记者近日从中国科学院华南植物园获悉,该园研究人员揭示森林木质部春季物候对温度波动的响应,相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Current Biology(《当代生物学》)上。
基于卫星遥感技术的发展,科学家在树木初级生长(开花、展叶和发芽等)对气候变化的响应方面取得了一系列突破性进展。但由于树木木质部物候的监测数据十分稀少,学界较少关注树木木质部物候的变化,这阻碍了对森林大空间尺度碳收支的评估和预测。虽然近年来逐渐有报道指出全球植被绿度、叶子面积以及二氧化碳吸收量显著增大,但木质部的生长量并没有相应的增加。目前全球范围内极端气候频发、温度波动大,但木质部物候对温度波动的响应在大尺度范围内的研究尚属空白。

记者了解到,目前主要通过微树芯方法监测树木木质部物候,但微树芯方法及其随后的实验室处理过程相当耗时耗力。为此,中国科学院华南植物园的研究人员与全世界使用该方法的45位研究者合作,得到了一个覆盖北半球(23-66°N)且横跨寒带、温带、地中海和亚热带75个研究样地的20个针叶树种的木质部物候监测大数据集。
研究人员发现随着温度波动的增大,木质部春季物候存在趋同现象,即木质部细胞倾向于在一年中的6月5日开始增大,而在夏至日开始细胞壁增厚。值得一提的是,中国二十四节气之一的芒种大约在6月5日,自这天起,北半球大部分地区雨水开始增多,木质部细胞增大需要充足的水分产生膨胀压力。细胞壁增厚更依赖于光合产物,而夏至日这天是全年中光照最强的时候从而有利于光合作用。
因此,研究人员认为在温度波动大,也就是外部环境不可预测的时候,树木倾向于选择一种相对保守的生长策略,即只在能确保充足水分和光照的确定时间节点开始启动木质部生长。
基于这一结果,值得思考的是在未来全球变暖的同时,极端温度频发的话,树木是会响应变暖而使春季物候提前,还是在确定的6月5日和夏至日分别开始细胞增大和细胞壁加厚?研究人员表示,如果是后者的话,在温度波动大的地区森林响应气候变暖的程度可能不如期待的大,而且物候趋同会增加树木对水分、养分等资源的竞争,进而影响森林结构和生产力等。
文/广州日报新花城记者:黄岚 通讯员:张亚玲
图/广州日报新花城记者:黄岚

























































