劉建全團(tuán)隊(duì)在Nature Climate Change上發(fā)文揭示樹木葉片衰老響應(yīng)全球變暖的機(jī)制
7月6日，由四川大學(xué)牽頭，與中山大學(xué)、浙江農(nóng)林大學(xué)、加拿大魁北克大學(xué)、美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)等單位的研究人員合作，在Nature Climate Change雜志發(fā)表了題為“Leaf senescence exhibits stronger climatic responses during warm than during cold autumns”的論文，揭示了在全球變暖的大背景下，秋季物候變化——葉片衰老的響應(yīng)機(jī)制。四川大學(xué)陳磊為論文第一作者兼通訊聯(lián)系人，中山大學(xué)劉志勇和四川大學(xué)劉建全共同通訊聯(lián)系人。四川大學(xué)為論文第一單位。
樹木的生長發(fā)育，比如發(fā)芽、展葉、開花、葉變色等，會(huì)隨著一年四季氣候的循環(huán)變化呈現(xiàn)出周期性的規(guī)律，這些稱之為物候現(xiàn)象。樹木物候的變化直接決定了樹木物種的適應(yīng)性和分布，并且進(jìn)一步影響全球碳、水和物質(zhì)營養(yǎng)的循環(huán)以及相關(guān)的食物鏈級(jí)聯(lián)反應(yīng)和群落結(jié)果。全球溫度升高導(dǎo)致的氣候變化強(qiáng)烈影響了樹木物候，導(dǎo)致春季物候（發(fā)芽、展葉、開花）提前。但是，在全球氣候變化的背景下，秋季物候的變化，比如葉片衰老，在不同的地區(qū)不同物種之間存在很大的分歧，其響應(yīng)機(jī)制仍然不清楚，導(dǎo)致了現(xiàn)階段植被模型很難精確的預(yù)測生長季與生物圈、大氣圈的互饋關(guān)系。
基于過去60余年的50多萬條秋季物候數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)與 ‘冷秋’ 相比較，‘暖秋’時(shí)葉片衰老表現(xiàn)出更強(qiáng)的氣候響應(yīng)、更高的物候可塑性，揭示了秋季物候?qū)夂蝽憫?yīng)的非線性模式。另外，‘暖秋’時(shí)葉片衰老時(shí)間的推遲，主要是夜間溫度升高導(dǎo)致的。但是，白天溫度升高，尤其是在‘暖秋’，會(huì)引起干旱脅迫，從而導(dǎo)致秋季葉衰老提前。
以上這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步加深理解了全球氣候變化背景下植物秋季物候變化的復(fù)雜性，同時(shí)也有助于開發(fā)新的植被模型預(yù)測未來氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響。
此外，Nature Climate Change同期還發(fā)表了美國哥倫比亞大學(xué)Yao Zhang等完成的題為Light limitation regulates the response of autumn terrestrial carbon uptake to warming的研究論文，報(bào)道了光照在全球變暖背景下對(duì)光合碳同化的影響。
值得一提的是，Nature Climate Change同期還配發(fā)了題為Autumn greening in a warming climate的評(píng)論文章，對(duì)以上兩項(xiàng)研究進(jìn)行了詳細(xì)的解讀和點(diǎn)評(píng)。兩項(xiàng)獨(dú)立的研究表明，氣候變暖可以改變秋季物候，溫度升高延緩了秋季葉片的衰老，這意味著植被休眠期縮短。休眠期縮短可能消弱植被對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性，這對(duì)生態(tài)具有重要的影響，例如植被對(duì)出現(xiàn)的極端氣候（干旱、高溫和霜凍等）會(huì)更加脆弱。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41558-020-0820-2
https://www.nature.com/articles/s41558-020-0806-0
評(píng)論鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41558-020-0852-7
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