植物物候在植物生产力对十年尺度气候变暖和变冷响应中的作用

《Journal of Ecology》：The role of plant phenology in the response of plant productivity to decadal climate warming and cooling

　　气候变化对高寒草地ANPP的长期影响及物候级联效应研究，基于2007年双向移栽实验，发现增温使ANPP增加且效应增强，降温则抑制ANPP但无时间趋势。早期物候（返青期）通过级联效应影响生长，增温时提前返青促进ANPP，降温时返青延迟抑制生长，开花期延迟部分缓解抑制。

　　

摘要

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1. 预计气候变化将在未来几十年内加剧，可能对地上净初级生产力（ANPP）产生重大影响，而ANPP是衡量生态系统功能和碳固定能力的关键指标。然而，关于十年尺度以上的降温阶段的研究仍然不足，物候过程作为连接温度变化与植物生长及ANPP的中介机制也鲜有被明确考虑。因此，气候变化（尤其是降温阶段）的长期影响仍不为人所充分了解。
2. 通过2007年在高寒草地开展的一项双向移栽实验，我们测量了ANPP、植物生长动态、开花物种组成及物候事件。
3. 实验结果表明，在增温条件下，ANPP有所增加；而在降温条件下，ANPP则下降。其中，增温效应随时间推移而增强，而降温效应则没有明显的时间变化趋势。值得注意的是，无论是增温还是降温，其影响都通过生长季早期的物候过程得以体现。在增温条件下，叶片提前生长和生长速率加快导致ANPP增加；而在降温条件下，叶片和开花物候对植物生长产生了不同的影响：叶片生长延迟会抑制植物生长，而开花期推迟则在一定程度上缓解了这种抑制作用。
4. 总结：仅基于短期增温实验结果进行长期预测是不准确的，因为这忽略了长期增温效应的差异以及降温阶段的独特生态机制。我们的研究结果表明，植物物候变化在气候变化对高寒草地ANPP的影响中起着关键作用，为理解高寒生态系统碳循环如何应对长期气候变化提供了新的见解。

摘要

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1. 气候变化可能会在未来几十年内加剧，从而对地上净初级生产力（ANPP）产生显著影响。目前，关于长期降温阶段对生态系统功能和碳固定能力的影响研究仍然不足。物候过程在连接温度变化与植物生长及ANPP之间的作用机制尚未得到充分探索。
2. 通过2007年在高寒草地进行的双向移栽实验，我们研究了ANPP、植物生长动态、开花物种组成及物候变化。
3. 实验结果显示：在增温条件下，ANPP有所增加；而在降温条件下，ANPP下降。其中，增温效应随时间增强，而降温效应没有明显变化。生长季早期的物候过程对ANPP的响应起着关键作用。在增温条件下，叶片提前生长和生长速率加快有助于提高ANPP；而在降温条件下，叶片生长延迟会抑制植物生长，但开花期推迟可在一定程度上缓解这种抑制作用。
4. 结论：仅基于短期增温实验结果进行长期预测是不准确的，因为这忽略了长期增温效应的差异及降温阶段的独特生态机制。我们的研究结果表明，植物物候变化在气候变化对高寒草地ANPP的影响中起着关键作用，为理解高寒生态系统碳循环如何应对长期气候变化提供了新的见解。

利益冲突声明

所有作者均声明不存在利益冲突。

同行评审

本文的同行评审信息可访问：https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70209。

数据可用性声明

本研究的数据可在figshare平台获取：https://doi.org/10.6084/m9.figshare.30171535（作者：Wei，2025年）。