华南植物园揭示气候变暖促使湿润地区植物开花物候纬度间差异增大学术资讯

来源：iPlants

植物开花时间会随纬度发生很大的变化，这种变化常常形成显著的纬度格局。对于同一种植物而言，低纬度地区的个体常开花较早，而高纬度地区的个体开花较晚。较大的纬度间开花时间差异（或较小的重叠）通常阻碍基因流，如果差异大到一定程度则形成时间隔离，这是物种形成机制中合子前生殖隔离的主要方式之一。同时，开花时间纬度间差异，也与物种间的相互作用紧密相关。在全球变化背景下，开花物候纬度格局的变化，目前依然缺乏研究。已有的研究预测全球变暖会导致春夏物候在纬度间趋于一致，即纬度间开花时间差异变小，但这些预测尚未得到直接验证。

中科院华南植物园生态中心宋柱秋助理研究员，与海南大学及北京师范大学科研人员开展合作，利用多年生兰科草本植物绶草（Spiranthes sinensis）的开花物候数据，调查了气候变暖对开花物候纬度格局的影响。物候数据提取自标本和野外照片，有长达117年（1901-2017）且覆盖了东亚近40个纬度（21°N？60°N），非常适合该主题的探讨。研究结果主要包括：（1）整体上，开花时间随纬度显著变化，平均值为2.93天/纬度，即每增加10个纬度，开花时间推迟约1个月；（2）在水分受限制的地区，开花物候与纬度并不存在显著相关性（图），即在相近时间开花，并且也不受气候变暖影响；（3）在湿润地区，开花物候随纬度显著变化，并且气候变暖显著增加了纬度间开花时间的差异，年均温每升高1摄氏度，纬度间开花时间差异将增加2.47天/纬度；进一步的分析表明，气候变暖促使湿润区开花物候纬度间差异的增大，很可能是物候温度敏感性的纬度格局所致；（4）此外，气候变暖对开花物候纬度间差异的增大，在低纬度更加显著。这些结果表明，气候变暖对开花物候纬度格局的影响在湿润区和非湿润区存在显著的差异，因此气候变暖将与全球降水的变化协同地影响着植物的开花物候；而气候变暖显著增加湿润区的开花物候纬度间差异，可能会减少不同纬度间种群的基因流，从而加速物种分化，并且在低纬度地区更加显著。

相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Agricultural and Forest Meteorology（农业与森林气象学）（IF5 = 5.142）上。该研究得到了国家自然科学基金、中国国家标本资源平台、创新引智基地（111计划）以及中央高校基本科研业务费专项等项目资助。　

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