植物如何抵抗和適應氣候變化？科學家最新研究揭秘機制 | 聯合早報

來源：中新社

記者：孫自法

在全球氣候變化背景下，地球上的植物是如何抵抗和適應的，長期以來頗受學界關注和持續開展研究。

中國科學院青藏高原研究所19日向媒體發佈信息説，該所科研團隊和美國高校等科研同行最新合作研究發現，儘管氣候變暖導致植物生長季節延長，但植物仍能保持葉片生長和衰老時間的穩定平衡——植被返青時間越長，衰老時間越長。

本項研究廣泛利用衞星和地面觀測數據，揭示出從2001年到2020年間，超過83%的北半球生態系統中的植被依然保持綠葉生長和衰老期的時間分配穩定性。這一發現對於瞭解植被如何通過資源分配應對全球變化，維持生態系統的結構和功能穩定具有重要意義，相關成果論文近日在國際學術期刊《科學進展》發表。

論文第一作者和共同通訊作者、中國科學院青藏高原研究所生態系統功能與全球變化團隊孟凡棟副研究員介紹説，合理的時間分配是推動個人與社會進步的重要主觀能動行為。對植物而言，這種時間分配策略可能在漫長的進化過程中通過自然選擇形成。長期以來，生態學研究更多關注植物在物質資源方面的利用，如碳、水、養分的分配，而對時間資源的利用策略缺乏充分認識。

他指出，研究團隊為此在本項研究中，以植被葉片生長和衰老的時間分配作為案例，測試了兩種可能的植被物候時間分配方式：一是隨着氣候變化調整的最優時間分配；二是無論氣候如何變化都保持穩定的恆定時間分配。該研究結果支持恆定的時間分配策略，並且不同數據源和方法的驗證分析，也為北半球生態系統中恆定時間分配策略提供了有力證據。

此次研究還發現，相對於葉片衰老期，北半球生態系統的葉片生長期較長，二者的時間分配比值約為1.27。此外，綠葉生長和衰老期的時間分配在空間上存在海拔依賴性，在青藏高原等高海拔區域，這一比值隨海拔增高顯著增加。

隨後，研究團隊進一步探討驅動這一時間分配策略的機制發現，早期物候事件對後續事件有顯著正向傳遞效應，例如，葉片早返青則早枯黃，因此較長的葉片生長期會導致較長的衰老期，從而保持兩者之間的比例一致。

論文共同通訊作者、美國科羅拉多州立大學陳安平研究員認為，這項研究揭示了植被存在一種人們以前未充分認識到的資源利用策略，突顯出植被物候對氣候變化的抵抗力。本研究也有助於預測植被衰老時間，研究團隊基於時間分配的理論框架構建出一個簡單的秋季物候預測模型，該模型可以解釋北半球58%的秋季植被枯黃時間變化，很大程度解決了當前秋季物候模型預測準確性不足的問題。

孟凡棟表示，研究團隊未來將繼續監測植物在不同時空尺度的時間分配特徵並完善其理論框架，進一步瞭解其對生態系統結構和功能穩定性的影響。