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气候变暖使开花和结果提前,但驱动生殖季长度出现分化性变化

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为何开花季在移动

人们会注意到树木比以往更早开花,或果实在意想不到的时间出现在枝头。这些变化不仅是好奇心的对象;它们表明森林如何在变暖的气候下做出反应。本研究追踪了中国各地木本植物的开花和结果时间,揭示出上升的气温正在以复杂的方式悄然重塑植物繁殖的日历。

近三十年的树木观察

为揭示这些变化,研究者利用了1980年至2008年间成千上万条精确的现场观测记录。在中国从温带到热带的31个观测点,记录者记录了102种树木和灌木的首次开花日期与首次果实完全成熟的日期。通过将这些日期与当地的温度和降雨记录进行比对,研究团队得以观察变暖气候如何改变生殖季的起止时间,生殖季被定义为开花与结果之间的时间跨度。

Figure 1. 变暖如何改变树木开花和结果的时间以及生殖季长度的变化。
Figure 1. 变暖如何改变树木开花和结果的时间以及生殖季长度的变化。

花期和果期都提前了

在所有观测点上,气温平均每十年上升约0.25摄氏度,而年降水量没有显著趋势。随着变暖,大多数木本物种的开花和结果时间都提前了。约四分之三的物种开花提前,略多于一半的物种结果提前。总体上,开花的提前速度比结果快,但不同物种的反应差异很大,有些物种甚至出现延迟。与常绿种相比,落叶种(每年落叶的物种)倾向于更明显地提前开花和结果。

生殖季长度并非单一方向变化

由于开花和结果并未以完全相同的速度移动,生殖季的长度在物种间出现了不同的变化。大约一半的木本物种在开花与结果之间的间隔延长,而另一半的间隔缩短,且只有一小部分变化具有显著统计学意义。对许多植物而言,开花与结果的提前基本同步,因此二者之间的总体持续时间保持相似。这种平衡表明,对于大多数物种,尽管日历向前移动,这两个阶段仍保持紧密协调。

温暖如何既加速又延缓果实发育

为理解为何一些物种的生殖季延长而另一些缩短,研究者检查了开花与结果之间时段的气候条件。在此时间窗口内,较高的平均温度倾向于缩短生殖季,表明温暖可加快从花到成熟果实的发育。同时,季节内热量的累积更多则与生殖期延长相关,暗示在更温暖的条件下,某些物种可能需要更多的总热量才能使果实完全成熟。该期间的降雨量几乎没有一致性的影响。生殖季缩短的物种通常经历了更强的变暖,而生殖期延长的物种往往整体上积累了更多热量。

Figure 2. 升温和热量累积如何以不同方式加速或延长从开花到果实成熟的时间。
Figure 2. 升温和热量累积如何以不同方式加速或延长从开花到果实成熟的时间。

季节变动对森林与野生动物的意义

这些生殖时序的混合模式很重要,因为它们可能对整个生态系统产生连锁影响。提前开花和结果会改变植物在生长与繁殖之间分配资源的方式,并可能改变它们遭遇晚霜、高温或干旱的风险。生殖季长度的变化可能影响果实的大小和质量,进而影响依赖这些果实为食并帮助传播种子的动物。如果植物与其传粉者或食果动物不再同步,双方都可能受到伤害。该研究表明木本物种在变暖下以多样但有协调的方式响应,为预测森林如何应对持续的气候变化提供了重要基础。

引用: Ji, G., Peng, Y., Li, X. et al. Climate warming advances flowering and fruiting but drives divergent changes in reproductive season length. Commun Earth Environ 7, 424 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03374-6

关键词: 植物物候, 气候变暖, 开花时间, 结果季, 木本植物