中国科学家发现青藏高原植物返青物候感应季风雨来临时间

物候是生物体适应气候季节性变化而形成的生长节律。人们普遍认为，它主要受温度条件控制，经常被用作指示陆地生态系统对全球气候变化反应的重要指标。全球观测数据显示，在气候变暖的情况下，中高纬度潮湿地区的森林和苔原植物的绿化期普遍提前，生长季节延长。然而，在干旱和半干旱地区，绿色时期的变化趋势复杂多样。在过去的30年里，青藏高原的气温普遍上升，其上升速度远远高于全世界。然而，基于遥感数据的区域草地植被复壮期表现出延迟、提前和不变的不同趋势。青海5个站近20年定位观测表明，高寒草甸优势种在复壮期没有明显变化趋势，相关调控因子和机制尚不清楚，这是理解气候变化响应的关键。青藏高原高寒草甸/草地是一种适应寒冷干旱气候的高原地带性植被。它的形成和分布深受印度季风气候效应的影响。在西风和季风的相互作用下，早期生长季节寒冷干燥。高寒草原优势种将采取什么样的物候策略来适应寒冷和干旱的气候？季风气候在雨和热的同一时期起作用吗/如何控制它的春季物候？很少有相关的研究。

中国科学院青藏高原地球科学卓越中心研究员、青藏高原研究所高山生态与生物多样性重点实验室罗天祥课题组依托中国科学院南科多圈综合观测研究站，以年青唐古拉山(*当雄)南坡海拔梯度实验观测平台2007-2013年的物候观测数据为基础，观测物种:嵩草属高山、针茅、石竹，海拔7根据青海曲麻莱和河南农牧站1989-2010年公布的[嵩草、高羊茅和垂穗披碱草物候观测资料，发现(图1和图2): 1)嵩草和针茅等广布优势种的复壮期与季节风雨的开始时间同步， 对降水变化敏感，但对温度变化不敏感(印度季风的开始时间一般发生在5月底至6月底，此时高原平均温度一般大于0oc)； 2)伴生垫状植物(垫体内温度和湿度较高)返青期最早，在温暖年份提前，对温度变化敏感，对降水变化不敏感。结果表明，在雨热同期的季风气候效应下，为了避免春季低温和干旱胁迫，广泛分布于高寒草原的优势种普遍形成了能够感知季节风雨到来时间的物候适应策略。从区域来看，雨季的开始日期和回归绿色前的降雨量控制着高寒草原回归期的时间和空间变化，而变暖可能通过改变降水模式产生间接影响(图3和图4)。这一新认识解释了青藏高原高寒草甸/草地的扇型分布格局和绿色转折物候及生产力的时空变化格局，为认识季风气候变化及其影响范围、古植被演化和西风与季风的相互作用提供了理论依据。

研究成果发表在《科学报告》上(第一作者是博士后李瑞成，研究员罗天祥是通讯作者)。论文链接:http://www.nature.com/articles/srep20985

这项研究得到了中国科学院和国家自然科学基金的战略试点项目B的支持。(原文请见http://www.itpcas.ac.cn/kycg/yjcg/201602/t2016 0222 _ 4534762.html)