植物物候是反映陆地生态系统响应气候变化的重要指标。展叶、开花、结果、叶片变色和落叶等物候事件依次发生，共同构成植物完整的季节性生命周期。过去几十年，全球气候变暖显著改变了植物物候事件的发生时间。然而，以往研究主要关注单一物候事件对温度、水分等环境因子的响应，对于不同物候事件之间的联系及其对气候变化的响应仍缺乏系统认识。

买球体育平台朴世龙院士团队与张尧研究员团队长期致力于植物物候对气候变化响应及其生态效应的研究。2024年，团队博士后郎伟光（现为中国科学院植物研究所助理研究员）等在《自然·生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）发表研究，通过整合全球近50万条动植物物候观测时间序列，揭示了植物与动物物候响应气候变化的不同机制。研究发现，植物春夏季物候事件普遍提前且相邻事件存在紧密关联，近30%的春夏季植物物候变化可由前一物候事件的发生时间解释。这种时间依赖性使气候变暖的影响沿植物生命周期逐步传递和累积。相比之下，动物不同物候事件的变化未表现出一致的时间依赖性，这可能是全球动植物物候变化日益不同步的重要原因。

上述研究表明，植物物候变化与前期物候事件密切相关。然而，相邻物候事件之间的关联强度是否也随气候变化而改变？这一问题仍有待进一步研究。

针对上述问题，研究团队利用欧洲物候观测网络（PEP725）1980—2017年的长期地面观测记录，系统分析了主要树种春季展叶、开花、果实成熟、秋季叶片变色和落叶五个连续物候事件之间的关系。研究结合偏相关分析、方差分解、结构方程模型和动态贝叶斯网络等方法发现，在考虑气温、土壤水分和太阳辐射等环境因素后，相邻物候事件之间仍普遍存在较强的正相关关系。对于春季开花，前期展叶时间与开花时间的关联强度与气温的影响相当；而对于果实成熟、秋季叶片变色和落叶等中后期物候事件，前一相邻物候事件的解释力明显高于气候因子。这表明，气候变化可能通过影响物候事件之间的间隔，而非其发生的绝对时间，影响植物生命周期。该机制对于生长季中后期的物候事件尤为关键。

图 1 气候因子及前期物候事件与后续物候事件发生时间的关联及其相对贡献

进一步研究发现，相邻物候事件之间的关联并非始终保持稳定。对比1980—1998年和1999—2017年两个时期，研究团队发现，果实成熟与秋季叶片变色之间的关联显著减弱，而展叶与开花、开花与果实成熟以及秋季叶片变色与落叶之间的关联总体保持稳定。与此同时，果实成熟与秋季叶片变色的时间间隔呈显著延长趋势，1980—2017年间累计延长约6.4天。这主要源于果实成熟时间提前，而秋季叶片变色时间相对稳定。研究结果表明，物候阶段间隔的大幅延长基本与相邻物候事件关联的减弱相对应，反映出气候变化背景下植物季节性生命周期不同阶段之间的协调关系可能正在发生调整。

图 2 相邻物候事件之间关联性在1980-1998和1999-2017两个时期的变化

该研究进一步拓展了对植物物候季节延续效应的认识，强调理解植物物候对气候变化的响应，需要从单一物候事件转向完整生命周期中连续物候事件之间的联系。现有植被物候模型主要依据温度、光照和水分等环境条件预测不同物候阶段的发生时间，对相邻物候事件之间的关联及其变化考虑不足。研究结果为进一步认识植物季节性生长节律、完善陆面模型中的物候模拟以及提高未来气候变化背景下植被动态的预测能力提供了新的科学依据。

近日，该研究成果以“Weakened association between sequential phenological events corresponds to interphase extension”为题发表在《自然·通讯》。买球体育平台2026届博士毕业生张亦晨（现为美国威斯康星大学麦迪逊分校博士后）为论文第一作者，张尧研究员和朴世龙院士为共同通讯作者。研究合作者包括买球体育平台博士毕业生高蒙迪、北京大学深圳研究生院洪松柏助理教授、北京师范大学付永硕教授、中国科学院地理科学与资源研究所吴朝阳研究员、华东师范大学夏建阳教授以及西班牙生态研究与林业应用中心Josep Peñuelas教授。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-79161-w

供稿 | 科研外事办公室

排版 | 王伊彤