Espinosa del Alba C, et al. (2024). Microclimatic variation regulates seed germination phenology in alpine plant communities. Journal of Ecology, doi: 10.1111/1365-2745.14461.
(2024年12月6日发表)
摘要参考翻译:对于大多数陆生植物来说,再生依赖于种子在最有利的气候条件下发芽。因此,了解种子发芽的物候对预测植物对环境变化的响应至关重要。然而,关于微气候条件如何影响季节性生态系统中的发芽仍存在较大知识空白。本文研究了高山植物在雪相关微气候中的发芽物候,作为预测植物群落应对气候变化韧性的工具。我们进行了一个连续季节性的实验,使用新鲜种子,研究了来自温带和地中海高山群落的54个共存物种的发芽物候。通过使用长期的现场微气候数据系列,我们在生长室中精准模拟了两种对比鲜明的微气候条件:(1) 冬季无雪、夏季气温较高的多风暴露边缘(“fallfield”);(2) 长时间积雪覆盖、气温较低的隐蔽地区(“snowbed”)。我们通过现场播种实验验证了实验室结果,提供了完整的发芽物候图景。物候特征的分析表明,两种群落对微气候变化表现出类似的响应。实验室中的小范围微气候差异(每周2-3°C),在一整年累计后,在snowbed条件下导致了发芽物候的可量化延迟,对于温带和地中海高山植物分别为平均60天和45天。实验室中的真实微气候条件下的结果与现场实验中记录的发芽物候一致。我们还观察到宏气候效应,表现为地中海高山植物的休眠期缩短和秋季发芽增加。综上:本研究结合了新的实验室和现场实验,解决了在具有明显微气候梯度的生境中发芽物候这一未被充分研究的课题。具体来说,我们的研究结果表明,高山植物在微气候梯度上会发生可预测的物候性变化。在温暖且雪覆盖减少的条件下,高山物种的发芽会提前平均52天,这可能对那些具有严格发芽要求的冷适应物种产生干扰性影响。这突出了发芽物候在确定植物-环境关系中的作用,尤其在中纬度生态系统中,对植物的定植和灭绝风险具有重要影响。
两个研究群落在整个发芽实验期间的累积发芽曲线图
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