近日，海南大学热带农林学院杜彦君团队在国际生态学与全球变化领域顶级期刊 《Global Change Biology》 ( IF = 12.5) 发表题为“Climate-Driven Shifts in Flowering Phenology of Wild Tropical Plants Uncovered by Century-Long Herbarium and Photographic Records”的研究论文。研究团队利用百年尺度的植物标本和历史照片，重建了1921—2020年海南岛本土野生植物的开花物候变化，发现热带植物对气候变化的响应具有显著的季节分化，不同季节开花的植物对同一气候因子可表现出方向相反的物候响应。

图1. 研究成果发表于Global Change Biology

植物物候是反映气候变化对生态系统影响的最重要指标之一。以往相关研究主要集中于温带和亚热带地区，而热带地区由于缺乏长期连续观测资料，植物物候如何响应气候变化仍缺乏系统认识。与温带植物相比，热带植物的物候季节性更加多样，不同物种可在一年中的不同季节开花，因此其对气候变化的响应可能更加复杂。研究团队整合海南岛历史植物标本和植物照片，经过严格筛选，获得56种本土野生植物的1101条有效开花记录，并结合长期高分辨率气候数据，分析不同季节开花植物对温度和降水变化的响应。

研究发现，海南岛热带植物的开花物候对气候变化表现出显著的季节性差异。随着温度升高，春季和夏季开花植物的开花时间总体推迟，每升高1 ℃分别平均推迟5.01 ± 0.32天和1.96 ± 0.47天；与之相反，秋冬季开花植物平均提前5.61 ± 0.64天。降水变化同样表现出季节差异：降水每增加10 mm，春季和夏季开花植物分别平均推迟3.54 ± 0.21天和4.21 ± 0.17天，而秋冬季开花植物平均提前1.37 ± 0.21天。

图2. 热带植物开花对温度和降水响应的季节分化

进一步分析表明，开花日期及其对温度和降水的敏感性均未表现出显著的系统发育信号。相比生活型、果实类型等植物功能属性，开花季节与植物气候敏感性的关系更为突出。这表明“在一年中的什么季节开花”是理解热带植物如何响应气候变化的重要生态维度。

图3. 56种本土植物的开花日期及其温度和降水敏感性的系统发育分布

该研究表明，不能简单用“气候变暖导致植物提前开花”来概括热带植物的物候变化。不同季节开花植物对同一气候因子可能表现出方向相反的响应。研究结果为理解热带植物对全球气候变化的响应提供了百年尺度证据，也表明未来预测热带植物及生态系统变化时，需要充分考虑植物物候响应的季节异质性。

海南大学热带农林学院2023级博士研究生薛乾怀为论文第一作者，海南大学热带农林学院杜彦君研究员为通讯作者，瑞士联邦森林、雪与景观研究所(WSL) Yann Vitasse博士以及中国科学院植物研究所彭丹晓博士为共同作者。牛津大学Lindsay Turnbull教授和中国科学院华南植物园宋柱秋博士为本研究提供了重要帮助。本研究得到国家自然科学基金 (42561004) 和海南省科学技术厅“外国专家项目”(G20230607007E) 以及国家留学基金管理委员会访问学者项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/gcb.71130

图文：杜彦君

初审：王睿

复审：盘毅 

终审：朱国鹏