桂香遲來，“失序”的植物正拉響警鐘｜新民·科技前沿

來源：滾動播報

（來源：上觀新聞）

【編者的話】

今年，上海經歷了有氣象記錄以來“第二晚”的入冬。冬季姍姍來遲，不僅是街談巷議的熱門話題，更是一個深刻的氣候信號。

全球氣候變化正悄然改寫自然的節律。氣候持續變暖、干熱雙重打擊接連出現，植物的“生命節拍器”正被深刻擾動。每一朵花兒遲疑的開放，每一枚葉片踟躕的延展，都是地球用植物語言發出的信號。這些植物生長提前或推遲的小動作，是生態系統最敏感的“晴雨表”，能拼出一張“氣候如何改變我們”的實時地圖。

本期科技前沿，特邀生物學家、物候和氣候專家帶大家一起讀懂植物的生長語言，讀懂氣候信號的無聲“預告”。

話題主持：新民晚報記者 易蓉 馬丹

大家是否發現？2025年申城的桂香姍姍來遲。10月下旬，街頭巷尾的桂花才仿佛接到統一指令，幾乎同步熱烈綻放，盛花期較往年推遲了約三周。花信遲來，這正是氣候變化發出的生態信號——植物生命節律在世界變暖中發生深刻調整，將引發生態系統健康和植物碳匯變化等一系列連鎖反應。

金海濕地公園觀測點 孫寧驍 攝

物候異常揭示氣候影響

植物開花由內在生物鐘與外界環境信號精密協同控制。桂花這類溫帶植物花芽分化完成后，需要經歷一段時間的低溫累積才能打破休眠，啟動開花程序。不同品種桂花的“啟動低溫”閾值不同。2025年，上海經歷了“超長待機”夏季，持續高溫使日最低氣溫長期徘徊在啟動閾值之上，桂花的花芽分化被按下了“暫停鍵”。10月下旬明顯降溫，多個品種的啟動閾值達到，于是原本先后登場的品種同臺競放，形成今年獨特的同步盛景。可見，氣候的細微波動通過“啟動低溫”這把鑰匙，直接擰動著植物物候的開關。

物候異常是植物應對氣候變化的表象。要真正理解其影響，上海交通大學農生學院的科學家們將目光投向了更基礎、更關乎生態系統健康的植物生長過程。我們課題組與上海市林業總站緊密合作，依托國家野外臺站的長期定位觀測（2013—2025年），也印證了氣候變暖導致春季物候提前。

在崇明島的一片森林中，我們通過物候相機觀測到：春季樹木開始展葉變綠時，樹干液流明顯增加，而樹干的變粗卻要晚于這個時間。這揭示了春季升溫首先觸發芽苞打破休眠、展葉以建立光合工廠；展葉后蒸騰作用增強，驅動液流增加以滿足水分需求；新葉光合作用產生的碳水化合物和充足水分供應到位后，樹干形成層才開始活動，啟動徑向生長。課題組發現，2022年春季因疫情影響，植物展葉時間比2021年和2023年更早；在更炎熱的2025年，春季展葉時間也比2024年提前。

此外，空氣有多“干”，即“飽和水汽壓虧缺”（VPD），也是影響樹木生長的關鍵氣候因子。VPD越高，空氣越“干”，樹木為減少水分流失會關閉部分氣孔，卻也限制了光合作用和生長。在一些極端干燥的日子里，即使陽光充足，樹木甚至可能完全停止生長。這就引出一個更重要的科學發現：城市樹木的“碳吸收”（光合作用）和“碳儲存”（莖干生長）在氣候脅迫下會出現“脫鉤”，當樹木仍在進行光合作用時，用于生長的碳分配（實際碳匯）卻已暫停。這意味著，雖然上海夏季變長了，植物看似生長時間更久，但實際上“沒怎么長”，固碳作用也沒那么大。理解這種“源-匯脫鉤”的機制和閾值，對于準確評估森林在氣候變化下的碳匯功能至關重要。

韌性提升依賴生態智慧

面對氣候波動，植物并非完全被動。一項覆蓋北半球近40萬條數據的研究揭示：物種豐富的植物群落，其春季展葉時間對氣候變暖的敏感性顯著更低。也就是說，在多樣化的森林里，氣候變化導致的物候提前或推遲趨勢會更緩和。科學家認為，多樣性高的植物群落可能通過改善土壤環境、增強群落內部穩定性等，為生態系統提供“緩沖墊”。這為我們的生態修復和城市綠化指明了方向：構建多物種、多層次的復合群落，是提升生態系統氣候韌性的有效策略。

城區作為人類活動最集中的區域，“熱島效應”使其比周邊郊區更早、更深刻地體驗著“未來的氣候”。我們最新的研究發現，城市區域由于更熱，其綠化樹種的構成也往往與自然郊區不同。這種溫度與樹種組成的雙重差異，共同塑造了城市植物獨特的物候響應模式。例如，某些在城市中廣泛種植的樹種，其對增溫的物候反應可能被放大。這使得城市成為一個研究未來氣候影響的“天然實驗室”，但也警示我們，在城市綠化樹種選擇與配置時，必須科學評估其長期氣候適應性，避免因樹種單一而加劇生態風險。

在全球變暖、復合干熱事件頻發、城市化持續推進的疊加影響下，植物世界的節律正面臨更大挑戰。春季物候提前的趨勢可能發生改變，生長季的延長未必帶來碳匯的同步增長，極端氣候事件可能通過“記憶效應”影響樹木未來數年的生長。為了在氣候變化的大背景下保護城市植被和生態，我們需要借助樹木生長實時監測、衛星遙感等“生態感知”技術，建立更精細的生態系統健康預警系統。同時，在從城市公園到自然保護區的各類生態空間管理中，應積極應用“基于自然解決方案”的理念，通過提升生物多樣性和功能多樣性，增強生態系統自我調節和抵抗干擾的能力。此外，必須將生物多樣性的緩沖作用、碳循環的源匯動態、復合脅迫的機制等新知識，融入下一代地球系統模型。知識的迭代可以更準確地模擬城市生態的變化，而長期的觀測會給城市植被的管理和實踐提供更多的應對方案。

一樹桂花遲開，背后是地球生態系統的宏大敘事。它提醒我們，氣候變化的影響已深入生命的節律之中。從解析一朵花的密碼，到守護一片森林的碳匯，長期觀測與研究的價值不僅在于幫助我們理解變化，更指引我們如何通過尊重和利用自然規律，在變幻的氣候中，為萬物構建一個更具韌性的未來。

本文作者：上海交通大學農業與生物學院教授 殷杉

原標題：《桂香遲來，“失序”的植物正拉響警鐘｜新民·科技前沿》

欄目編輯：馬丹 文字編輯：易蓉

來源：作者：殷杉