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物种多样性保育研究组在澳门植物物候监测研究中取得新进展

植物物候现象是环境变化最敏感、最精确的指示剂,包括植物发芽、展叶、开花等。通过一年四季对植物的物候观测,记录各生长发育期到来的时间和持续时间的天数,年纪变化,来了解植物物候对外界环境的依赖关系,特别是与气候的关系。植物物候作为分析当地气候变化规律和指示当地自然季节变化的指标,其研究不仅为当地植物的保育提供基础资料,还可以评估气候变化对植物影响。

从2011年10月始,我园物种多样性保育研究组与澳门特别行政区合作项目 “澳门野生植物物候及其对气候变化的响应”,在澳门3个半岛选择3个代表性植物群落设置永久样地,对澳门野生植物开展长期的植物物候动态监测,为澳门特别行政区向我国气候变化国家信息通报编写基本信息提供科学依据。经过7年的监测,积累了大量的物候数据,已掌握样地内大部分植物物候规律。

在许多研究中,开花的时间是植物物候学的可见指标。邢福武研究员和易绮斐副研究员指导学生张健豪通过大量物候数据并结合气候因子分析发现,植物盛花期物候对极端气候事件发生显著的响应。本研究对澳门松山12种植物的开花物候进行了描述,这些植物的盛花期出现在3-9月,其中5月份占42.9%,9种植物最早或最迟的盛开花期发生在早春特大暴雨事件发生的2013年。此外,我们发现,在5年期间,月平均气温或月降水量在两个时期,特别是(1)在前一年的11-12月期间和(2)在每种植物盛花期之前的0-2个月期间,与8种植物的盛花期显著相关。结果表明,尽管不同植物物候对气候特征的特异性反应广泛存在,但本研究中的大多数物种对这两个时期的气候变化作出了响应。此外,一些物种对极端气候事件非常敏感。降水对开花期的影响大于气温,尤其对晚花品种的影响更为显著。

本研究相关成果以“Rapid Shifts of Peak Flowering Phenology in 12 Species under the Effects of Extreme Climate Events in Macao”为题发表在SCI期刊Scientific Report(IF:4.12)上。该研究得到国际合作(澳门)项目的资助。我园物种多样性保育研究组硕士研究生张健豪为本论文第一作者,易绮斐副研究员为通讯作者。文献链接:https://www.nature.com/srep/articles?searchType=journalSearch&sort=PubDate&type=article&page=19

Figure 1. Shift in flowering phenology in 2012–2016 of 12 species in the present study. Each symbol represents a year; the date corresponding to each symbol in the horizontal coordinates is the peak flowering date of the year. The spacing between symbols reflects the concentration of peak flowering dates during the 5-year period. Significant advances and delays in flowering date are shown in blue and red, respectively.

Figure 2. Boxplot of Monthly Precipitation (MP) of each month in 2012–2016. * indicates the deviation was significant. The MP of January 2016 and February 2015 was significantly high. The MP of February 2013 was significantly low. Variation amplitudes of MP in March-August were obviously larger than other months.

Figure 3. Boxplot of Monthly Mean Temperature (MMT) of each month in 2012–2016. * indicates the deviation was significant. MMT in April 2013 was significantly low. MMT in November 2015 was significantly high. According to the correlation analysis of present study, the MMT in November 2015 mainly affected the peak flowering dates in 2016. The amplitudes of variation in MMT in February and December are larger than other months.

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