在“全球变化及应对”重点专项的支持下，“全球变化驱动下陆表自然和人文要素相互作用及区域表现”项目团队提出了温周期和光周期协同调控春季物候新理论。
植物物候是气候变化的敏感性指标，其变化对陆地生态系统碳、水和能量平衡具有重要的决定性影响，同时植物物候变化影响动植物关系，植被分布等，进而对生态系统结构和功能产生重要的影响。春季升温和光周期被普遍认为是物候变化的最主要决定因素，但光周期与温度如何调控植被物候一直存在较大争议，主要原因是缺乏大数据统计分析和实验验证分析。北京师范大学水科学研究院付永硕教授团队结合大尺度数据分析和野外控制实验，首次证明了成年树木中普遍存在光周期对植物春季物候调控作用，但在幼年树木中的光周期响应存在差异，进而提出了温周期与光周期协调控制春季物候期的理论框架：光周期通过调整物候积温需求和冷激需求的非线性关系，进而调整春季物候发生时间，以达到最长生长季与避免冷伤害平衡的最优生长史策略（图1）。这一研究表明，植物物候响应气候变化的温度敏感性受光周期调控，未来气候变暖条件下的温带森林物候变化将取决于春季升温与冬季升温的相对速率以及光周期三者共同作用。未来春季物候提前量将低于预期，进而对地陆地生态系统碳循环和水循环过程，以及生态系统服务价值功能产生重要的影响。
该研究解决了光周期与温度如何调控植被物候这一存在几十年的争议问题，将推动植物物候领域和全球变化生态系领域的研究，相关成果发表在《Global Change Biology》杂志上。
图1, (a) 光周期与温周期协调控制植物春季物候理论框架。GDD代表物候积温需求，Chilling代表冷激需求； (b) 未来气候变化条件下植物物候波动概念图。
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