當(dāng)前全球氣候變暖持續(xù)加劇，并在時(shí)間和空間上均呈現(xiàn)出明顯的不對(duì)稱(chēng)性，這種氣候變暖模式會(huì)以多種方式直接或間接地影響植物的生長(zhǎng)、生存和繁衍。錦雞兒屬灌木，是我國(guó)北方干旱、半干旱區(qū)固沙造林的重要樹(shù)種之一。其種群自然更新和擴(kuò)張的潛力，及其維持沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定的能力均主要取決于其種子的發(fā)育、傳播和建植等。因此探究固沙灌木種子繁殖對(duì)季節(jié)非對(duì)稱(chēng)性增溫的敏感性及響應(yīng)格局，對(duì)理解其應(yīng)對(duì)未來(lái)氣候變暖的適應(yīng)機(jī)制，以及促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)與植被穩(wěn)定恢復(fù)具有重要意義。 

　　基于此，中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)西北研究院）科研人員以科爾沁沙地優(yōu)勢(shì)固沙灌木小葉錦雞兒（Caragana microphylla）為研究對(duì)象，探究了不同時(shí)段增溫對(duì)其繁殖物候和種子繁殖力的影響及差異，并從繁殖努力和繁殖成功角度分析了種子繁殖應(yīng)對(duì)季節(jié)非對(duì)稱(chēng)性增溫的響應(yīng)策略（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，繁殖物候通過(guò)提前開(kāi)始、推遲結(jié)束、延長(zhǎng)持續(xù)期和降低同步性來(lái)適應(yīng)季節(jié)非對(duì)稱(chēng)性增溫（圖2），同時(shí)這種適應(yīng)分別增加和阻礙了種子的繁殖努力和成功（圖4）。繁殖物候適應(yīng)性、種子繁殖努力和成功與生長(zhǎng)季溫度和增溫時(shí)長(zhǎng)呈正相關(guān)，而生長(zhǎng)季前增溫對(duì)繁殖努力和成功均有負(fù)面影響（圖3-4）。該研究結(jié)果表明，增溫的季節(jié)非對(duì)稱(chēng)性和持續(xù)時(shí)間，可通過(guò)調(diào)整繁殖物候模式和種子繁殖性狀來(lái)改變種子繁殖策略，其中生長(zhǎng)季前較暖的冬季和春季降低了半干旱沙區(qū)固沙灌木小葉錦雞兒種子的繁殖力。 

　　該成果于2023年8月24日以Asymmetric pre-growing season warming may jeopardize seed reproduction of the sand-stabilizing shrub Caragana microphylla為題，在線發(fā)表在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域TOP期刊Science of the Total Environment (IF = 9.8)上。西北研究院生態(tài)與農(nóng)業(yè)研究室奈曼沙漠化研究站博士研究生胡鴻姣為本文第一作者，劉新平研究員和何玉惠副研究員為通訊作者。該研究獲中國(guó)科學(xué)院（A類(lèi)）戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院科技扶貧項(xiàng)目和內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目共同資助。 

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圖1 技術(shù)路線 

圖2 不同增溫處理下小葉錦雞兒繁殖物候各階段起始時(shí)間（a）和持續(xù)時(shí)長(zhǎng)（b）的變化 

圖3 不同增溫處理下果熟期不同階段小葉錦雞兒（a）結(jié)種量和（b）蟲(chóng)害率 

圖4 繁殖物候與繁殖成功和努力間的關(guān)系