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植物“精打细算”迎春来

2026-04-30 15:51 来源:甘肃科技报

  近日,兰州大学科研团队的一项最新研究,在全球尺度上揭示了植物在春季“返青”和“抵御霜冻”之间的巧妙权衡关系。这项研究表明,植物在决定何时“醒来”这件事上,远比我们想象的更加“精打细算”,它们会综合考虑温度、抗冻能力等因素,实现自身生存和繁衍的最大利益。

  对于植物而言,春天越早“醒来”,意味着拥有更长的生长季,能争夺更多的阳光、水分等资源,有利于自身的生长和后代的繁衍。但过早“返青”也意味着要承担更高的霜冻风险,一次严重的低温霜冻,就足以让很多抵抗力弱的植物“命丧黄泉”。

  因此,植物必须在“尽早生长”和“避免霜冻”之间找到一个最佳平衡点。为了量化这一权衡关系,兰州大学的研究团队引入了一个新的概念——安全裕度。安全裕度,就是指在植物春季“返青”的时候,环境中的最低温度与植物所能承受的最低温度之间的差值。安全裕度越高,就代表植物“返青”后,抵御霜冻的能力越强,遭受致命霜冻的风险也就越低。

  通过分析全球126个研究站点,覆盖193种植物的春季抗冻性数据,研究团队发现,植物在春季“返青”时,普遍保持着较高的抗冻性,足以抵御-12.42℃±5.19℃的低温,安全裕度高达17.14℃±5.58℃。这表明,植物在春季物候期遭遇致命霜冻的风险概率较低,它们“精打细算”地预留了足够的防冻“缓冲带”。研究进一步发现,植物不仅通过调整“返青”的时间来躲避霜冻,还会通过提高自身的抗冻能力来增加安全裕度。

  全球气候变暖正在加速,植物的春季物候也开始提前。那么,未来的植物还能维持这种精妙的“安全裕度”吗?研究团队利用8种基于过程的物候模型进行了预测。结果显示,在相对温和的气候变暖情景下,植物的安全裕度变化不大,表明植物仍能维持这种适应性权衡。但在极端变暖情景下,安全裕度反而有所上升。这可能是植物为了应对极端变暖下抗冻能力下降而做出的适应性反应。

  这项研究不仅揭示了植物春季物候发生的演化逻辑,也为我们理解全球气候变暖背景下植物生存策略的适应性调整提供了重要的理论依据。它提醒我们,未来的物候研究,需要同时兼顾生物因素和环境因素,才能更准确地预测植物对气候变化的响应,为保护生物多样性提供科学支撑。(记者 张云文)

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