温度驱动下亚热带树木芽萌发物候的年龄差异机制及其气候响应模型

【编辑推荐】针对树木春季物候年龄差异机制不明的科学问题，研究人员通过实验测定山核桃(Carya spp.)和香榧(Torreya grandis)三种树龄(5/20/50年)个体的芽萌发育速率，构建温度响应模型并模拟1958-2019年杭州地区物候。发现芽内非结构性碳(TNC)浓度与发育速率显著相关，揭示树龄是气候变暖背景下物候预测的关键参数。

　　

温度作为调控树木春季物候的关键环境因子，其与树木年龄的互作机制尚属研究空白。这项研究以亚热带特色树种——薄壳山核桃(Carya illinoensis)、山核桃(C. cathayensis)和香榧(Torreya grandis)为对象，精妙设计了5年生幼树、20年生成树和50年生古树的对比实验。通过量化不同温度条件下芽的个体发育(ontogenetic development)速率，首次构建了整合树龄参数的芽萌发预测模型。

计算机模拟重现杭州地区60年物候变迁时，发现有趣的分化现象：山核桃属中幼树与成树差异不足5天，而香榧幼树芽萌发竟比古树提前17天！深入机制探究显示，芽内蓄积的总非结构性碳水化合物(TNC)浓度与发育速率呈显著正相关，但经典植物激素脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)却未表现出调控作用。这些发现如同拼图关键碎片，为气候模型研究者指明方向——要准确预测全球变暖背景下的物候变迁，必须将树木的"年龄密码"编入算法。