幼苗洗牌：气候变暖通过改变种子萌发顺序重塑植物群落

我们的世界正在变暖，这将如何影响我们的生态系统是一个关键问题。随着气候的变化，植物和动物已经以一些明显的方式做出了反应——比如你的水仙花每年春天开得早一点——但更精细的细节仍在展开。随着气候变暖，这种被称为物候学的自然事件发生的时间正在物种和生态系统之间发生变化，并可能产生重要后果

例如，春季种子发芽和幼苗出现的时间不仅会影响单个物种，还会影响整个群落。一些物种可能对温暖的春季温度有反应，在一年中更早地发芽，而其他物种可能没有那么灵活。Holden Forests&Gardens的一项新研究表明，发芽时间的这些变化可以给反应更灵敏的植物带来优势，最终改变植物群落和依赖它们的生态系统

这项新研究发表在《生态学》杂志上，探讨了气候变暖引起的发芽时间变化如何改变植物物种建立自己的顺序，以及这反过来如何影响它们的生长规模（生态学中衡量植物与竞争对手竞争情况的常用指标）

这种“组装顺序”的转变可能会对植物群落组成产生持久影响，对生态系统功能产生重要影响。霍尔顿Stuble实验室的研究专家Emma Dawson Glass领导了这项工作。Dawson Glass现在正在密歇根大学攻读博士学位

该团队通过模拟该地区旧农田生态系统中常见的15种物种的“环境”（当前）和“变暖”（+3°C）条件，测试了不同的组装顺序如何在受控环境中影响植物群落。他们使用生长室来测试哪些物种在变暖的情况下会更早发芽，以及发芽的时间有多早。然后，他们复制了新发现的“到达顺序”，将幼苗依次种植在温室的花盆中。他们发现，在变暖条件下更善于促进发芽的物种往往占主导地位，显著改变了物种之间的平衡

这些模式因物种而异。例如，某些物种，如卷曲码头（Rumex crispus）、皱叶金菊（Solidago rugosa）和高铁草（Vernonia gigantea），在按照温暖的组装顺序建立后，产生了更多的生物量（生长得更大）。相反，其他物种，包括斑点圣约翰草（Hypericum punctatum）、刚毛毛茛（Ranunculus pensylvanicus）和加拿大黄花（Solidago canadensis），在环境（未经武装）组装顺序中表现更好。与此同时，一些物种的生物量生产根本没有显著差异，这强调了不同物种对变暖的反应可能存在很大差异

Dawson Glass解释说：“这项工作表明，变暖可以改变物种到达的顺序，最终重塑群落组成。”。“当我们考虑如何在变暖的世界中管理或恢复植物群落时，这些影响尤为重要。”

除了确定对变暖反应强烈的物种外，这项研究还强调了了解物候敏感性的重要性——物种适应季节变化的程度

Stuble补充道：“我们的研究结果为气候变化如何以我们刚刚开始理解的方式塑造生态系统提供了新的视角。”。这些发现还支持生态学家和土地管理者在预测植物群落未来可能如何适应或变化时考虑发芽时间的必要性

这项研究是推进对气候变化如何影响本土生态系统的生态学理解的持续努力的一部分 More information: Emma Dawson‐Glass et al, Warming‐induced changes in seasonal priority effects drive shifts in community composition, Ecology (2025). DOI: 10.1002/ecy.4504

Journal information: Ecology