植被物候动态及其对气候变化的响应机制是生态学领域的一个重要研究内容。一般认为，积温是植被物候最主要的控制因子，而在水分相对匮乏的地区（如温带草地），降水的调控作用也十分重要。内蒙古温带草地是我国北方面积最大的草地，水分是该地区植被生长发育的一个主要限制因子。近年来有研究报道，除温度和降水外，降水天数、日照时数甚至土壤质地都可能潜在驱动植被的生长和发育过程，而这些环境要素对内蒙古草地植被物候的影响是否显著尚不清楚。同时，该地区植被不同阶段的物候对当前气候变化的响应是否具有分异性特征仍有待探索。另外，从模型发展和应用的角度，积温和累积降水量等预测变量的开始计算日期（当前模型多设定为1月1日）是否需要进一步优化也有待定量评估。

　　为解决上述问题，近日，中国科学院大气物理研究所的研究人员联合中科院植物所、浙江大学和内蒙古生态与农业气象中心的专家，收集并整理了内蒙古26个长期定位试验站的物候资料和气象数据（图1），并进一步分析了植被关键物候（返青期、开花期和黄枯期）的时空变化及其对一系列气候和土壤环境因子的响应。这对全面、客观了解该地区植被物候在当前以变暖为主要特征的气候变化背景下的动态具有重要意义。

　　研究结果显示，1982-2019 年间，研究区大多数月份的平均气温上升明显，且春末至夏季（5月至9月）的变暖幅度更大也更显著；同期各月降水量变化总体不显著，年降水主要集中在夏季（图2）。模型优化结果显示，植被物候跟前期关键时段内的气候要素最为密切相关，平均来讲，返青期、开花期和黄枯期所对应的上述关键时段分别为80天、140天和20天。混合线性模型模拟结果显示，热量需求（heat requirement,HR）和降水天数（days of precipitation,DOP）是影响内蒙古草地植被物候最显著的两个气候因子，这表明降水频率是研究区植被物候一个重要的调控因子。路径分析结果显示，植被不同阶段的物候对气候变化的响应存在分异特征，比如春季温度和降水增加促进返青期和开花期提前，而秋季的暖湿化则有利于黄枯期延后（图3）。

　　文章第一作者王国成副研究员说：“目前针对内蒙古温带草地物候的研究仍以遥感方法为主，而基于长期定位试验的证据相对较少，我们这项工作整合了牧试站和生态站上多年的地表观测数据，为这一研究领域提供了比较全面的第一手资料。”

　　论文、作者及基金信息：

　　该成果以“Preseason heat requirement and days of precipitation jointly regulate plant phenological variations in Inner Mongolian grassland”为标题，于2021年发表在《Agricultural and Forest Meteorology》上。论文的共同作者包括罗忠奎研究员、黄耀研究员、夏祥鳌研究员、魏玉荣正研级高工、林小惠博士和孙文娟副研究员，研究受到中国科学院战略性先导科技专项（XDA26010103）和国家自然科学基金（41775156）的资助。

　　原文链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016819232100469X

图1 内蒙古温带草地及26个长期定位观测站点的空间分布，Meadow、Typical、Desert分别表示草甸草原、典型草原和荒漠草原。

图2 1982-2019年间内蒙古温带草地月平均温度（a）和降水量（b）随时间的变化，图中数字表示变化速率[°C decade^-1(a)，mm decade^-1(b)]，其中斜体加粗表示统计显著（P < 0.05）。

图3 植被物候潜在影响因子的路径分析，HR、AP、DOP、ASSD、Sand、Clay分别为热量需求、累积降水量、降水天数、累积日照时数、土壤砂粒和粘粒含量。