近日,浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室在《PNAS》期刊发表题为“Effective chilling temperatures for dormancy release in extratropical forest trees increase from cold to warm regions”的研究成果。浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室为该论文第一单位和共同通讯作者单位。香榧团队张瑞教授、博士研究生王富城为共同第一作者;香榧团队吴家胜教授、Heikki Hänninen教授以及苏黎世联邦理工学院Constantin M. Zohner研究员为该论文共同通讯作者。

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该研究结合大规模跨纬度试验与物候观测大数据,首次证实了树木休眠解除的有效积冷阈值(Tupp)存在显著的纬度梯度差异,揭示香榧等南方树木Tupp显著高于北方树木,修正了物候学界长期沿用的“固定积冷范围”经典理论。

研究团队整合了覆盖中国3000公里纬度梯度的控制试验(涉及香榧等14个树种、4500余株苗木)与全国65个树种的长期物候观测数据,系统解析了树木休眠解除有效低温的地理格局。研究发现,树木并非遵循固定的温度阈值,而是进化出了适应当地气候的弹性机制:随着纬度的降低,树木解除休眠的Tupp显著升高。数据显示,纬度每降低1度,Tupp平均增加约0.27°C±0.06°C。这意味着分布在亚热带温暖区域的树木,已进化出利用较高温度(>10°C甚至高达15°C)积累需冷量的能力。相比于寒冷地区的树木,南方树木拥有更宽的“温度感知窗口”,这种长期进化形成的适应策略,科学解释了香榧等南方经济林树木在暖冬年份仍能有效感知季节信号并正常解除休眠的现象。

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树木休眠解除有效低温范围随纬度演化规律