近年来，降水格局呈现出复杂的变化趋势，包括降水时机和降水强度等。降水变化影响着各种生态系统过程，如植物繁殖物候，并对种间相互作用和种群动态产生潜在影响。因此，探究降水改变对陆地植物繁殖物候的影响对于全面理解增强的降水格局变化情景下的物种和种群动态至关重要。

河北大学万师强教授团队依托内蒙古多伦县半干旱草原2013年建立的降水季节变化实验平台：(对照(C)、提前生长季降水峰值(AP)、推迟生长季降水峰值(DP)及同时提前和推迟生长季降水峰值(ADP))，探究了7种优势植物的生殖物候期(现蕾、开花和结实时间)和繁殖持续时间对降水季节变化的响应以及物候变化对物种优势度的影响。结果发现，AP处理(DP处理没有影响)提前了7个观测物种的物候(即现蕾、开花和结实)时间，并延长了生殖生长持续时间。不同植物功能群(早花vs.中花；浅根vs.深根)的繁殖物候响应存在差异，这可能归因于土壤水分及其变异在不同月份和土壤深度的变化。进一步分析发现，繁殖持续时间延长的物种与其他物种的繁殖重叠增加，从而引起物种优势度下降，这表明降水季节变化可以通过调控植物物候影响温带草原的群落组成。

图1 提前生长季降水峰值引起的不同功能群植物繁殖物候的变化量与不同月份和土壤深度水分含量及其变异的关系。

图2 提前生长季降水峰值引起的物种优势度的变化与繁殖持续时间变化的关系，以及提前和推迟生长季降水峰值对物种间繁殖重叠度的影响。

上述研究成果近期发表在Annals of Botany杂志上。全球变化生态学实验室学生周振兴为论文第一作者，已毕业硕士生冯晗霖、已毕业博士生马改改、在读博士生王海岛以及青年研究员茹靖益和冯佳胤为共同作者，河北大学生命科学学院万师强教授为通讯作者，河北大学为第一和通讯单位。该研究得到国家自然科学基金(31830012)和河北省自然科学基金创新研究群体(C2022201042)等项目的资助。

论文信息：Zhou ZX, Feng HL, Ma GG, Ru JY, Wang HD, Feng JY, Wan, SQ*. (2024). Seasonal and vertical patterns of water availability and variability determine plant reproductive phenology. Annals of Botany doi: 10.1093/aob/mcae138. https://doi.org/10.1093/aob/mcae138. (Q1, IF=3.6)