生物物候被视为气候变化的“诊断标志”。联合国环境规划署（UNEP）在《科学前沿2022》（Frontiers 2022）年度报告中将“物候不匹配”列为重要的新兴环境问题，指出其可能削弱生物之的相互作用，威胁生态系统的稳定性与功能。现有关于物候不匹配的研究主要集中于捕食者–猎物、植物–传粉者等典型生物相互作用关系。相比之下，植物与土壤微生物这两个陆地生态系统中关键且紧密协同的营养级，在气候变化背景下是否发生物候不匹配，迄今仍缺乏深入探讨。

针对这一研究空白，兰州大学科研团队于2025年7月29日在Nature Geoscience在线发表了题为“Divergent phenological responses of soil microorganisms and plants to climate warming”的研究论文。

图1. 增温研究的地理分布、物候提取方法及物候匹配假设解析

研究团队整合分析了全球1032个植物呼吸与土壤微生物呼吸的季节动态数据，基于“绝对阈值法与”“相对阈值法”两种方法提取呼吸物候（图1），首次揭示土壤微生物呼吸物候对气候变暖的响应显著强于植物，并且这种植物和土壤微生物物候的不匹配在森林生态系统中更为常见，而在草地生态系统中表现较弱（图2）。此外，在土壤碳氮比高的北方地区，微生物呼吸物候对气候变化响应更为明显。这些结果表明，气候变暖可能会打破植物和土壤微生物的时间同步性，进而导致地上与地下生态过程的解耦，削弱生态系统中的能量传递效率与功能稳定性。

图2. 植物和土壤微生物呼吸物候对增温的响应

该研究以兰州大学生态学院汪浩为第一作者兼共同通讯作者，生态学院博士后周慧敏、草种创新与草地农业生态系统国家重点实验室、北京大学贺金生为共同通讯作者，瑞士伯尔尼大学Madhav P. Thakur、华东师范大学刘慧颖为共同作者，发表于Nature Geoscience。研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、甘肃省重大科技项目等项目资助。