摘要gydF4y2Ba
随着气候的变化，温暖的春季气温导致叶子提前长出来gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba及原产地证书生效日期gydF4y2Ba2gydF4y2Ba吸收gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba在温带落叶林中，导致生长季节长度增加的趋势gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba及年度COgydF4y2Ba2gydF4y2Ba吸收gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba，gydF4y2Ba5gydF4y2Ba，gydF4y2Ba6gydF4y2Ba，gydF4y2Ba7gydF4y2Ba．然而，人们对春季温度如何影响树木茎的生长知之甚少gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba9gydF4y2Ba它可以将碳隔离在木材中，而木材在生态系统中存在的时间很长gydF4y2Ba10gydF4y2Ba，gydF4y2Ba11gydF4y2Ba．在这里，我们通过对两个森林中的440棵树的树木进行树木测量仪波段测量，表明温暖的春季温度提前改变了落叶树木的茎粗生长，但对峰值生长季节长度、最大生长速率或年生长没有一致的影响。后一个发现在100年的尺度上被来自北美东部108个森林的207个树木年轮年表所证实，在那里，年轮宽度对生长旺季的温度比春季的温度敏感得多。这些发现意味着任何额外的COgydF4y2Ba2gydF4y2Ba在春季气温较高的年份摄取gydF4y2Ba4gydF4y2Ba，gydF4y2Ba5gydF4y2Ba对长寿命木本茎生物量的增加无显著贡献。相反，这与全球碳循环模型的预测相矛盾gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba12gydF4y2Ba，我们的经验结果表明，春季变暖的温度不太可能增加木材生产力，从而增强长期COgydF4y2Ba2gydF4y2Ba温带落叶林的下沉。gydF4y2Ba
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数据可用性gydF4y2Ba
在当前研究期间生成和分析的数据集可通过GitHub在SCBI的ForestGEO生态系统与气候实验室的生长物候库中获得(gydF4y2Bahttps://github.com/EcoClimLab/growth_phenologygydF4y2Ba)，并存档于Zenodo (gydF4y2Bahttps://doi.org/10.5281/zenodo.6632090gydF4y2Ba)．SCBI可通过GitHub在SCBI ForestGEO图的Dendrobands存储库中获得树状带数据的主版本(gydF4y2Bahttps://github.com/SCBI-ForestGEO/DendrobandsgydF4y2Ba)，存档于Zenodo (gydF4y2Bahttps://doi.org/10.5281/zenodo.5551143gydF4y2Ba)，并透过哈佛森林资料档案(gydF4y2Bahttps://harvardforest1.fas.harvard.edu/exist/apps/datasets/showData.html?id=HF149gydF4y2Ba)．SCBI的天气数据来自ForestGEO气候数据门户v1.0 (gydF4y2Bahttps://github.com/forestgeo/Climate/tree/master/Climate_Data/Met_Stations/SCBIgydF4y2Ba)，存档于Zenodo (gydF4y2Bahttps://doi.org/10.5281/zenodo.3958215gydF4y2Ba)，以及位于美国弗吉尼亚州皇家前线的NCEI气象站(gydF4y2Bahttps://www.ncdc.noaa.gov/cdo-web/datasets/GHCND/stations/GHCND:USC00443229/detailgydF4y2Ba)．哈佛森林的天气资料可透过哈佛森林资料档案(gydF4y2Bahttps://harvardforest1.fas.harvard.edu/exist/apps/datasets/showData.html?id=HF001gydF4y2Ba而且gydF4y2Bahttps://harvardforest1.fas.harvard.edu/exist/apps/datasets/showData.html?id=HF000gydF4y2Ba)．气候数据从CRU v.4.04通过ForestGEO气候数据门户v1.0 (gydF4y2Bahttps://github.com/forestgeo/Climate/tree/master/Climate_Data/CRUgydF4y2Ba)，存档于Zenodo (gydF4y2Bahttps://doi.org/10.5281/zenodo.3958215gydF4y2Ba)．SPEI来自ForestGEO气候数据门户v1.0 (gydF4y2Bahttps://github.com/forestgeo/Climate/tree/master/Climate_Data/SPEIgydF4y2Ba)，存档于Zenodo (gydF4y2Bahttps://doi.org/10.5281/zenodo.3958215gydF4y2Ba)．冠层叶物候数据由MCD12Q2 V6土地覆盖动态产品(即MODIS全球植被物候产品)通过谷歌Earth Engine (gydF4y2Bahttps://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/MODIS_006_MCD12Q2#descriptiongydF4y2Ba)．除了在这个项目的存储库中存档外，许多树年轮数据集也存档在国际树年轮数据库(gydF4y2Bahttps://www.ncei.noaa.gov/products/paleoclimatology/tree-ringgydF4y2Ba)、DendroEcological网络(gydF4y2Bahttps://www.uvm.edu/femc/dendro/gydF4y2Ba)及/或哈佛森林资料档案(gydF4y2Bahttps://harvardforest.fas.harvard.edu/harvard-forest-data-archivegydF4y2Ba)，详情见补充表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．原始的树核被存档在作者团队的各个成员(哈佛森林、SCBI、印第安纳大学和爱达荷大学)的机构中，并将在合理的要求下提供。gydF4y2Ba
代码的可用性gydF4y2Ba
数据在开源统计软件R(4.0版)中进行分析。我们使用了包climwin v.1.2.3 (gydF4y2Bahttps://cran.r-project.org/web/packages/climwin/index.htmlgydF4y2Ba)， dplR v.1.0.2, bootRes v1.2.4, rstanarm v.2.21.1和rdenrom v.0.1.0的函数(gydF4y2Bahttps://github.com/seanmcm/RDendrom/gydF4y2Ba)．我们使用了climpact软件v.1.2.8gydF4y2Bawww.climpact-sci.orggydF4y2Ba)．混合效果模型在层次贝叶斯框架中运行，并使用rstanarm版本2.21.3 R接口适应Stan编程语言(源代码可在gydF4y2Bahttps://github.com/EcoClimLab/growth_phenology#steps-to-replicate-the-analysisgydF4y2Ba)．树轮年表是使用程序ARSTAN V49_1b (gydF4y2Bahttps://www.geog.cam.ac.uk/research/projects/dendrosoftware/gydF4y2Ba)．所有自定义代码都可以通过EcoClimlab GitHub存储库(gydF4y2Bahttps://github.com/EcoClimLab/growth_phenologygydF4y2Ba)，并存档于Zenodo (gydF4y2Bahttps://doi.org/10.5281/zenodo.6632090gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba
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R核心团队。gydF4y2BaR:统计计算的语言和环境gydF4y2Ba．gydF4y2Bahttp://www.R-project.org/gydF4y2Ba(R统计计算基础，2020)。gydF4y2Ba
树年代学程序库(dplR)。gydF4y2BaDendrochronologiagydF4y2Ba26gydF4y2Ba， 115-124(2008)。gydF4y2Ba
Zang C. & Biondi, F. R中的树木气候校准:用于响应和相关函数分析的bootRes包。gydF4y2BaDendrochronologiagydF4y2Ba31gydF4y2Ba， 68-74(2013)。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
我们感谢所有在现场和实验室协助数据收集的研究人员，特别是T. Fung Au、J. Bregy、J. Dickens、K. Heeter、A. Hennage、D. King、J. McGee、B. Lockwood、J. McGarvey、V. Meakem、J. Oliver、J. Shue、K. Schmidt-Simard、B. Strange、A. Terrell、B. Taylor、M. Thornton、S. Robeson、M. Wenzel和L. Wylie;D. A. Orwig, R. Zweifel以及SCBI的ForestGEO生态系统与气候实验室的成员提供了有用的反馈。分析和SCBI数据收集由史密森学会资助(森林地理-史密森热带研究所，史密森国家动物园和保护生物学研究所，学术研究，科学竞争性赠款计划和大挑战奖励计划赠款给k.j.a. t .)。树木年轮样本的收集由美国农业部农业和食品研究计划资助2017-67013-26191(给J.T.M.)，国家科学基金会资助1805276(给G.L.H.)和1805617(给J.T.M.)，以及印第安纳大学研究学院研究项目副教长(给J.T.M.)资助。L.D.获得了加拿大自然科学与工程研究委员会(DG RGPIN-2019-04353)和新不伦瑞克创新基金会(RIF 2019-029)的资助。S.M.M.部分由国家科学基金会RAPID-2030862资助。gydF4y2Ba
作者信息gydF4y2Ba
作者及隶属关系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
C.D.和k.j.a - t。构思思路，设计研究。C.d, l.d, e.b.g.-a。，R.H., G.L.H., J.T.M., I.R.M., W.J.M., N.P., A.J.T. and K.J.A.-T. collected or oversaw collection of data. C.D., A.Y.K., V.H., J.T.M., I.R.M. and S.M.M. analysed the data or provided analytical tools. C.D. and K.J.A.-T. led the writing of the manuscript. All authors contributed critically to the drafts and gave final approval for publication.
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者声明没有利益竞争。gydF4y2Ba
同行评审gydF4y2Ba
同行评审信息gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba感谢Cyrille Rathgeber, Roman Zweifel和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。gydF4y2Ba同行评审报告gydF4y2Ba是可用的。gydF4y2Ba
额外的信息gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba
扩展的数据图形和表格gydF4y2Ba
扩展数据图1史密森保护生物研究所(SCBI)和哈佛森林的森林冠层绿度(上一行)和环孔树和扩散孔树的茎生长的季节模式，分别表示为总年生长的相对和累积分数(中一行和下一行)。gydF4y2Ba
在顶部一行中，冠层绿化程度用增强植被指数(EVI2)两个波段进行表征，每条线代表2000年至2018年之间的年份。对于茎的生长，每条线都代表了一年的平均生长，这是基于五参数逻辑生长模型对树木测量仪波段数据建模的。虚线表示模拟的胸径变化，它落在DOY中位数之外，预测的开始和结束胸径达到。实线表示茎生长引起的胸径变化。gydF4y2Ba
扩展数据图2年增长率达到25%的日期之间的关系示意图(gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba)和前几周在史密森保护生物研究所(SCBI)和哈佛森林的环孔和扩散孔树木的温度。gydF4y2Ba
所示为gydF4y2Baβ\ (\ \)gydF4y2Ba平均最高气温(gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba),gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba．“窗口打开”和“窗口关闭”表示之前的周数gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba(列于扩展数据表中gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)．黄色阴影表示中性关系，而橙色或红色阴影表示中性关系gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba进步与增加gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba在给定的时间窗口(负gydF4y2Baβ\ (\ \)gydF4y2Ba)．黑色圆圈表示基于最小值选择的临界温度窗口gydF4y2Ba∆AICcgydF4y2Ba，赤池信息准则中的差异校正了相对于零模型的小样本量。临界温度窗口列在扩展数据表中gydF4y2Ba2gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
图3茎生长时间和速率对平均最高温度的响应(gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba)在春季临界温度窗口(gydF4y2BaCTWgydF4y2Ba)在史密森保护生物研究所(SCBI)和哈佛森林的环孔和扩散孔物种。gydF4y2Ba
CTWgydF4y2Ba被定义为gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba与达到年增长率25%的日期(gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba；扩展数据表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba扩展数据图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)．显示的是均值之间的关系gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba在gydF4y2BaCTWgydF4y2Ba一年中茎长达到25%、50%和75%的天数(gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba50gydF4y2Ba，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba75gydF4y2Ba分别;第一行);生长旺季的长度(gydF4y2BalgydF4y2Ba动力gydF4y2Ba；第二行);最高增长率(gydF4y2BaggydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba；第三行);和总季节性径向茎生长(gydF4y2Ba∆胸径gydF4y2Ba；第四行)。每个变量的后验预测不包括零用实线表示，而那些包括零用虚线表示。95%可信区间由以每年的后验均值为中心的区间表示。对于两个地点的两个物种群体来说，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba50gydF4y2Ba,gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba75gydF4y2Ba平均值均显著下降gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba在他们各自的gydF4y2BaCTWgydF4y2Ba．点表示单个树年组合的生长参数值，该值是通过将五参数逻辑生长模型拟合到树木测量仪波段数据而得到的。gydF4y2Ba
图4茎生长时间和速率对平均最高温度的响应(gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba)为春季临界温度窗口最接近的月份(gydF4y2BaCTWgydF4y2Ba)在史密森保护生物研究所(SCBI)和哈佛森林的环孔和扩散孔物种。gydF4y2Ba
CTWgydF4y2Ba被定义为gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba与达到年增长率25%的日期(gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba；扩展数据表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba扩展数据图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)，以月中天数最多的月份为最接近的月份gydF4y2BaCTWgydF4y2Ba．显示的是月之间的关系gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba一年中茎长达到25%、50%和75%的天数(gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba50gydF4y2Ba，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba75gydF4y2Ba分别;第一行);生长旺季的长度(gydF4y2BalgydF4y2Ba动力gydF4y2Ba；第二行);最高增长率(gydF4y2BaggydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba；第三行);和总季节性径向茎生长(gydF4y2Ba∆胸径gydF4y2Ba；第四行)。每个变量的后验预测不包括零用实线表示，而那些包括零用虚线表示。95%可信区间由以每年的后验均值为中心的区间表示。对于两个地点的两个物种群体来说，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba，gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba50gydF4y2Ba,gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba75gydF4y2Ba随着4月份的大幅下降gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba的例外gydF4y2Ba机灵gydF4y2Ba25gydF4y2Ba对于SCBI的环孔物种。点表示单个树年组合的生长参数值，该值是通过将五参数逻辑生长模型拟合到树木测量仪波段数据而得到的。gydF4y2Ba
扩展数据图5本研究分析的树轮年轮的采样位置图。gydF4y2Ba
根据采样物种的木质部孔隙度类型着色:环孔(RP)，弥散孔(DP)，或两者兼有。抽样详情见补充表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．基本映射源是ggplot2。gydF4y2Ba
扩展数据图6由年轮推算的年生长对月平均最低气温的敏感性(gydF4y2BaTgydF4y2Ba最小值gydF4y2Ba)，对北美东部108个地点的207个年代学进行分析(扩展数据图;gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba
颜色表示每月之间的自举相关性gydF4y2BaTgydF4y2Ba最小值gydF4y2Ba和一个无量纲的环宽度指数(gydF4y2BaRWIgydF4y2Ba)来源于形成每个年表的多棵树，并强调与气候相关的年际变化。年代学按木质部孔隙度分组，按平均四月排序gydF4y2BaTgydF4y2Ba最小值gydF4y2Ba．图被注释以突出显示来自我们的两个焦点站点的记录，史密森保护生物研究所(SCBI)和哈佛森林(HF)(扩展数据表)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．物种分析与数量有显著相关性gydF4y2BaTgydF4y2Ba最小值gydF4y2Ba在扩展数据表gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，而详细的年表载于补充表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
扩展数据图7根据年轮推算的年生长对月平均最高温度的敏感性(gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba北美东部108个地点的207个年表(扩展数据图;gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba
颜色表示每月之间的自举相关性gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba和一个无量纲的环宽度指数(gydF4y2BaRWIgydF4y2Ba)来源于形成每个年表的多棵树，并强调与气候相关的年际变化。年代学按木质部孔隙度分组，按平均四月排序gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba．图被注释以突出显示来自我们的两个焦点站点的记录，史密森保护生物研究所(SCBI)和哈佛森林(HF)(扩展数据表)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．图中显示的结果与图中相同。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba但也包括前一年。物种分析与数量有显著相关性gydF4y2BaTgydF4y2Ba马克斯gydF4y2Ba在扩展数据表gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，而详细的年表载于补充表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
补充信息gydF4y2Ba
补充表1gydF4y2Ba
位置、物种、年轮孔隙度、4月平均最低和最高温度的描述、分析结果，以及在哪里找到分析中使用的树核年表的详细信息。gydF4y2Ba
权利和权限gydF4y2Ba
关于本文gydF4y2Ba
引用本文gydF4y2Ba
Dow, C.， Kim, A.Y.， D 'Orangeville, L.。gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba暖泉改变了温带落叶树木的生长时间，但不会改变它们的生长总量。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba608gydF4y2Ba， 552-557(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05092-3gydF4y2Ba
收到了gydF4y2Ba：gydF4y2Ba
接受gydF4y2Ba：gydF4y2Ba
发表gydF4y2Ba：gydF4y2Ba
发行日期gydF4y2Ba：gydF4y2Ba
DOIgydF4y2Ba：gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/s41586-022-05092-3gydF4y2Ba
这篇文章被引用gydF4y2Ba
春天的提前到来并不能促进树木的年度生长gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba（2022）gydF4y2Ba
我们必须掌握森林科学——趁还来得及gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba（2022）gydF4y2Ba
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