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闵中学生的课题成果在国际《环境与生态学》主流期刊上发表

发布日期: 05-25 11:18     作者:校长室 严萍    来源: 本站原创
    美国加州大学伯克利与周凯旋基金会联合举办的“未来科学家”课题研究项目,每年邀请国内、外各专业领域的一流科学家鼓励和指导高中生共同完成相关的前沿课题研究项目,旨在提中国的高中学生对科学、技术、工程和数学 (STEM) 的认知和兴趣。基于此,在伯克利大学周凯旋基金女科学家项目(Chau Hoi Shuen Foundation Women in Science Program)陈苑博士的主持下,2019年邀请了中国科学院华南植物园生态及环境科学研究中心的青年科学家刘慧副研究员共同确定了“演化史和气候生态位如何影响一个地区大量禾本科物种的生殖物候”的生态学研究方向。
    在这个项目中,闵行中学推荐选拔的李康馨、乔路、王进颖、马逸群、郑如弈等5位同学从2019年上半年开始,在老师们的指导下针对上述课题开展了为期1年的相关研究。
    五位同学利用1个学期的课余时间,在老师的指导下完成了相关基础理论知识的学习。暑假期间,赴美在伯克利大学接受了为期一个月的封闭式培训。期间在前期理论知识的基础上掌握了如何通过计算机编程进行数据采样、比对、分析,输出结果;更通过一系列通识类课程与技能类课程了解到了世界前沿科技的发展趋势与商业运作模式,提升了个人的表达能力与科研文献的写作能力,更学会了到如何用科学的思维去发现问题、思考问题、处理问题的能力。
    回国后,他们在老师的带领下继续完善相关课题数据结论的分析与总结,于2019年底论文成稿,并被生态学国际主流期刊《Frontiers in Ecology and Evolution》接受审稿。期间经过3轮返修和投稿,文章最终于2020年5月正式被期刊接收发表。
    这篇文章的主要内容是:
    基于亚热带地区190种禾本科植物的生殖物候期、生活型(一年生或多年生)和光合类型(C3或C4光合作用),及每个物种18个气候生态位参数,通过构建大量演化模型,发现演化史强烈影响开花开始时间(即演化保守性,亲缘关系越近,开花时间越相近),而对生殖期长短没有影响。生活型和光合类型对两个生殖物候性状的影响都具有交互作用,因此一年生 C3植物最早开花,生殖期最长(图1)。同时发现气候生态位较宽的物种开花较早,生殖期较长。具体而言,年平均降水量范围最广和最冷月温度范围较大的物种开花更早,而年平均温度较高且最湿季降水范围较大的物种生殖期更长。本研究揭示了影响南亚热带禾本科开花时间和生殖期的具体因素,强调了物候研究中演化与生态的学科交叉,对预测目前气候变化下物种的响应具有重要意义。
    相关研究成果以“Diversity of reproductive phenology among subtropical grasses is constrained by evolution and climatic niche”为题发表在生态学国际主流期刊Frontiers in Ecology and Evolution (IF2018=2.69)。论文链接:https://doi.org/10.3389/fevo.2020.00181。