變暖是指由于人類工業化和燃燒化石燃料等活動釋放了大量溫室氣體，這些氣體進入大氣層導致地球氣溫在過去幾十年里逐漸升高的現象。氣候變暖帶來了一系列嚴重的環境問題：溫度升高導致冰川和極地冰層融化，海平面上升，威脅到沿海地區和島嶼的生存；天氣事件如暴雨、干旱、颶風等也頻繁發生，給人類社會和生態系統帶來嚴重的影響。此外，氣候變暖還導致生態系統遭到破壞、生物多樣性減少。
在變暖的背景下，植物多樣性同樣受到了嚴重威脅。
以種子發芽為例，種子在一定溫度范圍內才會發芽，當環境溫度高于或低于相應閾值時則不會發芽。發芽是直接受溫度調節的、植物生命周期中的“高風險階段”。隨著氣溫升高，許多植物種子的休眠期縮短，發芽時間提前，植物生長周期不協調，影響了生態系統的穩定性。
面對不斷升高的環境溫度，種子對溫度的耐受性高低決定了該物種能否在已經產生變化的環境中保持穩定的種群數量。而探究溫度對植物種子發芽的影響有助于預測植物對環境變化的反應，并有助于確定物種保護的先后順序，維持生物多樣性。
2019年，來自捷克植物研究所的研究人員探究了溫度對澳大利亞西南部8種草本植物發芽的影響，以評估變暖背景下面臨衰退風險的本地物種的狀況。樣本既有分布于各地的品種，也有澳大利亞的物種。
圖1 研究涉及到的8個物種
研究人員利用Grant GRD1R LH溫度梯度培養箱同時提供的196種不同的溫度組合進行實驗。該培養箱中的“溫度梯度板”提供的溫度梯度比傳統的培養箱更加精確，可以更準確地表征種子對不同溫度場景的響應。
研究人員收集了種子的平均發芽溫度、發芽率、發芽時間等參數，繪制了8個物種的發芽溫度曲線。
圖2 研究結果
結果表明，A.manglesii和P.aristata都能在較寬的晝夜恒溫和交替溫度范圍內發芽，展現出對晝夜溫度良好的耐受性。相比之下，X.macranthum表現出對晝夜交替溫度的強烈需求，晝夜溫度相對恒溫時發芽率較低。R.pyrethrum則更偏好于在較低的交替溫度下發芽。C.tereticaulis傾向于在較低溫度條件下發芽，而不論是恒溫還是交替溫度，高于30℃都會導致發芽失敗。這些數據展現了不同植物品種發芽的溫度特性，對預測植物種子的溫度響應特性和精準進行生物多樣性的保護工作具有重要意義。
參考文獻：Cochrane, A. (2019). Effects of temperature on germination in eight Western Australian herbaceous species. Folia Geobotanica. doi:10.1007/s12224-019-09335-6
作為全國的實驗室儀器集成商，點成生物始終致力于為客戶提供的實驗室設備解決方案。點成Grant GRD1R LH溫度梯度培養箱是一種高效的雙向溫度梯度系統，可用于研究種子、小型植物、昆蟲、微生物或任何小組件或材料對溫度變化的響應。
