付永碩：傾聽植被物候的迴響

在自然界中，溫帶和寒帶地區的植物會在一定的時間內開始返青，生長，而後現蕾，開花，結果，最後落葉，進入休眠。這種植物與環境因子變化相適應而形成的植物生長發育節律，被稱為物候，它是植物長期適應於溫度和水分季節性變化的結果。植物的物候反映了植物的生活史對策，對生態系統的營養循環和能量流動，以及群落生物多樣性的維持都有重要意義。

付永碩在德國

進入21世紀後，隨著全球氣候變暖加劇，生態系統如何響應和反饋氣候系統的變化成為全球變化生態學一個熱點問題。這也是北京師範大學水科學研究院教授付永碩致力研究的方向。自博士時期開始，他先後運用野外控制實驗、數據挖掘和整合分析，以及生態模型模擬等研究手段，圍繞植被物候響應和適應全球氣候變化的機理以及可預測性開展了一系列原創性工作，相關研究成功發表在Nature、PNAS和Global change biology等期刊，所取得的研究成果為闡明陸地生態系統碳、水、能量、營養物質循環奠定了堅實的理論和數據基礎。

學有所成，回國效力

2007年，付永碩從北京師範大學碩士畢業後，前往比利時安特衛普大學攻讀博士，學習全球變化生態學，由此確定了自己的研究方向。博士畢業後，他曾先後在北京大學、比利時全球變化生態學創新中心從事研究工作，2017年回國，正式加入北京師範大學水科學研究院。在回到北京師範大學水科學研究院之前，付永碩已經在植被物候響應和適應全球氣候變化方面取得了一定的成績，這些工作都為他回國後的研究提供了經驗支持。

不過，付永碩表示，正是因為在北京師範大學打下了良好的基礎，他才能在國外很好地展開一些研究工作。而在國外的幾年，也讓他開闊了眼界，拓寬了科研思路。他說道：「科學知識不只來源於文章，也來源於生活。我在國外交了一些朋友，大家在交流的過程中，思想的碰撞會迸發很多火花。關於春秋季物候耦合響應氣候變化的文章，就是在參加學術會議期間，和朋友一起聊天時構思完成的，後來發表在了PNAS上。」

走出國門是為了學成歸來，對付永碩來說，回國不是選擇，是必然。他坦言：「我在國外最深的感受就是，人走出國門後，會加深對祖國的感情。就像是一個遠在他鄉的遊子對母親深深牽掛。所以，我當時也希望自己能夠學有所成，儘快回國，用自己的所學所識服務祖國。」

立足前沿，深入探索

近些年，全球變暖是世界各國關注的焦點，2014年，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）研究報告指出，氣候系統變暖是毋庸置疑的，而人類活動排放大量的二氧化碳等溫室氣體極有可能加快了這一全球變暖過程。

眾所周知，植物需要光合作用。就像人吃飯一樣，植物也需要「糧食」。它會「吃」進二氧化碳，排出氧氣。所以，植物可以有效緩解溫室效應。從另一方面看，植物對氣候的變化又十分敏感，它可以根據氣候變化進行自我調節，比如，發芽的時間、花開的時長等，這種物候變化會對陸地生態系統碳、水和能量平衡產生重要的影響，同時也會影響動植物關係、植被分布等，進而影響生態系統結構和功能。因此，研究植被物候對氣候變化的響應和反饋，對我國應對氣候變化的影響，充分發揮生態系統功能，保證經濟社會的可持續發展具有重要的戰略意義。

儘管植被物候研究在全球變暖大背景下取得了蓬勃的發展，但物候的發生機理機制在學界還沒有形成一致的觀點。「春季升溫和光周期被普遍認為是物候變化的最主要決定因素，然而光周期與溫度如何調控植被物候一直存在較大爭議，主要原因是缺乏大數據統計分析和實驗驗證分析。」針對這一問題，付永碩率領團隊結合大尺度數據分析和野外控制實驗，提出並驗證了溫周期與光周期協調控制春季物候期的理論框架：光周期通過調整物候積溫需求和冷激需求的非線性關係，進而調整春季物候發生時間，以達到最長生長季與避免冷傷害平衡的最優生長史策略。這一研究表明，植物物候響應氣候變化的溫度敏感性受光周期調控，未來氣候變暖條件下的溫帶森林物候變化將取決於春季升溫與冬季升溫的相對速率以及光周期三者共同作用。

付永碩介紹說：「氣候變暖以後，春天就會變短，那植物的發芽期和開花期就會提前，那麼春季物候提前量將低於預期，這可能會導致植物的生長機會減小，增長量減少，進而對陸地生態系統碳循環和水循環過程，以及生態系統服務價值功能產生重要的影響。」

全球著名生態學家，德國科學院院士Christian Körner高度評價這一發現，稱其解決了光周期與溫度如何調控植被物候這一存在幾十年的爭議問題，將推動植物物候領域和全球變化生態系領域的研究，相關成果發表在Global Change Biology雜誌上。

目前，付永碩還率領團隊通過與植物生態學、遙感生態學、生態水文等專業方向的研究人員緊密合作，在極端氣候響應、生態水文過程以及物候模型開發等方面進行了深入的研究。他說道：「要說有什麼目標的話，我希望未來我們可以研製出一套全球動態植被物候模型並耦合動態植被模式中，更好地模擬全球生態系統對氣候變化的響應與反饋，以及這些系統如何影響陸地水、碳等循環的過程。」

心懷感恩，踏實前行

成長是一個複雜的過程，在這個過程中所做出的每一個選擇，除了自身的因素，身邊人的影響也十分重要。就如付永碩選擇走上科研之路，就與他的三位恩師脫不開關係。

在北京師範大學主樓前留影

付永碩說：「碩士畢業後，我原本打算直接工作。我的碩士導師郝芳華教授給了我很好的建議，支持我出國深造。最重要的是，她說的一句話至今讓我銘記於心。她說：『做研究要學會先做人』，就是踏踏實實做人，踏踏實實做事。在碩士期間，她也是以身作則，對我們影響很大。」對付永碩影響深刻的還有他的博士生導師Ivan Janssens教授和北京大學的樸世龍教授，「兩位老師對科研的熱愛是很讓人震撼的,從他們身上，我除了學習到了做科研的技巧，更體會到了成為一個科研工作者應具有的熱情」「樸老師對科研的專注力、洞察力，還有對科研的思考方式，對我的影響非常大，極大地開拓了我的視野」。

受到他們的影響，付永碩也對自己的科研工作越來越熱愛，對未來的路也越來越堅定。他說道：「三位老師對我的影響真的很大，不僅僅是專業上的傳授，還有意志上的鼓勵。因為看到他們那種敬業的狀態，我就會想再努力些，希望自己能更加出色地做好自己的工作」。

當今時代是一個重視科技、重視人才的時代。無論是從國家層面，還是具體平臺都在積極吸納人才，培養新生力量。回歸北京師範大學以後，學校給予付永碩很大的支持，無論是科研上的支持，還是生活上的照顧都讓他非常感激。他表示，身處這樣一個時代是幸運又幸福的，所以更不能辜負這樣的機遇，要不斷奮進，不斷提升，踏踏實實做科研，盡心盡力服務於祖國。