研究：光污染擾亂植物和樹木的季節性節奏

在這項新研究中，科學家們分析了美國城市中大約3000個地點的樹木和灌木，看看它們在五年內不同的照明條件下的反應。植物將自然界的晝夜循環與溫度一起作為季節性變化的信號。

研究人員發現，與沒有夜間照明的地點相比，僅人工照明就將春季樹葉發芽的日期平均提前了約9天。樹葉秋季變色的時間更為復雜，但在美國48個州中，樹葉的變化仍然平均推遲了近6天。一般來說，研究人員發現光線越強，差異越大。

研究人員還根據未來全球變暖的不同情況和夜間光照強度每年最多增加1%的情況，預測了夜間燈光對美國五個城市--明尼阿波利斯、芝加哥、華盛頓、亞特蘭大和休斯頓的未來影響。研究人員發現，夜間光線的增加可能會繼續使季節的開始時間提前，盡管它對秋季顏色變化時間的影響更為復雜。

為什么它很重要

植物“生物鐘”的這種轉變對城市植物所提供的經濟、氣候、健康和生態服務具有重要意義。

從積極的方面來看，更長的生長季節可以使城市農場在更長的時間內保持活躍。隨著全球氣溫的上升，植物還可以在春天的早期和秋天的晚期為社區提供陰涼。

但是，生長季節的變化也可能增加植物對春季霜凍損害的脆弱性。而且它可能與一些城市植物所依賴的其他生物，如傳粉者的時間不匹配。

圖表顯示七個代表性城市的城市光照強度

城市植物的活動季節較長，也表明花粉季節較早且較長，這可能會加劇哮喘和其他呼吸問題。馬里蘭州的一項研究發現，在植物很早就開花的年份，因哮喘而住院的人數增加了17%。

隨著夜間照明的增加和溫度的上升，秋季的顏色時間將如何變化，這一點還不太清楚。溫度和人工照明一起以復雜的方式影響秋季的顏色。研究人員的預測表明，由于氣候變暖導致的著色日期的延遲可能會在本世紀中葉停止，并可能因為人工照明而逆轉。這將需要更多的研究。

城市人工光在未來將如何變化也有待觀察。一項研究發現，從2012-2016年，全世界的城市夜間光線每年增加約1.8%。然而，許多城市和州正在努力減少光污染，包括要求有防護罩來控制光線的去向，并轉向LED路燈，與波長較長的傳統路燈相比，LED路燈的能耗較低，對植物的影響較小。

城市植物的物候學也可能受到其他因素的影響，如二氧化碳和土壤濕度。此外，與白天相比，夜間溫度上升較快，可能會導致不同的晝夜溫度模式，這可能會以復雜的方式影響植物物候學。

了解植物與人工光照和溫度之間的這些相互作用，將有助于科學家預測氣候變化下的植物過程的變化。城市已經成為天然實驗室。