城市灯光扰乱了城市植物。最新研究揭示，夜间灯光正延长城市的生长季节。
研究人员分析了树木和灌木在五年间对不同光照条件的反应。
植物生物钟发生这类变化，会对经济、气候、健康和生态服务产生重要影响。
一项研究发现，2012至2016年间，全球城市夜间灯光每年增加约1.8%。不过，许多城市和州正努力减少光污染。
研究简报是一篇介绍有趣学术研究的简短文章。
核心观点
彻夜通明的城市灯光正在严重扰乱城市植物的物候——改变它们春季萌芽的时间，以及秋季叶片变色和掉落的时间。我参与合著的最新研究显示，夜间灯光正在延长城市的生长季节，其影响可能涉及方方面面，从过敏到地方经济。
在这项研究中，我和同事分析了美国城市约3,000个地点的树木和灌木，以了解它们如何响应五年间的不同光照条件。植物会利用自然昼夜周期以及温度作为季节变化的信号。
我们发现，仅人工光照就使春季叶芽萌发的日期提前：与没有夜间灯光的地点相比，平均提前约九天。秋季叶片变色的时间规律更为复杂，但在美国本土48州，叶片变色仍平均推迟了近六天。总体而言，我们发现光照越强，差异越大。
我们还根据不同的未来全球变暖情景，以及夜间光照强度每年最多增加1%的假设，预测了夜间灯光对美国五座城市——明尼阿波利斯、芝加哥、华盛顿、亚特兰大和休斯敦——未来的影响。我们发现，夜间灯光增加可能会继续使生长季节提前开始，不过它对秋季叶片变色时间的影响更为复杂。
为何重要
植物生物钟发生这类变化，会对城市植物提供的经济、气候、健康和生态服务产生重要影响。
积极的一面是，生长季节延长可能使城市农场能够在更长时间内开展生产。随着全球气温上升，植物还可能在春季更早、秋季更晚为社区遮阴降温。
但生长季节变化也可能增加植物遭受春季霜冻损害的风险。此外，这还可能导致植物与其他生物的活动时间不匹配，例如传粉者，而一些城市植物依赖这些生物。
城市植物活跃期延长，也意味着花粉季可能更早到来、持续更久，从而加重哮喘及其他呼吸问题。马里兰州的一项研究发现，在植物开花特别早的年份，哮喘住院人数增加了17%。
仍待解答的问题
随着夜间照明增加、气温升高，未来秋季叶片变色时间将如何变化，目前还不明确。温度和人工光照共同影响秋季叶色，作用机制复杂。我们的预测显示，气候变暖导致叶片变色日期推迟的趋势可能在本世纪中叶停止，并且可能因人工光照而逆转。这还需要更多研究。
城市人工照明未来将如何变化，也仍有待观察。
一项研究发现，城市夜间灯光每年增加约1.8%，这一趋势在2012至2016年间遍及全球。不过，许多城市和州正在努力减少光污染，例如要求安装遮光罩以控制光线照射方向，并改用能耗更低、对植物影响较小的LED路灯；与传统路灯相比，这类灯具的波长更长。
二氧化碳和土壤湿度等其他因素也可能影响城市植物的物候。此外，夜间气温比白天升高得更快，可能导致昼夜温度模式发生变化，进而以复杂的方式影响植物物候。
了解植物与人工光照、温度之间的相互作用，将帮助科学家预测气候变化背景下植物生理过程的变化。城市已经成为天然实验室。
