[科普中国]-植物物候学

概念

植物物候学是研究外界的自然环境条件如气候、土壤、水等引起植物生活周期性变化的科学。1

研究目的植物物候学的目的是认识植物与自然季节现象变化关系的规律，以服务于农业生产和科学研究。2

研究内容植物物候学的研究内容是：通过一年四季对植物的物候观测，记录各生长发育期到来的时间和持续的天数，来了解植物的周期性生长发育过程对外界环境的依赖关系，特别是气候的关系，并从各种植物的各生长发育物候期到来的早迟，作为分析当地季节性气候变化规律和指示当地实际自然季节变化的指标，并以此作为当地农业和林业生产中预告农时的具体依据。因为在一个地区，植物的生活周期性变化是和气候的变化相一致的，特别是在有季节交替的地区更为明显。1

研究方法植物物候学是通过观察点或观察站（各个地方、各个区域），得知一年春、夏、秋、冬四个季节的变化和记录一年中植物的发芽、生长及枯荣情况，从而了解季节气候的变化及其对植物生长发育的影响。植物物候的记录如：杨柳绿、桃花红、花粉散、草结籽、果晚熟、禾贪青等，既反应了当时的天气，又反映出过去一个时期内的天气情况（阳光、温度等）的积累。因而，从物候的观察记录资料中，可以得知气候的早迟、气温的高低、阳光的照射等情况。

植物物候学的具体实验方法如下：

⑴根据当地环境条件，选择适于生长、分布较广泛的植物（包括木本和草本、一年生和多年生）；

⑵观察记录：①木本植物的芽萌动期、芽开放期、展叶期、花期、果期、黄枯期；②草本植物的萌动期、展叶期、花期、果期、黄枯期；③农作物观测记录时注意：播种、出苗、第三叶出现、分蘖、拔节、现蕾（抽穗）、开花结实、完熟（收获）等。并配合记录田间管理措施。

⑶配合观察记录：环境气象条件：风、雨、雷、电；温度；光照；霜、冻、雪等的起始及结束期。2

应用与研究植物物候学的研究成果已广泛应用于农业、林业、全球变化研究、作物遥感估产、生态动力预报等方面，例如城市热岛引起的局地小气候改变对生态系统格局、过程及功能的影响加剧。植物物候是检测这种影响的敏感且易观测的生物指示器，其对城市热岛的响应研究成为城市生态学及全球变化科学关注的热点。本文系统综述近年来相关研究成果，指出物候地面观测、模型模拟及遥感监测是获取城市植物物候的主要途径，联合公众并充分结合照片、多分辨率影像等可丰富物候资料获取；由于城市热岛的影响，城市春季物候早于周围乡村地区，但对于驱动机制仍没有定论；随着城市增温，城市春季物候提前，秋季物候延后，但如何定量区分致使城市增温的热岛效应与气候增暖的影响成为难点；同时，植物功能型、外来种等生物因素及地理区位因素对植物物候响应产生影响。为此，提出未来应抽丝剥茧去除干扰因素，加强植物物候响应机理的研究。3

植物物候是随环境变化表现出的周期性节律变化的事件，对环境变化非常敏感。多数研究发现，增温改变了单个物候事件，如提前了返青期和开花期，推迟了枯黄期；特别是近期发现相对于其他物候序列而言，结实期保持相对稳定，并且物候序列持续期的反应存在等级关系。不同植物个体物候对环境变化的响应模式不同，因而依据植物个体物候很难准确预测群落物候对环境变化的响应模式，所以应该加强群落物候的地面观测研究。尽管放牧是天然草地的主要利用方式，但当前仍然缺乏放牧如何影响气候变化对物候序列影响的研究；尤其是由于研究方法和技术等限制，也缺乏未来气候变化条件下地上与地下物候同步性、物候变化非线性及其机理的研究。4