衡水市常見園林植物的物候期觀察

摘要：以衡水市園林植物為試材，通過連續(xù)2年的調(diào)查，觀測了各園林植物的萌芽期、展葉期、開花期、果實發(fā)育期、葉片變色期和落葉期等物候變化。結(jié)果表明，衡水市的園林植物物候期分布較合理，從3月中旬開始一直持續(xù)到12月底，但花期過于集中，在植物的配置與栽培管理方面需要加強(qiáng)。2011年同2010年相比較，園林植物物候期存在明顯提前的現(xiàn)象，大部分植物全年的物候期比2010年延長了15～30 d不等。在不同時期，植物表現(xiàn)出明顯的種內(nèi)與種間差異，這些差異數(shù)據(jù)可為園林綠化的樹種選擇、合理配置以及研究氣候變化規(guī)律提供理論參考。

關(guān)鍵詞：園林植物；物候期；調(diào)查；衡水市

中圖分類號：S684；Q948.112+.4；N31（223HS） 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）16-3884-05

植物物候期是指隨著外界氣候條件的變化及植物本身生理作用對外界氣候條件的適應(yīng)，在一年的生長季內(nèi)，植物出現(xiàn)與環(huán)境變化相對應(yīng)的各種不同的物候現(xiàn)象，這些物候現(xiàn)象出現(xiàn)的時間段就稱為物候期。物候期觀察是指在一定條件下，隨一年四季的時間進(jìn)程，植物各器官形態(tài)和生理機(jī)能呈現(xiàn)出相應(yīng)的生長發(fā)育變化的動態(tài)實時調(diào)查記錄。物候期觀察是最基礎(chǔ)的生物學(xué)調(diào)查，掌握各植物的季相變化，可為種植規(guī)劃、園林配置、景觀設(shè)計以及栽培技術(shù)的制訂提供生物學(xué)依據(jù)[1，2]。園林植物在現(xiàn)代城市建設(shè)進(jìn)程中扮演著重要的角色，衡水市正在積極創(chuàng)建國家級園林城市，了解本地的園林植物家底及物候特性將會大大提升園林城市建設(shè)的速度與質(zhì)量。為此在2010～2011年連續(xù)2年以衡水市常見的園林植物為調(diào)查對象，從芽萌動到落葉的一個年生長周期內(nèi)觀察了各參試植物的生長動態(tài)與物候特性，以期對完成衡水市創(chuàng)建國家級園林城市的任務(wù)目標(biāo)起到推動作用。

1 材料與方法

1.1 參試植物

參試植物都為木本樹種，有6科15種（含變種、變型），其中薔薇科（Rosaceae）有李屬（Prunus L.）的紅碧桃（P. persica Batsch. var. duplex Rehd.）、白碧桃（P. persica f. albo-plena Schneid.）、杏（P. sibirica L.）、紫葉李[P. cerasifera Ehrh. f. atropurpurea （Jacq.） Rehd]，薔薇屬（Rosa L.）的多花薔薇（R. multiflora Thunb.）、月季（R. chinensis Jacq.），蘋果屬（Malus Mill.）的蘋果（M. domestica Mill.）；豆科（Leguminosae）有合歡屬（Albizzia Durazz.）的合歡（A. julibrissin Durazz.），紫荊屬（Cercis L.）的紫荊（C. chinensis Bunge），槐屬（Sophora L.）的龍爪槐（S. japonica L. f. pendula Hort.）；木犀科（Oleaceae）有丁香屬（Syringa L.）的丁香（S. oblata Lindl.），白蠟屬（Fraxinus L.）的白蠟（F. chinensis Roxb.）；千屈菜科（Lythraceae）有紫薇屬（Lagerstroemia L.）的紫薇（L. indica L.）；杜仲科（Eucommiaceae）有杜仲屬（Eucommia Oliv.）的杜仲（E. ulmoides Oliv.）；漆樹科（Anacarabiaceae）有黃櫨屬（Cotinus L.）的黃櫨（C. coggygria Scop. var. cinerea Engl.）。

1.2 研究方法

從2010年3月至2011年12月，對參試植物的成年植株進(jìn)行定株觀測。所選植株具有群體的代表性，能夠充分表現(xiàn)出本物種的生長特性；為避免小氣候的影響，所選植株皆處于開闊地帶，且生長健壯、無病蟲害發(fā)生。

在具體觀測上，每種植物選取2～3株作為樣株，定樹定枝掛牌標(biāo)記，所選枝條位于植株陽面，主要觀察植株地上部分各器官的形態(tài)變化，確定各植物的萌芽期、展葉期、開花期、果實發(fā)育期、葉片變色期和落葉期。采用目測與測量工具相結(jié)合的方法，分別于觀測日的14：00～17：00實施物候數(shù)據(jù)記錄。在物候變化較快的時期每天觀察1次（如萌芽始期和開花期），物候現(xiàn)象不明顯時每周觀察2次（根據(jù)不同植物生長習(xí)性而有所區(qū)別），定期對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總[3]。

在對植物物候期觀測的同時，對環(huán)境溫度也相應(yīng)地實施了統(tǒng)計匯總，各物候期同期的氣象資料來源于衡水市氣象站。利用公式計算各物候期同期的環(huán)境均溫（T），

T=∑ti/d，

式中，ti為每一物候期內(nèi)每天的均溫，d為該物候期的全程時間，i為該物候期的某一經(jīng)歷時間。

2 結(jié)果與分析

2.1 2011年衡水市園林植物的物候特征分析

2.1.1 種間物候期的比較分析 2011年通過全年對衡水市15種園林植物物候期的觀測記錄、統(tǒng)計匯總得到表1。分析表1可見，各園林植物屬內(nèi)、種間的物候現(xiàn)象存在明顯的差異；如萌芽期最早的時間出現(xiàn)在3月17日，分別有白碧桃、紅碧桃、杏、蘋果、紫荊、丁香；萌芽期最晚的出現(xiàn)在5月4日，植物種是合歡，其他園林植物的萌芽期在上述早、晚時間段之間。萌芽結(jié)束后植株逐漸露出新葉，進(jìn)入展葉期，展葉最早的園林植物是丁香與紫葉李，都在3月22日，最晚的是合歡， 在5月6日；從 3月下旬至4月上旬是園林植物展葉集中的時間，并且多數(shù)園林植物的展葉速度較快。最早進(jìn)入開花期的園林植物是杏、紫葉李、紫荊，時間在3月17日，隨后其他植物陸續(xù)進(jìn)入開花期，最晚開花的是紫薇（6月29日）與龍爪槐（7月13日），最早與最晚始花的時間相差接近120 d?；ㄆ诮Y(jié)束后植株進(jìn)入果實發(fā)育期，以杏最早，時間在4月1日，歷經(jīng)約90 d果實成熟；果實成熟最晚的是杜仲、月季、龍爪槐，3種植物均在10月底果實逐漸成熟。除了一些常綠植物外，其他植物均在9月下旬至11月下旬進(jìn)入葉片變色期；葉片變色最早的是白蠟，在9月23日；紫葉李最晚，在11月21日。白蠟在9月29日最早進(jìn)入落葉期，隨后其他植物逐漸開始落葉；其中蘋果與龍爪槐略晚，分別是在12月2日和11月29日；而多花薔薇的葉要到次年1月才落凈。

2.1.2 物候期年內(nèi)時間跨度分布 為了直觀展示2011年衡水市常見園林植物物候期的全年跨度分布狀況，以上述15種園林植物物候期全程為基礎(chǔ)，繪制了當(dāng)?shù)匚锖蚱跁r間跨度分布圖，具體見圖1。由圖1可見，衡水市常見園林植物的物候期從當(dāng)年的3月中旬一直持續(xù)到12月下旬，各物候期循序出現(xiàn)，在全年時間中所占的比例存在明顯的差異，其中開花期與果實發(fā)育期所占的時間比例最大。不同科植物的花期存在較大的差異，但大部分植物花期集中在當(dāng)年的4～6月，反映出衡水市的園林植物不能時時都有花可賞的現(xiàn)狀，這就提示管理部門在今后的園林綠化建設(shè)時，要依據(jù)不同園林植物的花期、優(yōu)化植物配置，進(jìn)一步改進(jìn)賞花植物延長花期的時間銜接問題。在參試的開花植物中，早花類植物有杏，晚花類植物有合歡；也有持續(xù)開花的植物如月季，其能夠從當(dāng)年的4月末持續(xù)到11月，花期長達(dá)約200 d左右，并且在盛夏時期每一單花的花期就長約11 d。

2.1.3 薔薇科植物物候期的比較分析 在參試植物中，薔薇科的種類數(shù)量最多，并且薔薇科植物的花期觀賞價值極高，在園林城市綠化建設(shè)的樹種應(yīng)用方面占有重要的地位，而且也是當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土植物，因此對薔薇科植物各個物候期的長短進(jìn)行了比較，根據(jù)薔薇科各植物種的物候期差異時間，歸納出薔薇科植物物候期的整體差異情況，結(jié)果見圖2。比較圖2可以看出，薔薇科植物的各物候期存在明顯的差異，其中物候期長短差異最大的階段是在開花期與果實發(fā)育期，差異時間分別是48 d與80 d；而萌芽期、展葉期、葉片變色期和落葉期的時間長短都相差不大，分別為19、22、32、31 d。因此在園林植物配置方面，應(yīng)當(dāng)將薔薇科花期較長的觀花植物或觀果植物穿插種植在其他科觀葉植物的群體中，巧妙利用色彩來創(chuàng)造動感的景觀，以改變傳統(tǒng)綠化建設(shè)中過多強(qiáng)調(diào)綠色背景厚重的理念，增強(qiáng)綠化的色彩美，增加綠色背景的躍動感。豐富植物景觀層次，給市民一種賞心悅目的立體視覺享受，滿足人們對更高品質(zhì)生活的需求，促進(jìn)國家級園林城市的創(chuàng)建。

2.2 物候特征與環(huán)境溫度的關(guān)系分析

衡水市15種園林植物物候期當(dāng)期環(huán)境溫度的統(tǒng)計結(jié)果見表2。表2中的排序按各植物在萌芽期時環(huán)境均溫的高低安排。從表2可見，不同植物在萌芽期的環(huán)境均溫之間存在很大的差異，以晚花植物對環(huán)境均溫的要求較高，如合歡在萌芽期的環(huán)境均溫最高，達(dá)到20.00 ℃，而紫葉李最低，只有7.62 ℃，2種植物的環(huán)境均溫差值可達(dá)12.38 ℃，說明萌芽期對溫度的變化較為敏感；其中薔薇科植物對于環(huán)境均溫的要求不高，一般平均溫度在10 ℃左右即開始萌發(fā)。在展葉期，各植物之間的環(huán)境均溫高低差值在10 ℃之內(nèi)，差異不大。但在開花期不同植物之間的環(huán)境均溫高低差值加大，如杏為8.95 ℃，與紫薇的28.82 ℃差值達(dá)到了19.87 ℃。月季在盛夏期容易受到高溫的脅迫影響，在環(huán)境均溫高于30 ℃時，其開花的數(shù)量與質(zhì)量明顯受到抑制，說明處在開花期的植物對氣候變化非常敏感。不過植物在果實發(fā)育期對環(huán)境均溫的要求不高，植物之間的環(huán)境均溫高低差值達(dá)到最低，可見植物果實成熟階段對環(huán)境均溫的要求比較一致。到葉片變色期，參試植物的環(huán)境均溫都在20 ℃以下，以杏較耐低溫，在環(huán)境均溫7.5 ℃時才開始出現(xiàn)葉色改變現(xiàn)象；黃櫨的葉片在日最低溫度低于5 ℃時，顏色由綠色轉(zhuǎn)為紅黃色；隨著溫度的繼續(xù)降低，葉片逐漸脫落。不同植物的落葉期對環(huán)境均溫的要求差異較大，如白蠟在環(huán)境均溫達(dá)到13.61 ℃時葉片開始脫落，而蘋果在

-0.50 ℃時才開始落葉，2種植物的環(huán)境均溫差值可達(dá)14.11 ℃；在環(huán)境溫度低于10 ℃時開始落葉的植物有白碧桃、紅碧桃、杜仲、黃櫨、丁香、紫荊、紫葉李、杏、龍爪槐、蘋果，表明不同植物對低溫的耐受性存在明顯差異，同時可以看出薔薇科的植物落葉期較晚，比其他植物耐寒。通過與劉云等[4]在長春市的木本植物物候期調(diào)查研究結(jié)果進(jìn)行對比，顯示衡水市各園林植物物候期的環(huán)境均溫比長春市要高出1～5 ℃。

2.3 2011年與2010年的園林植物物候期對比

通過兩年觀察發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度變化影響了植物的物候期先后，但物候期對環(huán)境溫度變化的響應(yīng)是非線性的。2011年相對于2010年多數(shù)植物的萌芽期、展葉期、開花期、果實發(fā)育期、葉片變色期都有所提前，如紫荊的這幾個物候期分別比2010年提前了21、8、27、17、12 d；變化范圍最小的是多花薔薇和合歡，相差僅1 d。2011年春季物候比2010年有所提前是由于2010年衡水市倒春寒的影響所致，其中在萌芽期與開花期的表現(xiàn)較為明顯，合歡的萌芽期相對于2010年提前了1 d，紫荊提前得最多，為21 d，其他植物都有所提前。在開花期，龍爪槐比2010年提前了3 d，紫荊提前了27 d，提前得最多。雖然2011年的萌芽期比2010年提前，但沒有導(dǎo)致各植物落葉末期的提前，相反是落葉末期均有不同程度地滯后，在所調(diào)查的植物中受到影響最大的是紫荊、白蠟和紫薇，落葉末期滯后時間分別為10、12、18 d。由于這兩年氣溫的差異，對衡水市的園林植物而言，2011年整個物候期比2010年的延長了15～30 d不等，可見氣候變化會在很大程度上影響植物的物候期長短，但對于合歡和龍爪槐的影響較小，這也說明植物對氣候變化的響應(yīng)存在較大的差異，即使是同一科的植物也會如此，如薔薇科植物受到氣候影響出現(xiàn)物候期變化由大到小的順序依次是蘋果、紅碧桃、白碧桃、月季、杏、紫葉李、多花薔薇，可見薔薇科對于外界氣溫變化的響應(yīng)差異較大，但這種差異為園林植物的選擇與群落組配提供了便利。

3 討論與建議

3.1 園林植物的合理配置

唐代詩人白居易的《大林寺桃花》 詩中“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”反映的就是物候差異問題，說明山上桃花的物候晚于山下桃花[5]。物候變化是植物對生態(tài)環(huán)境適應(yīng)的綜合表現(xiàn)，因此園林植物的物候觀測除具有一般的生物學(xué)意義外，其主要目的還在于掌握植物的季相變化，為植物種植配置及相應(yīng)的栽培管理提供生物學(xué)依據(jù)。

3.1.1 植物材料的選擇 選擇適合當(dāng)?shù)胤N植的植物材料是園林造景的基本保證。園林綠化植物配置要避免單調(diào)、雷同，注意植物開花期的錯時、銜接，力求做到花期相互錯開、延長，形成三季有花、四季有綠的配置效果；注意植物色彩的搭配，采用中性植物做襯景，彩色高花色植物做點綴，色彩要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，最理想的配置應(yīng)確定各季節(jié)的色彩主調(diào)，根據(jù)色彩主調(diào)選擇適宜的植物；要做到適地適栽原則，生長條件相似的植物配置在一起。通過對衡水市園林植物物候期進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明，衡水市植物物候期差異明顯，物候變化分布合理、景觀和諧，但仍存在需要改進(jìn)之處。衡水市大部分木本植物的花期比較集中，主要在每年的4～6月開花，而其他時間很少有花可供觀賞。因此為了在不同時期都有花可賞，要選擇一些花期不同的園林植物，或者花期較長的植物。建議將一年多次開花的植物如月季以叢植或建立專類園的方式，多多在市區(qū)內(nèi)有關(guān)地段種植，提高園林綠化觀賞效果。另外，限于衡水市的自然條件，可以將開花植物進(jìn)行列植、群植或片植，形成一些匠心獨具的局地小景觀；也可以選種一些開花較晚的植物如胡枝子（Lespedeza bicolor Turcz.）、繡線菊（Spiraea salicifolia L.）等來豐富衡水市園林植物開花種類。

3.1.2 加強(qiáng)栽培管理水平 2010年由于倒春寒嚴(yán)重，致使萌芽較早的杏、紫荊、丁香等生長受到影響，萌芽期推遲了15 d左右；因而后面的各物候期也相應(yīng)受到影響，觀賞期來得晚、去得早。這就提醒在園林管理上要根據(jù)氣象預(yù)報，及時對園林植物加以保護(hù)，以免花芽分化受到影響。開花植物在物候末期如果落葉較晚，會影響下一年的花期、花量，如月季和多花薔薇常常出現(xiàn)此類情況，所以要根據(jù)實際生長狀態(tài)采取相應(yīng)的技術(shù)手段實施調(diào)控，象月季和多花薔薇在衡水市應(yīng)在12月6日之前進(jìn)行剪伐處理，以免使來年生長開花受到影響，此時的環(huán)境均溫不低于或剛剛低于0 ℃。另外要加強(qiáng)對病蟲害的防治，如2010年紅碧桃在展葉期受到蚜蟲（Myzus persicae Sulzer）的危害，使展葉期延后，正常生長受到抑制，降低了觀賞效果；防治上，一是加強(qiáng)病蟲害的治理，二是更新?lián)Q代同種的新植株。

3.2 薔薇科植物的選擇

由于薔薇科植物種類多，變異較大，環(huán)境耐受性較強(qiáng)，而且觀賞效果好，所以歷來受到園林工作者的青睞。在物候期方面，李屬植物的萌芽期和果實發(fā)育期比其他屬要早，在選擇時應(yīng)注意交錯種植，以達(dá)到最優(yōu)配置；但李屬植物又較易受到蟲害影響，因而要注意選擇抗病蟲害的種類。本研究通過對薔薇科植物物候期的差異分析，發(fā)現(xiàn)薔薇科的植物對外界條件變化的適應(yīng)性差異較大，如受外界氣溫影響較大的有蘋果、紅碧桃、白碧桃，影響較小的有紫葉李、多花薔薇；紫葉李不耐寒，較耐濕，喜好陽光充足，其果實常常不熟便會落下；多花薔薇耐寒、耐干旱，不耐積水，常綠葉，葉、果通常不落，兩者的習(xí)性相反，故不宜同地種植。

3.3 物候研究對于溫度變化的監(jiān)測

Sparks等[6]通過對英國生長的11個植物物種開花期58年的連續(xù)觀測后發(fā)現(xiàn)，氣候變暖導(dǎo)致植物在春季和夏季的開花時間出現(xiàn)了提前的趨勢。本研究連續(xù)兩年的調(diào)查表明，不同植物物候期的差異主要表現(xiàn)在萌芽期、開花期和果實發(fā)育期；2011年同2010年相比，萌芽期均有不同程度地提前，受影響較大的是紫荊，時間相差21 d，影響較小的是多花薔薇與合歡。

近年來，植物物候與氣候變化之間的關(guān)系已成為國內(nèi)外植物生態(tài)學(xué)研究的熱點，這方面的不少學(xué)者在各自的領(lǐng)域展開了大量研究[7-18]。通過對衡水市園林植物物候期的調(diào)查研究，可為創(chuàng)建國家級園林城市綠化植物配置提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。植物在萌芽期與開花期對氣候變化的響應(yīng)非常靈敏，因此在進(jìn)行物候期觀測與環(huán)境變化調(diào)查時要充分利用好這2個物候期。但由于觀察時間短，各物候期在年際之間出現(xiàn)了差異，研究的局限性比較明顯，并且觀察范圍小，有些時期受外界環(huán)境的影響較大而觀測不全面，還存在許多不完善的缺陷；下一步要通過連續(xù)多年的物候觀測加以彌補(bǔ)與完善；并要進(jìn)一步擴(kuò)大調(diào)查范圍，以補(bǔ)充衡水市的園林植物物候數(shù)據(jù)。物候研究是一項長期工作，還需利用新技術(shù)如遙感技術(shù)來建立物候模型，以促進(jìn)今后的深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳有民.園林樹木學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1990.

[2] 丁抗抗，高慶先，李 輯.我國植物物候變化及對氣候變化的響應(yīng)綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（14）：7414-7417.

[3] 夏林喜，牛永波，李愛萍，等.淺談木本植物物候觀測要求及各物候期觀測標(biāo)準(zhǔn)[J].山西氣象，2006（2）：47-48.

[4] 劉 云，孔祥茂，謝 航，等.南湖公園10種木本植物物候期調(diào)查報告[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2000，20（1）：48-49.

[5] 蘇雪痕.植物造景[M].北京：中國林業(yè)出版社，2008.

[6] SPARKS T H， JEFFREE E P， JEFFREE C E. An examination of the relationship between flowering times and temperature at the national scale using long-term phenological records from the UK[J]. International Journal of Biometeorology， 2000，44（2）：82-87.

[7] RICHARDSON A， BAILEY A S， DENNY E G， et al .Phenology of a northern handwood forest canopy [J]. Global Change Biology，2006，12（7）：1174-1188.

[8] AHAS R，AASA A. The effects of climate change on the phenology of selected Estonian plant， bird and fish populations [J]. International Journal of Biometeorology，2006，51（1）：17-26.

[9] 徐雨晴，陸佩玲，于 強(qiáng).氣候變化對植物物候影響的研究進(jìn)展[J].資源科學(xué)，2004，26（1）：129-136.

[10] 韓貴鋒，徐建華，袁興中.城市化對長三角地區(qū)主要城市植被物候的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2008，19（8）：1803-1809.

[11] 齊 曄.北半球高緯度地區(qū)氣候變化對植被的影響途徑和機(jī)制[J].生態(tài)學(xué)報，1999，19（4）：474-478.

[12] 于信蕓，莊大方.基于MODIS NDVI數(shù)據(jù)的東北森林物候期監(jiān)測[J].資源科學(xué)，2006，28（7）：111-117.

[13] 溫 剛，符淙斌.中國東部季風(fēng)區(qū)植被物候季節(jié)變化對氣候響應(yīng)的大尺度特征：多年平均結(jié)果[J].大氣科學(xué)，2000，24（5）：676-682.

[14] 溫 剛，符淙斌.中國東部季風(fēng)區(qū)植被物候季節(jié)變化對氣修響應(yīng)的大尺度特征：年際比較[J].氣候與環(huán)境研究，2001，6（1）：1-11.

[15] 葛全勝，鄭景云，張學(xué)霞，等.過去40年中國氣候與物候的變化研究[J].自然科學(xué)進(jìn)展，2003，13（10）：1048-1053.

[16] 方修琦，余衛(wèi)紅.物候?qū)θ蜃兣憫?yīng)的研究綜述[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2002，17（5）：714-719

[17] 陳效逑，喻 蓉.1982-1999年我國東部暖溫帶植被生長季節(jié)的時空變化[J].地理學(xué)報，2007，62（1）：41-51.

[18] 張明偉，周清波，陳仲新，等.基于物候模型的作物種植面積變化監(jiān)測方法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006，22（10）：139-144.