氣候變化對宣城市木本植物物候的影響分析

田青 汪大林 黃曉英 汪金福

摘 要：利用宣城3種木本植物（側(cè)柏、刺槐和楝樹）1982—2020年的物候期觀測資料和同期氣象資料（氣溫、降水和日照），通過SPSS、Excel等統(tǒng)計工具使用回歸分析法、相關(guān)系數(shù)等統(tǒng)計方法進行了分析，結(jié)果表明：溫度對植物始花期的影響最明顯，日照和降水量次之;對側(cè)柏始花期影響最顯著的是2月，對刺槐始花期影響最顯著的是4月;對楝樹始花期影響最顯著的是3月。

關(guān)鍵詞：氣候變化;植物物候;宣城市

中圖分類號 Q948 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）23-0150-03

Effects of Climate Change on Phenology of Woody Plants in Xuancheng City

TIAN Qing et al.

（Xuancheng Meteorological Bureau， Xuancheng 242000， China）

Abstract： In this paper，three kinds of woody plants（platycladus orientalis，Robinia pseudoacacia and melia azedarach）in Xuancheng were studied on phenological observation data and meteorological data（temperature， precipitation and sunlight）of the same period from 1982 to 2020.Statistical tools such as SPSS and EXCEL were used for analysis with statistical methods such as regression analysis and correlation coefficient，The results showed that：the effect of temperature on the initial flowering stage was the most obvious， followed by sunshine and precipitation.The early flowering season of Platycladus orientalis had the most significant effect in February， and the early flowering season of Robinia pseudoacacia had the most significant correlation in April.The most significant correlation was in March on theearly flowering season of neem azedarach .

Key words： Climate change; Plant phenology;Xuancheng City

進入21世紀以來，植物物候系統(tǒng)受氣候變化的影響越來越受到各國學者的注目[1-7]，尤其是氣候變化下植物物候的適應機制研究逐漸成為目前氣候?qū)W和生態(tài)學研究的重心。物候不僅是氣候變化的重要反應器，也是一本“生命脈搏”的教科書[8]。植物物候的變化能客觀地反映當?shù)貧夂虻淖兓Ｎ锖蛸Y料不僅在管理農(nóng)林業(yè)、病蟲害預防、生物多樣性防控以及人類健康有著重要作用，而且對于人類在掌握植物物候變化規(guī)律對預報農(nóng)時、監(jiān)測與保護生態(tài)環(huán)境、預測及驗證氣候變化趨勢等方面具有重要的指導意義[9-15]。

宣城市地處安徽省東南部，總面積1.23萬km2，占全省總面積的8.9%，居全省第5位。宣城地區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L氣候類型，季風明顯，四季分明。研究宣城市未來物候?qū)夂蜃兓捻憫闆r對于掌握了解宣城主要大本植物物候期與氣候變化之間互相聯(lián)系的規(guī)律性，將物候資料更好的應用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)、氣候變化方面具有極其重要的理論意義和應用潛力，同時在農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)實踐中也具有不可替代的指導作用。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 本文采用的是宣城市氣象局農(nóng)業(yè)氣象試驗站1982—2020年3種木本植物（側(cè)柏、刺槐和楝樹）物候期觀測記錄;氣象數(shù)據(jù)使用的是宣城市國家氣象觀測站1982—2020年日平均氣溫、日降雨量和日照數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法 利用SPSS、Excel等統(tǒng)計工具使用回歸分析法、相關(guān)系數(shù)等統(tǒng)計方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 平均氣溫對宣城木本植物始花期的影響 通過對1982—2020年間宣城木本植物的物候資料和氣象資料，對其開花期與不同時段的氣溫進行了相關(guān)分析。由表1可知，1982—2020年，不同時段的平均溫度對宣城3種木本植物始花期的影響有很大差異。側(cè)柏歷年的平均始花物候期為2月28日，對側(cè)柏始花期影響最顯著的時段為上年12月到今年2月（氣象上的冬季），另外1—2月的平均氣溫對側(cè)柏始花期的影響也比較顯著;刺槐歷年的平均始花物候期為4月20日，對刺槐始花期影響最顯著的時段為1—4月，另外1—6月的平均氣溫對側(cè)柏始花期的影響也比較顯著;楝樹歷年的平均始花物候期為4月28日，對楝樹始花期影響最顯著的時段為2—4月，另外1—6月的平均氣溫對側(cè)柏始花期的影響也比較顯著。宣城3種木本植物的始花期的早晚和不同時段平均溫度呈現(xiàn)不同程度的負相關(guān)，溫度越高，始花期越早，氣溫的影響就越大。

表2為宣城1982—2020年3種木本植物始花期與不同月份平均溫度之間的相關(guān)關(guān)系。側(cè)柏的始花物候期與2月、上年12月和1月的平均溫度呈顯著水平，其中與2月份的平均溫度的相關(guān)性最大;刺槐的始花物候期與4月、3月和1月的平均溫度呈顯著水平，其中與4月份的平均溫度的相關(guān)性最大;楝樹的始花物候期與3月、4月和2月的平均溫度呈顯著水平，其中與3月份的平均溫度的相關(guān)性最大。

2.2 降雨量對宣城木本植物始花期的影響 表3為宣城1982—2020年3種木本植物始花期與不同月份降雨量之間的相關(guān)關(guān)系。根據(jù)其相關(guān)系數(shù)特征，可以得出不同月份降雨量對宣城3種木本植物始花物候期的影響特征。從總體來看，開花前降水量與始花物候期呈負相關(guān)，說明降水量多將會導致始花期提前。但是降雨量與3種木本植物始花期的相關(guān)系數(shù)都比較小，和溫度與3種木本植物始花期的相關(guān)系數(shù)小很多。對側(cè)柏和楝樹來說，上年12月和1月的降雨量對其始花期的影響相對較大;對刺槐來說，上年10月份的降雨量對其始花期呈正相關(guān)，說明上年10月份的降雨量大會導致其始花期的延遲。

2.3 日照時數(shù)對宣城木本植物始花期的影響 表4為宣城1982—2020年3種木本植物始花期與不同月份日照時數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系。根據(jù)其相關(guān)系數(shù)特征，可以得出不同月份日照時數(shù)對宣城3種木本植物始花物候期的影響特征?？傮w而言，不同月份日照時數(shù)與3種木本植物始花期的相關(guān)系數(shù)都比較小，和溫度與3種木本植物始花期的相關(guān)系數(shù)小很多。對側(cè)柏來說，2月和上年12月的日照時數(shù)對其始花期的影響相對較大;對刺槐來說，3月份的日照時數(shù)對其始花期的影響相對較大;對楝樹來說，上年12月對其始花期呈正相關(guān)，說明上年12月份的日照時數(shù)多會導致其始花期的延遲。

2.4 氣象因子對宣城木本植物始花期的綜合影響 通過對1982—2020年宣城3種木本植物始花物候期的溫度、降水量和日照時數(shù)進行了相關(guān)的分析，可以得出，溫度對植物開花時間的影響最大，降水和日照的影響不是很明顯，其中溫度的升高會使開花時間提前。具體來說，影響開花期的氣象因子都是在開花前的影響作用較大，溫度的影響最大時段是早春時期，側(cè)柏是2月，刺槐是4月，楝樹是3月。

3 結(jié)論與討論

本文對宣城1982—2020年間氣候變化對植物物候的影響進行了分析，探討溫度、降水和日照對植物始花期和生長季的影響，得到以下結(jié)論：

（1）溫度對與植物始花期的影響最明顯，日照和降水量次之;溫度升高，始花期提前。

（2）對側(cè)柏始花期影響最顯著的時段為上年12月到今年2月（氣象上的冬季），相關(guān)性最顯著的是2月;對刺槐始花期影響最顯著的時段為1—4月，相關(guān)性最顯著的是4月;對楝樹始花期影響最顯著的時段為2—4月，相關(guān)性最顯著的是3月。

（3）宣城1982—2020年間3種木本植物生長季的長度變化趨勢是呈整體上增加明顯，這與氣候變暖有關(guān)。

（4）宣城3種木本植物生長季長度與不同時段的溫度均表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，即溫度越高，生長季越長。側(cè)柏的生長季長度與1—4月的平均溫度相關(guān)性最為顯著;而刺槐和楝樹的生長季長度與年平均溫度相關(guān)性最大。

（5）宣城3種木本植物生長季長度與月平均溫度相關(guān)性最顯著的是3月，3月的平均溫度對宣城3種木本植物生長季長度的影響最為明顯。

由于資料的限制，本研究未分析積溫對宣城3種木本主要植物物候的影響。實際上，眾多物候研究結(jié)果都表明，在溫度對植物物候的影響因子中，積溫一個相對特殊的因素。

參考文獻

[1]常兆豐等.植物物候研究的成就、問題與生長點[J].中國農(nóng)學通報，2011，27（29）：276-283.

[2]李榮平，周廣勝，張慧玲.植物物候研究進展[J].應用生態(tài)學報，2006，17（3）：541-544..

[3]武永峰等.植物物候遙感監(jiān)測研究進展[J].氣象與環(huán)境學報，2008，24（3）：51-56.

[4]王紹武.近百年氣候變化與變率的診斷研究[J].氣象學報，1994，52（3）：261-273.

[5]韓亞東，于長文，李軍林.沈陽6種樹木春季物候期與溫度之間的關(guān)系[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2006（01）：96-99.

[6]翟佳，袁鳳輝，吳家兵.植物物候變化研究進展[J].生態(tài)學雜志，2015，34（11）：3237-3243.

[7]Menzel A.Plant phenological anomalies in Germany and their relation to air temperature and NAO [J].Climatic Change，2003，57：243-263.

[8]李慧湘.氣候變化對本溪縣主要植物物候的影響[D].長春：東北師范大學，2008.

[9]Menzel A，Estrella N，F(xiàn)abian P.Spatial and temporal variability of the phenological seasons in Germany from 1951 to 1996 [J].Global Change Biology，2001，07：657-666.

[10]Dall′ Olmo G，Karnieli A.Monitoring phenological cycles of desert ecosystems using NDVI and LST data derived from NOAA-AVHRR imagery[J].International Journal of Remote Sensing，2002，23（19）：4055-4071.

[11]張福春.氣候變化對中國木本植物物候的可能影響[J].中國農(nóng)學通報，2019，35（2）：86-92.

[12]徐雨晴，陸佩玲，于強.氣候變化對植物物候影響的研究研究[J].資源科學，2004，26（1）：129-136.

[13]神祥金，吳正方，劉彩伶，等.長春市木本植物春季物候?qū)夂蜃兓捻憫猍J].中國農(nóng)學通報，2012，28（1）：112-117.

[14]張翠英，司奉泰，楊旭，等.魯西南木本植物物候期對氣候變化的響應[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2011，32（增1）：5-8.

[15]高亞敏.氣候變化對通遼草甸草原草本植物物候期的影響[J].草業(yè)科學，2018，35（2）：423-433.

[16]陳效逑.論樹木物候生長季節(jié)與氣溫生長季節(jié)的關(guān)系——以德國中部Taunus山區(qū)為例[J].氣象學報，2000，58（6）：726-737.

（責編：張宏民）