西峰黃土高原冬春季氣溫對(duì)車前物候期的影響*

張紅妮

（慶陽(yáng)市氣象局，甘肅 西峰 745000）

1 概述

物候指自然環(huán)境中植物、動(dòng)物生命活動(dòng)的季節(jié)現(xiàn)象和在一年中特定時(shí)間出現(xiàn)的某些氣象、水文現(xiàn)象。它包括植物的發(fā)芽、展葉、開花、果實(shí)成熟、葉變色、落葉等；候鳥、昆蟲以及其他動(dòng)物初見、初鳴、絕見、終鳴等；霜、雪、閃電、雷聲、結(jié)冰等氣象、水文現(xiàn)象。為區(qū)別于作物與人工飼養(yǎng)動(dòng)物的物候，對(duì)非人工影響或很少受人工影響在自然條件下的植物和動(dòng)物的物候及氣象、水文現(xiàn)象統(tǒng)稱為自然物候。對(duì)物候現(xiàn)象按統(tǒng)一的規(guī)則進(jìn)行觀察和記載，就是物候觀測(cè)。物候現(xiàn)象是生物節(jié)律與環(huán)境條件的綜合反映。它不僅反映了當(dāng)時(shí)的天氣條件，而且反映了過(guò)去一段時(shí)間氣象條件影響的累積情況。物候觀測(cè)資料可以預(yù)告農(nóng)事活動(dòng)，對(duì)作物引種、布局，園林建設(shè)，農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)、情報(bào)，農(nóng)業(yè)氣候?qū)ｎ}分析以及區(qū)域氣候和古氣候的研究，編制自然歷等方面有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

自然物候觀測(cè)主要分為木本植物，草本植物，候鳥、昆蟲、兩棲類動(dòng)物，氣象、水文現(xiàn)象等幾大類觀測(cè)。關(guān)于隴東黃土高原氣象因子對(duì)木本植物蘋果、梨樹和杏樹及草本植物苜蓿物候發(fā)育期的影響曾有許多研究，車向軍等[1]研究了氣候變化對(duì)隴東地區(qū)蘋果各生長(zhǎng)發(fā)育物候期的影響，張紅妮[2]分析了西峰冬季日照時(shí)數(shù)對(duì)蘋果與梨樹物候發(fā)育期的影響，王偉新[3]對(duì)隴東杏生態(tài)氣候適生種植區(qū)劃做過(guò)詳細(xì)研究，王位泰等[4]對(duì)隴東黃土高原春播紫花苜蓿生態(tài)氣候特征及適生種植區(qū)劃進(jìn)行過(guò)細(xì)致的分析，上述研究為分析隴東黃土高原氣候變化對(duì)植物物候期的影響提供了一定的依據(jù)，但專門針對(duì)冬、春季平均氣溫變化與草本植物車前物候期的關(guān)系研究卻很少。車前(plantago asiatica L.)別名車前草，屬車前科，為多年生草本植物，常以種子或全草入藥，是一種常見中藥，具有祛痰、鎮(zhèn)咳、平喘等作用。其分布廣泛，既能在陽(yáng)光充足的地方生長(zhǎng)，也能在蔭生環(huán)境生長(zhǎng)，且在不同生長(zhǎng)環(huán)境表現(xiàn)出較強(qiáng)的生命力。隨著全球氣候變暖，中國(guó)也和全球一樣增溫明顯，增溫主要表現(xiàn)在冬春季[5]。隴東黃土高原也和全國(guó)一樣，氣候暖濕化明顯，根據(jù)慶陽(yáng)市近半個(gè)世紀(jì)氣候變化主要特征分析可知：慶陽(yáng)市各季平均氣溫均增溫明顯，其中冬季、春季升溫幅度最大，上升速率分別為0.36℃/10a和0.50℃/10a，均高于全國(guó)（0.23℃/10a）平均增溫水平，故研究分析冬季、春季氣溫變化對(duì)草本植物物候發(fā)育期的影響對(duì)預(yù)告早春農(nóng)事活動(dòng)有重要的指導(dǎo)意義。這里用甘肅省慶陽(yáng)市西峰農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站2010—2019 年共10 年自然物候觀測(cè)資料，對(duì)草本植物車前全物候期與對(duì)應(yīng)年代的冬季、春季平均氣溫資料，分析冬季、春季平均氣溫與車前物候發(fā)育期的關(guān)系，揭示溫度對(duì)草本植物物候發(fā)育期及農(nóng)事活動(dòng)的影響，更好地為農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)服務(wù)提供依據(jù)。

2 資料來(lái)源和方法

2.1 資料來(lái)源

所用的冬季、春季平均氣溫資料來(lái)源于甘肅省西峰國(guó)家基本氣象站，車前物候發(fā)育期資料來(lái)源于甘肅省西峰農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，冬、春季以氣象學(xué)上劃分：冬季（12 月—翌年2 月）、春季（3—5 月）。

2.2 分析方法

利用西峰冬季、春季平均氣溫和草本植物車前物候發(fā)育期觀測(cè)資料，通過(guò)選取冬季、春季平均氣溫典型年份進(jìn)行對(duì)比，分析冬季、春季平均氣溫對(duì)車前物候發(fā)育期的影響。車前一般萌芽期在早春3月，黃枯普遍期在7—8 月，全物候期從春到夏。物候期主要分為萌芽期、展葉期、開花期、種子成熟期、種子散落期、黃枯期。本文中的車前物候展葉期、開花期、種子成熟期和黃枯期均以開花盛期、完全成熟期和黃枯普遍期為準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)物候發(fā)育期資料，物候期觀測(cè)采用人工目測(cè)方法，標(biāo)準(zhǔn)參照《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》。

3 結(jié)果與分析

3.1 西峰冬季平均氣溫對(duì)車前物候發(fā)育期的影響

從2010—2019 年西峰冬季平均氣溫中，各選取了3 個(gè)偏高年和3 個(gè)偏低年，偏高的年份依次是2017、2015 和2013 年，偏低的年份依次是2012、2011 和2019 年。對(duì)冬季平均氣溫偏高年和偏低年的車前物候期進(jìn)行對(duì)比分析（見表1）。由此可見，西峰冬季平均氣溫偏高年與偏低年車前各平均物候發(fā)育期只在萌芽、展葉期提前，差異最顯著的是萌芽期，提前了7d，其次是展葉期提前了6d；其余各物候期均推遲，差異最顯著的是黃枯期，偏高年比偏低年推遲了7d，其次是種子成熟、散落期推遲了4～5d，最后是開花期推遲了2d。冬季平均氣溫偏高年比偏低年車前全物候發(fā)育期生長(zhǎng)天數(shù)延長(zhǎng)了15d。當(dāng)冬季平均氣溫偏高時(shí)，草本植物萌芽、展葉物候期提前，由于春季氣溫不穩(wěn)定，冬、春氣溫反差和波動(dòng)變化幅度較大，加大了植株遭遇倒春寒、晚霜凍、寒潮和強(qiáng)降溫等的氣候風(fēng)險(xiǎn)，植物抵抗低溫能力降低，根系容易受凍，使植株葉、花或莖器官發(fā)育緩慢，各物候期相比萌芽、展葉期反而推遲。

表1 西峰冬季平均氣溫典型年份與車前物候期對(duì)比表

3.2 西峰春季平均氣溫對(duì)車前物候發(fā)育期的影響

依然從2010—2019 年西峰春季平均氣溫中，各選取了3 個(gè)偏高年和3 個(gè)偏低年，偏高的年份依次是2013、2018 和2016 年，偏低的年份 依次 是2012、2011 和2010 年。對(duì)春季平均氣溫偏高年和偏低年的車前物候期進(jìn)行對(duì)比分析(見表2)。由此可見，西峰春季平均氣溫偏高年與偏低年車前各平均物候發(fā)育期除黃枯期推遲了6d 外，其余物候期均提前。春季平均氣溫偏高年比偏低年各平均物候發(fā)育期差異最顯著的仍然是萌芽、展葉期，提前了8d，其次是開花和種子散落期，提前了6d，再是種子成熟期，提前了5d；春季平均氣溫偏高年比偏低年車前全物候發(fā)育期生長(zhǎng)天數(shù)延長(zhǎng)了13d。

表2 春季平均氣溫典型年份與車前物候期對(duì)比表

溫度對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有極其重要的作用，主要影響植物的發(fā)育速度。張紅妮等[6]對(duì)西峰黃土高原冬季平均氣溫對(duì)冬小麥發(fā)育期的影響、李祥科等[7]對(duì)黃土高原冬季日照時(shí)數(shù)對(duì)冬小麥發(fā)育期的影響都做過(guò)詳細(xì)研究。草本植物車前的生長(zhǎng)季較短，物候發(fā)育期主要受冬季、春季氣候影響，冬季平均氣溫主要影響車前早春萌芽、展葉期，草本植物萌芽、展業(yè)期對(duì)冬小麥和果樹等越冬植物的返青、芽膨大生長(zhǎng)等農(nóng)事活動(dòng)有積極的預(yù)告作用；春季平均氣溫則是影響草本植物全物候發(fā)育期的最重要?dú)庀笠蜃?，貫穿其一生生長(zhǎng)發(fā)育，尤其對(duì)車前的萌芽、展業(yè)、開花授粉和種子成熟、散落期等影響較大。春季平均氣溫比冬季平均氣溫對(duì)車前各物候期的影響更顯著，冬、春季平均氣溫偏高年植物均萌芽早，而器官黃枯衰退卻遲，車前全物候發(fā)育期延長(zhǎng)，而冬、春季平均氣溫偏低年植物萌芽遲、器官黃枯衰退卻早，全物候發(fā)育期縮短。說(shuō)明溫度對(duì)草本植物的生命力有重要影響。

4 結(jié)論與討論

（1）冬季平均氣溫主要影響車前早春萌芽、展葉期，冬季平均氣溫偏高年比偏低年車前萌芽、展葉期偏提前了6～7d，其余物候期均推遲了2～7d。

（2）春季平均氣溫對(duì)車前全物候期的影響最顯著，春季平均氣溫偏高年比偏低年車前全物候期除黃枯期推遲了6d 外，其余物候期均提前了5～8d，影響最顯著的依然是萌芽、展葉期提前了8d，其次是開花和種子散落期，提前了6d，再是種子成熟期，提前了5d。

（3）無(wú)論冬季還是春季，平均溫度偏高年車前萌芽、展葉期均比偏低年提前，而器官衰退的黃枯期則推遲。說(shuō)明溫度對(duì)草本植物的生命力有重要影響，車前是喜溫植物，溫度偏高年生命力旺盛，早春萌芽早，夏季衰退慢，全物候生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，而溫度偏低年則早春萌芽遲緩，夏季衰枯快，全物候生長(zhǎng)期縮短。

（4）春季平均氣溫比冬季平均氣溫對(duì)車前物候期的影響更顯著。春季是萬(wàn)物復(fù)蘇、越冬植物返青和草木萌芽、展葉和開花的重要季節(jié)，對(duì)草本植物一生的長(zhǎng)短和旺衰都有影響。

（5）西峰農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站從2010 年起開始觀測(cè)記錄草本植物物候期，至今已有10 余年歷史，相比于氣溫資料，車前物候期觀測(cè)資料年代較短，在此只能做一些定量分析。有關(guān)車前物候發(fā)育期隨氣溫年際變化規(guī)律的研究，還有待于今后積累更多物候觀測(cè)資料做進(jìn)一步分析探討。