沈陽市城—郊梯度上銀杏和五角楓的物候特征研究

盛園菊，回 爽

（1.遼寧省沈撫示范區(qū)市政建設(shè)有限公司，遼寧 沈陽 110172；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，遼寧 沈陽 110866）

物候是指生物或非生物隨著氣候的周期性變化形成的一系列生長發(fā)育規(guī)律，如植物破芽、葉生長、花苞綻放和葉枯萎等現(xiàn)象（竺可楨和宛敏渭，1980）；因此，物候觀測往往可反映出該地區(qū)的氣候變化狀況（陸佩玲等，2006）。尤其近年來在在園林綠化方面，通過建立物候觀測模型預(yù)測公園內(nèi)植物的花期及持續(xù)時間，以確定旅游活動的開展日期增加當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟收入和社會效益（張愛英等，2015）；掌握植物物候變化可為提升城市的美感和品格、以及城市增添更多創(chuàng)新型的植物景觀作品提供參考（楊國棟等，2000），同時也能適時地防控園林樹木蟲害的大規(guī)模發(fā)生（薛國紅等，2013）。

隨著我國近年來的城市化的快速發(fā)展，城市化率近60年來增長了約50%（蹤家峰等，2019），與此同時，這給城市的生態(tài)環(huán)境帶來許多嚴峻的挑戰(zhàn)，熱島效應(yīng)、氣候變化、水污染等一系列的問題，而且城市化的發(fā)展加速了城市氣候變暖的趨勢（敖雪等，2020）。另一方面，城內(nèi)不同的區(qū)域各自形成了小氣候，使得城市不同區(qū)域的植物生長和發(fā)育形成了差異。面對環(huán)境變化，植物的不同組織面響應(yīng)十分敏感，被稱作是氣候變化的感應(yīng)器。因此，通過探討城市不同區(qū)域植物物候的差異特征，掌握各區(qū)域植物物候期的變化規(guī)律，以期為城市的美化和今后城市各區(qū)域園林植物的景觀配置和管理提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

沈陽市位于遼寧省的中部（北緯41°48′11.75″、東經(jīng)123°25′31.18″），屬于溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均溫和年降雨分別為6.2～9.7℃和600～800毫米，且降雨以夏季為主。沈陽的植物種類涵蓋了蒙古植物區(qū)系、長白植物區(qū)系、華北植物區(qū)系3個區(qū)系，物種比較豐富。

本研究以沈陽市府廣場為中心，參照半徑向外分別設(shè)置城中、城郊和郊區(qū)3個區(qū)域，并選擇萬柳塘公園和南湖公園（城中）、鐵西森林公園和沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物園（城郊）、蒲河大溪地公園和渾河西峽谷公園（郊區(qū)）等6個公園作為研究地點，同時以沈陽市主要的綠化樹種銀杏和五角楓為研究對象，物候和氣象因子的觀測于2019年秋季和2020年春季同時進行。觀測方法參照《中國物候觀測法》，在每個公園選擇3塊5米×5米觀測樣地，共計36塊。

圖1 研究地區(qū)域位置

1.2 數(shù)據(jù)處理

運用Excel2019和SPSS21.0軟件進行本文的數(shù)據(jù)分析和處理。

2 結(jié)果分析

2.1 五角楓和銀杏的物候變化特征

如表1，沈陽市城中—城郊—郊區(qū)區(qū)域五角楓和銀杏的葉變色、落葉和展葉的物候期時間。郊區(qū)五角楓的葉變色早于城郊和城中，落葉時則相反；整體來看郊區(qū)葉變色日期比城中提前1～2天，落葉物候在城郊和郊區(qū)時間一致；展葉開始時間城郊早于城中和郊區(qū)，展葉末期城中—城郊和城郊—郊區(qū)的時間差異相對較小。銀杏葉變色始期和末期郊區(qū)與城中、城郊均相差1天，中期相差2天，總體上郊區(qū)比城中和城郊地區(qū)開始的晚，結(jié)束的早；落葉物候的始期發(fā)生在葉變色的中后期，郊區(qū)比城中提前，其中落葉始期比城中和城郊地區(qū)提前1天，落葉末期比城中早3天；展葉物候在城中—城郊—郊區(qū)差異較大，以城中最早。五角楓和銀杏的物候持續(xù)時間均以城中最多、郊區(qū)最小（圖2）。

表1 不同區(qū)域五角楓和銀杏的物候變化特征

圖2 五角楓和銀杏各物候期的持續(xù)時長

2.2 溫度對銀杏和五角楓物候變化特征的影響

相關(guān)分析表明，五角楓和銀杏的物候變化受溫度的影響較大（表2）。五角楓的展葉物候期受展葉前期的溫度影響較大，與展葉前10、20和30天的平均溫均呈極顯著的正相關(guān)；而葉變色中期與前20天的均溫則呈現(xiàn)出顯著的負相關(guān)關(guān)系；而落葉期受其前期均溫的影響較小。銀杏在落葉始期和中期時受溫度的影響則較小，但其葉變色中期與變色前10天的平均溫度有極顯著的正相關(guān)性。

表2 五角楓和銀杏物候期與平均溫度的相關(guān)性

積溫也作為影響植物物候的一個重要因素，而不同的植物對積溫的敏感度又有所差異。沈陽市不同區(qū)域五角楓的展葉物候期對≥1℃和≥5℃的活動積溫均比較敏感，銀杏的展葉物候則與各溫度臨界值都有關(guān)；如表3五角楓和銀杏的展葉物候期與其前10天的活動積溫均呈極顯著的負相關(guān)性。

表3 植物物候現(xiàn)象與活動積溫的關(guān)系

3 結(jié)論

沈陽市不同區(qū)域五角楓在葉變色時，郊區(qū)最早，落葉時則相反；整體來看郊區(qū)葉變色時間比城中提前1～2天，而落葉物候則一致；城郊展葉開始時間早于城中和郊區(qū)。銀杏葉變色始期和末期郊區(qū)與城中、城郊均開始較晚，相差1～2天；落葉物候的始期發(fā)生在葉變色的中后期，郊區(qū)比城中提前1～3天；展葉物候以城中最早，在城中—城郊—郊區(qū)差異較大。五角楓和銀杏的物候持續(xù)時間均以城中最多、郊區(qū)最小，這可能與城市的熱島效應(yīng)有關(guān)。進一步通過比較植物物候現(xiàn)象與平均溫度、平均濕度和活動積溫，結(jié)果表明五角楓和銀杏的春季物候現(xiàn)象比秋季物候現(xiàn)象更容易受溫濕度環(huán)境因子的影響。在葉變色物候中，葉變色始期受溫度影響較小，葉變色中期和末期則受溫度影響較大。這可能與葉變色中期和末期的平均溫度低于變色始期的平均溫度有關(guān)，陳繼衛(wèi)等（2010）研究發(fā)現(xiàn)低溫合成了大量的花青素苷促進楓葉呈紅色，加速植物葉變色的發(fā)展速度。此外，五角楓和銀杏的展葉物候均受前10天平均溫度的影響較大（p<0.01），李榮平等（2006）也發(fā)現(xiàn)展葉前期平均溫度影響著蘆葦?shù)恼谷~物候。