季前降雨對(duì)植物返青期物候的影響

□ 張新雨 方江平，2，3，4，5 屈興樂，2，3，4，5 唐 佳，2，3，4，5

（1.西藏農(nóng)牧學(xué)院高原生態(tài)研究所，西藏 林芝，860000；2.西藏林芝高山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)測研究站，西藏 林芝 860000；3.西藏高原森林生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西藏 林芝 860000；4.西藏高原森林生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西藏 林芝 860000；5.西藏自治區(qū)高寒植被生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西藏 林芝 860000）

曾有研究表明，季前降雨對(duì)植物返青期的作用并不大，并且認(rèn)為在植物返青期間，氣溫對(duì)植物的生長起著主要的作用。然而這一結(jié)論在近幾年被推翻，已有充分的研究證明，季前降雨是影響植物返青期的主要因素。季前降雨對(duì)植物返青期的影響是區(qū)域性的，越是在干旱的地區(qū)，季前降雨產(chǎn)生的影響越明顯。季前降雨為植物返青期生長提供了重要的水分條件，充足的水分改善了土壤條件和氣溫條件，為植物返青期更好地生長提供了有利的前提條件。

一、氣候與植物物候的聯(lián)系

（一）植物物候的定義

植物物候是指植物在生長過程中產(chǎn)生的規(guī)律及其對(duì)節(jié)候的反應(yīng)，而反應(yīng)不是在一個(gè)瞬間，常常會(huì)有一段時(shí)間，所以這段時(shí)間也叫植物的物候期。植物的物候及其變化是受植物生長環(huán)境影響形成的，其中最主要的影響因素是氣候環(huán)境［1］。由于全球地形地質(zhì)的不同，導(dǎo)致氣候條件不同，那么不同的氣候條件便會(huì)造就不同的植物物候。古今中外，有很多關(guān)于植物物候的研究，大部分研究證明，氣溫是影響植物物候及其變化的主要因素，其次就是降水。一些植物還有物候期，尤其是越冬植物。最典型的越冬植物是小麥，小麥的物候期分為越冬期、返青期、起身拔節(jié)期、抽穗期、揚(yáng)花期、灌漿期和乳熟期等。植物的物候變化是指植物的生長與所處的自然環(huán)境的變化，分為季節(jié)變化和年際變化。而植物所處的自然環(huán)境也有多種因素，包括地形、土壤、氣候等因素，本文研究的是氣候中的降水對(duì)植物返青期物候的影響。因?yàn)榻邓@種因素對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的影響是綜合性的，它不僅對(duì)植物本身產(chǎn)生較大的影響，還會(huì)對(duì)植物的生長環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。

（二）氣候?qū)χ参镂锖虻挠绊?/h3>

1.光照因素

植物如果能夠吸收充足的光照，產(chǎn)生光合作用，那么植物的生長速度以及效果就會(huì)正常；反之，植物則面臨著難以生長的局面。在我國一些地區(qū)，為了促進(jìn)植物生長，農(nóng)民通常會(huì)在種植場里安置大棚，然后在大棚里制造出一種與自然光相似的暖光，以促進(jìn)植物的生長。大棚里不僅滿足了植物的溫度需要，還為植物提供了重要的光照。但是，有一些植物，光照越短，它們的生長時(shí)間越長。例如，一些短光照時(shí)間的花，光照時(shí)間越長，花期時(shí)間就越慢。為了讓植物能夠早日開花結(jié)果，一般會(huì)縮短這種植物的光照時(shí)間。光照會(huì)對(duì)植物物候產(chǎn)生不同的作用，并且受自然因素的影響比較大。那么，植物在沒有光照的夜間是什么狀態(tài)呢？夜晚植物會(huì)吸收氧氣，釋放二氧化碳，為維持全球碳氧平衡發(fā)揮著重要的作用。尤其在全球持續(xù)變暖的情況下，植物對(duì)人類生活來說越來越重要。光照對(duì)植物的影響有時(shí)候在整個(gè)氣候影響因素里是位居前列的。但是，也不能盲目地增加植物的光照，一定要因地制宜地按照植物的需求來，這樣植物的物候才能是正常的［2-3］。

2.溫度因素

植物體內(nèi)有一種物質(zhì)叫酶，是促進(jìn)植物生長的主要物質(zhì)之一。而這種物質(zhì)在溫度越高的環(huán)境中，其活躍度也會(huì)變得很高。有研究表明，酶在溫度很高的環(huán)境狀況下，會(huì)讓植物生長的速度更快。根據(jù)全球的地理環(huán)境可以發(fā)現(xiàn)，靠近赤道的地區(qū)氣溫很高，顯而易見，赤道地區(qū)的植物生長會(huì)較兩極地區(qū)的植物生長得更快。不僅如此，通常情況下，我們吃到的熱帶水果，如香蕉、火龍果、龍眼和荔枝等，甜度都相當(dāng)高。這就是由于溫度因素影響的植物物候的一種非常明顯的表現(xiàn)，這種例子非常常見。長期下來，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)植物物候伴隨溫度變化產(chǎn)生的規(guī)律。從生活的角度出發(fā)，在我國的中部及北部地區(qū)，通常都是春夏秋冬四季分明的，這樣的情況下，植物的物候便是每個(gè)季節(jié)都不同；而在我國南部沿海地區(qū)，通常是四季如春的天氣，相應(yīng)的植物的物候也是常年不變，除非特殊情況發(fā)生，那么植物會(huì)提前感知，植物物候也隨之發(fā)生變化［4］。

3.水分因素

在荒漠地區(qū)，許多植物無法生存，這充分說明了水分對(duì)植物存活的作用。我國的西北地區(qū)仍然存在大面積的荒漠，現(xiàn)在華北地區(qū)土地荒漠化的現(xiàn)象也比較嚴(yán)重。為了增加土地中的水分，自古以來，我國研究出許多灌溉方式。土地荒漠化從本質(zhì)上來說，就是土壤缺水十分嚴(yán)重，土壤缺水一旦嚴(yán)重，植物便沒有辦法正常生長。在荒漠地區(qū)，氣溫和光照十分充足，但由于水分不足，植物就無法存活。比如在撒哈拉沙漠，靠近赤道的地區(qū)，溫度高，日照時(shí)間長，其他的自然環(huán)境都很優(yōu)越，但是缺少水分導(dǎo)致這里的自然環(huán)境很惡劣。如果缺少水分，土壤里的營養(yǎng)物質(zhì)十分稀缺，再加上溫度高，蒸發(fā)旺盛，空氣中的水分也都被蒸發(fā)了，所以植物就無法獲取生長過程中所需要的水分。在溫帶以及亞溫帶地區(qū)，降水量能達(dá)到植物的需要。但是降水量不是固定的，每一年的降水量都會(huì)發(fā)生變化。降水變化一定程度上也會(huì)影響植物生長的速度，也就是說，對(duì)植物的物候變化產(chǎn)生了一定的影響。降水量是相對(duì)的，一個(gè)時(shí)期內(nèi)如果降水量過大，也會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生不好的影響。

（二）植物物候期的表現(xiàn)

由于植物的種類很多，植物的物候期表現(xiàn)也是千差萬別的，不同的植物物候期的長短以及表現(xiàn)都不同。以果樹的物候期舉例，果樹的物候期分為休眠期、萌芽期、始花期、盛花期、末花期、展葉期、新梢生長期以及果實(shí)成熟期。果樹的變化是一個(gè)長期的過程，一般的果樹經(jīng)歷開花結(jié)果短則三年，長則五年。在這個(gè)過程中，季節(jié)氣候會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的變化，果樹的物候期也發(fā)生了變化，這也是為什么每年結(jié)出來的果實(shí)都不同。果樹在這一期間會(huì)經(jīng)歷發(fā)芽、抽梢、開花、結(jié)果的活動(dòng)，而果樹的根、莖、葉、果也會(huì)產(chǎn)生一系列的物候變化。其實(shí)，果實(shí)在物候期受到自然因素的影響比較大，這也就是說，不同地方的水果不同樣，例如同樣是蘋果，甚至品種都一樣，南方的江蘇生產(chǎn)的與北方的山東生產(chǎn)的在外觀上就大相徑庭。這說明了不同地區(qū)對(duì)植物產(chǎn)生的物候影響。另一方面，一個(gè)地區(qū)每一年種植出的果實(shí)都不一樣，這是因?yàn)槊恳荒甑臍夂蚨疾灰粯樱赡芷渲杏幸荒觋幱晏燧^多，植物的日照時(shí)間不充足，那么這時(shí)果實(shí)就比較干癟；相反，如果一年的光照時(shí)間比較充足，降水量也不少，那么這一年的果實(shí)可能就比較飽滿［5-6］。

二、季前降雨影響植物返青期物候的方式

（一）降水增加土壤中的水分

通常情況下，植物在春季返青，而季前降雨則指的是前一年冬季的降水量，降雪也包含在內(nèi)。冬季降雪可以為第二年春季植物返青提供很好的條件，因?yàn)槎練鉁氐?，很多雪在土地表層無法融化。而到了春季，氣溫回升，留在土壤中的冰也會(huì)慢慢地融化。這樣一來，土壤中的水分便增加了，春季的時(shí)候蓄積在土壤里面，促進(jìn)植物的生長。其實(shí)，季前降雪在高原地區(qū)的效應(yīng)最明顯，因?yàn)槟抢锏闹参镞€能在寒冷的冬季存活。在我國北方和東北地區(qū)，冬季氣溫驟降，降雪量十分充足。例如內(nèi)蒙古高原，那里的植物返青速度非?？?，就是因?yàn)榍耙荒杲笛┝砍渥恪５鹊酱杭練鉁鼗厣臅r(shí)候，冰雪融化，植物的氣溫以及水分都很充足，所以植被茂盛。我國北方地區(qū)的冬季降雪非常充足，所以荒漠化相對(duì)而言比較少見。但是植物在返青期間，需要大量的水分，因?yàn)樵诜登嘀爸参镆呀?jīng)在漫長的冬季休眠了很長一段時(shí)間。例如小麥，就是返青的一個(gè)例子。小麥通常在九月份種植，第二年的五月份豐收，正好經(jīng)歷了季前降雨和春后返青。如果前一年冬季下的雪很多，那么第二年豐收的產(chǎn)量就越多，足以說明冬季降雨對(duì)植物返青的作用［7］。

（二）降水減少水分的蒸發(fā)量

春季期間，氣溫漸漸地回升。隨著氣溫的回升，空氣中被蒸發(fā)的水分也逐漸變多。這就是我國華北地區(qū)土地荒漠化發(fā)生的時(shí)間常常在冬末春初的原因，恰好此時(shí)植物返青也需要大量的水分，一定程度上加劇了土地的荒漠化。我國常常有春旱夏澇的說法，因?yàn)樵谖覈辈康貐^(qū)、華北地區(qū)和東北地區(qū)，春季的降水量十分稀少，且多大風(fēng)，氣溫和風(fēng)會(huì)蒸發(fā)掉空氣和地表中的大量水分。因此，我國北方的農(nóng)作物在春季生長期往往需要大量的人工灌溉，因?yàn)槿绻耙荒晗碌挠瓴粔虻脑?，第二年植物返青時(shí)的水分就會(huì)缺少，植物的生長也不會(huì)順利。因此，自古以來，我國對(duì)于農(nóng)作物灌溉的研究非常多，不僅有很多種灌溉方式，還有很多種灌溉工具。除此之外，前一年下的雪在地表沒有完全融化，阻止了水分下滲，然后第二年春季冰雪融化，土壤的濕度就會(huì)增加，地表的水分也會(huì)變多。如果春季前有充分的降雨，土壤的濕度就足夠高，那么被地表蒸發(fā)的水分就影響不大。這就是季前降水對(duì)植物生長環(huán)境的影響，顯而易見，前一年冬季的降水越多，地表的水分越充足，植物返青的效果越好［8］。

三、季前降雨影響植物返青期物候的具體表現(xiàn)形式

（一）加快植物返青的速度

植物在返青期間需要大量的水分，這是毋庸置疑的。度過了漫長的冬季，植物在春季開始發(fā)芽后迅速成長，土壤中的水分也在這一期間被大量消耗。在我國的干旱地區(qū)，春季的氣溫回升無疑是加劇了干旱，倘若沒有前一年的充分降水，植物生存的一線生機(jī)也不復(fù)存在。在我國的濕潤半濕潤地區(qū)，春季的氣溫回升效果可能會(huì)好一點(diǎn)，因?yàn)橹参锓登嘈枰渥愕臒崃亢退?，滿足了這兩點(diǎn)，植物返青的速度就會(huì)迅速增快。在青藏高原，則形成了獨(dú)立無二的機(jī)制，特殊的地理環(huán)境造就了青藏高原特殊的植物物候。由于氣候變暖，青藏高原的凍土融化，地表中的水分大量流失。植物在第二年返青的時(shí)候，地表可以為植物生長提供的水分也越來越少。所以，在植物返青期間，如果植物缺少水分，就應(yīng)該使用人工灌溉的方式為其提供水分。因?yàn)橥寥乐械乃衷匠渥悖参锷L的效果越好，返青的速度也越快［9］。

（二）提高植物返青的質(zhì)量

植物生長得好不好，全看返青時(shí)期的水分與氣溫狀況。比如農(nóng)作物的產(chǎn)量，在前一年冬季如果降雨量十分充足，那么第二年的豐收產(chǎn)量也很大。再比如果樹的產(chǎn)量，前一年土壤水分十分充分的情況下，第二年結(jié)出來的果子又大又圓。這也是為什么在冬末春初的時(shí)候，我國的農(nóng)民會(huì)對(duì)莊稼進(jìn)行大量的灌溉，以保證植物返青期間的水分。水分還可以在一定程度上萌發(fā)種子，然后讓種子提前返青。充足的水分也會(huì)增加土壤中的礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，那么植物返青期間就會(huì)吸收更多的營養(yǎng)物質(zhì)，植物的質(zhì)量也會(huì)越來越好。

（三）提高干旱地區(qū)對(duì)氣候的敏感度

其實(shí)，植物對(duì)氣候的變化是會(huì)提前感知的，尤其在干旱和寒冷的地區(qū)。植物對(duì)于暴風(fēng)雨來臨表現(xiàn)得非常敏感。在干旱地區(qū)，春季降雨十分稀少，但是干旱地區(qū)的冬季憑借著空氣中降溫和充足的凝結(jié)因素，降雪非常頻繁。前一年充足的降雪為植物返青提供了充足的準(zhǔn)備，但是在植物的返青期間，干旱地區(qū)的植物對(duì)土壤中原本保留的水分消耗非常大，甚至全部消耗完畢。因此，干旱地區(qū)的植物比濕潤地區(qū)的植物更渴望降雨，它可以在雨水中吸收充足的水分，以此來維持自己的生長。降雪也是降雨的一種形式，甚至站在植物返青的角度來看，降雪比降雨更利于植物的返青。因?yàn)榻涤昕赡茈S著地表流失，但是降雪則可以在地表中形成凍土，可以減少水分流失，也可以在植物返青時(shí)更好地融化，為植物提供更好的生長條件。

四、季前降雨影響地區(qū)植物對(duì)氣候的響應(yīng)

以我國的青藏高原為例，青藏高原的植物對(duì)于氣候的響應(yīng)非常大。青藏高原的地形地質(zhì)條件比較復(fù)雜，氣候條件復(fù)雜多樣。對(duì)于海拔較高的植物而言，它們所處的氣候是高寒高山氣候，它們的季前降雨量比較充足。第二年凍土融化的時(shí)候，這里的植被就會(huì)有非常多的水分。海拔越低，氣溫越高，降水量也隨之增多，植物缺水時(shí)可以吸收冰川融化的水分。在低海拔的地區(qū)，則是亞熱帶氣候，因?yàn)榍嗖馗咴幍木暥炔⒉桓?，所以低海拔的熱量和光照條件相對(duì)有利。植物本身就對(duì)氣候有一定的響應(yīng)，然后產(chǎn)生一定的植物物候。在海拔較高的青藏高原，原本氣溫低植物難以生存，但是那里的植物卻憑借著充足的季前降雨形成了自己獨(dú)特的植物物候，這也是一種常見的現(xiàn)象［10］。因?yàn)榈乩憝h(huán)境的變化本來就深深地影響著植物的物候變化，這也是植物對(duì)氣候變化的一種響應(yīng)。我們看到的自然現(xiàn)象絕非單純的自然現(xiàn)象，都是通過一定的反應(yīng)形成的現(xiàn)象。氣候影響著植物的生長變化，植物的生長變化也深深響應(yīng)氣候的變化。

五、結(jié)語

植物的物候受氣候條件影響比較大，尤其是氣溫和降水。返青期是植物生長的關(guān)鍵時(shí)期，季前降雨為植物生長的關(guān)鍵時(shí)期提供了有利條件，可以讓植物在返青時(shí)吸收大量的水分。充足的季前降雨也可以增快植物返青時(shí)生長的速度，也能夠讓植物返青的質(zhì)量大大提升。