田青 汪大林 黃曉英 汪金福




摘 要:利用宣城3種木本植物(側柏、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等統計工具使用回歸分析法、相關系數等統計方法進行了分析,結果表明: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學和生態學研究的重心。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地氣候的變化。物候資料不僅在管理農林業、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律對預報農時、監測與保護生態環境、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。宣城地區氣候屬亞熱帶濕潤季風氣候類型,季風明顯,四季分明。研究宣城市未來物候對氣候變化的響應情況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系的規律性,將物候資料更好的應用于農業和林業生產、氣候變化方面具有極其重要的理論意義和應用潛力,同時在農業、林業生產實踐中也具有不可替代的指導作用。
1 數據來源與研究方法
1.1 數據來源 本文采用的是宣城市氣象局農業氣象試驗站1982—2020年3種木本植物(側柏、刺槐和楝樹)物候期觀測記錄;氣象數據使用的是宣城市國家氣象觀測站1982—2020年日平均氣溫、日降雨量和日照數據。
1.2 研究方法 利用SPSS、Excel等統計工具使用回歸分析法、相關系數等統計方法。
2 結果與分析
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。側柏歷年的平均始花物候期為2月28日,對側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不同程度的負相關,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關系。側柏的始花物候期與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關系。根據其相關系數特征,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,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系數都比較小,和溫度與3種木本植物始花期的相關系數小很多。對側柏和楝樹來說,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,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之間的相關關系。根據其相關系數特征,可以得出不同月份日照時數對宣城3種木本植物始花物候期的影響特征。總體而言,不同月份日照時數與3種木本植物始花期的相關系數都比較小,和溫度與3種木本植物始花期的相關系數小很多。對側柏來說,2月和上年12月的日照時數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,說明上年12月份的日照時數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、降水量和日照時數進行了相關的分析,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,側柏是2月,刺槐是4月,楝樹是3月。
3 結論與討論
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。
(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為正相關關系,即溫度越高,生長季越長。側柏的生長季長度與1—4月的平均溫度相關性最為顯著;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。
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(責編:張宏民)