北京植物园主要观赏植物春花期和秋叶期的过程模拟

为了准确地模拟观赏植物春花期和秋叶期的发生时间,揭示城市植物物候对气候变化的响应特征并预测赏花和观叶的最佳时机,利用统一促进模型、统一冷激模型与日最低温–光周期耦合模型,分别模拟北京植物园1979—2019年20种春花植物开花期和10种秋叶植物叶变色期的年际变化,并评价最优模型模拟与预测的误差。结果表明,园林观赏植物春季开花期的发生主要受生态休眠期和生长期促进温度驱动,内休眠期冷激温度需求没有对春季开花期的发生起到限制作用;观赏植物秋季叶始变色期的发生主要受温度降低诱发叶片衰老的过程驱动,叶全变色期的发生主要受光周期缩短诱发叶片衰老的过程驱动。开花始期和开花盛期模拟的平均均方根误差(RMSE)分别为3.7和3.2 d,且这两个物候期的模拟误差具有较好的种间同步性;叶始变色期和叶全变色期模拟的平均RMSE分别为9.4和5.6 d,而这两个物候期之间的模拟误差不具有种间同步性;物候模型对各种植物开花日期和叶变色日期模拟的RMSE与其年际波动标准差呈显著的正相关关系。最优春季和秋季物候过程模型的外推检验与模拟检验的RMSE数值相近,表明模型具有较高的稳健性。     

近30年呼和浩特市山桃、紫丁香叶和花的物候期对气候变化的响应

探讨了1979-2010年间呼和浩特地区山桃、紫丁香物候期的变化规律及物候期对气候因子的响应.结果显示:(1)呼和浩特市近30年的气温呈现了升高的趋势,而降水和日照时数呈现了下降的趋势;山桃(Prunus persica)和紫丁香(Syringa oblate)的春季物候期呈现提前趋势.两种植物在秋季的落叶末期呈现推迟趋势.(2)山桃和紫丁香的叶期随时间呈现延长的趋势.山桃的叶期在2000年后其平均值为208.38天,比多年的平均值延长了10.28天;紫丁香的叶期在2000年后平均为200.75天,比30年的平均延长了1.3天;而花期随时间没有明显延长的特征.(3)春季物候期与气温特别是当年3、4月的月平均气温呈现极显著相关性.当春季的3、4月份的平均温度每提高1℃,该地区的山桃的开始展叶期、开花始期、开花末期将提前约2.72天、2.58天和2.45天;紫丁香的开始展叶期、开花始期、开花末期将提前约2.81天、3.26天和0.28天.     

Impact of Climate Change on Leaf and Flower Datas of Prunus persica and Syringa oblate in Recent 30 Years in Hohhot

探讨了1979-2010年间呼和浩特地区山桃、紫丁香物候期的变化规律及物候期对气候因子的响应.结果显示:(1)呼和浩特市近30年的气温呈现了升高的趋势,而降水和日照时数呈现了下降的趋势;山桃(Prunus persica)和紫丁香(Syringa oblate)的春季物候期呈现提前趋势.两种植物在秋季的落叶末期呈现推迟趋势.(2)山桃和紫丁香的叶期随时间呈现延长的趋势.山桃的叶期在2000年后其平均值为208.38天,比多年的平均值延长了10.28天;紫丁香的叶期在2000年后平均为200.75天,比30年的平均延长了1.3天;而花期随时间没有明显延长的特征.(3)春季物候期与气温特别是当年3、4月的月平均气温呈现极显著相关性.当春季的3、4月份的平均温度每提高1℃,该地区的山桃的开始展叶期、开花始期、开花末期将提前约2.72天、2.58天和2.45天;紫丁香的开始展叶期、开花始期、开花末期将提前约2.81天、3.26天和0.28天.     

冻害天气对3种杜鹃花科植物物候期的影响

2008年年初,曲靖市遭受了30年来同期最严重的冻害天气,各种植物均受到不同程度的冻害．重点分析了3种杜鹃花科植物在2006—2008年的物候期情况．经研究表明：2008年,3种植物的发芽始期、芽膨大期、展叶始期、展叶盛期、花蕾期、开花始期、开花盛期和开花末期均晚于2006年和2007年,虽然物候期推迟了,但都能正常完成生活史,说明这3种植物对低温具有一定的抗性,是比较优良的园林绿化植物．     

西峰黄土高原冬春季气温对车前物候期的影响

利用西峰农业气象试验站2010-2019年共10年自然物候观测资料,对草本植物车前全物候期与对应年代的冬季、春季平均气温资料,分析了冬季、春季平均气温对车前全物候发育期的影响.结果表明:西峰黄土高原冬季平均气温偏高年与偏低年车前各平均物候发育期差异最显著的是萌芽期,偏高年比偏低年提前了 7 d,其次是展叶期提前了 6d,其余各物候发育期均偏迟2～7d;春季平均气温偏高年与偏低年车前各平均物候发育期除黄枯期偏迟了 6d外,其余各物候发育期均提前了 5～8d,其中差异最显著的依然是萌芽、展叶期,偏高年比偏低年提前了 8d,其次是开花和种子散落期,提前了 6d,再是种子成熟期,提前了 5d.由此可见,春季平均气温比冬季平均气温对车前各物候期的影响更显著,冬、春季平均气温偏高年植物均萌芽早,而器官黄枯衰退却迟,车前全物候发育期延长.     

小叶杨物候对气候变化响应的敏感性

为了研究小叶杨物候在各自然区的特征及其对气候响应的敏感性,利用小叶杨物候数据和逐日气温数据,分析各自然区小叶杨物候的年际变化规律,再根据气温模拟展叶和落叶物候,计算植物物候对气候响应的敏感性,最后分析植物物候对气候响应敏感性的分布规律.研究结果表明:展叶始期最早的自然区一般对应落叶末期最晚和生长季节长度最长的自然区;1981—2009年间小叶杨展叶始期、落叶末期和生长季节长度分别呈现提前(-0.17 d/a)、推迟(0.28 d/a)和延长(0.44 d/a)的趋势;小叶杨物候期随纬度变化的地带性规律较显著(P 0.001). 92%站点小叶杨的展叶始期与2—4月平均气温的时间序列呈显著负相关,方差解释量平均为58%,均方根误差平均为4.31 d;59%站点小叶杨的落叶末期与9—11月平均气温的时间序列呈显著负相关,方差解释量平均为30%,均方根误差平均为6.68 d.在高温及升温趋势快的地区,植物展叶始期对气候响应的敏感性较大,在低温及升温趋势慢的地区,植物展叶始期对气候响应的敏感性偏小.     

植物物候期的推算与物候记录插补(二)

引言在本文(一)我们介绍了平均期距法,提出了加减期距标准差法,用以进行植物物候期的推算与物候记录的插补,并且指出,除了这两种方法之外,还可以通过回归分析建立方程式以解决同样的问题。本文(二)将介绍这一方法,并连同前两种方法一起,作些讨论,所使用的材料仍然是竺可桢先生在北京城内24年(1950—1973)的物候观测记录。     

上海辰山植物园木本植物幼枝导管特征及其权衡关系

以上海市辰山植物园85种常见木本植物为研究对象,通过解剖木质部结构,分析了枝条导管特征在不同生活型物种间的差异及其系统发育信号,揭示了导管密度-大小权衡关系在不同生活型物种间的差异.结果表明:(1)常绿木本植物的导管直径((28.55±8.84)μm)和导管占比(8.7%±2.89%)均显著小于落叶木本植物导管直径((35.81±13.92)μm)和导管占比(12.7%±4.82%),而导管密度在常绿((149.3±75.62) N/mm2)和落叶((164.5±154.28) N/mm2)木本植物之间则无显著差异;乔木的导管直径((35.86±13.5)μm)显著大于灌木((26.24±8.84)μm),导管占比和密度在乔木(12.09%±5.01%,(151.9±142.73) N/mm2)和灌木(10.59%±2.99%,(208.7±126.37) N/mm2)之间则无显著差异.(2)导管直径、导管密度存在显著的系统发育信号,且导管密度信号大于导管直径,导管占比则无明显的谱系信号存在.(3)标准化主轴估计分析表明,导管密度-大小权衡关系普遍存在,不同生活型植物具有相同的斜率系数(k=–0.89, 95%的置信区间CI为–0.98～–0.79),但常绿乔木的纵截距显著小于落叶乔木,即相同导管密度下落叶乔木比常绿乔木具有更大的导管直径.     

黔西北喀斯特生境中主要植物的繁殖物候及种子生产

 开花和结实等繁殖过程对植物群落具有重要影响,也是研究植物与环境关系的主要方面.通过对黔西北喀斯特生境中主要植物开花物候、种子生产和散布的研究,明确了该地区植物的主要繁殖特征.结果表明:开花和果实成熟分别发生在相对集中的月份,具有相似的变化格局.始花期与开花持续时间显著相关,开花早的植物具有更长的花期以保障繁殖成功,但始花期与果始成熟期没有明显关系,植物在物候事件之间存在着权衡.群落中植物的开花物候发生了明显重叠,部分物种间重叠程度较高.不同植物果实(种子)的大小和产量具有很大差异,种子散布期在种间和年际间也不相同,大多数植物具有较长的种子散布期以适应该地区异质性极高的复杂环境.权衡关系等繁殖策略是植物适应喀斯特生境和应对环境变化的重要方式.     

文冠果物候期对环境因子的响应

【目的】文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)具有喜光、耐寒、耐旱、不耐涝等特性,在中国天然分布于东北、西北、华北等地区,是造林绿化、防风固沙、退耕还林的首选树种。研究不同分布区多种环境因子对文冠果物候期的综合影响,分析其物候期变异规律,为文冠果资源保护和开发利用提供依据。【方法】以中国6个主要分布区(内蒙古坤都、内蒙古天山、内蒙古乌丹、河北省承德、河北省蔚县、河南省陕县)实生群体的文冠果植株为对象,于2016年在各样地内选择长势相对一致的样株30株,采取定株定枝方法,对文冠果的初花期、叶芽萌动期、盛花期、末花期、展叶期、果速生期、果熟期、落果期和落叶期等共9个物候期进行系统观测。采用相关性分析、回归分析等方法,明确影响文冠果各物候期的主导环境因子及其作用规律。【结果】不同分布区文冠果物候期存在明显差异,其中,盛花期差异最大(42 d),果速生期差异最小(29 d)。河南陕县群体的文冠果大部分物候期出现最早,但落叶期最晚,总生长期最长(221 d);内蒙古坤都群体的文冠果落叶期最早,其他物候期出现最晚,总生长期最短(146 d)。大部分物候期与经纬度、年日照时间正相关,与其他环境因子负相关。年均气温是影响初花期、盛花期、末花期、展叶期、果速生期、落叶期和总生长期的主要因子;影响叶芽萌发期和落果期的主要因子是无霜期;影响果熟期的主要因子是年日照时间;影响总花期的主要因子是绝对最高温。【结论】文冠果物候期呈现明显的地理变异规律,环境因子对其物候变化影响显著。随着经纬度升高,气温逐渐下降,春季达到生长临界温度越晚,文冠果开花、展叶、结实越晚,并且秋季植株停止生长和落叶越早,因此其总生长期变短。     

西宁周边山地主要栽培树种物候相及其在景观配置中的应用

为了提高西宁周边山地人工林的观赏价值和社会服务功能,对18种主要栽培树种不同坡向物候进行了观测,系统记述了各树种物候相出现的时间、特征及存在的问题,并从观赏和生态特性角度出发,对各物候相进行了划分。结果表明:主要栽培树种开花期物候相可划分为红色、黄色、白色、紫色4种类型,持续时间为春、夏2个季节;展叶始期物候相划分为绿色、嫩绿色、红色、绿白色4种类型,持续时间为4月初至5月初;果实呈色期物候相划分为褐色、橘黄、白色3种类型,观果时间为春季、夏季和秋季;秋季叶片变色期物候相划分为黄色、红色、绿白色3种类型,持续时间为9月中旬至10月上旬。在物候相划分的基础上,总结了不同立地条件下4种树种配置模式。     

浙江省自然物候时空统计分析

根据1980～2007年浙江自然物候观测资料,分别对浙江省15个地区编写自然历,统计分析了全省植物、动物和水文气象物候期的空间变化特点以及物候现象的年际变化,得到浙江省自然物候期的一般特征:木本植物(柳树)的各物候期均提早约2d;草本植物(车前草)的生育期有明显延长趋势,延长约5d;昆虫(蚱蝉)的活动期有明显缩短的趋势,缩短约5d;两栖动物(青蛙)的活动期有明显的延长,延长约6d;严寒开始现象有明显推迟约1.5d;终霜和终雪现象也有一定的提早趋势,提早约0.5d.     

祁连山不同类型植被物候变化及其对温度的响应

本文基于GIMMS NDVI数据,采用遥感物候法提取了生长季开始日期（SOS）、生长季结束日期（EOS）和生长季长度（LGS）3个植被物候指标,并借助Theil-Sen斜率与Mann-Kendall检验等统计方法和偏最小二乘分析法（PLS）,分析了祁连山不同类型植被物候空间分布规律、时间变化趋势及其对温度的响应．结果表明:1）自东南到西北方向,祁连山植被类型从灌丛逐渐过渡到草甸、草原再到高山植被,物候指标SOS逐渐推迟,EOS逐渐提前,LGS逐渐缩短．2）草甸和灌丛2种植被的物候变化最为剧烈,研究期内该2种植被的SOS均显著提前（分别为0.19和0.25 d·（10 a）?1）,EOS显著推迟（分别为0.20、0.21 d·（10 a）?1）,LGS显著延长（分别为0.39、0.46 d·（10 a）?1）;祁连山全境及主要植被的SOS均在1997—2000年发生转折,EOS和LGS的转折点均发生在2003年．3）上年秋末冬初温度对草甸与灌丛植被SOS具有正向影响,物候期前的春季温度对SOS具有显著负影响;夏秋季温度对EOS和LGS具有显著正影响．此外,最高温对物候的影响显著强于最低温,且在春夏季的个别月份,二者对物候的影响方向不同．植被物候的变化提示当地牧民在牧草种植与放牧上的调整．      

近60年天津海岸带地区降水与气温的演变规律

天津海岸带地区生态环境较为脆弱,水资源短缺日益严重,其中春旱问题突出.因此,探讨该区年和春季降水量与气温的长期演变规律具有重要意义.基于1961—2018年降水与气温数据,根据气象行标当候(5 d)划分春季(10～22℃),利用线性趋势、小波分析和小波相干性分析该区降水量与气温的长期演变规律.结果表明:①年降水量总体呈下降趋势,降水倾向率为-10.9 mm/(10 a),而春季降水量总体上无显著变化趋势;年和春季平均气温均呈上升趋势,表明该区气候总体上呈"暖干化"趋势.②年降水量时间波动主周期为23 a,比气温和春季降水量主周期(27 a)缩短4 a;降水与气温的不同步可能导致气温高的年份春季降水少,加剧了春旱问题.③年降水量与平均气温在1995年前为负相关,3～5 a周期区间内春季降水量比气温在1985—1995年和2005—2010年落后1 a左右,年和春季降水与气温在全年和春季尺度上均为非线性的耦合关系.④春季植物生长关键期(3—4月份)降水量无显著变化,但气温却升高,这可能影响植物生长对水分潜在的需求,进而降低作物产量.     

内蒙古温带典型草原物候期的变化研究

将不同函数方法拟合后的植被指数时间序列数据比较,选出最佳拟合方法拟合了锡林郭勒盟典型草原1990—2008年中14a的物候期和生长季长度,研究它们的时空变异规律.结果表明:1)返青期和枯黄期在空间上大体呈现从锡林郭勒盟东北到西南地区逐渐推后的趋势,在时间上,不同年份草原物候期变化程度不同;2)拟合锡林郭勒盟典型草原14a的平均物候期和生长季长度,发现返青期、枯黄期、生长季长度分别集中在110~150、300~320、190~200d,分别为提前、提前、缩短的趋势占优势;3)7年返青期观测值与拟合值差值平均值约为-4d,总体拟合效果较好.     

三种胁迫预处理对麻疯树幼苗抗冷性的影响

将经过干旱(基质含水率低于6.0%)72 h、低温((10±1)℃)72 h、盐(0.25 mol/L NaCl溶液)120 h预处理的3组麻疯树(Jatropha curcasL.)幼苗,与对照组一起置于低温((2±1)℃)条件下72 h,测定其间叶片的电解质相对渗漏率和叶鲜重等的变化。结果表明:与对照相比,经预处理的幼苗在2℃左右低温下除生长状况较好外,叶片电解质相对渗漏率显著降低,叶鲜重受影响较小。换言之,不同胁迫预处理能有效地提高麻疯树幼苗的抗冷性,说明麻疯树幼苗具有一定的交叉适应能力。     

气候变化对河北省冬小麦产量的影响——以栾城县为例

基于中国科学院栾城农业生态系统实验站,利用回归分析、T检验、Pearson相关分析和5年直线滑动平均法对河北省栾城县1980—2012年气温和降水的变化特征及其对冬小麦气候产量的影响进行了分析.结果表明:(1)通过对前一年10月—1月和3—5月的冬、春这两个时间段气温和降水的多年变化趋势进行分析发现栾城县冬春气温33年来有明显升高趋势,冬季气温平均每10年升高0.45℃,春季气温平均每10年升高0.75℃,而降水的变化不明显.(2)冬小麦的气候产量与冬、春的气温变化显著相关与降水量的变化相关性不大.(3)当冬季和春季均温都低时,气候产量也会随之较低,即不利于冬小麦生长;当冬季均温在1℃~2.5℃之间并且春季均温较高时,气候产量相对较高,即有利于冬小麦生长;当冬季均温在1℃~2℃之间且春季均温在13.85℃~14.85℃之间时则对冬小麦的生长更为有利.     

碳酸二甲酯和2,3—二氯丙烯饱和蒸汽压的测定和关联

用自行设计的双温度沸点计,测定了碳酸二甲酯在14°～97℃和2,3—二氯丙烯在17°～94℃的饱和蒸汽压。实验数据分别用两个三参数蒸汽压方程进行了关联。(1)碳酸二甲酯: (1a) lgP_((mmHg))=7.3089-1413.0/(228.90 t(℃))(Antoine Equation),计算值与实验值的平均百分偏差为0.25%; (1b) lgP_((KPa))=5.7698-10012.4/T_((K))~(1.3377)平均百分偏差为0.26%。(2) 2,3—二氯丙烯: (2a) lgP_((mmHg))=6.4468-976.42/(180.37 t(℃))(Antoine Equation),平均百分偏差为0.33%; (2b) lgP((Kpa))=4.7783-76814.6/T_((K))~(1.7326),平均百分偏差为0.39%。     

气候变化影响下我国冬油菜物候期时空演变分析

农作物物候是农业生产决策的重要依据,其变化关系到粮食的可持续生产,其中,保证油料作物生产是保障我国粮食生产的重要组成部分。油菜作为我国第一大油料作物,研究其物候信息随时间和空间的变化,可为油菜生产提供策略依据。本研究利用1992—2013年农业物候观测站及气象站数据,通过线性回归的方法,探索我国冬油菜物候期的时空演变及对气候因子响应程度。结果表明：1)空间上,纬度每增加1°,冬油菜播种期提前2.84 d,开花期、成熟期分别推迟5.3和3.74 d。2)时间上,我国冬油菜的现蕾期、开花期和成熟期平均推迟了3.1、0.03和0.13 d/10 a。3)气候因子响应程度上,温度、降水和日照3个气候因子中,温度对冬油菜物候期的影响最大,生长期内温度每增加1℃,现蕾期、开花期和成熟期分别提前6.05、1.94和0.43 d。按照1992—2021年的气候变化趋势,到2050年我国冬油菜现蕾期、开花期、成熟期将平均提前9.96、2.58和0.88 d。气候变化将导致作物物候期的变化,进而影响到作物的生产。为应对气候变化对我国冬油菜物候期的影响,建议培育和种植生长期更长的品种,以保证我国冬油菜的生产...     

环境温度对达乌尔黄鼠冬眠模式和能量消耗的影响

为研究环境温度对动物冬眠的影响,在实验室不同环境温度下((5±2)℃,(15±2)℃,(25±2)℃)用植入式半导体元件记录了达乌尔黄鼠冬季的体温,监测了冬眠模式及能量消耗。结果显示环境温度不同时,达乌尔黄鼠冬眠的模式和能量消耗均有显著差异。在5℃下,动物均表现为深冬眠型;15℃下,动物表现为深冬眠型和少冬眠型;25℃环境下动物表现为较多少冬眠型和少量不冬眠型。在5、15和25℃冬眠期间总能量消耗分别为(3 722±217.82)kJ,(18 907±2 895.07)kJ,(30 542±2 146.40)kJ,差异显著(F(2,22)=45.198,P=00.01)。提示在冬眠动物的冬眠季节,从能量学角度来看,高的环境温度并不利于动物的越冬。