中国木本植物物候对气温变化的响应

本文利用全国21个站的木本植物物候资料和全国599个站的逐日气温资料,分析了1963~1988年中国木本植物物候对气温变化的响应,研究表明:26年来,植物春季物候期与春季气温在全国总体呈负相关,气温越高,物候期越提前;植物秋季物候期与秋季气温在全国呈正相关,但相关性没有春季物候期显著;我国木本植物物候生长季长度有明显的南-北向梯度,早春气温对植物物候生长季的影响比秋末气温对其影响更大。      

中国植物物候变化特征及其对降水变化的响应

利用1963~1988年中国木本草本植物物候观测资料,运用趋势分析和相关分析方法,研究了26年中国20个物候站点植物始展叶期、始花期、始落叶(黄枯)期物候变化特征及其对降水变化的响应。结果表明:1963~1988年我国植物始展叶期、始花期、始落叶(黄枯)期均以推迟趋势为主;春季始展叶期、始花期,东北、华北以提前趋势为主,其他各区以推迟趋势为主;秋季始落叶(黄枯)期华北以提前趋势为主,其他各区以推迟趋势为主;1980年前后的物候期变化与1963~1988年的变化相同;春季物候期平均值差异多在-3~6天,秋季物候期平均值差异多在-10~10天;我国植物的始展叶期、始花期、始落叶(黄枯)期对于之前月份的累积降水量有不同程度的响应,物候期对该物候期前1月至前3月的累积降水量响应最为明显;我国春季物候期与降水量以正相关为主,秋季物候期与降水量则以负相关为主。      

1986-2010年巴楚木本植物物候变化特征及其对气候变化的响应分析

利用巴楚国家基本气候站1986-2010年的气象观测数据和地面物候观测资料,采用气候倾向率和气候趋势系数方法,分析气温、降水、日照时数的变化特征;木本植物选用新疆杨(Populus bolleanalanche),垂柳(Salix babylonica),杏树(Prunus armeniaca),苹果树(Malus pumila),沙枣树(Fdeagnys Qxycarpasehlecht),对植物物候期与气候变化的相互关系进行研究。研究表明：近25年来巴楚气候增暖现象较明显,增温率为0.18～0.95℃/10a,春、秋季变暖的趋势大于冬、夏季;降水量变化趋势不明显,整体呈现减少趋势,气候倾向率为-0.61 mm/10a,春、夏降水量呈减少趋势,冬、秋两季降水量均呈增多趋势;年日照时数呈减少趋势,气候倾向率为-30.34h/10a。除春季日照时数表现为增加趋势外,其他季节均表现为不同程度的减少趋势。其中,以冬季减幅最显著,平均减少-27.09h/10a。近25a来喀什木本植物芽开放期、展叶始期、开花始期表现为一致的提前趋势, 叶变色始期和落叶始期表现推迟的趋势;影响植物物候期的主要气候因子为气温和日照时数,随气温升高、日照时数增多,植物生长季延长。木本植物春季物候期与春季气温和春季日照时数呈负相关,且相关性显著,而与冬季气温和冬季日照时数几乎没有显著相关性。木本植物物候与秋季温度呈正相关,秋季气温升高,物候期推迟。在生产生活中,根据植物的物候期变化安排农、林业生产有重要的意义。     

影响鲁西南木本植物秋季物候期的气象要素分析

选取鲁西南地区1981—2020年旱柳、榆树、合欢、楝树4种不同科属典型木本植物物候期资料,结合当地相应时期的气候资料进行相关性分析,研究气象要素变化对不同种类木本植物秋季物候期产生的影响。结果表明：（1）鲁西南地区1981—2020年平均日平均气温、平均日最低气温均呈极显著上升趋势,上升速率分别为0482 ℃/10 a、0609 ℃/10 a。（2）受气候变化影响,鲁西南地区四种木本植物的秋季物候期均呈推迟趋势,榆树、旱柳对于气候变化的敏感度高于其他两种木本植物,木本植物的秋季物候期中落叶末期对气候变化响应最为强烈。（3）鲁西南地区木本植物秋季物候期变化受气温、地温、风速的影响较大,其中气温、地温越高,木本植物秋季物候期会出现的越晚;风速越大,木本植物秋季物候期会出现的越早。（4）鲁西南地区木本植物秋季物候期虽受日照、降水、空气湿度等气象要素影响,但影响并不显著。     

气候增暖对广东省植物物候变化的影响

根据广东省气象观测资料和10个农业气象观测站的物候观测资料,分析了1982~2004年温度变化对广东省木本植物物候变化的影响,并建立了物候期差异与温度之间的关系模式,分析了当前气候增暖背景下物候期对温度变化的响应关系。结果表明:平均温度上升,木本植物春季物候期提前;平均温度下降,木本植物春季物候期推迟。物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的。在同等升降温幅度情况下,降温导致的物候期推迟幅度较升温导致的物候期提前幅度大。     

新疆乌兰乌苏物候变化规律及其对气候变化的响应

分析新疆乌兰乌苏农业气象试验站1980—2002年物候与相应气候因子资料,得出乌兰乌苏23a来气温增高,降水增多,气候增暖增湿;候鸟停留时间增长,与积温、日照时数和降水量的年变化趋势一致,除降水外,其他均存在显著正相关关系;木本植物生育期延长,与4—10月平均气温、平均相对湿度、总日照时数和总降水量趋势一致;初霜和终霜均推迟,无霜期缩短;初雪和初次积雪提前,终雪推迟,冬季雪日增长;积雪开始融化提前,完全融化推迟,融化时间增长;土壤表面开始解冻日期趋势提前,而土壤表面开始冻结日期趋势推迟。另外,通过物候与气象因子建立的最优回归方程,获得物候对气候响应的定量关系,为生态环境研究提供一定的理论依据。     

气温对巴楚县乔木物候的影响

利用新疆巴楚气象站1987—2013年物候资料和气象资料,运用线性回归、t检验、相关分析等方法,分析了巴楚县气温和乔木物候期的变化特征,以及气温对植物物候期的影响。结果表明：近27a巴楚县乔木春季展叶始期表现出明显提前趋势,秋季叶变色始期表现出推迟趋势,生长季明显延长;3月份气温对展叶始期的影响最显著,巴楚县3月份气温每上升1℃,乔木展叶始期提前2.6d。     

气候条件对候鸟物候期的影响

利用呼和浩特市武川县气象站(1961—2009年)气象观测资料及物候期观测资料(1982—2009年),分析了该地区气候和两种候鸟物候期的趋势变化特征以及候鸟物候期对气候变化的响应关系。结果表明:(1)近49年来武川县年平均气温上升趋势极为明显,倾向率为0.46℃/10a;年平均风速呈极显著的下降趋势,总日照时数、年累积降水量的变化趋势不明显;(2)物候期变化趋势特征表现在家燕、豆雁的始见期推迟;绝见期均有显著提前;家燕、豆雁的始、绝见期间隔时间分别以16.2d/10a和18.7d/10a的速率极显著缩短;(3)家燕、豆雁的物候期变化敏感气候因子是5、6、7、8、9、10月和5—10月各时间段平均气温,其次是6、9月总日照时数。     

木本植物物候变化及其对气候变化的响应

选取青海省4个农气观测站的木本植物物候期及气候资料，分析物候期变化及其对气候变化的响应关系。结果表明：（1）木本植物物候现象存在着明显的地域性。（2）呈现出作物生长季延长的趋势。（3）对气温的响应：上年9月至当年4月的平均气温升高1℃，全省小叶杨平均叶芽开放期提早5d，展叶普期提早4d，开花始期提早4d；上年9月至当年6月的平均气温升高1℃，全省平均种子成熟提早3d左右；上年9月至当年8月的平均气温升高1℃，全省平均叶全变色期约推迟4—5d，叶芽开放至秋季叶全变色期平均间隔日数延长12d。（4）小叶杨对降水的响应不明显。对日照的响应：日照时数增多10h，物候气提早或推迟小于1d。     

鲁西南四声杜鹃始、绝鸣期对气候变化的响应

利用1983—2008年鲁西南地区四声杜鹃物候期与同期气象资料,探讨了四声杜鹃物候与气候变化的响应关系。结果表明：四声杜鹃始鸣期与1—5月平均气温呈负相关、绝鸣期与6—7月平均气温呈正相关、间隔日数与平均气温均呈显著的正相关。随温度升高,四声杜鹃始鸣期以3 d/10a的速率提早,绝鸣期以3 d/10a的速率推迟,间隔日数以6 d/10a的速率延长。初春日照多便于四声杜鹃活动,始鸣期提早、秋季的日照时数多,四声杜鹃绝鸣期推迟。冬、春降水多,四声杜鹃始、绝鸣间隔日数缩短。     

自然物候观测中存在的问题及解决方法

全球变暖使动植物等物候期发生着显著的变化。利用青海省1994-2003年的草本、木本、动物物候期及气象水文现象观测记录,统计了其中发生的各类错情,归纳分析了错情发生的原因,提出了减少、消除自然物候期观测记录错情的技术途径。旨在促进自然物候观测资料质量的进一步提高。     

Spring Phenophases in Recent Decades Over Eastern China and Its Possible Link to Climate Changes

In light of the observed climate changes in recent decades over eastern China, we studied the changes in spring phenophases of woody plants observed at 16-stations during 1963–1996, and explored the possible link between the spring phenophases changes and climate changes before the phenophase onset. It is found that, in the region north of 33^∘N (including Northeast, North China and the lower reaches of the Huaihe River), the phenophase advanced 1.1–4.3 days per decade for early spring and 1.4–5.4 days per decade for late spring, but in the eastern part of the southwest China it was dealyed by 2.9–6.9 days per decade in early spring and 2.4–6.2 days per decade in late spring. One outstanding feature is identified in Guangzhou in south China, where significant advance of 7.5 days per decade in early spring and delay of 4.6 days per decade in late spring were detected. Statistically siginficant correlation was found between the changes of spring phenophase and the temperatures of one or several months before the phenophase onset. The relationship between the trend of phenophase change and temperature change was highly non-linear (more sensitivity to cooling than to warming) and reached an asymptote 0.5^∘C per decade, which may have implication in the responses of the ecosystem in a future global warming scenario. In addition, we also examined the link between the spring phenophase, and length and mean temperature of the growing season, and the analyses suggested that they were highly correlated as well.     

气候变化对阴山北麓木本植物物候期的影响

本文基于内蒙古农牧业气象观测站1994—2015年旱柳、榆树和小叶杨三种木本植物物候观测资料及同期气候数据,采用线性倾向估计、Pearson相关系数等方法,探讨了气候变化对阴山北麓木本植物物候的影响。结果表明：近22 a,阴山北麓旱柳、榆树和小叶杨的花芽开放期和落叶末期均表现为提前趋势,且落叶末期提前幅度较大,平均每10 a分别提前2.9 d、3.6 d、4.6 d。生长季缩短,平均生长季长度为182 d。气温是影响旱柳、榆树、小叶杨春季花芽开放期的关键气象因子,春季气温每升高1℃,花芽开放期提前4.1 d;而落叶末期对降水量较为敏感,水分条件是阴山北麓木本植物落叶末期的主要限制因子。     

新疆玛纳斯河流域50年来气候变化及其对木本植物物候期的影响

以中亚典型冰川融化区新疆玛纳斯河流域为例,分析了50年来气候变化趋势及周期性波动规律,并阐明当地主要木本植物物候变化及对气候变化的响应.研究结果表明:玛纳斯河流域气候总体趋向于暖湿方向的发展,其中非作物生长季的增温幅度较大,而作物生长季降水量的增加幅度较大.气温与降水的周期震荡存在较大差异,但均在10年尺度下表现为频繁的偏高期和偏低期的循环交替,反映出短期气候变化的复杂性和无常性.箭杆杨、柳树、新疆杨和榆树4种主要木本植物的落叶末期和生长季变化的倾向率均为正值,说明物候现象均有不同程度提早发生的趋势.气温、降水和日照时数的变化趋势与4种木本植物的物候期的变化趋势在一定程度上存在着一致性,同时建立了木本植物物候期和气候因子之间的最优回归方程.     

The Response of First Flowering Dates to Abrupt Climate Change in Beijing

Phenological data on the First Flowering Date(FFD) of woody plants in Beijing from 1963-2007 are analyzed.The correlation between each species’ yearly FFD and the mean monthly temperatures for every year over a 45-year period is used to identify the month in which temperature has the most effect on FFD. Through further analysis,the FFDs of 48 woody plant species are shown to have advanced an average of 5.4 days from 1990-2007 compared to 1963-1989.The results indicate that 70.8%of species flowered significantly earlier(7 days on average) during the period 1990-2007,while only one species(2.1%) flowered significantly later.Moreover,the responses of FFD to climate change are shown to be different in two climatic stages, defined by an abrupt climate change point.Thirty-three species which first flower in March and April are sensitive to temperature are examined.The correlation coefficients between FFD and temperature for 20 species during the latter period(1990-2007) are shown to be larger than during the former period(1963- 1989),with a difference of around -0.87 days per 1℃on average.The paper concludes that with the warming of climate,the linear trend of FFD variation,as well as its responsiveness to temperature,became more prominent during 1990-2007 than 1963-1989.The data analyzed in this study present a strong biological indicator of climate change in Beijing,and provide further confirmation of previous results from regional and local studies across the Northern Hemisphere.Phenophase variations indicate that the climate is changing rapidly.     

中国动植物自然物候长序列数据集研制

中国气象档案馆馆藏1981年以来的木本、草本、虫鸟两栖动物自然物候观测资料,是现有中国境内覆盖范围最广、持续时间最长的自然物候观测数据。通过对数字化档案与电子报文进行数据清洗与质量控制,研制出1981～2018年中国动植物自然物候长序列数据集,分为木本、草本、虫鸟两栖动物3个子集。其中草本植物子集样本13936条,42个物种,12种物候期,数据实有率94.8%;木本植物子集样本36495条,111个物种,18种物候期,数据实有率78.3%;虫鸟两栖动物子集样本15513条,18个物种,2种物候期,实有率95.9%。以北京地区木本植物物候数据分析为例,验证了该地区物候变化与现有气候变化研究结论相吻合。     

Olive flowering phenology variation between different cultivars in Spain and Italy: modeling analysis

Phenology data are sensitive data to identify how plants are adapted to local climate and how they respond to climatic changes. Modeling flowering phenology allows us to identify the meteorological variables determining the reproductive cycle. Phenology of temperate of woody plants is assumed to be locally adapted to climate. Nevertheless, recent research shows that local adaptation may not be an important constraint in predicting phenological responses. We analyzed variations in flowering dates of Olea europaea L. at different sites of Spain and Italy, testing for a genetic differentiation of flowering phenology among olive varieties to estimate whether local modeling is necessary for olive or not. We build models for the onset and peak dates flowering in different sites of Andalusia and Puglia. Process-based phenological models using temperature as input variable and photoperiod as the threshold date to start temperature accumulation were developed to predict both dates. Our results confirm and update previous results that indicated an advance in olive onset dates. The results indicate that both internal and external validity were higher in the models that used the photoperiod as an indicator to start to cumulate temperature. The use of the unified model for modeling the start and peak dates in the different localities provides standardized results for the comparative study. The use of regional models grouping localities by varieties and climate similarities indicate that local adaptation would not be an important factor in predicting olive phenological responses face to the global temperature increase.