植物物候學

植物物候學

植物物候學是研究自然界的植物(包括農作物)和環境條件(氣候、水文、土壤條件)的周期變化之間相互關係的科學。

植物物候學是把植物外界的生態環境看作是影響植物生長發育進程快慢的外界總體。利用指示植物對各個植物發育期的研究,就可以對作為統一整體的環境因子的相互作用和個別影響作出評價,所以植物物候學是植物生態學的範疇,也是它的重要輔助科學,它的方法實際上是生態學方法

基本介紹

  • 中文名:植物物候學
  • 外文名:phytophenology
  • 又稱:植物氣候學
  • 發展學科農業物候學、野生植物物候學
  • 研究內容:研究自然環境條件對植物的影響
  • 套用方面:廣泛套用於農業林業
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概念

植物物候學是研究外界的自然環境條件如氣候土壤等引起植物生活周期性變化的科學。

研究目的

植物物候學的目的是認識植物與自然季節現象變化關係的規律,以服務於農業生產和科學研究。

研究內容

植物物候學的研究內容是:通過一年四季對植物的物候觀測,記錄各生長發育期到來的時間和持續的天數,來了解植物的周期性生長發育過程對外界環境的依賴關係,特別是氣候的關係,並從各種植物的各生長發育物候期到來的早遲,作為分析當地季節性氣候變化規律和指示當地實際自然季節變化的指標,並以此作為當地農業和林業生產中預告農時的具體依據。因為在一個地區,植物的生活周期性變化是和氣候的變化相一致的,特別是在有季節交替的地區更為明顯。

研究方法

植物物候學是通過觀察點或觀察站(各個地方、各個區域),得知一年春、夏、秋、冬四個季節的變化和記錄一年中植物的發芽、生長及枯榮情況,從而了解季節氣候的變化及其對植物生長發育的影響。植物物候的記錄如:楊柳綠、桃花紅、花粉散、草結籽、果晚熟、禾貪青等,既反應了當時的天氣,又反映出過去一個時期內的天氣情況(陽光、溫度等)的積累。因而,從物候的觀察記錄資料中,可以得知氣候的早遲、氣溫的高低、陽光的照射等情況。
植物物候學的具體實驗方法如下:
⑴根據當地環境條件,選擇適於生長、分布較廣泛的植物(包括木本和草本、一年生和多年生);
⑵觀察記錄:①木本植物的芽萌動期、芽開放期、展葉期、花期、果期、黃枯期;②草本植物的萌動期、展葉期、花期、果期、黃枯期;③農作物觀測記錄時注意:播種、出苗、第三葉出現、分櫱拔節現蕾(抽穗)、開花結實完熟(收穫)等。並配合記錄田間管理措施。
⑶配合觀察記錄:環境氣象條件:風、雨、雷、電;溫度;光照;霜、凍、雪等的起始及結束期。

套用與研究

植物物候學的研究成果已廣泛套用於農業、林業、全球變化研究、作物遙感估產、生態動力預報等方面,例如城市熱島引起的局地小氣候改變對生態系統格局、過程及功能的影響加劇。植物物候是檢測這種影響的敏感且易觀測的生物指示器,其對城市熱島的回響研究成為城市生態學及全球變化科學關注的熱點。本文系統綜述近年來相關研究成果,指出物候地面觀測、模型模擬及遙感監測是獲取城市植物物候的主要途徑,聯合公眾並充分結合照片、多解析度影像等可豐富物候資料獲取;由於城市熱島的影響,城市春季物候早於周圍鄉村地區,但對於驅動機制仍沒有定論;隨著城市增溫,城市春季物候提前,秋季物候延後,但如何定量區分致使城市增溫的熱島效應與氣候增暖的影響成為難點;同時,植物功能型、外來種等生物因素及地理區位因素對植物物候回響產生影響。為此,提出未來應抽絲剝繭去除干擾因素,加強植物物候回響機理的研究。
植物物候是隨環境變化表現出的周期性節律變化的事件,對環境變化非常敏感。多數研究發現,增溫改變了單個物候事件,如提前了返青期和開花期,推遲了枯黃期;特別是近期發現相對於其他物候序列而言,結實期保持相對穩定,並且物候序列持續期的反應存在等級關係。不同植物個體物候對環境變化的回響模式不同,因而依據植物個體物候很難準確預測群落物候對環境變化的回響模式,所以應該加強群落物候的地面觀測研究。儘管放牧是天然草地的主要利用方式,但當前仍然缺乏放牧如何影響氣候變化對物候序列影響的研究;尤其是由於研究方法和技術等限制,也缺乏未來氣候變化條件下地上與地下物候同步性、物候變化非線性及其機理的研究。

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