西峰黄土高原冬春季气温对车前物候期的影响*

2022-01-14张红妮

甘肃科技 2021年20期

张红妮

（庆阳市气象局，甘肃西峰 745000）

1 概述

物候指自然环境中植物、动物生命活动的季节现象和在一年中特定时间出现的某些气象、水文现象。它包括植物的发芽、展叶、开花、果实成熟、叶变色、落叶等；候鸟、昆虫以及其他动物初见、初鸣、绝见、终鸣等；霜、雪、闪电、雷声、结冰等气象、水文现象。为区别于作物与人工饲养动物的物候，对非人工影响或很少受人工影响在自然条件下的植物和动物的物候及气象、水文现象统称为自然物候。对物候现象按统一的规则进行观察和记载，就是物候观测。物候现象是生物节律与环境条件的综合反映。它不仅反映了当时的天气条件，而且反映了过去一段时间气象条件影响的累积情况。物候观测资料可以预告农事活动，对作物引种、布局，园林建设，农业气象预报、情报，农业气候专题分析以及区域气候和古气候的研究，编制自然历等方面有广泛的应用价值。

自然物候观测主要分为木本植物，草本植物，候鸟、昆虫、两栖类动物，气象、水文现象等几大类观测。关于陇东黄土高原气象因子对木本植物苹果、梨树和杏树及草本植物苜蓿物候发育期的影响曾有许多研究，车向军等[1]研究了气候变化对陇东地区苹果各生长发育物候期的影响，张红妮[2]分析了西峰冬季日照时数对苹果与梨树物候发育期的影响，王伟新[3]对陇东杏生态气候适生种植区划做过详细研究，王位泰等[4]对陇东黄土高原春播紫花苜蓿生态气候特征及适生种植区划进行过细致的分析，上述研究为分析陇东黄土高原气候变化对植物物候期的影响提供了一定的依据，但专门针对冬、春季平均气温变化与草本植物车前物候期的关系研究却很少。车前(plantago asiatica L.)别名车前草，属车前科，为多年生草本植物，常以种子或全草入药，是一种常见中药，具有祛痰、镇咳、平喘等作用。其分布广泛，既能在阳光充足的地方生长，也能在荫生环境生长，且在不同生长环境表现出较强的生命力。随着全球气候变暖，中国也和全球一样增温明显，增温主要表现在冬春季[5]。陇东黄土高原也和全国一样，气候暖湿化明显，根据庆阳市近半个世纪气候变化主要特征分析可知：庆阳市各季平均气温均增温明显，其中冬季、春季升温幅度最大，上升速率分别为0.36℃/10a和0.50℃/10a，均高于全国（0.23℃/10a）平均增温水平，故研究分析冬季、春季气温变化对草本植物物候发育期的影响对预告早春农事活动有重要的指导意义。这里用甘肃省庆阳市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，分析冬季、春季平均气温与车前物候发育期的关系，揭示温度对草本植物物候发育期及农事活动的影响，更好地为农业气象情报服务提供依据。

2 资料来源和方法

2.1 资料来源

所用的冬季、春季平均气温资料来源于甘肃省西峰国家基本气象站，车前物候发育期资料来源于甘肃省西峰农业气象试验站，冬、春季以气象学上划分：冬季（12 月—翌年2 月）、春季（3—5 月）。

2.2 分析方法

利用西峰冬季、春季平均气温和草本植物车前物候发育期观测资料，通过选取冬季、春季平均气温典型年份进行对比，分析冬季、春季平均气温对车前物候发育期的影响。车前一般萌芽期在早春3月，黄枯普遍期在7—8 月，全物候期从春到夏。物候期主要分为萌芽期、展叶期、开花期、种子成熟期、种子散落期、黄枯期。本文中的车前物候展叶期、开花期、种子成熟期和黄枯期均以开花盛期、完全成熟期和黄枯普遍期为准统计物候发育期资料，物候期观测采用人工目测方法，标准参照《农业气象观测规范》。

3 结果与分析

3.1 西峰冬季平均气温对车前物候发育期的影响

从2010—2019 年西峰冬季平均气温中，各选取了3 个偏高年和3 个偏低年，偏高的年份依次是2017、2015 和2013 年，偏低的年份依次是2012、2011 和2019 年。对冬季平均气温偏高年和偏低年的车前物候期进行对比分析（见表1）。由此可见，西峰冬季平均气温偏高年与偏低年车前各平均物候发育期只在萌芽、展叶期提前，差异最显著的是萌芽期，提前了7d，其次是展叶期提前了6d；其余各物候期均推迟，差异最显著的是黄枯期，偏高年比偏低年推迟了7d，其次是种子成熟、散落期推迟了4～5d，最后是开花期推迟了2d。冬季平均气温偏高年比偏低年车前全物候发育期生长天数延长了15d。当冬季平均气温偏高时，草本植物萌芽、展叶物候期提前，由于春季气温不稳定，冬、春气温反差和波动变化幅度较大，加大了植株遭遇倒春寒、晚霜冻、寒潮和强降温等的气候风险，植物抵抗低温能力降低，根系容易受冻，使植株叶、花或茎器官发育缓慢，各物候期相比萌芽、展叶期反而推迟。

表1 西峰冬季平均气温典型年份与车前物候期对比表

3.2 西峰春季平均气温对车前物候发育期的影响

依然从2010—2019 年西峰春季平均气温中，各选取了3 个偏高年和3 个偏低年，偏高的年份依次是2013、2018 和2016 年，偏低的年份依次是2012、2011 和2010 年。对春季平均气温偏高年和偏低年的车前物候期进行对比分析(见表2)。由此可见，西峰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推迟了6d 外，其余物候期均提前。春季平均气温偏高年比偏低年各平均物候发育期差异最显著的仍然是萌芽、展叶期，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；春季平均气温偏高年比偏低年车前全物候发育期生长天数延长了13d。

表2 春季平均气温典型年份与车前物候期对比表

温度对植物的生长发育具有极其重要的作用，主要影响植物的发育速度。张红妮等[6]对西峰黄土高原冬季平均气温对冬小麦发育期的影响、李祥科等[7]对黄土高原冬季日照时数对冬小麦发育期的影响都做过详细研究。草本植物车前的生长季较短，物候发育期主要受冬季、春季气候影响，冬季平均气温主要影响车前早春萌芽、展叶期，草本植物萌芽、展业期对冬小麦和果树等越冬植物的返青、芽膨大生长等农事活动有积极的预告作用；春季平均气温则是影响草本植物全物候发育期的最重要气象因子，贯穿其一生生长发育，尤其对车前的萌芽、展业、开花授粉和种子成熟、散落期等影响较大。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，而冬、春季平均气温偏低年植物萌芽迟、器官黄枯衰退却早，全物候发育期缩短。说明温度对草本植物的生命力有重要影响。