韩永增 高亚敏

（1.通辽市林业科学研究院，内蒙古通辽 028000；2.通辽市气象局，内蒙古通辽 028000）

科尔沁沙地榆树物候期变化初探*

韩永增1高亚敏2

（1.通辽市林业科学研究院，内蒙古通辽 028000；2.通辽市气象局，内蒙古通辽 028000）

利用数理统计方法对1987～2014年的科尔沁沙地榆树物候观测资料和气象资料进行研究的结果表明：近28年来，科尔沁沙地的日照时数显著减少，平均气温呈上升趋势，降水量呈减少趋势。榆树花芽开放期呈提前趋势，展叶期和开花期较常年变化不显著，叶全变色期和落叶末期均显著推迟，生长季呈现延长趋势。平均气温是影响榆树物候期变化的主要因子，与花芽开放期、展叶始期、展叶盛期、开花始期和开花盛期呈负相关关系，而与叶全变色期、落叶末期和间隔日数呈正相关关系。日照时数主要对叶全变色期影响显著，呈负相关关系。降水量对榆树物候期变化影响不显著，可能存在非线性关系。

科尔沁沙地；榆树；物候变化

物候观测是气候变化最直观的植物信号记录，物候变化是气候与自然环境变化的综合指标[1-4]。通过对物候资料和现象的分析研究，掌握植物物候的变化规律，不仅能清楚地了解气候的变化情况及其对物候的影响，而且对了解气候变化对生态系统的影响、寻找缓解气候变化的措施以及保护生态环境均具有重要的指导意义[5-6]。

科尔沁沙地位于116°21′30″～123°43′00″E，41°41′40″～47°39′20″N，是中国四大沙地之一，属辽河中游冲积平原，为干旱半干旱地区，是典型的农牧交错地[7-9]。榆树(Ulmus pumila)零散生长于科尔沁沙地的中北、东北、东南部，且多分布在固定半固定沙丘上，对于防风固沙起到了很重要的作用。近年来，由于气候变化及人类活动的影响，导致该地区榆树大面积减少，严重威胁着当地生态环境。因此，探讨榆树减少的自然要因，把握榆树生长与气象因子间的对应关系，并进一步为科尔沁沙地的治理提供决策依据已成为摆在我们面前的重要任务。本文针对科尔沁沙地榆树的物候变化规律进行初步分析和探讨，以期更加真实准确地反映科尔沁沙地生态环境的变化及未来发展趋势，为指导农林业生产提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源

资料来源于内蒙古自治区通辽市通辽气象观测站1981～2014年的榆树物候观测资料和气象资料。选择的物候观测资料包括花芽开放期、展叶始期、展叶盛期、开花始期、开花盛期、叶全变色期和落叶末期等7个物候的出现日期。选择的气象资料包括日照时数、平均气温和降水量等3个因子的逐月数据。

1.2 数据处理

为研究方便，本文对榆树物候出现日期转化为从1月1日开始计算的序日。首先，用回归分析法分析当地光、热、水气象因子以及各物候出现日期的年度变化规律，利用回归系数与相关系数之间的关系，计算出相关系数并进行显著性检验，通过α=0.05检验为显著，通过α=0.01检验为极显著；其次，采用相关分析法研究物候出现日期年度变化与其前期各月及1～2个月、1～3个月、……1～8个月气候因子的相关性并进行显著性检验，通过α=0.05检验为显著，通过α=0.01检验为极显著。本文采用EXCEL和SPSS19.0统计软件进行数据整理和分析。

2 结果与分析

2.1 气候条件变化规律

从图1可以看出，日照时数呈逐年减少趋势，平均减少166.16h/10a，并且达到极显著水平（r=-0.607，P=0.001）。从图2可以看出，平均气温呈逐年上升趋势，平均上升0.209℃/10 a，未达到显著水平（r=0.289，P=0.136）。从图3可以看出，降水量呈逐年下降趋势，平均下降38.612 mm/10 a，但没有达到显著水平（r=-0.319，P=0.098）。这些气候条件组成了榆树物候期变化的基础。

图1日照时数年度变化趋势

图2 平均气温年度变化趋势

图3 降水量年度变化趋势

2.2 榆树物候期变化规律

从表1可以看出，花芽开放期呈提前趋势，平均提前1.54 d/10 a，未达到显著水平；展叶始期和盛期呈现延迟趋势，分别延迟0.40d/10a和1.15d/10a，未达到显著水平；开花始期和盛期呈现延迟趋势，分别延迟0.27 d/10 a和1.36 d/10 a，未达到显著水平；叶全变色期呈延迟趋势，平均延迟4.31 d/10 a，达到极显著水平（r=0.522，P=0.005）；落叶末期也呈现延迟趋势，平均推迟3.07 d/10 a，达到显著水平（r=0.434，P=0.024）；从花芽开放期至落叶末期的间隔日数呈现延长趋势，平均延长4.60 d/10 a，未达到显著水平。

表1 榆树物候期变化趋势

2.3 气候变化对榆树物候期的影响

2.3.1日照时数对榆树物候期的影响

从表2可以看出，日照对叶全变色期的影响最为显著，均呈负相关，部分时段的影响达到极显著水平，影响最大的时间段为上年10月到当年5月（r=-0.587）。主要原因就是日照增加有利于叶黄素的生成，促进叶色变黄，导致叶全变色期的提前。花芽开放期仅与当年2月日照呈显著正相关，即2月日照越多花芽开放越晚。展叶始期和盛期与日照呈非线性关系，开花始期和盛期与日照呈不显著正相关，落叶末期和间隔日数与日照呈不显著负相关。此外还可看出，短时间内的日照时数变化几乎不影响榆树叶全变色期变化，只有长达3个月及以上的时间段日照变化才会影响叶全变色期变化，说明日照时数不是影响物候变化的关键因子。

2.3.2 平均气温对榆树物候期的影响

从表3可以看出，平均气温对各个物候期均有显著影响，其中对花芽开放期影响主要是当年4月及前7个月的平均气温，表现为显著负相关，当年3月～4月的平均气温对花芽开放期影响最大（r=-0.603）。对展叶始期和盛期影响主要是当年4月及前7个月的平均气温，表现为显著负相关，影响最大的是当年4月的平均气温（r=-0.777和r=-0.699）。对开花始期和盛期影响主要是当年3月～4月的平均气温，表现为显著负相关，影响最大的是当年4月平均气温（r=-0.449和r=-0.415）。对叶全变色期影响主要是当年10月及前4个月的平均气温，表现为显著正相关，影响最大的是当年8～10月的平均气温（r=0.514）。对落叶末期影响的主要是当年10月及前7个月的平均气温，表现为显著正相关，影响最大的是当年6～10月的平均气温（r=0.568）。分析原因主要是气温升高有利于打破树木休眠状态，促进花芽开放，同时有利于入秋时期的能量积累，推迟树木进入冬季休眠状态，这也解释了间隔日数与平均气温的显著正相关关系。从另一方面看，对物候变化影响最大的时段多为物候出现的前1～3个月，说明平均气温是影响榆树物候期的主要因子。

表2日照时数与榆树物候期的相关系数

2.3.3 降水量对榆树物候期的影响

通过各时段的降水量与榆树各物候出现日期的相关性分析，发现他们之间并不存在显著相关关系，而且表现各异，如当年3月降水量与花芽开放期、开花始期、开花盛期、展叶始期和展叶盛期呈正相关，与叶全变色期和落叶末期又呈负相关；当年4月降水量与花芽开放期和落叶末期呈负相关，而与其他物候期均呈正相关；当年8月降水量与叶全变色期呈负相关，而与落叶末期又呈正相关；当年9月降水量与叶全变色期呈正相关，与落叶末期呈负相关；当年10月降水量与叶全变色期和落叶末期均呈正相关。可能降水量对物候期的影响是非线性的，有待进一步研究，这也说明降水量并不是影响榆树物候期变化的关键因子，这与杨丽桃等人的研究结果一致[8]。

表3 平均气温与榆树物候期的相关系数

3 结论

3.1 近28年来，科尔沁沙地的日照时数极显著减少，平均减少166.16 h/10 a；平均气温呈不显著上升趋势，平均上升0.209℃/10 a，降水量呈不显著下降趋势，平均减少38.612 mm/10 a。花芽开放期呈提前趋势，较常年变化不显著；展叶期和开花期呈现延迟趋势，较常年变化不显著。叶全变色期呈极显著推迟，平均推迟4.31 d/10 a，落叶末期呈显著推迟，平均推迟3.07 d/10 a，生长季呈现延长趋势，较常年变化不显著。

3.2 平均气温是影响榆树各个物候期变化的主要因子，与花芽开放期、展叶始期、展叶盛期、开花始期和开花盛期呈负相关，而与叶全变色期、落叶末期和间隔日数呈正相关。日照时数主要对叶全变色期影响显著，呈负相关。降水量对榆树物候期变化影响不显著，可能存在非线性关系。

［1］PARMESAN C，YOHE G.A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems［J］.Nature，2003， 421：37-42.

［2］SPARKS T H，MENZEL A.Observed changes in seasons an overview［J］.International Journal of Climatology，2002，22：1 715-1 725.

［3］李荣平，周广胜，张慧玲.植物物候研究进展［J］.应用生态学报，2006，17（3）：541-544.

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第1作者简介：韩永增（1985-），男，林业工程师，硕士，主要从事林业生产、科技推广等工作。

Preliminary Study on Phenological Changes of Vlmus pumila in Horqin Sandy Land

HANYongzeng
（Tongliao Academy of Forestry,Inner MongdiaTongliao028000）

The phenological changes of Vlmus pumila and the climate changes during the period of 1987～2014 in Horqin sandy land were discussed by the mathematical statistics method.The results showed that in the past 28a to significantly reduce the sunshine hours,the temperature showed an upward trend, precipitation decreasing.Flower bud opening period showed an early trend,leave unfolding primary and prevailing phases,and blossoming primary and prevailing phase did not change significantly,leave coloring phase and leave falling ending phase were significantly delayed,the growing season showed increasing trend. The temperature is the main factor affecting phenology,was negatively correlated with the flower buds opening phase,leave unfolding primary and prevailing phases,blossoming primary and prevailing phases, while positively correlated with leave coloring phase and leave falling ending phase.Sunshine hours mainly effect of leave coloring phase,showed a negative correlation.

Horqin sandy land;Vlmus pumila;Phenological changes

S716.5，S717.19+3

A

2017-02-20

（责任编辑：张亚楠）

1001-9499（2017）04-0013-04

*内蒙古自治区通辽市气象局科技创新项目“气候变化对通辽市动植物物候的影响”（201509）