黑龙江省植物花期对气温变化的响应
2021-02-26程薪宇焉志远郭梦桥徐海军倪红伟
程薪宇 焉志远 郭梦桥 徐海军 佟 斌 倪红伟,4*
(1.黑龙江省科学院自然与生态研究所,哈尔滨 150040;2.上饶师范学院生命科学学院,上饶 334001;3.黑龙江省科学院大庆分院,大庆 163319;4.黑龙江省林业科学院,哈尔滨 150081)
在气候变暖的背景下,植物花期会出现普遍提前现象[1~6],如Fitter[7]发现20 世纪90 年代10 年间英国植物始花期较之前平均提前了4.5 d。而美国东北部地区气温每升高1℃,植物的始花期则会提前3~8 d[8]。目前关于植物花期对气温变化响应的研究多侧重于气温对木本植物花期的影响[3,9~10]及 早 春 植 物 花 期 对 春 季 气 温 变 化 响 应[5,11~12]等方面。
花期物候变化的研究对于顺利开展野外植物资源调查工作、促进旅游业发展[13~15]和致敏花粉防治[16]等具有重要意义[17]。黑龙江省位于我国东北地区北端,处于温带及寒温带,属于温带大陆性季风气候,年平均气温在-5℃~4℃[18],境内植物资源及植被类型丰富[19],植被分布体现出以温度为主导的纬度地带性[20]。目前关于黑龙江省植物花期对气温变化响应的研究还较为匮乏,仅有少数以木本植物为研究对象的物候学报道,如徐韵佳等[6]对牡丹江地区40 种植物花期观测资料进行整理分析,发现绝大多数植物始花期和末花期的年际变化与季前温度呈显著负相关(P<0.05)关系。徐韵佳[21]对哈尔滨地区21种木本植物新旧自然历进行比较,发现这些植物近30 年的开花始期普遍早于原自然历,并认为这种现象主要由近30 年哈尔滨地区气温的升高所导致。但此类研究所使用的物候数据通常仅涉及常见木本植物或重要经济作物、林业资源[22~25],而对于草本植物及部分木本植物而言却很少有详细的物候记录,这使得人们无法从宏观水平了解黑龙江省植物花期对气温变化的响应。但利用数字化植物标本信息可在一定程度上弥补这一不足。现有研究结果表明,花期标本采集时间变化可作为分析植物花期变化规律的依据,并可用于研究植物物候对气候变化响应[26~28]。因此,为从宏观角度了解气温变化是否对黑龙江省植物花期产生规律性的影响,本研究利用“中国数字植物标本馆”(www.cvh.ac.cn)提供的黑龙江省植物标本信息与“中国气象数据网”(http://www.nmic.cn/)提供的气象数据进行统计分析,并探讨了黑龙江省植物花期对气温变化的响应趋势,望可为研究生态系统对区域气候变化响应机制及开展野外植物资源调查工作提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 标本及气象数据的获取
黑龙江省种子植物标本信息数据由以下单位提供:中科院植物研究所(通过中国数字植物标本馆数据接口获取,www.cvh.ac.cn,2018-07-20),共计65 063 条。从中筛选获得1951~2007 年采集的有效花期标本信息9 688 条,涉及包含37 科、115属,146种(含种下分类等级,下同)草本植物(记录数不低于30 条)及42 种木本植物标本数据(记录数不低于15 条)。……
