中国暖温带木本植物物候模拟分析

  目的  植物物候能指示自然环境中的气象和水文变化。采用SW模型模拟木本植物的物候期,分析SW模型的有效性和适用性;结合植物生物学特性分析SW模型模拟效果差异产生的原因,为今后物候模型及物候期研究提供基础。  方法  基于沈阳、北京、西安、洛阳等10个站点观测的地面物候数据（叶芽开放期、展叶始期、开花始期和叶变色期）与气象数据,利用模拟退火法对SW模型的参数进行了估计,并对模型进行内部检验及交叉检验,评价模型的准确度及适用性。  结果  研究区域各地近50年的气温呈上升趋势。除洛阳、德州外其余地点春季物候期均为显著提前趋势。其中,泰安的紫薇开花始期提前最为显著,以每10年?4.96 d的速度提前,北京的银杏叶芽开放期提前趋势最不显著,以每10年?0.72 d速度提前。秋季叶变色期表现为推迟,秦皇岛紫薇叶变色期以每10年1.05 d速度推迟,北京地区植物叶变色期以每10年0.12 ~ 0.49 d的速度推迟。SW模型对春季物候期模拟效果优于对秋季物候期的模拟,且乔木模拟效果略优于灌木。该模型对加拿大杨展叶始期模拟最为准确,决定系数（R2）为0.958,均方根误差（RMSE）为3.5 d;灌木中对紫丁香开花始期模拟效果最优,其R2为0.942,RMSE为3.6 d。与春季物候期模拟相比,秋季叶变色期的模拟偏差较大,R2仅为0.030 ~ 0.574。  结论  在过去的50年内,随着温度的升高,多数站点春季物候期表现出提前趋势,秋季物候期则表现为推迟,在物种间和区域间的变化存在差异。SW模型适用于不同生活型物种的物候期模拟且模拟效果差异不显著;该模型对不同物候期的模拟效果不同,其中展叶始期和开花始期的模拟最为准确,其次是叶芽开放期,叶变色期模拟准确度则最低。这表明仅考虑温度因子的SW模型不能真实模拟秋季物候期,应耦合光周期和降水等因子改进模型,以提高模型模拟的准确度。      

科尔沁沙地小叶杨物候期变化规律

为了真实准确地反映科尔沁沙地生态环境变化,预测未来环境发展趋势,指导农林业生产实践,对1981—2014年科尔沁沙地小叶杨(Populus simonii)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、落叶末期等7个物候的出现日期和日照时间、平均气温、降水量等3个气候因子进行回归分析和相关分析,探讨其年变化趋势及其相关关系。结果表明:近34 a来,科尔沁沙地的日照时间平均以8.817 9 h·a~(-1)速度显著减少,平均气温以0.035 7℃·a~(-1)速度极显著上升,降水量平均以2.337 6 mm·a~(-1)的速度呈不显著的减少趋势。小叶杨花芽开放期以0.407 d·a~(-1)速度极显著提前,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分别以0.730、0.626 d·a~(-1)速度极显著推迟,生长季以1.033 d·a~(-1)速度呈极显著延长趋势。平均气温是影响小叶杨各个物候期变化的主要因子,分别与花芽开放期、展叶始期、展叶盛期、开花始期、开花盛期均呈显著负相关关系,而与叶全变色期、落叶末期均呈显著正相关关系。日照时间与叶全变色期呈显著负相关关系。降水量对小叶杨物候期变化影响不显著。     

桂北地区蟋蟀物候对气候变暖的响应

对桂北地区蟋蟀始鸣和终鸣以及气候变化多年同步观测资料进行对比分析,结果表明:近10年来桂北地区蟋蟀始鸣期呈提前趋势,终鸣期稳定,始终鸣间隔日及生长繁殖季显著延长;桂林雁山近34年来平均气温呈显著上升趋势,特别是近10年来增温特别明显,在增温过程中又以春季增温为主,冬季和秋季增温次之,夏季呈弱降温趋势;2~4月平均气温(T2-4)是影响蟋蟀始鸣期和始终鸣间隔日的主要气候生态因子;蟋蟀物候期变化是对气候变暖响应的结果。     

青海贵南自然物侯对气候变化的响应研究

利用统计和突变分析方法,对贵南地区1978—2018年气候和4种植物物候(1992—2018年)的趋势变化特征进行了分析,探讨了植物关键物候期与温度、降水的相关性以及对温度变化的响应趋势。结果表明,贵南地区温度、降水、日照时数的年际变化与气候变化基本相一致,温度呈上升趋势,降水呈增加趋势,日照时数呈下降趋势。物候期变化受当地气象条件及地理环境等因素的综合影响,温度、降水、日照是影响植物生长发育状况的重要气象因子。草本植物展叶盛期推迟明显,开花盛期趋势倾向率的变化幅度比展叶盛期要小一些,果实或种子完全成熟期变化趋势差异较大,黄枯普遍期一致提前;木本植物春季展叶盛期、落叶始期推迟的趋势不明显;果实或种子成熟期提前的趋势不明显。贵南地区年平均温度在1996年后开始逐步上升,突变发生在1994—1996年,植物全物候期突变点都发生在温度突变以后。植物物候对气候变化响应比较敏感,掌握当地气候和物候变化规律及可能产生的影响,对农业生产、生态环境监测、治理有一定的参考价值。     

辽宁西部旱柳、榆树春季物候期对气候变暖的响应

植物物候变化是气象和水文变化的敏感指标，气候变化是影响生态系统结构和功能的重要参数。研究植物物候变化对气候变暖的响应可为生态环境保护、大规模农业结构调整和旅游业发展提供参考。以辽西1980—2020年旱柳、榆树春季物候资料和局部气温资料为基础，采用线性趋势、线性回归等方法研究旱柳、榆树春季物候特征及其对气温变化的响应。结果表明：1980—2020年研究区年平均气温呈显著上升趋势，趋势速率为0.365℃/10 a，1—3月平均气温上升趋势为0.609℃/10 a。旱柳、榆树春季物候期提前显著。旱柳展叶始期、开花盛期分别以-2.642 d/10 a、-2.966 d/10 a倾向率提前;榆树开花盛期、展叶始期分别以-4.008 d/10 a、-5.242 d/10 a倾向率提前。3月和2—3月气温与旱柳、榆树春季展叶期、开花盛期相关显著，是影响物候期的主要因子。当平均气温每变化1℃，旱柳展叶期、开花盛期提前0.8~1.5天，榆树展叶期、开花盛期提前0.7~1.4天。研究结果可为农时预报服务、农业管理提供参考。     

邵东县近50年气候变化特征分析

本文利用1967—2016年邵东县的气温、降水等资料进行了统计分析。结果表明,近50年来邵东县的各项气温均呈上升趋势,并都超过了0.001的极显著性检验;气温变化以年平均最高气温、春季平均气温和冬季平均气温的上升速率为最大。近50年来,邵东县的年降水、春季和秋季降水呈下降趋势;夏、冬季降水略呈上升趋势,春季降水通过了0.1的显著性检验。年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、春季平均气温存在突变,突变年份均出现在1989年以后;夏、秋、冬季平均气温存在转折,转折年份均出现在1988年以后。年降水及春、夏、秋、冬季降水存在转折,转折年份均出现在1977年以后。     

近58 a河南省宝丰县气候变化分析

利用宝丰站1957~2014年的温度、降水、日照资料,采用线性回归、距平、Mann-Kendall检验等方法分析了近58 a来宝丰县气候变化特征。结果表明,近58 a宝丰县年平均气温呈上升趋势,春季、秋季、冬季平均温度也均呈上升趋势,夏季平均气温呈下降趋势;年降水呈减少趋势,冬季降水为增加趋势,其他3个季节为减少趋势;年和四季日照时数均为减少趋势,季日照时数减少趋势从大到小依次为夏季、冬季、秋季、春季。     

潍坊地区木本植物物候期变化与气象条件影响分析

利用2001～2010年潍坊几种木本植物物候期观测资料,分析了木本植物物候期变化对气温、降水、日照变化的响应。结果表明,近10年年平均气温逐渐升高,说明潍坊气候逐渐变暖,年降水量年变化较大,总体呈逐渐减少的趋势,年累计日照时数变化不明显;在各种气候因子相关分析中,气温的影响最显著,日照时数次之,降水量最弱。     

气候变暖对临汾合欢物候期的影响

为揭示气候变暖对黄土高原城市典型木本植物物候的影响,以临汾合欢为研究对象,采用线性回归、小波分析、相关分析等方法,分析探讨气温、积温等气候因子对临汾合欢各物候期的影响。结果表明,由于气候变暖,临汾年平均气温呈上升趋势,1983—2021年上升了2.9℃;年降水量存在6年和15年2个周期。临汾合欢春季物候期提前,秋季物候期变化趋势不明显,生长季延长。气温和积温对合欢展叶始期和开花始期表现为极显著相关,对果实成熟期表现为显著相关。叶变色始期、落叶末期对气象条件反应不敏感,主要受果实成熟期的出现日期影响。     

贵阳市木本植物春季物候对昼夜温度响应的差异

为了探究贵阳市木本植物春季物候对昼夜（最高及最低）温度响应的差异，增进对亚热带植物物候对气候变化响应机制的理解，本研究采用相关分析、线性回归及t检验等方法，对贵阳市40余种木本植物展叶始期和始花期对最高气温、最低气温响应的相关时段及敏感度进行了分析。结果表明：贵阳市木本植物的展叶始期和始花期对最低气温响应的敏感度分别为-7.41 d/℃和-7.32 d/℃，显著高于对最高气温的敏感度（-4.06 d/℃和-4.45 d/℃），即温度上升1℃的情况下，最低气温使春季物候提前的天数平均比最高气温多3 d左右；始花期与其对最低温度的敏感度成显著负相关，说明始花期较早的植物对最低温度的敏感度较高；展叶始期和始花期对最低气温响应的相关时段平均值分别为73 d和86 d，均显著长于最高气温的47 d和64 d。     

山东省嘉祥县42年气候变化特征

根据嘉祥气象站1964～2005年气温及降水资料,从年、季平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量变化趋势及异常年份的分析等角度对嘉祥42年来的气候变化作了较全面的分析。分析表明：42年来嘉祥县的年平均气温、平均最高气温、平均最低气温都呈上升趋势,20世纪90年代增温尤其明显;各季节气温变化趋势不同,冬季变暖趋势最明显,其中平均最低气温升高最为显著;42年来年降水量呈明显下降趋势。其中20世纪80年代降水量最少。秋季降水呈下降趋势,而冬季在20世纪70年代为多雨期,夏季在80年代为多雨期,春季在70年代为少雨期。     

嘉祥42年气候变化特征

根据嘉祥气象站1964～2005年气温及降水资料,从年、季平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量变化趋势及异常年份的分析等角度对嘉祥42年来的气候变化作了较全面的分析。分析表明：42年来嘉祥的年平均气温、平均最高气温、平均最低气温都呈上升趋势,20世纪90年代增温尤其明显；各季节气温变化趋势不同,冬季变暖趋势最明显,其中平均最低气温升高最为显著；42年来年降水量呈明显下降趋势,其中20世纪80年代降水量最少。秋季降水呈下降趋势,而冬季在70年代为多雨期,夏季在80年代为多雨期,春季在70年代为少雨期。     

河北省气候变化特征及其对物候的影响

基于河北省气候和物候资料,利用统计学方法研究了1961~2006年河北省气候变化特征及其对物候的影响。结果表明,46a中河北省气候发生了明显的变化,其主要特点是气温显著上升,降水量略有下降,日照时数显著减少;气候变化引起物候期的变化明显,木本、草本植物春季物候提前,秋季物候呈推迟趋势,生长季呈延长趋势;土壤表面始冻期推迟,解冻期提前,封冻期缩短。     

微山县50年温度降水要素分析

利用微山县1961—2010年气象资料,对温度和降水资料进行整理,采用线性倾向估计、滑动平均、距平等方法,对50年来微山县气温和降水变化特征进行分析。结果表明,近50年微山县年平均气温总体呈显著上升趋势,增温幅度为冬季〉秋季〉春季〉夏季;年、春季、秋季降水量总体呈下降趋势,冬季呈上升趋势,但变化不明显,夏季降水量呈上升趋势。     

云龙县近40年来气候变化分析

该文采用云龙县气象观测站1977—2016年的平均气温、平均最高气温、平均最低气温和降水量气象资料,运用统计学方法,对云龙县近40a的气候变化特征进行了分析.结果表明:(1)云龙近40a年平均气温呈上升趋势,20世纪80年代至21世纪初年平均气温、春季、夏季、秋季、冬季年平均气温年代际变化呈上升趋势.(2)云龙近40a年平均最高气温呈上升趋势,20世纪80年代至21世纪初年平均最高气温、春季、夏季、秋季、冬季平均最高气温年代际变化呈上升趋势.(3)云龙近40a年平均最低气温呈上升趋势,20世纪80年代至21世纪初年平均最低气温、春季、夏季、冬季平均最低气温年代际变化呈上升趋势,秋季平均最低气温年代际变化呈下降趋势.(4)云龙县近40a降水量变化趋势呈"∩"型,2009—2015年连续7a降水为负距平,属于连续干旱年份.20世纪80年代至21世纪初年降水、夏季、秋季、冬季、干季、雨季降水年代际变化整体呈现出"增加–下降"趋势.     

桂林动物物候对气候变化的响应分析

利用统计学方法,对桂林气候（1951—2008年）和3种动物物候（1983—2008年）的趋势变化特征进行了分析,并探讨了动物物候期与气温、降水、日照等气候因子的相关性及其对主要气候影响因子的响应情况。结果表明,在气候变化背景下,桂林市动物各个物候期发生了不同程度的变化,始鸣（见）期和绝鸣（见）期既有提前,又有推迟,始鸣（见）期以呈提前趋势为主,绝鸣（见）期以呈推迟趋势为主;始绝鸣（见）间隔日数,3种动物均一致延长。桂林市动物物候期与其发生时和发生前1～5个月的气候因子相关较显著。动物物候期变化对气温和降水量变化的响应最敏感,而对日照的反映不敏感,即动物物候期的变化主要是气温和降水变化共同作用的结果。     

鄢陵县气候变化特征及对农业生产的影响分析

通过对鄢陵县1965-2014年的气温、降水、日照等气候资料进行分析,结果表明:近50a来鄢陵县年平均气温呈逐步升高的趋势,特别是20世纪90年代后期至21世纪00年代中期,气温升高明显;年极端最高气温呈下降趋势,年极端最低气温无明显变化;春季、冬季平均气温上升趋势比较明显;年积温变化趋势与年平均气温变化趋势一致。年总降水量整体呈小幅上升趋势,四季降水量均有上升趋势,夏季最为明显,且对全年降水影响显著。日照时数呈明显减少的趋势,夏季、秋季、冬季日照时数减少趋势均较大,以夏季减少趋势最为明显。该文同时分析了气候变化对农业生产的影响,并提出了应对策略。     

气候增暖对3种典型落叶乔木物候的影响——以长白山区为例

为了进一步明确长白山区几种典型落叶乔木物候对气候增暖的响应,利用1981—2009年该地区25个气象站日平均气温,6个农业气象站3种典型落叶乔木—榆树(Ulmus pumila)、小叶杨(Populus simonii)、加拿大杨(P.canadensis)、杏树(Prunus armeniaca)物候期资料,采用线性倾向估计、相关分析、一元线性回归等方法,分析物候变化及其对气候增暖的响应。结果表明:1981—2009年,长白山区3种典型落叶乔木的平均展叶始期、展叶盛期呈不显著提前趋势,平均叶黄末期、落叶末期以0.304～0.307 d/a速度呈极显著推后趋势。≥0℃积温是影响春季物候的主要因子,3月上旬—4月中旬是气温影响展叶始期的最优时段,该时段气温每上升1℃,展叶始期提前2.41 d;≤10℃积寒是影响秋季物候的主要因子,9月中旬—10月上旬是气温影响叶黄末期的最优时段,该时段气温每上升1℃,叶黄末期推后2.38 d。     

石河子春季温度变化对蟠桃花期的影响

为了解新疆石河子蟠桃花期对春季气温变化的响应,利用新疆石河子乌兰乌苏站气象和物候期观测数据,研究石河子蟠桃的花期与春季平均气温的相关性。结果表明:3月、4月平均气温呈缓慢上升趋势;石河子蟠桃花期提前、物候期间隔天数增加;开花日期和0℃、5℃初日呈现显著正相关,5℃初日出现越早蟠桃花期各物候期出现越早。     

鄂托克前旗地区近30年气候特征分析

利用鄂托克前旗近30年气温、降水、风向风速等资料,分析了该地区近30年的气候变化趋势。结果显示,近30年来鄂托克前旗地区年平均气温呈波动上升趋势,增长倾向率为0．56℃／10年。春季气温增幅最为明显。秋季、冬季降水有增加的趋势。1999年以后大风日数明显减少。近5年最多风向由S转为WSW。