植物物候?qū)W概念

植物物候?qū)W是研究外界的自然環(huán)境條件如氣候、土壤、水等引起植物生活周期性變化的科學(xué)。

植物物候?qū)W的目的是認(rèn)識(shí)植物與自然季節(jié)現(xiàn)象變化關(guān)系的規(guī)律，以服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究。

植物物候?qū)W的研究?jī)?nèi)容是：通過(guò)一年四季對(duì)植物的物候觀測(cè)，記錄各生長(zhǎng)發(fā)育期到來(lái)的時(shí)間和持續(xù)的天數(shù)，來(lái)了解植物的周期性生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程對(duì)外界環(huán)境的依賴關(guān)系，特別是氣候的關(guān)系，并從各種植物的各生長(zhǎng)發(fā)育物候期到來(lái)的早遲，作為分析當(dāng)?shù)丶竟?jié)性氣候變化規(guī)律和指示當(dāng)?shù)貙?shí)際自然季節(jié)變化的指標(biāo)，并以此作為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中預(yù)告農(nóng)時(shí)的具體依據(jù)。因?yàn)樵谝粋€(gè)地區(qū)，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(jié)交替的地區(qū)更為明顯。

植物物候?qū)W是通過(guò)觀察點(diǎn)或觀察站（各個(gè)地方、各個(gè)區(qū)域），得知一年春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)的變化和記錄一年中植物的發(fā)芽、生長(zhǎng)及枯榮情況，從而了解季節(jié)氣候的變化及其對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響。植物物候的記錄如：楊柳綠、桃花紅、花粉散、草結(jié)籽、果晚熟、禾貪青等，既反應(yīng)了當(dāng)時(shí)的天氣，又反映出過(guò)去一個(gè)時(shí)期內(nèi)的天氣情況（陽(yáng)光、溫度等）的積累。因而，從物候的觀察記錄資料中，可以得知?dú)夂虻脑邕t、氣溫的高低、陽(yáng)光的照射等情況。

植物物候?qū)W的具體實(shí)驗(yàn)方法如下：

⑴根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件，選擇適于生長(zhǎng)、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(dòng)期、芽開(kāi)放期、展葉期、花期、果期、黃枯期；②草本植物的萌動(dòng)期、展葉期、花期、果期、黃枯期；③農(nóng)作物觀測(cè)記錄時(shí)注意：播種、出苗、第三葉出現(xiàn)、分蘗、拔節(jié)、現(xiàn)蕾（抽穗）、開(kāi)花結(jié)實(shí)、完熟（收獲）等。并配合記錄田間管理措施。

⑶配合觀察記錄：環(huán)境氣象條件：風(fēng)、雨、雷、電；溫度；光照；霜、凍、雪等的起始及結(jié)束期。

植物物候?qū)W的研究成果已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、全球變化研究、作物遙感估產(chǎn)、生態(tài)動(dòng)力預(yù)報(bào)等方面，例如城市熱島引起的局地小氣候改變對(duì)生態(tài)系統(tǒng)格局、過(guò)程及功能的影響加劇。植物物候是檢測(cè)這種影響的敏感且易觀測(cè)的生物指示器，其對(duì)城市熱島的響應(yīng)研究成為城市生態(tài)學(xué)及全球變化科學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)。本文系統(tǒng)綜述近年來(lái)相關(guān)研究成果，指出物候地面觀測(cè)、模型模擬及遙感監(jiān)測(cè)是獲取城市植物物候的主要途徑，聯(lián)合公眾并充分結(jié)合照片、多分辨率影像等可豐富物候資料獲??；由于城市熱島的影響，城市春季物候早于周圍鄉(xiāng)村地區(qū)，但對(duì)于驅(qū)動(dòng)機(jī)制仍沒(méi)有定論；隨著城市增溫，城市春季物候提前，秋季物候延后，但如何定量區(qū)分致使城市增溫的熱島效應(yīng)與氣候增暖的影響成為難點(diǎn)；同時(shí)，植物功能型、外來(lái)種等生物因素及地理區(qū)位因素對(duì)植物物候響應(yīng)產(chǎn)生影響。為此，提出未來(lái)應(yīng)抽絲剝繭去除干擾因素，加強(qiáng)植物物候響應(yīng)機(jī)理的研究。

植物物候是隨環(huán)境變化表現(xiàn)出的周期性節(jié)律變化的事件，對(duì)環(huán)境變化非常敏感。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，增溫改變了單個(gè)物候事件，如提前了返青期和開(kāi)花期，推遲了枯黃期；特別是近期發(fā)現(xiàn)相對(duì)于其他物候序列而言，結(jié)實(shí)期保持相對(duì)穩(wěn)定，并且物候序列持續(xù)期的反應(yīng)存在等級(jí)關(guān)系。不同植物個(gè)體物候?qū)Νh(huán)境變化的響應(yīng)模式不同，因而依據(jù)植物個(gè)體物候很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)群落物候?qū)Νh(huán)境變化的響應(yīng)模式，所以應(yīng)該加強(qiáng)群落物候的地面觀測(cè)研究。盡管放牧是天然草地的主要利用方式，但當(dāng)前仍然缺乏放牧如何影響氣候變化對(duì)物候序列影響的研究；尤其是由于研究方法和技術(shù)等限制，也缺乏未來(lái)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(jī)理的研究。

旱生植物變水植物

干旱時(shí)體內(nèi)脫水呈風(fēng)干狀態(tài)而不死亡（只是休眠），濕潤(rùn)時(shí)迅速恢復(fù)積極的生命活動(dòng)，故又稱耐旱植物。

旱生植物半旱植物

生活在干旱區(qū)，但形態(tài)上極少或沒(méi)有適旱特征的植物，包括兩大類：短生植物和類短生植物；深根薄葉植物。前者必須依賴雨季，后者必須依賴較豐富的地下水才能生存，故不能算真正的旱生植物。

旱生植物鹽生旱生

生活在潛水稍深的鹽土上，被歸入鹽生植物的一類，但也具有明顯的旱生植物特點(diǎn)。如假木賊。

旱生植物中生植物

許多中生植物生長(zhǎng)在比較干燥的地區(qū)時(shí)，也出現(xiàn)一些類似旱生結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)的變化，稱為“適旱變態(tài)”，但這種變態(tài)是可逆的，不同于旱生植物。

其中最典型的是中生植物與旱生植物的過(guò)渡類型，也被稱為“旱中生植物”。上述“半旱生植物”有時(shí)也被歸入“旱中生植物”中。

生命的起源是由化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成的DNA和原生漿液。植物歷史距今二十五億年前（元古代），地球史上最早出現(xiàn)的植物屬于菌類和藻類，其后藻類一度非常繁盛。直到四億三千八百萬(wàn)年前（志留紀(jì)），綠藻擺脫了水域環(huán)境的束縛，首次登陸大地，

進(jìn)化為裸蕨類植物和蕨類植物。為大地首次添上綠裝。三億六千萬(wàn)年前（石炭紀(jì)），裸蕨滅絕，蕨類植物衰落。代之而起是石松類、楔葉類、真蕨類和種子蕨類，形成沼澤森林。古生代盛產(chǎn)的主要植物于二億四千八百萬(wàn)年前（三疊紀(jì)）幾乎全部滅絕，而裸子植物開(kāi)始興起，進(jìn)化出花粉管，并完全擺脫對(duì)水的依賴，形成茂密的森林。在距今1億4000萬(wàn)年前白堊紀(jì)開(kāi)始的時(shí)候，更新、更進(jìn)步的被子植物就已經(jīng)從某種裸子植物當(dāng)中分化出來(lái)。進(jìn)入新生代以后，由于地球環(huán)境由中生代的全球均一性熱帶、亞熱帶氣候逐漸變成在中、高緯度地區(qū)四季分明的多樣化氣候，蕨類植物因適應(yīng)性的欠缺進(jìn)一步衰落，裸子植物也因適應(yīng)性的局限而開(kāi)始走上了下坡路。這時(shí)，被子植物在遺傳、發(fā)育的許多過(guò)程中以及莖葉等結(jié)構(gòu)上的進(jìn)步性，尤其是它們?cè)诨ㄟ@個(gè)繁殖器官上所表現(xiàn)出的巨大進(jìn)步性發(fā)揮了作用，使它們能夠通過(guò)本身的遺傳變異去適應(yīng)那些變得嚴(yán)酷的環(huán)境條件反而發(fā)展得更快，分化出更多類型，到現(xiàn)代已經(jīng)有了80多個(gè)目、200多個(gè)科。正是被子植物的花開(kāi)花落，才把四季分明的新生代地球裝點(diǎn)得分外美麗。

據(jù)估計(jì)，現(xiàn)存大約有350000個(gè)植物物種，被分類為種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和藻類植物。直至2004年，其中的287655個(gè)物種已被確認(rèn)，有258650種開(kāi)花植物、16000種苔蘚植物、11000種蕨類植物和8000種綠藻。