2021-09-14 14:44:28

物候学 免费编辑 添加义项名

B 添加义项
?
义项指多义词的不同概念,如李娜的义项:网球运动员、歌手等;非诚勿扰的义项:冯小刚执导电影、江苏卫视交友节目等。 查看详细规范>>
所属类别 :
植物
植物
编辑分类

物候学是研究自然界植物和动物的季节性现象同环境的周期性变化之间的相互关系的科学,它主要通过观测和记录一年中植物的生长荣枯,动物的迁徙繁殖和环境的变化等,比较其时空分布的差异,探索动植物发育和活动过程的周期性规律,及其对周围环境条件的依赖关系,进而了解气候的变化规律,及其对动植物的影响。它是介于生物学和气象学之间的边缘学科。

5
本词条 无参考资料, 欢迎各位 编辑词条,额外获取5个金币。

基本信息

  • 中文名

    物候学

  • 外文名

    phenology

  • 简介

    以生物现象为主要对象

  • 古代

    中国最早的物候记载

折叠 编辑本段 简介

物候学(phenology)是把气候或气象在各个时期的变化同自然界其他诸种现象联系起来研究的科学,但实际上物候学观察物候学观察则是以生物现象为主要对象。所以亦称为生物季节学或花历学。例如根据植物在各地的发芽、开花、展叶、红叶、落叶等时期的调查,可以对各该地方的气候进行比较。对于动物则调查"鸟的迁徙"、各种动物的休眠、孵化、变态等时期变化观测。这可以说是一种生物钟。对农业、预防医学等都有一定的作用,但是生物现象是在繁多的复杂的环境条件下产生的,与某一气候因素不一定有因果关系,然而假如有平行的关系,就能显示高的相关系数,所以有关注的必要。

环境对动植物生长和发育的影响是一个极其复杂的过程。但是,用仪器只能记录当时环境条件的某些个别因素,而物候现象却是过去和现在各种环境因素的综合反映。因此,物候现象可以作为环境因素影响的指标,也可以用来评价环境因素对于动植物影响的总体效果。比如大自然的语言这篇文章就是写物候学(phenology)的。

折叠 编辑本段 发展史

折叠 古代

中国最早的物候记载,见于公元前一千年以前的《诗经·幽风·七月》,其后的《夏小正》、《吕氏春秋·十二物候学著作物候学著作纪》、《淮南子·时则训》和《礼记·月令》等,则已经按月记载全年的物候历了。而《逸周书·时训解》更把全年分为七十二候,记有每候五天的物候,成为更加完善的物候历,北魏时曾附属于历书。

在西汉,著名的农学著作《汜胜之书》有以物候为指标来确定耕种时期的记载,如"杏始华荣,辄耕轻土弱土;望杏花落,复耕。"至南末,浙江金华(婺州)人吕祖谦记载了南宋淳熙七年和八年(1180、1181)金华的物候,有腊梅、桃、李、梅、杏、紫荆、海棠、兰、竹、豆蓼、芙蓉、莲、菊、蜀葵和萱草等24种植物开花结果的日期,春莺初到和秋虫初鸣的时间,是世界上最早的实际观测的物候记录。

明代,李时珍的《本草纲目》所载的近2000种药物中,有着极为丰富的植物物候资料,此书的第四十八、四十九两卷记述了候鸟布谷鸟和杜鹃的地域分布、鸣声、音节和出现时间等,是鸟类物候的翔实记载。19世纪中叶,太平天国颁发的《天历》,其中《萌芽月令》就是以物候指导农时的月历。

在欧洲,古希腊的雅典人就已经编制了农用物候历。英国马香子孙五代,则从1736年起到20世纪40年代止,对植物、候鸟和昆虫等27种动植物进行了长期观测和记录。这是欧洲年代最长的物候记录。18世纪中叶,瑞典植物学家林奈所著《植物学哲学》一书,概述了物候学的任务,物候的观测和分析方法,并组织了有18个点的观测网。他是欧洲物候学的主要倡导者之一。

折叠 现代

在德国,植物学家霍夫曼从19世纪90年代起建立了一个物候观测网。他选择34种植物作为中欧物候观测的对象,亲自观测了40年。其后,又由其学生伊内接替。在美国,森林昆虫学家霍普金斯于1918年提出了北美温带地区物候现象陆空间分布的生物气候定律

在中国,现代物候学研究的奠基者是竺可桢。他在1934年组织建立的物候观测网,是中国现代物候观测的开端。在他的领导下,1962年,又组织建立了全国性的物候观测网,进行系统的物候学研究。为了统一物候观测标准,1979年又出版了《中国物候观测方法》,逐年汇编出版《中国动植物物候观测年报》。并写出《大自然的语言》一文,现已收录于人教版初二上的语文书中(精读课文)。

20世纪50年代以来,由于各国物候观测网的扩大,物候资料更加丰富了。更由于遥感技术和电子计算机等的应用,使物候学的研究在规律的探索和应用方面都得到了更大的发展。 大自然的语言的内容:

立春过后,大地渐渐从沉睡中苏醒过来。冰雪融化,草木萌发,各种花次第开放。再过两个月,燕子翩然归来。不久,布谷鸟也来了。于是转入炎热的夏季,这是植物孕育①果实的时期。到了秋天,果实成熟,植物的叶子渐渐变黄,在秋风中簌簌②地落下来。北雁南飞,活跃在田间草际的昆虫也都销声匿迹③。到处呈现一片衰草连天的景象,准备迎接风雪载途④的寒冬。在地球上温带和亚热带区域里,年年如是,周而复始。

几千年来,劳动人民注意了草木荣枯、候鸟去来等自然现象同气候的关系,据以安排农事。杏花开了,就好像大自然在传语要赶快耕地;桃花开了,又好像在暗示要赶快种谷子。布谷鸟开始唱歌,劳动人民懂得它在唱什么:"阿公阿婆,割麦插禾⑤。"这样看来,花香鸟语,草长莺飞,都是大自然的语言。

这些自然现象,中国古代劳动人民称它为物候。物候知识在中国起源很早。古代流传下来的许多农谚③就包含了丰富的物候知识。到了近代,利用物候知识来研究农业生产,已经发展为一门科学,就是物候学。物候学记录植物的生长荣枯,动物的养育往来,如桃花开、燕子来等自然现象,从而了解随着时节推移的气候变化和这种变化对动植物的影响.

物候观测使用的是"活的仪器",是活生生的生物。它比气象仪器复杂得多,灵敏得多。物候观测的数据①反映气温、湿度等气候条件的综合,也反映气候条件对于生物的影响。应用在农事活动里,比较简便,容易掌握。物候对于农业的重要性就在这里。下面是一个例子。

北京的物候记录,1962年的山桃、杏花、苹果、榆叶梅②、西府海棠、丁香、刺槐的花期比1961年迟十天左右,比1960年迟五六天。根据这些物候观测资料,可以判断北京地区1962年农业季节来得较晚。而那年春初种的花生等作物仍然是按照往年日期播种的,结果受到低温的损害。如果能注意到物候延迟,选择适宜的播种日期,这种损失就可能避免。

物候现象的来临决定于哪些因素呢?

首先是纬度③。越往北桃花开得越迟,候鸟也来得越晚。值得指出的是物候现象南北差异的日数因季节的差别而不同。中国大陆性气候显著,冬冷夏热。冬季南北温度悬殊,夏季却相差不大。在春天,早春跟晚春也不相同。如在早春三四月间,南京桃花要比北京早开20天,但是到晚春五月初,南京刺槐开花只比北京早10天。所以在华北常感觉到春季短促,冬天结束,夏天就到了。

经度①的差异是影响物候的第二个因素。凡是近海的地方,比同纬度的内陆,冬天温和,春天反而寒冷。所以沿海地区的春天的来临比内陆要迟若干天。如大连纬度在北京以南约1°,但是在大连,连翘③和榆叶梅的盛开都比北京要迟一个星期。又如济南苹果开花在四月中或谷雨节,烟台要到立夏。两地纬度相差无几,但烟台靠海,春天便来得迟了。

影响物候的第三个因素是高下的差异。植物的抽青、开花等物候现象在春夏两季越往高处越迟,而到秋天乔木的落叶则越往高处越早。不过研究这个因素要考虑到特殊的情况。例如秋冬之交,天气晴朗的空中,在一定高度上气温反比低处高。这叫逆温层。由于冷空气比较重,在无风的夜晚,冷空气便向低处流。这种现象在山地秋冬两季,特别是这两季的早晨,极为显著,常会发现山脚有霜而山腰反无霜。在华南丘陵区把热带作物引种在山腰很成功,在山脚反不适宜,就是这个道理。

此外,物候现象来临的迟早还有古今的差异。根据英国南部物候的一种长期记录,拿1741到 1750年十年平均的春初七种乔木油青和开花日期同1921到1930年十年的平均值相比较,可以看出后者比前者早九天。就是说,春天提前九天。

物候学这门科学接近生物学中的生态学①和气象学中的农业气象学。物候学的研究首先是为了预报农时,选择播种日期。此外还有多方面的意义。物候资料对于安排农作物区划,确定造林和采集树木种子的日期,很有参考价值,还可以利用来引种植物到物候条件相同的地区,也可以利用来避免或减轻害虫的侵害。中国有很大面积的山区土地可以耕种,而山区的气候、土壤对农作物的适应情况,有很多地方还有待调查。为了便利山区的农业发展,开展山区物候观测是必要的。

物候学是关系到农业丰产的科学,我们要进一步加强物候观测,懂得大自然的语言,争取农业更大的丰收。

折叠 古代诗词中的物候

简单些说,物候就是植物的萌发、开花、结果、凋谢和某些动物的迁徙、冬眠等活动,反映了气候和节令的变化。从这个角度讲,中国古诗歌中包容着极其丰富的物候知识。

比如"竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。"(苏轼题惠崇《春江晚景》)早春天气,鸭子最先感知春江水暖,嬉戏水中。

"天寒水鸟自相依,十百为群戏落晖。过尽行人都不起,忽闻冰响一齐飞。"(秦观《还自广陵》)晚冬时节,水鸟相依,一声冰响,群鸟惊飞。鸭子与小鸟同是春天的使者。

"黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。"(赵师秀《约客》)诗中出现的三种物象,表明了春末夏初梅子黄熟时的节令特点。

黄巢《题菊花》说:"飒飒西风满院栽,蕊寒香冷蝶难来。"菊花凋零,蝴蝶敛迹,虽不着一"秋"字,秋令的阵阵凉意却扑面而来。

至于李白的《塞下曲》,则把读者引向另一个世界:"五月天山雪,无花只有寒,笛中闻折柳,春色未曾看。"五月正值仲夏,在内地早已是百花凋谢之日,而地处西北边塞的天山(祁连山)仍旧积雪覆盖,无杨柳与花草,表明在黄河流域海拔超过四千多米的地方,既无夏季又无春秋的特点。由此不难看出内地跟塞外气候的差异之大。

涉笔物候的古诗中往往会看到前人的农事和军事活动。如范成大的《四时田园杂兴》:"蝴蝶双双入菜花,日长无客到田家。"这两句写江南晚春乡村的诗,藉蝴蝶入菜花的描述衬托农夫农妇农事忙碌。再看文同的《早晴至报恩山寺》:"烟开远水双鸥落,日照高林一雉飞。大麦未收治圃晚,小蚕独卧斫桑稀。"上联描绘了一幅远山高林、野鸟飞翔的生动画图;下联写了春夏之交农夫农妇收麦、整菜、采桑、喂蚕,忙碌不堪的情景,亲切动人。而卢纶的"月黑雁飞高,单于夜遁逃。欲将轻骑逐,大雪满弓刀"(《塞下曲》其三)则是写行军打仗:敌人夜逃,雁群惊飞,由此引起我军大将的警惕,遂率领士兵追赶敌骑,充分表现了中华儿女的英雄气概。

综观上述云云,可知我中古典诗歌的物候描写,不单有文学方面的艺术价值,还是研究物候学及农业、军事的可贵资料。

折叠 编辑本段 研究方法

物候学的基本研究方法是平行观测法,即同时观测生物物候现象和气象因子的变化,以研究其互相关物候学大师竺可桢物候学大师竺可桢系。主要是定点观测生物物候现象的周年变化;按照统一的观测方法组织物候观测网,对物候现象同时进行观测;在短期内(3~5天)使用汽车等交通工具进行小地区的物候观测;通过地球资源卫星照片来分析农作物和植被的物候变化;通过试验来研究物候期受气候等因子影响时的生理机制。

各种生物物候现象的出现日期,虽然每年随气候条件变化而变,但在同一气候区内,如果不受局地小气候的影响,其先后顺序每年保持不变。在不同的气候区域内,由于生物品种和气候条件的组合发生变化,物候现象的顺序就会改变。物候现象的顺序性是编制自然历和预报农时的基础。

由于气候分布的地带性和非地带性,物候现象随纬度、经度和高度的变化具有推移性的特点。如1918年霍普金斯提出的生物气候定律:在其它因素相同的条件下,北美温带地区,每向北移纬度1°向东移经度5°,或上升约122米,植物的阶段发育在春天和初夏将各延期四天;在晚夏和秋天则各提前四天等等。

物候学研究已成为生态系统的分析和管理的一个方面,在物候区划、农作物的合理配置、山区垂直分布带土地的合理利用、防止环境污染和三废利用等方面,正进行着大量的物候学研究工作。除对物候现象作宏观研究外,已经开始对植物器官内部形态的变化进行观察研究。在研究气象条件对生物物候影响方面,已开始利用人工气候室进行实验研究,及建立气象条件和生物物候变化的数学模式等研究。

折叠 编辑本段 研究成果

中国的物候学研究已取得的重要成果有:

折叠 建立全国物候观测网

现有的观测网于1962年建立,由中国科学院地理研究所领导,约有60个观测点,并规定全国共同观测46种动监测图监测图植物(木本植物33种、草本植物2种、动物11种),资料以年报形式出版。近年国家气象局系统也进行自然物候和作物物候观测,以农业物候观测较有特色。

折叠 出版著作

出版物候学著作,推动了物候学的研究和物候知识的普及。

关于物候的课文--《大自然的语言》

立春过后,大地渐渐从沉睡中苏醒过来。冰雪融化,草木萌发,各种花次第开放。再过两个月,燕子翩然归来。不久,布谷鸟也来了。于是转入炎热的夏季,这是植物孕育果实的时期。到了秋天,果实成熟,植物的叶子渐渐变黄,在秋风中簌簌地落下来。北雁南飞,活跃在田间草际的昆虫也都销声匿迹。到处呈现一片衰草连天的景象,准备迎接风雪载途的寒冬。在地球上温带亚热带区域里,年年如是,周而复始。

几千年来,劳动人民注意了草木荣枯、候鸟去来等自然现象同气候的关系,据以安排农事。杏花开了,就好像大自然在传语要赶快耕地;桃花开了,又好像在暗示要赶快种谷子。布谷鸟开始唱歌,劳动人民懂得它在唱什么:"阿公阿婆,割麦插禾。"这样看来,花香鸟语,草长莺飞,都是大自然的语言。

这些自然现象,我国古代劳动人民称它为物候。物候知识在我国起源很早。古代流传下来的许多农谚就包含了丰富的物候知识。到了近代,利用物候知识来研究农业生产,已经发展为一门科学,就是物候学。物候学记录植物的生长荣枯,动物的养育往来,如桃花开、燕子来等自然现象,从而了解随着时节推移的气候变化和这种变化对动植物的影响。

物候观测使用的是"活的仪器",是活生生的生物。它比气象仪器复杂得多,灵敏得多。物候观测的数据反映气温、湿度等气候条件的综合,也反映气候条件对于生物的影响。应用在农事活动里,比较简便,容易掌握。物候对于农业的重要性就在这里。下面是一个例子。

北京的物候记录,1962年的山桃、杏花、苹果、榆叶梅、西府海棠、丁香、刺槐的花期比1961年迟十天左右,比1960年迟五六天。根据这些物候观测资料,可以判断北京地区1962年农业季节来得较晚。而那年春初种的花生等作物仍然是按照往年日期播种的,结果受到低温的损害。如果能注意到物候延迟,选择适宜的播种日期,这种损失就可能避免。

物候现象的来临决定于哪些因素呢?

首先是纬度。越往北桃花开得越迟,候鸟也来得越晚。值得指出的是物候现象南北差异的日数因季节的差别而不同。我国大陆性气候显著,冬冷夏热。冬季南北温度悬殊,夏季却相差不大。在春天,早春跟晚春也不相同。如在早春三四月间,南京桃花要比北京早开20天,但是到晚春五月初,南京刺槐开花只比北京早10天。所以在华北常感觉到春季短促,冬天结束,夏天就到了。

经度的差异是影响物候的第二个因素。凡是近海的地方,比同纬度的内陆,冬天温和,春天反而寒冷。所以沿海地区的春天的来临比内陆要迟若干天。如大连纬度在北京以南约1°,但是在大连,连翘和榆叶梅的盛开都比北京要迟一个星期。又如济南苹果开花在四月中或谷雨节,烟台要到立夏。两地纬度相差无几,因为烟台靠海,春天便来得迟了。

此外,物候现象来临的迟早还有古今的差异。根据英国南部物候的一种长期记录,拿1741到1750年十年平均的春初七种乔木抽青和开花日期同1921到1930年十年的平均值相比较,可以看出后者比前者早九天。就是说,春天提前九天。

物候学这门科学接近生物学中的生态学和气象学中的农业气象学。我国有很大面积的山区土地可以耕种,而山区的气候、土壤对农作物的适应情况,有很多地方还有待调查。为了便利山区的农业发展,开展山区物候观测是必要的。

物候学是关系到农业丰产的科学,我们要进一步加强物候观测,懂得大自然的语言,争取农业更大的丰收。

折叠 应用农业、气候研究

将物候学应用于农业和气候学研究。在农业方面:编制自然历;指示和预报季节的早晚;作为指示播种和除草的指标;掌握放蜂放牧的季节;预报虫害的发生期;进行作物品种的生态分类;估计植物品种的种植季节和推广范围。在气候方面:用物候方法作小区域和山区的气候调查;研究历史时期气候变迁;用物候划分季节。在林业方面:据其掌握采种和造林季节。在地理学方面:用物候和植物作为自然区划农业气候区划的指标或辅助指标。联邦德国、美、苏、日等国也很重视物候的观测和研究,如联邦德国现有2700个观测点,60年代初建立了"欧洲国际物候观测园网"。

折叠 编辑本段 发展趋势

发展趋势和特点是:

①由偏重于农业气象研究发展为偏重于生态研究。

②观测精度有所提高,观测植物的物种都选用相同的无性系。

③把新技术,如计算机制图、遥感技术等

阅读全文

热点资讯