呼和浩特自然歷主要物候期和物候季節變化特征及歸因*

朱媛君，郝 琦，清 華，趙利清，樸順姬

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呼和浩特自然歷主要物候期和物候季節變化特征及歸因*

朱媛君，郝 琦，清 華，趙利清，樸順姬**

（內蒙古大學生態與環境學院，呼和浩特 010021）

根據內蒙古呼和浩特近32a物候數據并結合氣象數據，編制了呼和浩特1983-2014年自然歷。通過對比1983-1998年與1999-2014年兩個時段的物候變化及其與氣候因子的相關性，揭示了1983年以來呼和浩特地區物候季節變化特征及其歸因，以期更好地為農業生產和氣候、物候研究提供參考。研究發現：與1983-1998年相比，1999-2014年呼和浩特的春季和夏季開始時間普遍提前，秋季和冬季開始時間普遍推遲，其中春季（以垂柳芽膨大期為代表）平均提前7d，夏季（以刺槐盛花期為代表）平均提前4d，秋季（以珍珠梅果實始落期為代表）平均推遲3d，冬季（以榆葉梅葉全變色為代表）平均推遲6d。四季開始物候指標與其前3個月的平均氣溫、平均日照時數和平均降水量的相關性分析表明：前1個月的平均氣溫與春季開始物候指標呈顯著負相關，與夏季開始物候指標呈極顯著負相關，與冬季開始物候期呈顯著正相關；前1個月的平均日照時數與秋季開始物候指標呈顯著正相關，與冬季開始物候指標呈顯著負相關；前1個月的平均降水量與夏季開始物候指標呈顯著正相關；前第2月的平均氣溫與夏季開始物候指標呈顯著正相關；前第3月的平均降水量與秋季開始物候指標呈顯著負相關。研究表明平均氣溫的升高成為影響呼和浩特物候期變化的主要原因，平均日照時數和平均降水量也對物候期變化有不同程度的影響。

物候學；氣候變化；中國物候觀測網；呼和浩特；自然歷

物候學是研究自然界的植物、動物和環境條件（氣候、水文、土壤條件）的周期變化之間相互關系的科學，其以認識自然季節現象變化的規律為研究目的，從而服務于農業生產和科學研究[1]。物候現象不僅是自然季節變化的反映，同時也是生態系統對全球環境變化響應的顯示器。有研究表明，物候變化能夠對生物生產產生直接影響，對于生態系統的生產力和碳循環起著至關重要的作用[2]，因而物候被視為“大自然的語言”[1]和全球變化的“診斷指紋”[3]。近年來，有學者研究發現，在中國多數地區多年日平均溫度的普遍升高成為植物物候變化的最主要氣候因子[4-7]，也有研究表明，除氣溫外，日照時數和降水同時對植物物候期有著顯著影響[8-9]。氣候變化使一些地區春季物候提前，秋季物候推遲[10-16]，張學霞等[17]對北京春季6種物候期的計算發現，北京春季物候期提前2.8～3.6d；仲舒穎等[18]對中國東部地區近40a木本植物的秋季葉全變色期的分析表明，最低溫度每升高1℃，葉全變色期推遲約3d；李燕等[19]發現山西南部氣溫每升高1℃，植物展葉始期提前1～18d；曹艷芳等[20]對內蒙古24個氣象站近30a的小葉楊（Populus simonii）物候變化特征及其對氣溫變化的響應進行研究，發現小葉楊春季平均芽開放期全區平均提前速率為1.4d·10a-1，秋季葉全變色期全區平均推遲速率3.0d·10a-1。因此，探索氣候變化對物候季節的影響變得十分必要。

自然歷也稱物候歷，是以自然界的季節變更所出現的各種物候現象編制而成的專門日歷[21]，其在指導農業生產（如預報農時、農事措施等）方面發揮著重要作用，也為物候與氣候變化研究、歷史時期氣候變化研究等提供了科學的數據參考。在20世紀80年代中期，首批自然歷在全國正式發行，該自然歷由宛敏渭主編，全國各省參加物候觀測網的科學工作者共同完成，共45部，以《中國自然歷選編》和《中國自然歷續編》出版發行[22]，其在指導農事活動，指示季節氣候變化，預測病蟲害發生時間，預測植物觀賞旅游時節等方面發揮了重要作用[23]。呼和浩特地處草原區，一部準確而又完整的自然歷對于當地的農牧業發展具有重要意義，然而一直以來并未見報道，因此，為研究和探討氣候變化對呼和浩特地區物候的影響，本研究以呼和浩特地區近32a的物候資料和氣象資料為基礎，編制了1983-2014年呼和浩特自然歷，并分析不同氣候因子與四季開始物候期的相關性，探討氣候變化對呼和浩特物候的影響，以期更好地為農牧業生產和氣候、物候研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究區概況

呼和浩特位于內蒙古自治區中西部大青山南側，地處土默特平原，地理坐標為40°51′-41°8′N，110°46′-112°10′E，總面積17224km2。以北部大青山和東南部蠻漢山的山地地形和南部、西南部的土默特平原兩大地貌單元為主，平均海拔在940-2280m，屬典型蒙古高原大陸性氣候，年溫差和日溫差大，四季氣候變化明顯，以春季干燥多風、夏季炎熱少雨、秋季迅速降溫、冬季嚴寒少雪為主要特點。年平均氣溫呈現北低南高的總體趨勢。根據呼和浩特市南郊氣象站1983-2014年數據，呼和浩特市區年平均氣溫7.58℃，年平均降水量326mm，且主要集中在7-8月，年平均日照時數為2832h。

1.2 資料來源

物候資料來自“中國物候觀測網”呼和浩特市觀測點（內蒙古大學校園、滿都海公園和呼和浩特樹木園）。該站點自1963年中國物候觀測網成立伊始根據定點、定株的原則，按照《中國物候觀測方法》的觀測標準進行系統的物候觀測。依據楊國棟提出的自然歷編制方法[24]和物候數據選取原則，選取植物物候現象明顯、觀測時間長、連續性好且觀測年限至少10a的物候期，包括1983–2014年呼和浩特地區23種木本植物（目前觀測植物共有60余種）、氣象水文共107個物候期作為研究數據編制呼和浩特地區自然歷。

1.3 研究方法

1.3.1 物候季節劃分

物候季節劃分根據中國科學院地理科學與資源研究所全國物候觀測網統一制定的各地物候季節劃分標準，以日平均溫度和相應的物候現象的時間順序作為物候季節劃分的根據。宛敏渭[21]在1986年就中國物候季節的劃分問題在《中國自然歷選編》一書中已作詳細分析并得出結論：中國溫帶地區的四季劃分，擬定以3℃為春季開始，19℃為春末秋始，19℃以上為夏季，10℃為秋末，10℃以下為冬季，每個季節又可劃分2～3個季段。據此，本自然歷以1983-2014年日平均溫度穩定通過3℃的日期所對應的物候期作為春季開始的物候指標；以日平均溫度穩定通過19℃的日期所對應的物候期作為夏季開始的物候指標；日平均溫度在達到最高溫度又降至19℃的日期所對應的物候期作為秋季開始的物候指標；多年日平均溫度穩定降至10℃的日期所對應的物候期作為冬季開始的物候指標。并對春、夏、秋3個物候季節分別劃分初、仲、季3個季段，對冬季劃分初冬、隆冬兩個季段。

1.3.2 自然歷編制的理論與方法

自然歷編制的理論與方法主要參考楊國棟[24]在《北京地區物候日歷及其應用》中的方法，遵循物候現象發生的順序相關性規律、準年周期性規律，以及物候現象發生的重疊性規律，選擇芽膨大開始期和芽開放期，開始展葉期和展葉盛期，花蕾或花序出現期，開花始期、盛期和末期，果實和種子成熟期與脫落期，葉始變色期和完全變色期，落葉始期和末期等物候現象。常見的氣象水文物候期，如初霜、終霜、初雪、終雪，以及土壤與河、湖凍融等現象的發生期，均取其統計年份內發生日期的平均值、觀測年數，最早發生日期及所在年份，最晚發生日期及所在年份，多年變幅以及1983-1998年與1999-2014年平均日期差值等6個統計量入編，按照物候期的先后順序，結合物候季節的起止日期編制自然歷。

1.3.3 物候期變化與氣候因子的相關性分析

有研究表明[25-26]，內蒙古呼和浩特地區氣溫在近30a內呈逐漸上升趨勢，1998年以后上升趨勢明顯，因此，本研究以1998年為界，用年日序（Ordinal day of year，DOY）方法表示各物候期，得到其時間序列，對1983-1998年和1999-2014年兩個時段各物候季節內所有物候期的平均日期分別進行平均，計算其差值出現頻率并進行分析。

對四季開始所對應的物候期與其前3個月的平均氣溫、平均日照時數和平均降水量相關性分析采用SPSS14.0軟件中的Pearson相關性分析。圖、表均利用Excel 2010和SPSS 14.0完成。

2 結果與分析

2.1 物候季節劃分及自然歷編制結果

2.1.1 物候季節劃分

物候季節劃分考慮兩個條件，首先以影響植物生長狀況的日平均氣溫來劃分物候季節。參考以往研究[21]，許多地區植物的生物學起點溫度設定為3℃，而植物進入正常生長發育條件為日平均氣溫穩定通過10℃，因此，將物候春季開始的氣溫定為3℃；10℃以下時植物生長不良，將10℃定為秋季結束和冬季開始的溫度；19℃可以滿足各地春夏秋三季日數分配的合理性，因此，將19℃作為春季結束和秋季開始的溫度。其次參考當地典型物候指標進行物候季節劃分。一般自然歷以湖水冰融期作為春季的開始[21-22,24]，而在呼和浩特地區垂柳的芽膨大期在湖水冰融之前，且垂柳（S.babylonica）為常見物種，易于辨認，因此，選取垂柳芽膨大期作為春季開始日期的物候指標。以觀測年限長、連續性好、易于辨認為原則，分別選取刺槐（R.pseudoacacia）開花盛期、華北珍珠梅（S.kirilowii）果實始落期及榆葉梅（C.triloba）葉全變色期作為夏、秋、冬季開始日期的物候指標，以兩個相鄰指示物候期間隔天數作為物候季節長度，將春、夏、秋三季各分為3個季段，冬季分為兩個季段，全年共分為4個季節11個季段，結果見表1。

表1 呼和浩特地區物候季節劃分結果

Table 1 Division results of phenological seasons in Hohhot

注：物候指標P1-P92含意見表2。

Note: P1-P92 is as shown in the Table 2.

2.1.2 自然歷編制結果

根據中國物候觀測網呼和浩特站1983-2014年的數據以及物候季節的劃分結果，參照以往自然歷[21-22]的編制方法，得到呼和浩特地區1983–2014年的自然歷結果，見表2。由表1和表2可見，呼和浩特四季物候特征概括為，春季多年平均日期為3月12日-5月23日，共73d，占全年的20%，日平均氣溫從3℃升至19℃，根據物候現象分為初春、仲春、季春3個季段，以垂柳芽膨大作為開始，以旱柳（S.matsudana）種子脫落作為春天結束；夏季多年平均日期為5月24日-8月26日，共95d，占全年的26%，日平均氣溫從19℃升至27℃又降至19℃，根據物候現象劃分為初夏、仲夏、季夏3個季段，由刺槐盛花開始到接骨木（S.williamsii）果實脫落終止；秋季是一年中最短的一季，從8月27日開始，到10月12日結束，共46d，僅占全年的13%，根據物候現象劃分為初秋、仲秋、季秋3個季段，以華北珍珠梅果實始落開始至家榆葉始變色結束；冬季是一年中時間最長的季節，從10月13日開始至翌年的3月11日結束，共151d，占全年的41%，按照物候現象可以劃分為兩個季段，即初冬和隆冬，以榆葉梅葉全變色開始，以終雪日期為結束，主要物候現象有各種植物葉子相繼落光，土壤、水面結凍，霜降，下雪。

2.2 物候四季及季節內物候次序的變化

2.2.1 物候四季的變化

梁燕等[25-26]研究表明，呼和浩特地區近30a來氣溫呈逐年上升趨勢，尤其在近15a左右上升幅度增加。為了解氣溫大幅升高對呼和浩特地區物候季節的影響，本研究將近32a的物候數據劃分為1983-1998年和1999-2014年兩個時段，并計算兩個時段各季節內所有物候期的平均日期的差值，統計其出現頻率，結果見圖1。由圖1可見，1999-2014年春季和夏季內各物候期普遍具有提前趨勢，其中春季和夏季物候期平均提前天數分別為7d和4d，春季提前天數最多的是小葉楊果實脫落期，為22d，提前天數多集中在1～15d，也有個別物候期出現推遲，但所占比例不大；夏季物候期提前天數最多的是側柏果實脫落期，為25d，提前天數多集中在1～5d，推遲天數最多的是毛櫻桃果實成熟期，為18d，夏季物候期推遲天數所占比例比春季大，多集中在5～9d和15d以上。而秋、冬兩季物候期主要表現推遲的特征，平均推遲3d和6d，秋季推遲天數最多的是復葉槭葉變色始期，為22d，推遲天數多集中在0～9d，而提前天數最多的物候期是白蠟果實始落期，為25d，提前天數多集中在1～5d；冬季推遲天數最多的物候期是連翹落葉末期，為11d，推遲天數主要集中在0～14d，個別物候期有提前現象，但所占比例不大。

表2 呼和浩特地區自然歷編制結果（1983-2014年）

Table 2 The natural calendar in Hohhot based on the result observed during 1983-2014

（續表）

（續表）

注Note：BE（bud expansion）：葉芽膨大期；BB（bud burst）：葉芽開放期；FA（first alabastrum）：花蕾出現期；FI（first inflorescence）花序出現期；FF（first flowering）：開花始期；50F（50% of full flowering）：開花盛期；EF（end of flowering）：開花末期；FL（first leaf）：開始展葉期；50L（50% leaves expansion）：展葉盛期；AL（all leaves expansion）：全部展葉期；FM（fruit maturity）：果實成熟期；BFD（beginning of fruit drop）：果實開始脫落期；EFD（end of fruit drop）：果實脫落末期；BLC（beginning of leaf coloring）：葉開始變色期；ELC（end of leaf coloring）：葉全部變色期；BLF（beginning of leaf fall）：開始落葉期；ELF（end of leaf fall）：落葉末期。

2.2.2 不同時段物候期平均日期的變化

整理呼和浩特1983-1998年和1999-2014年兩個時段4個主要物候期（芽開放期、開花始期、葉始變色期和落葉末期）的平均日期差異（圖2）發現，1999-2014年的芽開放期和開花始期，整體早于1983-1998年，而葉始變色期與落葉末期，則整體晚于1983-1998年，這更進一步說明春夏兩季物候期明顯提前，秋冬兩季物候期明顯推遲。

2.3 物候季節開始時期與其前3個月的氣候因子變化的關系

以垂柳芽膨大、刺槐盛花、珍珠梅果實始落和榆葉梅葉全變色作為四季的開始，同時也是前一個季節結束的植物物候指標。所以，這4個植物物候期變化程度決定一年中每個季節的起止日期及其長度變化。Dai等[9,11,27-30]研究表明，植物物候期與其前一段時間的氣溫變化有顯著相關性，Shen等[8,31-33]也有研究表明，植物物候期與氣溫、日照時數和降水量等氣候因素有關，為此，本研究對此4個植物物候期與其前3個月平均氣溫、降水量、日照時數進行Pearson相關性分析。如1983–2014年垂柳芽膨大期平均出現在3月12日，則分別計算垂柳芽膨大期與其前1個月（即當年2月）、前第2月（即當年1月）及前第3月（即上年12月）平均氣溫的相關系數，結果表明（表3），垂柳芽膨大期僅與其前1月平均氣溫呈顯著負相關關系（P<0.05）。

注：負值表示提前，正值表示推遲

Note: The negative figures shows the mean phenological date is earlier in 1999-2014 than 1983-1998, the positive figures shows the mean phenological date is later in 1999-2014 than 1983-1998

注：物候指標P3-P105含意見表2

Note: P3-P105 is as shown in table 2

從表3、表4可以發現，1999-2014年春季開始日期提前了14.8d，前1月平均氣溫升高了0.2℃，由此可以說明，前1個月平均氣溫的升高為春季開始日期（垂柳芽膨大期）提前的主要原因；刺槐開花盛期與其前1個月的平均氣溫呈極顯著負相關（P<0.01），與其前第2月的平均氣溫呈顯著負相關（P<0.05），與前第3月的平均氣溫相關不顯著。

表3 各季節開始日期與其前3個月氣候指標的相關系數

Table 3 Correlation coefficients between the first date of each season and the mean air temperature（T）,sunshine hours（S） and precipitation（P） during the preceding three months, respectively

注：** 表示P<0.01，*表示P<0.05。

Note: ** is P<0.01，* is P<0.05.

表4 1999-2014年與1983-1998年各季節開始日期及其前3個月氣候指標間差值

Table 4 Differences value of the first date of each season（D） and mean climatic factors during the preceding three months between the period 1999-2014 and 1983-1998

1999-2014年夏季開始日期提前了2.7d，前1個月平均氣溫上升0.7℃，平均降水量減少了3.6mm，前第2月平均氣溫上升1.1℃，說明夏季開始日期（刺槐開花盛期）提前的主要原因是前1月平均氣溫的升高、降水量的下降及前第2月平均氣溫的上升；華北珍珠梅果實始落與其前第3月的平均氣溫均無顯著相關關系，與前1個月的平均日照時數呈顯著正相關（P<0.05），與前第3月的平均降水量呈顯著負相關（P<0.05）。

1999-2014年秋季開始日期推遲了4.0d，前1個月的平均日照時數增加了3.0h，前第3月的平均降水量減少了2.4mm，說明前1個月平均日照時數的增加及前第3月平均降水量的減少是秋季開始日期（華北珍珠梅果實始落）推遲的主要原因，與平均氣溫無顯著關系；榆葉梅葉全變色期與其前1個月的平均氣溫呈顯著正相關關系（P<0.05），與前1個月平均日照時數呈顯著負相關（P<0.05）。

1999-2014年冬季開始日期推遲10.1d，前1個月的平均氣溫上升1.2℃，平均日照時數減少11.3h，說明前1個月的平均氣溫的上升和平均日照時數的減少是冬季開始日期（榆葉梅葉全變色期）提前的主要原因。

3 結論與討論

1983-2014年呼和浩特地區春夏兩季開始時間普遍提前，秋冬兩季開始時間普遍推遲，春季和夏季物候期整體平均提前天數分別為7d和4d，秋季和冬季的物候期整體平均推遲3d和6d；前1個月的平均氣溫對物候期變化起著主要作用，平均日照時數和平均降水量對其也有一定影響。

有研究表明，呼和浩特37a來平均氣溫呈明顯上升趨勢，每10a上升0.32～0.78℃，增溫幅度最高的季節是冬季，平均增溫0.57℃·10a-1，夏季增溫幅度最低，平均增溫0.43℃·10a-1，市區降水量每10a減少4.56～17.32mm，除春季降水量增加，其余各季降水量均減少[34]，這或許是呼和浩特春夏兩季物候期提前和秋冬兩季物候期推遲的主要原因。近年來對植物物候期與氣候變化相互關系的研究取得了不少成果，Ge等[35]對中國112個物種的1263個物候期進行了研究分析，結果顯示90.8%的春季物候期提前，69.0%的秋季物候期推遲；Dai等[9]對西安42種木本植物的物候期與氣候變化的關系進行了研究，發現大多數物種的物候期對前一段時間的平均溫度較敏感，區域降水對一半的物候期也會有顯著影響，2003-2011年的展葉始期和落葉始期比1963-1996年分別提前了5.54d和10.20d，而落葉始期延遲了10.59d；Tao等[36]研究發現，北京和西安在過去的50a內，展葉始期和開花盛期平均每年提前了0.16d，葉始變色期平均每年推遲了0.16～0.21d。這些研究結果與本研究結果基本一致，至于植物物候期隨全球氣候變暖而發生的這種春夏季物候期提前、秋冬季物候期推遲現象，有人從植物生理的角度進行了研究[35]，結果表明：冬季落葉物種的葉片衰老象征著植物由生長狀態到休眠狀態，植物的光周期現象和溫度是落葉物種冬天控制葉片衰老的主要誘因，通常情況下，氣候變暖會促進植物更有效率的營養再吸收，從而減緩葉片衰老，當存在水分脅迫時，葉片開始衰老的速率加快，營養再吸收效率降低，從而干旱的氣候會加快葉片衰老，而氣候變化對植物營養吸收的整體影響取決于氣溫和干旱脅迫對植物的綜合影響，而植物衰老速率決定著植物葉片生長、變色、脫落等物候現象，因此，氣溫和降水等氣候因子對植物物候期的影響有著顯著的相關關系，此研究結果給本研究結果提供了有力佐證。

由于研究所選物候數據時間跨度較大，雖然在數據篩選時，盡量選擇物候特征明顯、容易辨認的物候期作為實驗數據，但不同觀測者對物候期判定的主觀性，以及物候資料的不完整性均會給研究帶來一定誤差，后續研究將不斷完善。

[1]竺可楨,宛敏渭.物候學[M].北京:科學出版社,1973:1-131.

Zhu K Z,Wan M W.Phenology[M].Beijing:Science Press, 1973:1-131.(in Chinese)

[2]Piao S L,Ciais P,Friedlingstein P,et al.Net carbon dioxide losses of northern ecosystems in response to autumn warming [J] .Nature,2008,451:49-52.

[3]Root T L,Price J T,Hall K R,et al.“Fingerprints”of global warming on wild animals and plants[J].Nature, 2003, 421: 57-60.

[4]謝瑩瑩,陸佩玲,于強.中國東部季風氣候區木本植物展葉期對春季溫度變化的敏感性[J].中國農業氣象,2010, 31(4):495-500．

Xie Y Y,Lu P L,Yu Q.Sensitivity of leaf unfolding date for woody plantto temperature variability in spring in China's Eastern Monsoonal region[J].Chinese Journal of Agromete- orology, 2010,31(4):495-500.(in Chinese)

[5]張福春.氣候變化對中國木本植物物候的可能影響[J].地理學報,1995,50(5):402-410.

Zhang F C.Effects of global warming on plant phenological everts in China[J].Acta Geographica Sinica,1995,50(5):402- 410.(in Chinese)

[6]臧海佳,李星玉,李俊,等.山東地區木本植物春季物候對氣候變化的響應[J].中國農業氣象,2011,32(2):167-173

Zang H J,Li X Y,LI J,et al.Responses of woody plants' spring phenology to climate changes in Shandong[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2011,32(2):167-173.(in Chinese)

[7]李瑞英,孫東寶,江曉東.魯西南木本植物物候期對氣候變暖的響應[J].中國農業氣象,2014,35(2):135-140.

Li R Y,Sun D B,Jiang X D.Response of typical woody plants phenology to climate warming in Southwestern Shandong province[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2014,35(2): 135-140.(in Chinese)

[8]Shen M G,Piao S L,Cong N,et al.Precipitation impacts on vegetation spring phenology on the Tibetan Plateau[J] .Global Change Biology,2015,21:3647-3656.

[9]Dai J H,Wang H J,Ge Q S.Multiple phenological responses to climate change among 42 plant species in Xi’an China[J].Int J Biometeorol,2013,57:749-758.

[10]Ge Q S,Wang H J,Zheng J Y,et al.A 170 year spring phenology index of plants in eastern China[J].J. Geophys. Res. Biogeosci.,2014,119:301-311.

[11]Ge Q S,Dai J H,Zheng J Y,et al.Advances in first bloom dates and increased occurrences of yearly second blooms in eastern China since the 1960s:further phenological evidence of climate warming[J].Ecological Research, 2011,26:713- 723.

[12]鄭景云,葛全勝,趙會霞.近40年中國植物物候對氣候變化的響應研究[J].中國農業氣象,2003,24(1):28-32．

Zheng J Y,Ge Q S,Zhao H X.Changes of plant phenological period and its response to climate change for the last 40 years in China[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2003, 24(1):28-32.(in Chinese)

[13]Walther G R,Post E,Convey P,et al.Ecological responses to recent climate change[J].Nature,2002,416(6879):389-395.

[14]Menzel A,Sparks T H,Estrella N,et al.European phenological response to climate change matches the warming pattern[J]. Global Change Biology,2006,12(10):1969-1976.

[15]Guyon D,Guillot M,Vitasse Y,et al.Monitoring elevation variations in leaf phenology of deciduous broadleaf forests from SPOT/VEGETATION time-series[J].Remote Sensing of Environment,2011,115(2):615-627.

[16]王大川,樸順姬,張穎,等.近30年呼和浩特市山桃、紫丁香葉和花的物候期對氣候變化的響應[J].內蒙古大學學報(自然科學版),2012,43(4):414-422.

Wang D C,Piao S J,Zhang Y,et al.Impact of climate change on the leaf and flower datas of Prunus persica and Syringa oblate in recent 30 years in Hohhot[J].Journal of Inner Mongolia University（Natural Science Edition）,2012,43(4): 414-422.(in Chinese)

[17]張學霞,葛全勝,鄭景云,等.近150年北京春季物候對氣候變化的響應[J].中國農業氣象,2005,26(3):263-267．

Zhang X X ,Ge Q S,Zheng J Y,et al.Responses of spring phenology to climate changes in Beijing in last 150 years[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2005,26(3): 263-267.(in Chinese)

[18]仲舒穎,鄭景云,葛全勝.近40年中國東部木本植物秋季葉全變色期變化[J].中國農業氣象,2010,31(1):1-4．

Zhong S Y,Zheng J Y,Ge Q S.Change of autumnal leaf coloring of woody plants in Eastern China for the last 40 year[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2010,31(1): 1-4.(in Chinese)

[19]李燕,王志偉,張建玲.氣候變暖對山西南部典型植物物候的影響[J].中國農業氣象,2012,33(2):178-184.

Li Y,Wang Z W,Zhang J L.Effect of climate warming on phenophase of representative plants in Southern Shanxi province[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2012,33 (2):178-184.(in Chinese)

[20]曹艷芳,魏玉榮,尤莉,等.內蒙古小葉楊近30年物候變化特征及其對氣溫變化的響應[J].中國農業氣象,2012, 33(2):178-184.

Cao Y F,Wei Y R,You L,et al.Phenological change of Populus simonii Carr. and it's response to air temperature variation in last 30 years in Inner Mongolia[J].Chinese Journal of Agromet- eorology, 2012,33(2):178-184.(in Chinese)

[21]宛敏渭.中國自然歷選編[M].北京:科學出版社,1986:1-38.

Wan M W.Natural phenological calendar in China[M]. Beijing:Science Press,1986:1-38.(in Chinese)

[22]宛敏渭.中國自然歷續編[M].北京:科學出版社,1987:1-28.

Wan M W. Natural phenological calendar in China（continued）[M].Beijing:Science Press,1987:1-28.(in Chinese)

[23]王連喜,陳懷亮,李琪,等.植物物候與氣候研究進展[J].生態學報,2010,30(2):447-454.

Wang L X,Chen H L,Li Q,et al.Research advances in plant phenology and climate[J].Acta Ecological Sinica,2010,30 (2):447- 454.(in Chinese)

[24]楊國棟.北京地區物候日歷及其應用[M].北京:首都師范大學出版社,1995:1-309.

Yang G D.Phenological calendar and its application in Beijing[M].Beijing:Capital Normal University Press,1995:1- 309.(in Chinese)

[25]梁燕,魏玉榮.呼和浩特市區1951-2010年氣溫變化特征的研究[J].干旱區資源與環境,2016,30(4):144-150.

Liang Y,Wei Y R.Variation characteristics of temperature in Hohhot city during 1951-2010[J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2016,30(4):144-150.(in Chinese)

[26]包剛,吳瓊,阿拉騰圖雅,等.近30年內蒙古氣溫和降水量變化分析[J].內蒙古師范大學學報(自然科學漢文版),2012, 41(6):669-674.

Bao G,Wu Q,Alatengtuya,et al.Changes in temperature and precipitation during the Past 30 years in Inner Mongolia [J].Journal of Inner Mongolia Normal University(Natural Science Edition),2012,41(6):669-674.(in Chinese)

[27]Dai J H,Wang H J,Ge Q S.The spatial pattern of leaf phenology and its response to climate change in China[J].Int J Biometeorol.,2014,58:521-528.

[28]Chmielews F M,R?tzer T.Response of tree phenology to climate change across Europe[J].Agricultural and Forest Meteorology,2001,108:101-112.

[29]仲舒穎,葛全勝,鄭景云,等.近30年北京自然歷的主要物候期、物候季節變化及歸因[J].植物生態學報,2012,36 (12):1217-1225.

Zhong S Y,Ge Q S,Zheng J Y,et al.Changes of main phenophases of natural calendar and phenological seasons in Beijing for the last 30 years[J].Chinese Journal of Plant Ecology, 2012,36(12):1217-1225.(in Chinese)

[30]高祺,繆啟龍,岳艷霞.河北省木本植物物候變化特征及其對氣候變暖的響應[J].中國農業氣象,2011, 32(1):17-22.

Gao Q,Miao Q L,Yue Y X.Phenology change for woody plants and its responses to climate warming in Hebei province[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2011,32(1): 17-22.(in Chinese)

[31]Marc E,Josep P.Alteration of the phenology of leaf senescence and fall in winter deciduous species by climate change:effects on nutrient proficiency[J].Global Change Biology,2015,21:1005-1017.

[32]蔣菊芳,王鶴齡,魏育國,等.河西走廊東部不同類型植物物候對氣候變化的響應[J].中國農業氣象,2011,32(4): 543-549.

Jiang J F,Wang H L,Wei Y G,et al.Response of different type plants' phenology to climate change in East of Hexi Corridor [J].Chinese Journal of Agrometeorology,2011,32(4):543- 549. (in Chinese)

[33]徐韻佳,戴君虎,王煥炯,等.1985-2012 年哈爾濱自然歷主要物候期變動特征及對氣溫變化的響應[J].地理研究, 2015,34(9):1662-1674.

Xu Y J,Dai J H,Wang H J,et al.Variations of main phenophases of natural calendar and analysis of responses to climate change in Harbin in 1985-2012[J].Geographical Research,2015,34(9):1662-1674.(in Chinese)

[34]呂景華,杜文娟,張雨田,等.內蒙古呼和浩特地區氣溫和降水量變化趨勢分析[J].干旱區資源與環境,2010,24(80): 100-104.

Lv J H,Du W J,Zhang Y T,et al.Research on change trend of temperature and precipitation in Huhhot[J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2010,24(80):100-104.(in Chinese)

[35]Ge Q S,Wang Q S,Wang H J,et al.Phenological response to climate change in China:a meta-analysis[J].Global Change Biology,2015,21:265-274.

[36]Tao Z X,Ge Q S,Wang H J,et al.Phenological basis of determining tourism seasons for ornamental plants in central and eastern China[J].Journal of Geographical Sciences, 2015,25(11):1343-1356.

Changes of Main Phenophases of Natural Calendar and Phenological Seasons in Hohhot

ZHU Yuan-jun, HAO Qi, QING Hua, ZHAO Li-qing, PIAO Shun-ji

（School of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot 010021,China）

Based on the continuous phenological observation data of 23 woody plant species in Hohhot from 1983 to 2014, the natural calendar was established, and the changes of main phenophases of natural calendar and phenological seasons since 1983 and the reasons for these changes were revealed by analyzing the differences of phenophases between 1983-1998 and 1999-2014 and the correlation between phenophases changes and climatic factors. The results showed that in comparison with those of 1983-1998 the start time of phenological spring （represented by the time of bud expansion of Salix babylonica） and summer （represented by the time of 50% of full flowering of Robinia pseudoacacia） in 1999-2014 was advanced by 7 days and 4 days separately; while the start time of phenological autumn （represented by the time of fruit drop of Sorbaria kirilowii） and winter （represented by the time of all leaves of Amygdalus triloba coloring） in 1999-2014 was delayed respectively by 3 days and 6 days. The order of phenophase in spring, autumn and winter changed in different degrees. Correlation analysis between the phenological index of the first date of a season and climatic factors preceding three months of the season indicated that the mean air temperature of the first preceding month showed negative correlation with phenological index of the first date of spring, and significantly negative correlation with that of summer, but a positive correlation with that of winter. Mean sunshine duration of the first preceding month was positively correlated with the phenological index of the first date of autumn but a negative correlation with that of winter, and mean rain capacity of the first preceding month was positively correlated with phenological index of the first date of summer. Additionally, the mean air temperature of the second preceding month correlated with the phenological index of the first date of summer negatively; while the mean rain capacity of the third preceding month correlated with that of the first date of autumn negatively. The raise of average temperature was probably the main reason for the changes of phenological season in Hohhot, and the average sunshine duration and average precipitation also affected the changes of phenological season in different extent.

Phenology; Climate change; China Phenological Observation Network（CPON）; Hohhot; Natural calendar

10.3969/j.issn.1000-6362.2017.01.002

2016-05-11

國家自然科學基金重大科研儀器研制項目“‘中國物候觀測網’自動物候監測系統研制”（41427805）；中國科學院戰略性先導科技專項（XDA05080100）

朱媛君（1992-），碩士，研究方向為植被生態學。E-mail:neidazhuyuanjun@163.com

**通訊作者。 E-mail: shunjipiao@163.com