淺談青島園林植物物候研究

賀煒++劉曉磊++侯魯文

摘 要：生態、個性、繁榮、和諧、宜居是二十一世紀城市發展的共同目標。城市園林綠化，是城市中唯一有生命的不可替代的重要基礎設施，是最積極最長效的生態建設，是城市經濟繁榮的永續資源。園林植物作為人與自然和諧的重要載體，在人與自然關系高度緊張的今天應當引起我們的高度重視。園林植物的物候學研究，是園林科研的基礎理論，是學科與行業發展的基石，對促進行業科技進步，實現學科的全面發展、協調發展和可持續發展具有重要意義。

關鍵詞：青島園林植物；物候研究

一、物候——大自然的語言

物候現象是指自然界中的生物和非生物受環境（氣候、水文、土壤等）影響而出現的以年為周期的自然現象。春柳的飄逸，夏荷的裊娜，秋楓的激情，冬梅的傲岸，如詩如畫，各具風韻，這都是物候現象。對氣候的季節變化，最初人們不是根據對天象的觀察，而是根據自然界生物和非生物對氣候變化的反應去捕捉氣候變化的信息。“物候”一詞初見于唐代文獻，如唐楊炯《登秘書省閣詩序》“平看日月，唐都之物候可知”、《論衡？變動》“天氣變于上，人物應于下矣”，這就是所謂“物候”。園林植物隨著四季氣候及環境的變化，而呈現出不同的生命活動現象，稱為植物的物候。

幾千年來人們一直是很關心物候的，在他們看來，暑去寒來、鳥語花開、秋天紅葉都是大自然的語言。杏花開了，就好象大自然在召喚農民趕快春耕；桃花開了，又好象在暗示農民趕快下種；春末夏初，布谷鳥開始唱歌，在農民耳里，它是在唱什么“阿公阿婆、割麥插禾”。很多地方的農民歷來是以物候來定季節和農時的。可以說，物候是大自然告訴我們季節變化的最直接的語言。

二、物候研究的目的與意義

（一）物候，全球生態變化的“積分儀”

物候學一直關注自然界，特別是生物界季節性變化的現象和規律。在全球變化日益受到重視的今天，物候學則更加注重氣候變化對這些季節性現象和規律影響的研究。全球變暖，比人類更敏感的動植物被迫改變著自己的“生存方式”。桂花一年開了2次，候鳥冬季不再南飛，不少昆蟲開始“早生貴子”，某些珊瑚索性改了“食譜”……所有這些，都是生物界應對氣候變化的生存策略。要捕捉這些變化，有賴于動植物學家對于自然界的“望、聞、問、切”。反過來，從這一點一滴的變化中，科學家又得以探詢氣候乃至整個生態環境的全球之變。如此過程，正是物候學的研究范疇。

形象地說，物候現象是全球生態變化的“積分儀”和環境改變的“指示器”。通過多年的物候觀測研究，我們發現植物不僅忠實“記錄”了環境變化的全部信息，而且比任何人造儀器都要復雜和精密。隨著全球變暖的加劇，越來越多的植物將改變生活節奏，那些處于高海拔或緯度之巔的生物更將遭受滅頂之災，自然界原有的生態平衡將陷入一場危機。面對不斷出現的“生命中不能承受之暖”，各國科學家紛紛把關注的目光投向了物候變化。因此，物候研究迫在眉睫。

（二）物候研究是人與自然和諧相處的科研紐帶

園林植物物候期的觀察是研究樹木的形態特征和生態習性的重要手段，是多項園林科研的基礎性工作。根據物候觀測，掌握其發展規律，應用這些規律，對建設美麗中國，更好地確定城市園林建設發展規劃，構建科學的城市綠地系統，維護城市生態安全；立體利用物種資源，確定本地園林綠化鄉土樹種、適生樹種彰顯城市魅力；確定城市綠化各項栽培與管理措施；確定更加合理的園林植物種植設計；因地制宜、適地適樹、順應地域風土、開發設計資源；保存、發掘、延續園林科研歷史，傳承地方園林文化，善待自然要素，風景名勝資源；確定園林植物資源調查、園林樹種之引種、育種的選擇與方法，都具有現實的指導意義和深遠的歷史意義。

（三）物候科研成果的重要價值

物候研究是人類認知自然的基礎。自然界賦予人類生存的大地多種多樣的自然景象，其中的物種多樣性是生態園林之魂。在整個生態系統中，動物和植物具有比我們人類更高的敏感性，它們已經感知到正在發生的變化，并已經在調整著自己的行為，而氣候本身也以各種方式在我們的星球上刻下烙印。理論上講，全球變化引起生態因子變化，特別引起主導氣候要素的變化，結果影響到陸地生態系統的結構和功能。在該過程中，生態因子變化往往首先改變植物物候期的出現時間和物候期長度，進而影響到生態系統的物質循環和能量流動。

因此，物候與生態系統碳循環之間的關系是最近幾年生態學和全球變化生物學的關注焦點。物候學理論和研究成果在生態系統結構和功能分析、陸地生態系統碳循環變化研究上均得到很深入的應用，在全球生態學研究中正在發揮越來越大的作用，物候學已經融入全球變化的各個研究領域。

三、青島地區物候觀測研究歷程

青島的物候觀測始于建國前。建國后，物候觀測主要安排在嶗山縣氣象站進行。80年代初期也曾改在市區中山公園進行。記錄結果為：青島市區物候“春分”時節，迎春花盛開，至3月26日前后楊柳開始發芽。4月15日杏花盛開，到4月20日左右，櫻花也爭先開放。“谷雨”之后，刺槐發芽；“立夏”到來，紫藤開花；“小滿”時節，在5月25日前后，刺槐花盛開；“芒種”薔薇開花；“小暑”過，棉花開；“立冬”時節，草木凋零。時到“大雪”，水始結冰。90年代初期，青島的氣象部門選擇了對物候變化反映敏銳的七種植物（櫻花、刺槐、紫藤、桃、杏、蒲公英、法桐）進行了系統的記錄。

青島園林植物的物候研究起源于原青島市園林科研所，王金生、牟淑英等園林前輩曾做過多種園林植物的觀測記錄，但因受單位改制等因素影響，沒能長期的堅持，科研成果未經整理、鑒定。

青島園林植物物候研究與生態應用課題組成立于2007年，在經過前期4年物候觀測的基礎上，2011年課題正式由市建委立項。課題由青島市果樹園藝總場牽頭組織青島氣象臺等單位進行聯合攻關，實行課題負責人制。科研人員在青島市園林植物最為集中的中山公園、植物園、八大關風景區、中國海洋大學魚山校區；在山東省植物物種最為豐富的嶗山；在青島地理區位最北部的萊西市，選擇月湖公園；國家氣象局指定的農業物候觀測站——膠州市氣象局物候觀測種植區，建立四個基準觀測站。按照統一的觀測方法組成園林植物物候觀測網，對物候現象同時進行觀測。

課題組歷經8年長期不懈的努力，取得了一批較為豐碩的科研成果，于2015年底終于完成了全部科研任務，并順利通過了市科技局組織的成果鑒定。

四、青島園林植物物候研究的獨特價值

青島的地理區位及典型的海洋性氣候特點決定了其物候觀測研究的獨特價值。眾所周知，青島因三面環海，海洋的熱容量比陸地大一倍多，海水溫度可直接調節青島的氣候，故冬季較內陸溫暖，夏季又格外涼爽，這就形成了青島氣候的基本特點“春遲、夏涼、秋爽、冬長”。

青島東依嶗山、西有大小珠山等山脈，均對冷暖空氣的流動起著屏障作用，致使方圓400里的嶗山南側與北坡氣候有“十里不同天”之稱。北坡如“關東”，10月初就見飄雪，凍冰早一個月；南側賽“江南”，不僅茶園片片，竹林茂密，且有熱帶、亞熱帶植物達幾十種。嶗山主峰高達1133米，是我國整條海岸線上的最高峰，它能強迫暖濕空氣抬升，加劇山區降水，故主峰的雨量較山下多近一倍。青島由于受特殊地理位置和海洋性氣候的影響，使其自然原生的園林植物在特殊環境條件下，表現出與眾不同的生物現象與園林觀賞特性。而研究和探索海洋性氣候條件下園林植物的物候演變，是我國植物物候觀測研究的空白。

因此，園林植物物候研究的地區性成果是國家重要的自然科學基礎理論數據，在植物學、生態學、景觀學等許多領域具有廣闊的應用價值。

五、課題研究取得的主要成果

城市生態系統的變化規律和環境質量，是由自然規律和人類影響疊加形成的。在不同時期觀測取得的地區性物候成果是一個城市生態演變的數據化體現。經專家鑒定課題組取得的主要科研成果如下：

（一）對青島地區216種代表性的園林植物進行了連續8年的長時間序列觀測

觀測植物的品種、數量、周期居國內領先。通過大數據的誤差分析與區間算法，運用時間序列分析、薈萃分析、統計模擬、方差分析等多元研究手段，總結出青島園林植物的物候規律，最終完成《青島園林植物物候歷》的編制，建立了園林植物物候研究的“青島數據庫”。

（二）對多種珍貴及稀有園林樹種的重點觀測和研究

對國家一級重點保護植物：水杉（杉科、水杉屬）；列入《國家重點保護野生植物名錄》的樹種：杜仲（杜仲科、杜仲屬）、鵝掌楸（木蘭科、鵝掌楸屬）、櫸樹（榆科、櫸屬）、厚樸（木蘭科、木蘭屬）、猬實（忍冬科、猬實屬）、喜樹（藍果樹科、喜樹屬）；列入《中國珍稀植物名錄》的樹種：金錢松（松科、金錢松屬）、銀杏（銀杏科、銀杏屬）、玫瑰（薔薇科、薔薇屬）、文冠果（無患子科、文冠果屬）、瓊花（忍冬科、莢蒾屬）；列入《世界自然保護聯盟》（IUCN）2009年植物紅色名錄的珍貴花木紫玉蘭；在青島可以陸地越冬的稀有瀕危植物：金錢松、鵝掌楸、黃檀（豆科、黃檀屬）、厚葉石斑木（薔薇科、石斑木屬）、六道木（忍冬科、六道木屬）、紅楠，以及金絲吊蝴蝶、厚樸、棕櫚、耐冬、櫸樹等30多種珍貴園林樹種進行了重點觀測研究。此次研究對保護我市稀有瀕危物種資源起到重要作用。

由于青島歷史上特殊的殖民統治時期，引進了很多富有特色的園林觀賞植物如：日本厚樸、歐洲莢蒾、日本石巖杜鵑、西洋山梅花、歐洲山楂、美國紅楓、北美肥皂莢等，課題組對這些稀有外來觀賞樹種進行了首次觀測研究，填補了國內此類園林植物的物候學研究空白。

（三）課題組在繼承自然科學基礎理論的基礎上進行了原始創新

經科技查新認證：在植物物候學研究方面首先提出了“芽始長度”的概念，形成了花期預報“花芽開放物候期推演法”的理論體系。

（四）利用5度以上有效積溫和多因子線性加權模型解決難題

運用5度以上有效積溫和多因子線性加權模型，解決了對日本早櫻（染井吉野 Prunus x yedoensis）進行花期預報的難題。在成果應用階段，利用“花芽開放物候期推演法”和“物候期不同氣象因子甄別法”兩種花期預報方法，成功為2014青島世園會進行了花期預報服務，取得了良好的社會效益。

（五）分享研究成果，促進行業交流

“重基礎、重實踐必將成功。基礎理論研究與實踐環節的深化，是科研工作中缺一不可的組成部分。”我國著名園藝學家、中國工程院院士、山東農業大學教授束懷瑞先生對本課題組的勉勵，這將是我們做好今后工作的無窮動力。