暖溫帶喬木和灌木物候變化及對氣候變化的響應

王明，桑衛國

中央民族大學生命與環境科學學院，北京 100081

0 前言

物候是指自然界生物受其所處環境(氣候、水文、土壤)影響而出現的以年為周期的自然現象，而物候學是研究自然界生物和環境條件的周期性變化之間相互關系的科學[1-2]。自然物候是氣候變化的重要指示器，是生物節律與環境變化的綜合反映，被視為“大自然的語言”和全球變化的“診斷指紋”[3-5]。就植被物候而言，主要包括出芽、展葉、開花、葉變色和落葉等季節性規律發生的現象[6]，物候期的早晚綜合了氣候等環境因子的變化受到愈來愈多的科學家的關注，其中植物物候變化以及對氣候變化的響應是當今生態學和氣候學研究的熱點問題之一。

20世紀以來全球氣候環境發生了顯著變化，IPCC第五次評價報告指出，近 130年(1901—2012年)全球平均表面氣溫已上升了 0.89 ℃，許多地區的溫度發生了明顯的變化，并使植被的物候開始期和結束期都發生了變化[5，7-10]。最開始的物候和氣候變化的研究主要是在國外，歐洲國際物候觀測園近40年的資料表明，植物春季物候期提前了6.3 d，秋季物候期推遲了 4.5 d，生長季長度延長 10.8 d[11]；歐洲和北美的很多研究表明，氣候增暖春季物候期提前，秋季物候期推遲，生長季延長[12-14]。在我國暖溫帶地區的研究中，徐雨晴[15]等對北京近50年的研究表明，溫度對北京樹木的春季物候有明顯的影響，芽萌動的早晚主要受冬季氣溫的影響，冬季及秋末氣溫的升高使春芽萌動有提前的效應；開花主要受春季溫度的影響，春溫每升高1℃，開花期平均提前3.6 d。仲舒穎[16]等研究1981—2010年北京的春、夏季物候期提前，秋、冬季物候期推遲，各個物候期的平均日期、最早日期、最晚日期在春、夏季以提前為主，在秋、冬季以推遲為主。其他地區的研究顯示，鄧晨暉[17]等研究秦嶺地區52年來氣溫呈增加趨勢，物候始期普遍呈提前趨勢，提前速率1.2 d·10a-1，物候末期普遍呈推遲趨勢，推遲速率 3.5 d·10a-1，物候生長期普遍延長。楊麗萍[18]等研究1987—2012年大興安嶺增溫明顯，氣候傾向率 0.34 ℃·10a-1；降水量和日照時數變化不明顯，興安落葉松芽開放期、展葉期、葉變色期和落葉期都有所推遲，其中葉變色期和落葉期推遲17.282 d·10a-1和12.144 d·10a-1，生長季延長。雖然越來越多的證據表明，溫度升高，春季物候期提前，秋季物候期推遲，植被生長季長度延長，但眾多的研究結果中也有不同趨勢，Yu[19]等利用歸一化植被指數方法研究 1982—2006年西部青藏高原草甸和草原植被，結果表明冬季的強烈變暖導致春季物候期的推遲。Sherry[20]等的研究表明，溫度升高使夏季最高溫之前開花的植物物候提前，但在夏季最高溫之后開花的植物的物候期會被推遲。Delbart[21]等的研究表明，亞歐大陸北方地區在1982年至1991年和1993年至2004年期間春季物候發現了8 d的提前和3.6 d的延遲。

在全球氣候背景下，影響植被物候的氣候因素不僅有溫度，還包括降水、日照時數等，研究表明其主要影響因素為溫度和降水，蘇芬[22]等對青海牧草的研究表明，海晏牧草返青期主要受上年秋季降水量的影響，降水量每增加 10 mm，返青期提前 2.4 d；牧草黃枯期主要受降水的影響，降水量每增加 10 mm，海晏、天峻、剛察黃枯期推遲。Fu Yang[23]等研究柴達木盆地顯示，低海拔濕潤地區物候期對降水的響應不明顯，生長始期提前，生長末期延遲；而在山區上部，生長始期延遲，生長末期隨著溫度的升高而升高，生長始期提前到達，生長末期隨著降水的增加而延遲。由此可知植被物候的主要表現為:春季物候期提前，秋季物候期推遲，生長季長度延長。但是，該結論并不具有普遍性，植被物候對于全球變暖的響應表現出明顯的區域和物種間差異。不同的生長環境下，植被對于溫度的適應范圍不同，溫度對不同植被的影響也不盡相同。因此，暖溫帶植物物候與溫度和降水的具體關系還需進一步研究。

本次利用北京東靈山氣象站進行森林植被物候的觀測，北京東靈山為國家級森林公園，地處暖溫帶落葉闊葉林區，該地區植被種類豐富，遼東櫟林、五角楓林等為中國暖溫帶具有代表性的森林植被類型，遼東櫟等具有明顯的暖溫帶落葉闊葉林區域北部亞帶植被特色。本次研究主要從溫度和降水兩個方面研究氣候變化對北京東靈山森林木本植被物候期的影響，主要包括遼東櫟、五角楓、核桃楸、土莊繡線菊、毛葉丁香和六道木，分別為落葉喬木林和灌木林。分析氣候變化下不同樹種的物候變化，主要是喬木和灌木，同時分析不同氣候因子與喬木和灌木物候的相關性的差異，探索氣候變化對暖溫帶喬木以及灌木的影響，研究結果旨在分析喬木和灌木物候變化以及分別對氣候變化的響應，對合理利用氣候資源、科學預測不同植被物候期、指導林業生產實踐等方面具有重要參考價值，同時可以更好的分析氣候變化對暖溫帶森林不同植被林的影響，為暖溫帶森林應對氣候變化提供更好的科學依據。

1 料與方法

1.1 資料來源

東靈山地區(40°00′N—40°02′N，115°26′E—115°30′E)位于北京市西郊門頭溝，距市區約 100 km，屬太行山脈小五臺山余脈，海拔大多在 1000 m 以上，主峰2303 m，為北京最高峰。該區域屬典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫為(5.00±0.42)℃，年降水量為(569.6±115.8) mm。該地區冬季多西北風，寒冷干燥；夏季溫暖濕潤，降水多集中在6—8月(占全年降水約64%)。≥5 ℃的年積溫為2584 ℃，年平均日照百分率為45%，生長季一般5—10月，從4月底開始萌動到8月份達到生長高峰期。

所用物候資料取自中國科學院物候觀測網，依據代表性森林種類，喬木選取遼東櫟(Quercus wutaishanica Mayr.)、五角楓(Acer mono Maxim.)以及核桃楸(Juglans mandshurica)為研究對象，灌木選取土莊繡線菊(Spiraea pubescens)、毛葉丁香(Syringa tomentella)以及六道木(Abelia biflora Turcz.)為研究對象，這些物種觀測時間長、連續性好，物候現象較為明顯，且為東靈山優勢種，物候期選取:出芽期、展葉期、首花期、秋季葉變色期和落葉期。

遼東櫟(Quercus wutaishanica)隸屬于殼斗科(Fagaceae)櫟屬(Quercus)，為落葉喬木，是我國暖溫帶落葉闊葉林主要的優勢種和建群種之一，遍布于黃河流域和遼東半島等地，東靈山接近于該物種分布的中心，遼東櫟林對該地區森林的外貌、結構、動態、物種組成等都有重要的影響。五角楓(Acer mono Maxim.)和核桃楸(Juglans mandshurica)是東靈山地區的優勢種，暖溫帶森林的主要建群種，也是溫帶地區最具代表性的落葉喬木；森林群落建群種主要是喬灌木，組成北京東靈山遼東櫟林的優勢樹種群在喬木層是遼東櫟等，灌木層選取土莊繡線菊(Spiraea pubescens)、毛葉丁香(Syringa tomentella)和六道木(Abelia biflora Turcz.)，灌木在維持群落穩定機制中起著重要作用。這些樹種的種群動態和未來發展趨勢可反映群落的演替方向。所以本文選取三種優勢喬木和三種優勢灌木作為代表物種來研究暖溫帶喬木物候和灌木物候變化的不同及其對氣候變化的響應。

其木本植物的物候數據來自中國科學院物候觀測網的自然物候觀測數據集。為了研究喬木和灌木的物候變化特征、與氣候變化的關系及其響應，選取出芽期、展葉期、首花期、秋季葉變色期、落葉期作為物候指示期。為保證數據的完整性，遼東櫟、五角楓和核桃楸的物候期選取2003—2014年，對于其中物候期的缺漏，根據前后數據進行插值；土莊繡線菊選取2005—2014年的物候數據，毛葉丁香和六道木選取2003—2014年的物候數據。

氣象數據來自中國科學院氣象觀測站，一般3—5月為春季，6—8 月為夏季，9—11 月為秋季，12—2 月為冬季，選取2003—2014年逐日平均氣溫及降水量數據，氣溫取算數平均值，降水取累計數值。

1.2 研究方法

物候觀測數據選用Julian日換算法，即1月1日記為1，以此類推，將不同物候期出現的日期換算為對應的日序。生長季長度為出芽期到落葉期結束的天數。

數據分析，選用 excel、SPSS、R 等，采用線性傾向估計、回歸等進行相關性分析。

2 結果分析

2.1 氣候變化特征

2.1.1 溫度變化特征

東靈山 2003—2014年各月平均溫度分布在-10.3 ℃—18.7 ℃的范圍內。溫度最高的月份是七月，平均溫度為 18.7 ℃；溫度最低的月份是一月，平均溫度為-10.3℃。生長季 4月—10 月溫度范圍在6.06℃—18.7 ℃。如圖1所示。

2001—2014年北京東靈山春季(3—5月)的溫度范圍為 3.4 ℃—8.6 ℃，夏季(6—8月)溫度范圍為16.5 ℃—18.0 ℃，秋季(9—11 月)的溫度范圍 4.6 ℃—6.6 ℃，冬季(12—2 月)溫度范圍為-11.2 ℃—7.1 ℃。春季(3—5月)和夏季(6—8月)平均溫度呈顯著上升趨勢，秋季(9—11月)溫度和冬季(12—2月)溫度不顯著的下降趨勢。全年平均氣溫的氣候傾向率為0.200 ℃·10a-1，春季(3—5 月)氣候傾向率為 0.815 ℃·10a-1，夏季(6—8 月)氣候傾向率為 0.765 ℃·10a-1，秋季(9—11 月)氣溫的氣候傾向率為-0.277 ℃·10a-1，冬季(12—2 月)氣候傾向率為-0.377 ℃·10a-1，春季和夏季氣候傾向率顯著大于平均溫度的氣候傾向率，表明 2003—2014年北京東靈山春季和夏季的平均溫度隨時間的變化趨勢是顯著的。如圖2所示。

圖1 2003-2014年各月平均溫度Figure 1 Average temperature for each month from 2003 to 2014

圖2 各季平均溫度和降水量變化Figure 2 Average temperature and precipitation change in each season

北京東靈山 2003—2014年年均氣溫變化有比較多的變化起伏，溫度范圍為 4.38 ℃—5.94 ℃。2007年和 2014 年是東靈山 2003—2014 年這 15年間的峰值，分別為5.74 ℃和5.94 ℃。2005年、2010年和 2011年為東靈山2003—2014年這11年間的谷值，分別為 4.5 ℃、4.4 ℃和 4.4 ℃。總體來說，北京東靈山11年間年均溫度在以 0.02 ℃·a-1的速率緩慢地升高。如圖4所示。

2.1.2 降水變化特征

東靈山2003— 2014年的月降水量范圍在3.61 mm—138.22 mm 之間，降雨主要分布在 5—9 月，其中7月份時達到頂峰，平均降雨量達到138.22 mm。冬季 1月、2 月、12 月降雨量比較少。如圖3所示。

2003—2014年北京東靈山年降水量呈下降的趨勢，平均減少 71.63 mm·10a-1，春季(3—5 月)的降水量范圍為 23.6 mm—147.8 mm，夏季(6—8月)降水量范圍為75.70 mm—136.0 mm，秋季(9—11月)的降水量范圍為 38.6 mm—170.4 mm，冬季(12—2月)的降水量范圍為 0.80 mm—9.67 mm。春季和冬季降水呈明顯的下降趨分別減少 26.960 mm·10a-1(P＜0.05)、3.16 mm·10a-1；夏季和秋季降水呈不明顯的上升趨勢，分別上升 5.99 mm·10a-1、0.170 mm·10a-1。變化趨勢表明 2003—2014 年東靈山四季的平均降水量隨時間的變化趨勢是不顯著的。如圖4所示。

總體而言，東靈山研究區2003—2014年有暖、干的趨勢(圖4)，主要體現在 3—5 月(春季)、6—8月(夏季)氣溫顯著上升，3—5月(春季)降水量顯著減少。

圖3 2003-2014年各月平均降水量Figure 3 Average monthly precipitation from 2003 to 2014

圖4 2003-2014年平均溫度和降水量變化Figure 4 Average temperature and precipitation changes in 2003-2014

2.2 物候變化特征

2.2.1 喬木物候變化特征

從圖5看出，2003—2014 年，遼東櫟和五角楓的春季物候(出芽期、展葉期、首花期)均表現為推后趨勢，遼東櫟出芽期推遲33.01 d·10a-1、展葉期推遲5.53 d·10a-1、首花期推遲 12.76 d·10a-1；五角楓出芽期推遲 20.39 d·10a-1、展葉期推遲 0.22 d·10a-1、首花期推遲9.01 d·10a-1。核桃楸的出芽期和展葉期出現推后的趨勢，首花期出現提前的趨勢，出芽期和展葉期分別推遲 30.55 d·10a-1、9.09 d·10a-1，首花期提前6.09 d·10a-1。3種喬木的秋季物候(葉變色期和落葉期)趨勢各不相同，遼東櫟的葉變色期和落葉期都表現為提前的趨勢，分別提前 10.77 d·10a-1、17.69 d·10a-1；五角楓的葉變色期表現為不顯著的推遲，落葉期表現為提前趨勢；核桃楸的葉變色期和落葉期都表現為不顯著的推遲的趨勢。表1顯示，相關顯著性檢驗 3種喬木物候平均發生期及變化特征果顯示，遼東櫟、五角楓和核桃楸的出芽期都達到顯著性水平，遼東櫟的秋季物候(葉變色期和落葉期)都達到顯著水平，五角楓和核桃楸的秋季物候(葉變色期和落葉期)都沒有達到顯著水平。

3種喬木的生長季長度都縮短，遼東櫟、五角楓和核桃楸平均生長季長度分別縮短50.70 d·10a-1、29.83 d·10a-1和 22.36 d·10a-1。3 種喬木的平均生長季長度相差不大，分別為163 d、168 d和144 d都具有顯著性。

圖5 3種喬木春季和秋季物候期變化Figure 5 Changes in spring and autumn phenology of three species of trees

2.2.2 灌木物候變化特征

從圖7可以看出，2003—2014 年，3種灌木的春季物候(出芽期、展葉期、首花期)均表現為推后趨勢，土莊繡線菊出芽期推遲 32.62 d·10a-1、展葉期推遲11.68 d·10a-1、首花期推遲 9.58 d·10a-1；毛葉丁香出芽期推遲 22.97 d·10a-1、展葉期推遲 4.73 d·10a-1、首花期推遲 12.86 d·10a-1；六道木的出芽期推遲19.23 d·10a-1、展葉期推遲 0.55 d·10a-1、首花期推遲8.63 d·10a-1。3種灌木的秋季物候(葉變色期和落葉期)表現不同，土莊繡線菊和毛葉丁香的葉變色期推遲，分別推遲 3.71 d·10a-1、40.71 d·10a-1，落葉期提前，分別提前 9.93 d·10a-1、15.44 d·10a-1；六道木的葉變色期和落葉期都出現提前，分別提前0.82 d·10a-1、10.50 d·10a-1。相關顯著性檢驗3種灌木物候平均發生期及變化特征果顯示，3種灌木的出芽期都達到顯著性水平，秋季物候只有毛葉丁香的落葉期達到顯著性水平。

圖6 3種喬木生長季長度變化Figure 6 Length change of three tree growth seasons

表1 3種喬木各物候期特征及變化趨勢統計Table 1 Statistics on phenological characteristics and trends of three species of trees

表2顯示，3種灌木的生長季長度都縮短，土莊繡線菊、毛葉丁香和六道木的平均生長季長度分別縮短 42.55 d·10a-1、42.76 d·10a-1和 38.15 d·10a-1。3種灌木的平均生長季長度相差不大，分別為163 d、175 d和170 d，只有毛葉丁香的生長季長度具有顯著性。

2.3 物候期與氣象要素的相關關系

2.3.1 喬木物候期與氣象要素的相關關系

2.3.1.1 喬木物候期與溫度相關關系

研究區3種喬木各物候期與2003—2014年各季氣溫的相關分析結果如表3所示，各物候期與氣溫總體表現為負相關，即氣溫升高，物候期提前。出芽期與6—8月份的相關性最好，表現為正相關，相關系數為 0.555(p＜0.1)-0.707(p＜0.01)，其中核桃楸和 6—8月份的溫度相關性最顯著；展葉期與3—5月份的溫度相關性最顯著，為負相關，相關系數為-0.693(p＜0.05)—0.842(p＜0.01)，其中遼東櫟的展葉期與3—5月份溫度的相關性最顯著；3種喬木的首花期與溫度的相關性表現不同，五角楓的首花期與6—8月份的溫度呈顯著正相關，相關系數為 0.751(p＜0.01)，核桃楸的首花期與 3—5月以及 12—2月的溫度的相關性最顯著，呈負相關，相關系數為-0.743—0.790，都通過了 0.01水平顯著性檢驗；葉變色期 與3—5月和6—8月有相關性，遼東櫟葉變色期與 3—5月的溫度表現為負相關，相關系數為-0.657(p＜0.05)，五角楓和核桃楸與 6—8月的溫度為正相關，相關系數分別為0.752(p＜0.01)、0.758(p＜0.01)；落葉期與各季溫度相關性不明顯，只有遼東櫟與3—5月的溫度表現為負相關。從各物候期與溫度的相關性來看，3種喬木的春季物候和秋季物候都與夏季(6—8月)的溫度表現出顯著的正相關，即夏季溫度升高，物候期有提前的趨勢，冬季(12—2月)的溫度對春季物候(出芽期、展葉期和首花期)溫度也有—定的影響，例如對遼東櫟和核桃楸的展葉期以及核桃楸的首花期都有影響，相關系數達-0.534(p＜0.1)—0.658**(p＜0.05)，即冬季溫度升高使得春季物候推遲。

2.3.1.2 喬木物候期與降水相關關系

3種喬木與各季的降水的相關關系分析表4可知，3種喬木春季物候(出芽期、展葉期和首花期)與各季降水沒有明顯的相關性，但是秋季物候(葉變色期和落葉期)與各季降水相關性表現不同，遼東櫟的秋季物候(葉變色期和落葉期)與3—5月的降水呈正相關，相關系數分別為 0.522(p＜0.1)、0.658(p＜0.05)，五角楓落葉期與3—5月的降水呈正相關，相關系數為 0.544(p＜0.1)，核桃楸的落葉期與 6—8月的降水呈負相關，相關系數為-0.620(p＜0.05)，和 9—11 月的降水呈正相關，相關系數為 0.601(p＜0.05)，表明春季物候(出芽期、展葉期和首花期)與降水沒有明顯相關性，與溫度的相關性更明顯，即溫度變化對春季物候(出芽期、展葉期和首花期)的影響更大，對于秋季物候(葉變色期和落葉期)，溫度和降水都有影響。

圖7 3種灌木春季和秋季物候變化Figure 7 Three species of shrubs in spring and autumn phenological changes

2.3.2 灌木物候期與氣象要素的相關關系

2.3.2.1 灌木物候期與溫度相關關系

研究區3種灌木各物候期與2003—2014年各季氣溫的相關分析結果如表5所示，各物候期與氣溫總體表現為負相關，即氣溫升高，物候期提前，其中土莊繡線菊和毛葉丁香的首花期與總體溫度負相關性最好，相關系數分別為-0.620(p＜0.05)、-0.625(p＜0.05)。出芽期與 6—8月份的相關性最好，表現為正相關，相關系數為 0.594(p＜0.05)—0.703(p＜0.01)，其中六道木和 6—8月份的溫度相關性最顯著；展葉期與3—5月份的溫度相關性最顯著，為負相關，相關系數為-0.566(p＜0.1)—0.842(p＜0.01)，其中六道木的展葉期與 3—5月份溫度的相關性最顯著；3種灌木的首花期與溫度的相關性表現不同，土莊繡線菊和毛葉丁香的首花期與12—2月份的溫度呈顯著負相關，相關系數為-0.620(p＜0.05)、-0.625(p＜0.05)，而六道木的首花期與 6—8月的溫度的相關性最顯著，呈正相關，相關系數為0.653(p＜0.05)；葉變色期與3—5月和6—8月有相關性，土莊繡線菊葉變色期與 3—5月和 6—8月的溫度相關，與 3—5月的溫度呈負相關，相關系數為-0.627(p＜0.05)，與 6—8 月的溫度呈正相關，相關系數為0.580(p＜0.05)，毛葉丁香與6—8月的溫度為正相關，相關系數為 0.603(p＜0.05)，六道木葉變色期與 3—5月的溫度呈負相關，相關系數為-0.600(p＜0.05)；落葉期與各季溫度相關性不明顯，只有土莊繡線菊與3—5月的溫度表現為負相關，相關系數為-0.640(p＜0.05)。從各物候期與溫度的相關性來看，3種灌木的春季物候和秋季物候普遍與春季(3—5月)和夏季(6—8月)的溫度表現出顯著的相關性，與春季(3—5月)溫度表現顯著負相關性，即春季(3—5月)的溫度升高，物候期推遲，與夏季(6—8月)溫度表現為顯著正相關，即夏季(6—8月)溫度升高，物候期有提前的趨勢，氣候分析顯示，2003—2014年溫度升高，其中夏季溫度升高最明顯，因此夏季溫度的強烈升高對物候期有較大影響。

圖8 3種灌木生長季長度變化Figure 8 Length changes of three shrub growth season

表2 3種灌木各物候期特征及變化趨勢統計Table 2 Statistics on phenological characteristics and trends of three shrub species

表3 3種喬木物候期與各季溫度的相關分析Table 3 Correlation analysis between three species of phenological phenology and temperature in each season

表4 3種喬木物候期與各季降水的相關分析Table 4 Correlation analysis between three species of phenological phenology and precipitation in each season

表5 3種灌木物候期與各季溫度的相關分析Table 5 Correlation analysis between three shrub species of phenological phenology and temperature in each season

2.3.2.2 灌木物候期與降水相關關系

3種灌木與各季降水的相關關系分析表6可知，3種灌木春季物候(出芽期、展葉期和首花期)與各季降水沒有明顯的相關性，只有六道木的展葉期與9-11月的降水有正相關，相關系數為 0.511(p＜0.1)，而秋季物候(葉變色期和落葉期)與各季降水表現出不同的相關性，土莊繡線菊的落葉期與3—5月的降水呈明顯的正相關關系，相關系數為0.721(p＜ 0.01)，與6—8月的降水呈明顯的負相關關系，相關系數為-0.674(p＜0.05)，與 9—11 月的降水也呈正相關，相關系數為 0.626(p＜0.05)；毛葉丁香的葉變色期與6—8月的降水表現為負相關，相關系數為-0.568(p＜0.1)，落葉期與 3—5月的降水表現為正相關，相關系數為 0.523(p＜0.1)；六道木葉變色期與6—8月的降水表現為負相關，相關系數為-0.568(p＜0.1)，落葉期與3—5月和9—11月降水表現正相關，相關系數為 0.601(p＜0.05)、0.570(p＜0.1)，與 6—8 月降水表現負相關，相關系數為-0.505(p＜0.1)。表明春季物候(出芽期、展葉期和首花期)與降水沒有明顯相關性，與溫度的相關性更明顯，即溫度變化對春季物候(出芽期、展葉期和首花期)的影響更大，秋季物候(葉變色期和落葉期)和降水的相關性較好，葉變色期主要與夏季(6—8月)的降水呈負相關，即夏季(6—8月)降水增多，葉變色期提前；落葉期主要與春季(3—5月)降水呈正相關，即春季(3—5月)降水增多，落葉期推遲。

表6 3種灌木物候期與各季降水的相關分析Table 6 Correlation analysis between three shrub species of phenological phenology and precipitation in each season

3 結論和討論

在2003—2014年，研究區年平均溫度呈不顯著的上升趨勢，氣候傾向率為 0.200 ℃·10a-1。春季(3—5月)、夏季(6—8月)溫度呈顯著上升趨勢，氣候傾向率分別為0.815 ℃·10a-1、0.765 ℃·10a-1(P＜ 0.05)；秋季(9—11月)和冬季(12—2月)的溫度呈緩慢的下降的趨勢，氣候傾向率分別為-0.277 ℃·10a-1、-0.377 ℃·10a-1。研究區年降水量呈下降的趨勢，平均減少71.63 mm·10a-1。春季(3—5 月)、秋季(9—11 月)、冬季(12月— 2月)降水量都呈減少的趨勢，其中3—5月呈顯著減少的趨勢，分別減少 26.960 mm·10a-1(P＜0.05)、0.170 mm·10a-1、3.160 mm·10a-1；夏季(6—8月)降水量呈略微增加的趨勢，平均增加5.990 mm·10a-1。 總 體而言，東 靈 山研究區2003—2014年有暖、干的趨勢，主要體現在春季(3—5 月)和夏季(6—8 月)氣溫顯著上升，3—5 月(春季)降水量顯著減少。

3種喬木的生長季長度都縮短，遼東櫟、五角楓和核桃楸平均生長季長度分別縮短 50.70 d·10a-1、29.83 d·10a-1和 22.36 d·10a-1。春季物候整體表現推遲趨勢，遼東櫟和五角楓的出芽期、展葉期、首花期均表現為推后趨勢，核桃楸的出芽期和展葉期出現推后的趨勢，首花期出現提前的趨勢，3種喬木的出芽期推遲最顯著，遼東櫟出芽期推遲33.01 d·10a-1，五角楓出芽期推遲 20.39 d·10a-1，核桃楸出芽期推遲 30.55 d·10a-1；秋季物候中，遼東櫟和五角楓表現提前的趨勢，核桃楸表現推后的趨勢，但都沒有達到顯著水平。

3種灌木的生長季長度也都縮短，土莊繡線菊、毛葉丁香和六道木的平均生長季長度分別縮短42.55 d·10a-1、42.76 d·10a-1和 38.15 d·10a-1。春季物候整體都推遲，且 3種灌木出芽期推遲最明顯，土莊繡線菊出芽期推遲 32.62 d·10a-1，毛葉丁香出芽期推遲 22.97 d·10a-1，六道木的出芽期推遲 19.23 d·10a-1；秋季物候中，土莊繡線菊和六道木整體表現為提前趨勢，毛葉丁香整體表現為推遲趨勢。

由此可見，喬木和灌木的物候變化趨勢相同，整體表現為春季物候推遲，秋季物候提前，生長季長度都縮短且生長季長度相差不大。喬木和灌木都表現出芽期推遲最明顯，每10年推遲達19天以上。

分析3種喬木遼東櫟、五角楓和核桃楸和3種灌木土莊繡線菊、毛葉丁香和六道木的各物候期(出芽期、展葉期、首花期、葉變色期以及落葉期)與春、夏、秋、冬平均氣溫、降水量等氣候因子的相關關系可知:喬木和灌木各物候期與氣溫總體表現為負相關，即氣溫升高，物候期提前，春季物候(出芽期、展葉期和首花期)與春季(3—5月)和夏季(6—8月)的氣溫具有相關性，秋季物候(葉變色期和落葉期)與夏季(6—8月)的溫度相關性最好，顯示出夏季(6—8月)溫度對植被物候期影響較大，夏季溫度與各物候期表現為正相關，即夏季溫度升高，物候期推遲。同時喬木和灌木與總體降水沒有明顯的相關關系，但秋季物候與不同時段降水表現不同的相關性，喬木遼東櫟的秋季物候和春季(3—5月)的降水表現正相關，即春季降水增多，秋季物候期推遲，核桃楸落葉期夏季(6—8月)降水表現負相關，即夏季(6—8月)降水增多，落葉期提前，灌木落葉期與春季(3—5月)降水表現正相關，即春季降水增多，落葉期推遲。由此可見夏季溫度變化對木本植物春季物候(出芽期、展葉期和首花期)的影響更大，而秋季物候(葉變色期和落葉期)受溫度和降水共同影響。

王連喜[24]在研究植物物候與氣候的研究中表明近 50a左右，世界范圍內的植物物候呈現出了春季物候提前，秋季物候推遲或略有推遲的特征，從而導致了多數植物生長季節的延長，這是普遍現象，但是本研究的結果相反，在北京東靈山地區植被春季物候期推遲，秋季物候期提前，生長季縮短，可能是由于北京山區春季和夏季氣溫升高都很明顯，同時降水量也發生明顯減少，這種暖干的天氣，使夏季氣溫對春季物候影響更大，使降水對秋季物候的影響變大，造成了物候的差異，也驗證了徐波[25]的研究:植被物候對氣候變化的響應十分敏感，在全球氣候變化下，植物物候并不是簡單地表現為春季植物物候提前，秋季物候推遲，植物的生長季延長，而是存在明顯的區域、物種和研究尺度上的差異。