季前降雨對植物返青期物候的影響

□ 張新雨 方江平，2，3，4，5 屈興樂，2，3，4，5 唐 佳，2，3，4，5

（1.西藏農牧學院高原生態研究所，西藏 林芝，860000；2.西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學測研究站，西藏 林芝 860000；3.西藏高原森林生態教育部重點實驗室，西藏 林芝 860000；4.西藏高原森林生態重點實驗室，西藏 林芝 860000；5.西藏自治區高寒植被生態安全重點實驗室，西藏 林芝 860000）

曾有研究表明，季前降雨對植物返青期的作用并不大，并且認為在植物返青期間，氣溫對植物的生長起著主要的作用。然而這一結論在近幾年被推翻，已有充分的研究證明，季前降雨是影響植物返青期的主要因素。季前降雨對植物返青期的影響是區域性的，越是在干旱的地區，季前降雨產生的影響越明顯。季前降雨為植物返青期生長提供了重要的水分條件，充足的水分改善了土壤條件和氣溫條件，為植物返青期更好地生長提供了有利的前提條件。

一、氣候與植物物候的聯系

（一）植物物候的定義

植物物候是指植物在生長過程中產生的規律及其對節候的反應，而反應不是在一個瞬間，常常會有一段時間，所以這段時間也叫植物的物候期。植物的物候及其變化是受植物生長環境影響形成的，其中最主要的影響因素是氣候環境［1］。由于全球地形地質的不同，導致氣候條件不同，那么不同的氣候條件便會造就不同的植物物候。古今中外，有很多關于植物物候的研究，大部分研究證明，氣溫是影響植物物候及其變化的主要因素，其次就是降水。一些植物還有物候期，尤其是越冬植物。最典型的越冬植物是小麥，小麥的物候期分為越冬期、返青期、起身拔節期、抽穗期、揚花期、灌漿期和乳熟期等。植物的物候變化是指植物的生長與所處的自然環境的變化，分為季節變化和年際變化。而植物所處的自然環境也有多種因素，包括地形、土壤、氣候等因素，本文研究的是氣候中的降水對植物返青期物候的影響。因為降水這種因素對自然環境產生的影響是綜合性的，它不僅對植物本身產生較大的影響，還會對植物的生長環境產生很大的影響。

（二）氣候對植物物候的影響

1.光照因素

植物如果能夠吸收充足的光照，產生光合作用，那么植物的生長速度以及效果就會正常；反之，植物則面臨著難以生長的局面。在我國一些地區，為了促進植物生長，農民通常會在種植場里安置大棚，然后在大棚里制造出一種與自然光相似的暖光，以促進植物的生長。大棚里不僅滿足了植物的溫度需要，還為植物提供了重要的光照。但是，有一些植物，光照越短，它們的生長時間越長。例如，一些短光照時間的花，光照時間越長，花期時間就越慢。為了讓植物能夠早日開花結果，一般會縮短這種植物的光照時間。光照會對植物物候產生不同的作用，并且受自然因素的影響比較大。那么，植物在沒有光照的夜間是什么狀態呢？夜晚植物會吸收氧氣，釋放二氧化碳，為維持全球碳氧平衡發揮著重要的作用。尤其在全球持續變暖的情況下，植物對人類生活來說越來越重要。光照對植物的影響有時候在整個氣候影響因素里是位居前列的。但是，也不能盲目地增加植物的光照，一定要因地制宜地按照植物的需求來，這樣植物的物候才能是正常的［2-3］。

2.溫度因素

植物體內有一種物質叫酶，是促進植物生長的主要物質之一。而這種物質在溫度越高的環境中，其活躍度也會變得很高。有研究表明，酶在溫度很高的環境狀況下，會讓植物生長的速度更快。根據全球的地理環境可以發現，靠近赤道的地區氣溫很高，顯而易見，赤道地區的植物生長會較兩極地區的植物生長得更快。不僅如此，通常情況下，我們吃到的熱帶水果，如香蕉、火龍果、龍眼和荔枝等，甜度都相當高。這就是由于溫度因素影響的植物物候的一種非常明顯的表現，這種例子非常常見。長期下來，我們就會發現植物物候伴隨溫度變化產生的規律。從生活的角度出發，在我國的中部及北部地區，通常都是春夏秋冬四季分明的，這樣的情況下，植物的物候便是每個季節都不同；而在我國南部沿海地區，通常是四季如春的天氣，相應的植物的物候也是常年不變，除非特殊情況發生，那么植物會提前感知，植物物候也隨之發生變化［4］。

3.水分因素

在荒漠地區，許多植物無法生存，這充分說明了水分對植物存活的作用。我國的西北地區仍然存在大面積的荒漠，現在華北地區土地荒漠化的現象也比較嚴重。為了增加土地中的水分，自古以來，我國研究出許多灌溉方式。土地荒漠化從本質上來說，就是土壤缺水十分嚴重，土壤缺水一旦嚴重，植物便沒有辦法正常生長。在荒漠地區，氣溫和光照十分充足，但由于水分不足，植物就無法存活。比如在撒哈拉沙漠，靠近赤道的地區，溫度高，日照時間長，其他的自然環境都很優越，但是缺少水分導致這里的自然環境很惡劣。如果缺少水分，土壤里的營養物質十分稀缺，再加上溫度高，蒸發旺盛，空氣中的水分也都被蒸發了，所以植物就無法獲取生長過程中所需要的水分。在溫帶以及亞溫帶地區，降水量能達到植物的需要。但是降水量不是固定的，每一年的降水量都會發生變化。降水變化一定程度上也會影響植物生長的速度，也就是說，對植物的物候變化產生了一定的影響。降水量是相對的，一個時期內如果降水量過大，也會對植物產生不好的影響。

（二）植物物候期的表現

由于植物的種類很多，植物的物候期表現也是千差萬別的，不同的植物物候期的長短以及表現都不同。以果樹的物候期舉例，果樹的物候期分為休眠期、萌芽期、始花期、盛花期、末花期、展葉期、新梢生長期以及果實成熟期。果樹的變化是一個長期的過程，一般的果樹經歷開花結果短則三年，長則五年。在這個過程中，季節氣候會產生強烈的變化，果樹的物候期也發生了變化，這也是為什么每年結出來的果實都不同。果樹在這一期間會經歷發芽、抽梢、開花、結果的活動，而果樹的根、莖、葉、果也會產生一系列的物候變化。其實，果實在物候期受到自然因素的影響比較大，這也就是說，不同地方的水果不同樣，例如同樣是蘋果，甚至品種都一樣，南方的江蘇生產的與北方的山東生產的在外觀上就大相徑庭。這說明了不同地區對植物產生的物候影響。另一方面，一個地區每一年種植出的果實都不一樣，這是因為每一年的氣候都不一樣，可能其中有一年陰雨天較多，植物的日照時間不充足，那么這時果實就比較干癟；相反，如果一年的光照時間比較充足，降水量也不少，那么這一年的果實可能就比較飽滿［5-6］。

二、季前降雨影響植物返青期物候的方式

（一）降水增加土壤中的水分

通常情況下，植物在春季返青，而季前降雨則指的是前一年冬季的降水量，降雪也包含在內。冬季降雪可以為第二年春季植物返青提供很好的條件，因為冬季氣溫低，很多雪在土地表層無法融化。而到了春季，氣溫回升，留在土壤中的冰也會慢慢地融化。這樣一來，土壤中的水分便增加了，春季的時候蓄積在土壤里面，促進植物的生長。其實，季前降雪在高原地區的效應最明顯，因為那里的植物還能在寒冷的冬季存活。在我國北方和東北地區，冬季氣溫驟降，降雪量十分充足。例如內蒙古高原，那里的植物返青速度非常快，就是因為前一年降雪量充足。等到春季氣溫回升的時候，冰雪融化，植物的氣溫以及水分都很充足，所以植被茂盛。我國北方地區的冬季降雪非常充足，所以荒漠化相對而言比較少見。但是植物在返青期間，需要大量的水分，因為在返青之前植物已經在漫長的冬季休眠了很長一段時間。例如小麥，就是返青的一個例子。小麥通常在九月份種植，第二年的五月份豐收，正好經歷了季前降雨和春后返青。如果前一年冬季下的雪很多，那么第二年豐收的產量就越多，足以說明冬季降雨對植物返青的作用［7］。

（二）降水減少水分的蒸發量

春季期間，氣溫漸漸地回升。隨著氣溫的回升，空氣中被蒸發的水分也逐漸變多。這就是我國華北地區土地荒漠化發生的時間常常在冬末春初的原因，恰好此時植物返青也需要大量的水分，一定程度上加劇了土地的荒漠化。我國常常有春旱夏澇的說法，因為在我國北部地區、華北地區和東北地區，春季的降水量十分稀少，且多大風，氣溫和風會蒸發掉空氣和地表中的大量水分。因此，我國北方的農作物在春季生長期往往需要大量的人工灌溉，因為如果前一年下的雨不夠的話，第二年植物返青時的水分就會缺少，植物的生長也不會順利。因此，自古以來，我國對于農作物灌溉的研究非常多，不僅有很多種灌溉方式，還有很多種灌溉工具。除此之外，前一年下的雪在地表沒有完全融化，阻止了水分下滲，然后第二年春季冰雪融化，土壤的濕度就會增加，地表的水分也會變多。如果春季前有充分的降雨，土壤的濕度就足夠高，那么被地表蒸發的水分就影響不大。這就是季前降水對植物生長環境的影響，顯而易見，前一年冬季的降水越多，地表的水分越充足，植物返青的效果越好［8］。

三、季前降雨影響植物返青期物候的具體表現形式

（一）加快植物返青的速度

植物在返青期間需要大量的水分，這是毋庸置疑的。度過了漫長的冬季，植物在春季開始發芽后迅速成長，土壤中的水分也在這一期間被大量消耗。在我國的干旱地區，春季的氣溫回升無疑是加劇了干旱，倘若沒有前一年的充分降水，植物生存的一線生機也不復存在。在我國的濕潤半濕潤地區，春季的氣溫回升效果可能會好一點，因為植物返青需要充足的熱量和水分，滿足了這兩點，植物返青的速度就會迅速增快。在青藏高原，則形成了獨立無二的機制，特殊的地理環境造就了青藏高原特殊的植物物候。由于氣候變暖，青藏高原的凍土融化，地表中的水分大量流失。植物在第二年返青的時候，地表可以為植物生長提供的水分也越來越少。所以，在植物返青期間，如果植物缺少水分，就應該使用人工灌溉的方式為其提供水分。因為土壤中的水分越充足，植物生長的效果越好，返青的速度也越快［9］。

（二）提高植物返青的質量

植物生長得好不好，全看返青時期的水分與氣溫狀況。比如農作物的產量，在前一年冬季如果降雨量十分充足，那么第二年的豐收產量也很大。再比如果樹的產量，前一年土壤水分十分充分的情況下，第二年結出來的果子又大又圓。這也是為什么在冬末春初的時候，我國的農民會對莊稼進行大量的灌溉，以保證植物返青期間的水分。水分還可以在一定程度上萌發種子，然后讓種子提前返青。充足的水分也會增加土壤中的礦物質等營養物質，那么植物返青期間就會吸收更多的營養物質，植物的質量也會越來越好。

（三）提高干旱地區對氣候的敏感度

其實，植物對氣候的變化是會提前感知的，尤其在干旱和寒冷的地區。植物對于暴風雨來臨表現得非常敏感。在干旱地區，春季降雨十分稀少，但是干旱地區的冬季憑借著空氣中降溫和充足的凝結因素，降雪非常頻繁。前一年充足的降雪為植物返青提供了充足的準備，但是在植物的返青期間，干旱地區的植物對土壤中原本保留的水分消耗非常大，甚至全部消耗完畢。因此，干旱地區的植物比濕潤地區的植物更渴望降雨，它可以在雨水中吸收充足的水分，以此來維持自己的生長。降雪也是降雨的一種形式，甚至站在植物返青的角度來看，降雪比降雨更利于植物的返青。因為降雨可能隨著地表流失，但是降雪則可以在地表中形成凍土，可以減少水分流失，也可以在植物返青時更好地融化，為植物提供更好的生長條件。

四、季前降雨影響地區植物對氣候的響應

以我國的青藏高原為例，青藏高原的植物對于氣候的響應非常大。青藏高原的地形地質條件比較復雜，氣候條件復雜多樣。對于海拔較高的植物而言，它們所處的氣候是高寒高山氣候，它們的季前降雨量比較充足。第二年凍土融化的時候，這里的植被就會有非常多的水分。海拔越低，氣溫越高，降水量也隨之增多，植物缺水時可以吸收冰川融化的水分。在低海拔的地區，則是亞熱帶氣候，因為青藏高原所處的緯度并不高，所以低海拔的熱量和光照條件相對有利。植物本身就對氣候有一定的響應，然后產生一定的植物物候。在海拔較高的青藏高原，原本氣溫低植物難以生存，但是那里的植物卻憑借著充足的季前降雨形成了自己獨特的植物物候，這也是一種常見的現象［10］。因為地理環境的變化本來就深深地影響著植物的物候變化，這也是植物對氣候變化的一種響應。我們看到的自然現象絕非單純的自然現象，都是通過一定的反應形成的現象。氣候影響著植物的生長變化，植物的生長變化也深深響應氣候的變化。

五、結語

植物的物候受氣候條件影響比較大，尤其是氣溫和降水。返青期是植物生長的關鍵時期，季前降雨為植物生長的關鍵時期提供了有利條件，可以讓植物在返青時吸收大量的水分。充足的季前降雨也可以增快植物返青時生長的速度，也能夠讓植物返青的質量大大提升。