——浅谈青岛园林植物物候研究
青岛市园林局果树园艺总场 侯鲁文
生态、个性、繁荣、和谐、宜居是二十一世纪城市发展的共同目标。
城市园林绿化，是城市中唯一有生命的不可替代的重要基础设施，是最积极最长效的生态建设，是城市经济繁荣的永续资源。园林植物作为人与自然和谐的重要载体，在人与自然关系高度紧张的今天应当引起我们的高度重视。园林植物的物候学研究，是园林科研的基础理论，是学科与行业发展的基石，对促进行业科技进步，实现学科的全面发展、协调发展和可持续发展具有重要意义。
一、物候------大自然的语言
物候现象是指自然界中的生物和非生物受环境（气候、水文、土壤等）影响而出现的以年为周期的自然现象。春柳的飘逸，夏荷的袅娜，秋枫的激情，冬梅的傲岸，如诗如画，各具风韵，这都是物候现象。对气候的季节变化，最初人们不是根据对天象的观察，而是根据自然界生物和非生物对气候变化的反应去捕捉气候变化的信息。“物候”一词初见于唐代文献，如唐杨炯《登秘书省阁诗序》“平看日月，唐都之物候可知”、《论衡·变动》“天气变于上，人物应于下矣”，这就是所谓“物候”。园林植物随着四季气候及环境的变化，而呈现出不同的生命活动现象，称为植物的物候。
几千年来人们一直是很关心物候的，在他们看来，暑去寒来、鸟语花开、秋天红叶都是大自然的语言。杏花开了，就好象大自然在召唤农民赶快春耕；桃花开了，又好象在暗示农民赶快下种；春末夏初，布谷鸟开始唱歌，在农民耳里，它是在唱什么“阿公阿婆、割麦插禾”。很多地方的农民历来是以物候来定季节和农时的。可以说，物候是大自然告诉我们季节变化的最直接的语言。
二、物候研究的目的与意义
（一）物候，全球生态变化的“积分仪”
物候学一直关注自然界，特别是生物界季节性变化的现象和规律。在全球变化日益受到重视的今天，物候学则更加注重气候变化对这些季节性现象和规律影响的研究。全球变暖，比人类更敏感的动植物被迫改变着自己的“生存方式”。桂花一年开了2次，候鸟冬季不再南飞，不少昆虫开始“早生贵子”，某些珊瑚索性改了“食谱”……所有这些，都是生物界应对气候变化的生存策略。要捕捉这些变化，有赖于动植物学家对于自然界的“望、闻、问、切”。反过来，从这一点一滴的变化中，科学家又得以探询气候乃至整个生态环境的全球之变。如此过程，正是物候学的研究范畴。
形象地说，物候现象是全球生态变化的“积分仪”和环境改变的“指示器”。通过多年的物候观测研究，我们发现植物不仅忠实“记录”了环境变化的全部信息，而且比任何人造仪器都要复杂和精密。随着全球变暖的加剧，越来越多的植物将改变生活节奏，那些处于高海拔或纬度之巅的生物更将遭受灭顶之灾，自然界原有的生态平衡将陷入一场危机。面对不断出现的“生命中不能承受之暖”，各国科学家纷纷把关注的目光投向了物候变化。因此，物候研究迫在眉睫。
（二）物候研究是人与自然和谐相处的科研纽带
园林植物物候期的观察是研究树木的形态特征和生态习性的重要手段，是多项园林科研的基础性工作。根据物候观测，掌握其发展规律，应用这些规律，对建设美丽中国，更好地确定城市园林建设发展规划，构建科学的城市绿地系统，维护城市生态安全；立体利用物种资源，确定本地园林绿化乡土树种、适生树种彰显城市魅力；确定城市绿化各项栽培与管理措施；确定更加合理的园林植物种植设计；因地制宜、适地适树、顺应地域风土、开发设计资源；保存、发掘、延续园林科研历史，传承地方园林文化，善待自然要素，风景名胜资源；确定园林植物资源调查、园林树种之引种、育种的选择与方法，都具有现实的指导意义和深远的历史意义。
（三）物候科研成果的重要价值
物候研究是人类认知自然的基础。自然界赋予人类生存的大地多种多样的自然景象，其中的物种多样性是生态园林之魂。在整个生态系统中，动物和植物具有比我们人类更高的敏感性，它们已经感知到正在发生的变化，并已经在调整着自己的行为，而气候本身也以各种方式在我们的星球上刻下烙印。理论上讲，全球变化引起生态因子变化，特别引起主导气候要素的变化，结果影响到陆地生态系统的结构和功能。在该过程中，生态因子变化往往首先改变植物物候期的出现时间和物候期长度，进而影响到生态系统的物质循环和能量流动。
因此，物候与生态系统碳循环之间的关系是最近几年生态学和全球变化生物学的关注焦点。物候学理论和研究成果在生态系统结构和功能分析、陆地生态系统碳循环变化研究上均得到很深入的应用，在全球生态学研究中正在发挥越来越大的作用，物候学已经融入全球变化的各个研究领域。
三、青岛地区物候观测研究历程
青岛的物候观测始于建国前。建国后,物候观测主要安排在崂山县气象站进行。80年代初期也曾改在市区中山公园进行。记录结果为：青岛市区物候“春分”时节,迎春花盛开,至3月26日前后杨柳开始发芽。4月15日杏花盛开,到4月20日左右,樱花也争先开放。“谷雨”之后,刺槐发芽；“立夏”到来,紫藤开花；“小满”时节,在5月25日前后,刺槐花盛开；“芒种”蔷薇开花；“小暑”过,棉花开；“立冬”时节,草木凋零。时到“大雪”,水始结冰。90年代初期，青岛的气象部门选择了对物候变化反映敏锐的七种植物（樱花、刺槐、紫藤、桃、杏、蒲公英、法桐）进行了系统的记录。其植物部分记录见下表
青岛园林植物的物候研究起源于原青岛市园林科研所，王金生、牟淑英等园林前辈曾做过多种园林植物的观测记录，但因受单位改制等因素影响，没能长期的坚持，科研成果未经整理、鉴定。
青岛园林植物物候研究与生态应用课题组成立于2007年，在经过前期4年物候观测的基础上，2011年课题正式由市建委立项。课题由青岛市果树园艺总场牵头组织青岛气象台等单位进行联合攻关，实行课题负责人制。科研人员在青岛市园林植物最为集中的中山公园、植物园、八大关风景区、中国海洋大学鱼山校区；在山东省植物物种最为丰富的崂山;在青岛地理区位最北部的莱西市，选择月湖公园；国家气象局指定的农业物候观测站------胶州市气象局物候观测种植区，建立四个基准观测站。按照统一的观测方法组成园林植物物候观测网，对物候现象同时进行观测。
课题组历经8年长期不懈的努力，取得了一批较为丰硕的科研成果，于2015年底终于完成了全部科研任务，并顺利通过了市科技局组织的成果鉴定。
四、青岛园林植物物候研究的独特价值
青岛的地理区位及典型的海洋性气候特点决定了其物候观测研究的独特价值。众所周知，青岛因三面环海,海洋的热容量比陆地大一倍多,海水温度可直接调节青岛的气候,故冬季较内陆温暖,夏季又格外凉爽，这就形成了青岛气候的基本特点“春迟、夏凉、秋爽、冬长”。
青岛东依崂山、西有大小珠山等山脉,均对冷暖空气的流动起着屏障作用,致使方圆400里的崂山南侧与北坡气候有“十里不同天”之称。北坡如“关东”,10月初就见飘雪,冻冰早一个月;南侧赛“江南”,不仅茶园片片,竹林茂密,且有热带、亚热带植物达几十种。崂山主峰高达1133米,是我国整条海岸线上的最高峰，它能强迫暖湿空气抬升,加剧山区降水,故主峰的雨量较山下多近一倍。青岛由于受特殊地理位置和海洋性气候的影响，使其自然原生的园林植物在特殊环境条件下，表现出与众不同的生物现象与园林观赏特性。而研究和探索海洋性气候条件下园林植物的物候演变，是我国植物物候观测研究的空白。
因此，园林植物物候研究的地区性成果是国家重要的自然科学基础理论数据，在植物学、生态学、景观学等许多领域具有广阔的应用价值。
五、课题研究取得的主要成果
城市生态系统的变化规律和环境质量，是由自然规律和人类影响叠加形成的。在不同时期观测取得的地区性物候成果是一个城市生态演变的数据化体现。经专家鉴定课题组取得的主要科研成果如下：
（一）对青岛地区216种代表性的园林植物进行了连续8年的长时间序列观测
观测植物的品种、数量、周期居国内领先。通过大数据的误差分析与区间算法，运用时间序列分析、荟萃分析、统计模拟、方差分析等多元研究手段，总结出青岛园林植物的物候规律，最终完成《青岛园林植物物候历》的编制，建立了园林植物物候研究的“青岛数据库”。
（二）对多种珍贵及稀有园林树种的重点观测和研究
对国家一级重点保护植物：水杉（杉科、水杉属）；列入《国家重点保护野生植物名录》的树种：杜仲（杜仲科、杜仲属）、鹅掌楸（木兰科、鹅掌楸属）、榉树（榆科、榉属）、厚朴（木兰科、木兰属）、猬实（忍冬科、猬实属）、喜树(蓝果树科、喜树属)；列入《中国珍稀植物名录》的树种：金钱松（松科、金钱松属）、银杏（银杏科、银杏属）、玫瑰（蔷薇科、蔷薇属）、文冠果（无患子科、文冠果属）、琼花（忍冬科、荚蒾属）；列入《世界自然保护联盟》（IUCN）2009年植物红色名录的珍贵花木紫玉兰；在青岛可以陆地越冬的稀有濒危植物：金钱松、鹅掌楸、黄檀（豆科、黄檀属）、厚叶石斑木（蔷薇科、石斑木属）、六道木(忍冬科、六道木属)、红楠，以及金丝吊蝴蝶、厚朴、棕榈、耐冬、榉树等30多种珍贵园林树种进行了重点观测研究。此次研究对保护我市稀有濒危物种资源起到重要作用。
由于青岛历史上特殊的殖民统治时期，引进了很多富有特色的园林观赏植物如：日本厚朴、欧洲荚蒾、日本石岩杜鹃、西洋山梅花、欧洲山楂、美国红枫、北美肥皂荚等，课题组对这些稀有外来观赏树种进行了首次观测研究，填补了国内此类园林植物的物候学研究空白。
（三）课题组在继承自然科学基础理论的基础上进行了原始创新
经科技查新认证：在植物物候学研究方面首先提出了“芽始长度”的概念，形成了花期预报“花芽开放物候期推演法”的理论体系。
（四）利用5度以上有效积温和多因子线性加权模型解决难题
运用5度以上有效积温和多因子线性加权模型，解决了对日本早樱（染井吉野 Prunus x yedoensis）进行花期预报的难题。在成果应用阶段，利用“花芽开放物候期推演法”和“物候期不同气象因子甄别法”两种花期预报方法，成功为2014青岛世园会进行了花期预报服务，取得了良好的社会效益。
（五）分享研究成果，促进行业交流
在中国建筑工业出版社、中国林业出版社出版专著2部，发表论文7篇。
“重基础、重实践必将成功。基础理论研究与实践环节的深化，是科研工作中缺一不可的组成部分。”我国著名园艺学家、中国工程院院士、山东农业大学教授束怀瑞先生对本课题组的勉励，这将是我们做好今后工作的无穷动力。
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