植物观察小论文

　　摘　要：文章对植物物候期观察的重要性及观察中应注意的事项进行了阐述，同时详细介绍了物候期观察的方法，为进一步研究植物的其它特性奠定基础。

　　关键词：植物观察小论文

　　植物物候期是指随着外界气候条件的变化及植物本身生理作用对外界气候条件的适应，在一年的生长季内，植物出现与环境变化相对应的各种不同的物候现象，这些物候现象出现的时间段就称为物候期。物候期观察是指在一定条件下，随一年四季的时间进程，植物各器官形态和生理机能呈现出相应的生长发育变化的动态实时调查记录。物候期观察是最基础的生物学调查，掌握各植物的季相变化，可为种植规划、园林配置、景观设计以及栽培技术的制订提供生物学依据[1，2]。园林植物在现代城市建设进程中扮演着重要的角色，衡水市正在积极创建国家级园林城市，了解本地的园林植物家底及物候特性将会大大提升园林城市建设的速度与质量。为此在2010～2011年连续2年以衡水市常见的园林植物为调查对象，从芽萌动到落叶的一个年生长周期内观察了各参试植物的生长动态与物候特性，以期对完成衡水市创建国家级园林城市的任务目标起到推动作用。

　　1 材料与方法

　　1.1 参试植物

　　参试植物都为木本树种，有6科15种(含变种、变型)，其中蔷薇科(Rosaceae)有李属(Prunus L.)的红碧桃(P. persica Batsch. var. duplex Rehd.)、白碧桃(P. persica f. albo-plena Schneid.)、杏(P. sibirica L.)、紫叶李[P. cerasifera Ehrh. f. atropurpurea (Jacq.) Rehd]，蔷薇属(Rosa L.)的多花蔷薇(R. multiflora Thunb.)、月季(R. chinensis Jacq.)，苹果属(Malus Mill.)的苹果(M. domestica Mill.);豆科(Leguminosae)有合欢属(Albizzia Durazz.)的合欢(A. julibrissin Durazz.)，紫荆属(Cercis L.)的紫荆(C. chinensis Bunge)，槐属(Sophora L.)的龙爪槐(S. japonica L. f. pendula Hort.);木犀科(Oleaceae)有丁香属(Syringa L.)的丁香(S. oblata Lindl.)，白蜡属(Fraxinus L.)的白蜡(F. chinensis Roxb.);千屈菜科(Lythraceae)有紫薇属(Lagerstroemia L.)的紫薇(L. indica L.);杜仲科(Eucommiaceae)有杜仲属(Eucommia Oliv.)的杜仲(E. ulmoides Oliv.);漆树科(Anacarabiaceae)有黄栌属(Cotinus L.)的黄栌(C. coggygria Scop. var. cinerea Engl.)。

　　1.2 研究方法

　　从2010年3月至2011年12月，对参试植物的成年植株进行定株观测。所选植株具有群体的代表性，能够充分表现出本物种的生长特性;为避免小气候的影响，所选植株皆处于开阔地带，且生长健壮、无病虫害发生。

　　在具体观测上，每种植物选取2～3株作为样株，定树定枝挂牌标记，所选枝条位于植株阳面，主要观察植株地上部分各器官的形态变化，确定各植物的萌芽期、展叶期、开花期、果实发育期、叶片变色期和落叶期。采用目测与测量工具相结合的方法，分别于观测日的14：00～17：00实施物候数据记录。在物候变化较快的时期每天观察1次(如萌芽始期和开花期)，物候现象不明显时每周观察2次(根据不同植物生长习性而有所区别)，定期对记录数据进行整理汇总[3]。

　　在对植物物候期观测的同时，对环境温度也相应地实施了统计汇总，各物候期同期的气象资料来源于衡水市气象站。利用公式计算各物候期同期的环境均温(T)，

　　T=∑ti/d，

　　式中，ti为每一物候期内每天的均温，d为该物候期的全程时间，i为该物候期的某一经历时间。

　　2 结果与分析

　　2.1 2011年衡水市园林植物的物候特征分析

　　2.1.1 种间物候期的比较分析 2011年通过全年对衡水市15种园林植物物候期的观测记录、统计汇总得到表1。分析表1可见，各园林植物属内、种间的物候现象存在明显的差异;如萌芽期最早的时间出现在3月17日，分别有白碧桃、红碧桃、杏、苹果、紫荆、丁香;萌芽期最晚的出现在5月4日，植物种是合欢，其他园林植物的萌芽期在上述早、晚时间段之间。萌芽结束后植株逐渐露出新叶，进入展叶期，展叶最早的园林植物是丁香与紫叶李，都在3月22日，最晚的是合欢， 在5月6日;从 3月下旬至4月上旬是园林植物展叶集中的时间，并且多数园林植物的展叶速度较快。最早进入开花期的园林植物是杏、紫叶李、紫荆，时间在3月17日，随后其他植物陆续进入开花期，最晚开花的是紫薇(6月29日)与龙爪槐(7月13日)，最早与最晚始花的时间相差接近120 d。花期结束后植株进入果实发育期，以杏最早，时间在4月1日，历经约90 d果实成熟;果实成熟最晚的是杜仲、月季、龙爪槐，3种植物均在10月底果实逐渐成熟。除了一些常绿植物外，其他植物均在9月下旬至11月下旬进入叶片变色期;叶片变色最早的是白蜡，在9月23日;紫叶李最晚，在11月21日。白蜡在9月29日最早进入落叶期，随后其他植物逐渐开始落叶;其中苹果与龙爪槐略晚，分别是在12月2日和11月29日;而多花蔷薇的叶要到次年1月才落净。 　　2.1.2 物候期年内时间跨度分布 为了直观展示2011年衡水市常见园林植物物候期的全年跨度分布状况，以上述15种园林植物物候期全程为基础，绘制了当地物候期时间跨度分布图，具体见图1。由图1可见，衡水市常见园林植物的物候期从当年的3月中旬一直持续到12月下旬，各物候期循序出现，在全年时间中所占的比例存在明显的差异，其中开花期与果实发育期所占的时间比例最大。不同科植物的花期存在较大的差异，但大部分植物花期集中在当年的4～6月，反映出衡水市的园林植物不能时时都有花可赏的现状，这就提示管理部门在今后的园林绿化建设时，要依据不同园林植物的花期、优化植物配置，进一步改进赏花植物延长花期的时间衔接问题。在参试的开花植物中，早花类植物有杏，晚花类植物有合欢;也有持续开花的植物如月季，其能够从当年的4月末持续到11月，花期长达约200 d左右，并且在盛夏时期每一单花的花期就长约11 d。

　　2.1.3 蔷薇科植物物候期的比较分析 在参试植物中，蔷薇科的种类数量最多，并且蔷薇科植物的花期观赏价值极高，在园林城市绿化建设的树种应用方面占有重要的地位，而且也是当地的乡土植物，因此对蔷薇科植物各个物候期的长短进行了比较，根据蔷薇科各植物种的物候期差异时间，归纳出蔷薇科植物物候期的整体差异情况，结果见图2。比较图2可以看出，蔷薇科植物的各物候期存在明显的差异，其中物候期长短差异最大的阶段是在开花期与果实发育期，差异时间分别是48 d与80 d;而萌芽期、展叶期、叶片变色期和落叶期的时间长短都相差不大，分别为19、22、32、31 d。因此在园林植物配置方面，应当将蔷薇科花期较长的观花植物或观果植物穿插种植在其他科观叶植物的群体中，巧妙利用色彩来创造动感的景观，以改变传统绿化建设中过多强调绿色背景厚重的理念，增强绿化的色彩美，增加绿色背景的跃动感。丰富植物景观层次，给市民一种赏心悦目的立体视觉享受，满足人们对更高品质生活的需求，促进国家级园林城市的创建。

　　2.2 物候特征与环境温度的关系分析

　　衡水市15种园林植物物候期当期环境温度的统计结果见表2。表2中的排序按各植物在萌芽期时环境均温的高低安排。从表2可见，不同植物在萌芽期的环境均温之间存在很大的差异，以晚花植物对环境均温的要求较高，如合欢在萌芽期的环境均温最高，达到20.00 ℃，而紫叶李最低，只有7.62 ℃，2种植物的环境均温差值可达12.38 ℃，说明萌芽期对温度的变化较为敏感;其中蔷薇科植物对于环境均温的要求不高，一般平均温度在10 ℃左右即开始萌发。在展叶期，各植物之间的环境均温高低差值在10 ℃之内，差异不大。但在开花期不同植物之间的环境均温高低差值加大，如杏为8.95 ℃，与紫薇的28.82 ℃差值达到了19.87 ℃。月季在盛夏期容易受到高温的胁迫影响，在环境均温高于30 ℃时，其开花的数量与质量明显受到抑制，说明处在开花期的植物对气候变化非常敏感。不过植物在果实发育期对环境均温的要求不高，植物之间的环境均温高低差值达到最低，可见植物果实成熟阶段对环境均温的要求比较一致。到叶片变色期，参试植物的环境均温都在20 ℃以下，以杏较耐低温，在环境均温7.5 ℃时才开始出现叶色改变现象;黄栌的叶片在日最低温度低于5 ℃时，颜色由绿色转为红黄色;随着温度的继续降低，叶片逐渐脱落。不同植物的落叶期对环境均温的要求差异较大，如白蜡在环境均温达到13.61 ℃时叶片开始脱落，而苹果在

　　-0.50 ℃时才开始落叶，2种植物的环境均温差值可达14.11 ℃;在环境温度低于10 ℃时开始落叶的植物有白碧桃、红碧桃、杜仲、黄栌、丁香、紫荆、紫叶李、杏、龙爪槐、苹果，表明不同植物对低温的耐受性存在明显差异，同时可以看出蔷薇科的植物落叶期较晚，比其他植物耐寒。通过与刘云等[4]在长春市的木本植物物候期调查研究结果进行对比，显示衡水市各园林植物物候期的环境均温比长春市要高出1～5 ℃。

　　2.3 2011年与2010年的园林植物物候期对比

　　通过两年观察发现，环境温度变化影响了植物的物候期先后，但物候期对环境温度变化的响应是非线性的。2011年相对于2010年多数植物的萌芽期、展叶期、开花期、果实发育期、叶片变色期都有所提前，如紫荆的这几个物候期分别比2010年提前了21、8、27、17、12 d;变化范围最小的是多花蔷薇和合欢，相差仅1 d。2011年春季物候比2010年有所提前是由于2010年衡水市倒春寒的影响所致，其中在萌芽期与开花期的表现较为明显，合欢的萌芽期相对于2010年提前了1 d，紫荆提前得最多，为21 d，其他植物都有所提前。在开花期，龙爪槐比2010年提前了3 d，紫荆提前了27 d，提前得最多。虽然2011年的萌芽期比2010年提前，但没有导致各植物落叶末期的提前，相反是落叶末期均有不同程度地滞后，在所调查的植物中受到影响最大的是紫荆、白蜡和紫薇，落叶末期滞后时间分别为10、12、18 d。由于这两年气温的差异，对衡水市的园林植物而言，2011年整个物候期比2010年的延长了15～30 d不等，可见气候变化会在很大程度上影响植物的物候期长短，但对于合欢和龙爪槐的影响较小，这也说明植物对气候变化的响应存在较大的差异，即使是同一科的植物也会如此，如蔷薇科植物受到气候影响出现物候期变化由大到小的顺序依次是苹果、红碧桃、白碧桃、月季、杏、紫叶李、多花蔷薇，可见蔷薇科对于外界气温变化的响应差异较大，但这种差异为园林植物的选择与群落组配提供了便利。

　　3 讨论与建议

　　3.1 园林植物的合理配置

　　唐代诗人白居易的《大林寺桃花》 诗中“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”反映的就是物候差异问题，说明山上桃花的物候晚于山下桃花[5]。物候变化是植物对生态环境适应的综合表现，因此园林植物的物候观测除具有一般的生物学意义外，其主要目的还在于掌握植物的季相变化，为植物种植配置及相应的栽培管理提供生物学依据。 　　3.1.1 植物材料的选择 选择适合当地种植的植物材料是园林造景的基本保证。园林绿化植物配置要避免单调、雷同，注意植物开花期的错时、衔接，力求做到花期相互错开、延长，形成三季有花、四季有绿的配置效果;注意植物色彩的搭配，采用中性植物做衬景，彩色高花色植物做点缀，色彩要与周围环境相协调，最理想的配置应确定各季节的色彩主调，根据色彩主调选择适宜的植物;要做到适地适栽原则，生长条件相似的植物配置在一起。通过对衡水市园林植物物候期进行调查，结果表明，衡水市植物物候期差异明显，物候变化分布合理、景观和谐，但仍存在需要改进之处。衡水市大部分木本植物的花期比较集中，主要在每年的4～6月开花，而其他时间很少有花可供观赏。因此为了在不同时期都有花可赏，要选择一些花期不同的园林植物，或者花期较长的植物。建议将一年多次开花的植物如月季以丛植或建立专类园的方式，多多在市区内有关地段种植，提高园林绿化观赏效果。另外，限于衡水市的自然条件，可以将开花植物进行列植、群植或片植，形成一些匠心独具的局地小景观;也可以选种一些开花较晚的植物如胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)、绣线菊(Spiraea salicifolia L.)等来丰富衡水市园林植物开花种类。

　　3.1.2 加强栽培管理水平 2010年由于倒春寒严重，致使萌芽较早的杏、紫荆、丁香等生长受到影响，萌芽期推迟了15 d左右;因而后面的各物候期也相应受到影响，观赏期来得晚、去得早。这就提醒在园林管理上要根据气象预报，及时对园林植物加以保护，以免花芽分化受到影响。开花植物在物候末期如果落叶较晚，会影响下一年的花期、花量，如月季和多花蔷薇常常出现此类情况，所以要根据实际生长状态采取相应的技术手段实施调控，象月季和多花蔷薇在衡水市应在12月6日之前进行剪伐处理，以免使来年生长开花受到影响，此时的环境均温不低于或刚刚低于0 ℃。另外要加强对病虫害的防治，如2010年红碧桃在展叶期受到蚜虫(Myzus persicae Sulzer)的危害，使展叶期延后，正常生长受到抑制，降低了观赏效果;防治上，一是加强病虫害的治理，二是更新换代同种的新植株。

　　3.2 蔷薇科植物的选择

　　由于蔷薇科植物种类多，变异较大，环境耐受性较强，而且观赏效果好，所以历来受到园林工作者的青睐。在物候期方面，李属植物的萌芽期和果实发育期比其他属要早，在选择时应注意交错种植，以达到最优配置;但李属植物又较易受到虫害影响，因而要注意选择抗病虫害的种类。本研究通过对蔷薇科植物物候期的差异分析，发现蔷薇科的植物对外界条件变化的适应性差异较大，如受外界气温影响较大的有苹果、红碧桃、白碧桃，影响较小的有紫叶李、多花蔷薇;紫叶李不耐寒，较耐湿，喜好阳光充足，其果实常常不熟便会落下;多花蔷薇耐寒、耐干旱，不耐积水，常绿叶，叶、果通常不落，两者的习性相反，故不宜同地种植。

　　3.3 物候研究对于温度变化的监测

　　Sparks等[6]通过对英国生长的11个植物物种开花期58年的连续观测后发现，气候变暖导致植物在春季和夏季的开花时间出现了提前的趋势。本研究连续两年的调查表明，不同植物物候期的差异主要表现在萌芽期、开花期和果实发育期;2011年同2010年相比，萌芽期均有不同程度地提前，受影响较大的是紫荆，时间相差21 d，影响较小的是多花蔷薇与合欢。

　　近年来，植物物候与气候变化之间的关系已成为国内外植物生态学研究的热点，这方面的不少学者在各自的领域展开了大量研究[7-18]。通过对衡水市园林植物物候期的调查研究，可为创建国家级园林城市绿化植物配置提供基础数据。植物在萌芽期与开花期对气候变化的响应非常灵敏，因此在进行物候期观测与环境变化调查时要充分利用好这2个物候期。但由于观察时间短，各物候期在年际之间出现了差异，研究的局限性比较明显，并且观察范围小，有些时期受外界环境的影响较大而观测不全面，还存在许多不完善的缺陷;下一步要通过连续多年的物候观测加以弥补与完善;并要进一步扩大调查范围，以补充衡水市的园林植物物候数据。物候研究是一项长期工作，还需利用新技术如遥感技术来建立物候模型，以促进今后的深入研究。

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