[科普中國]-物候?qū)W

物候?qū)W(phenology)，來自希臘語“phaino”(顯現(xiàn)，顯示)和“l(fā)ogos”(學(xué)習(xí))。它是對周期性生物現(xiàn)象的科學(xué)研究，如與氣候狀況相關(guān)的植物開花、動物遷移。1

發(fā)展史古代中國最早的物候記載，見于公元前一千年以前的《詩經(jīng)·幽風(fēng)·七月》，其后的《夏小正》、《呂氏春秋·十二紀》、《淮南子·時則訓(xùn)》和《禮記·月令》等，則已經(jīng)按月記載全年的物候歷了。而《逸周書·時訓(xùn)解》更把全年分為七十二候，記有每候五天的物候，成為更加完善的物候歷，北魏時曾附屬于歷書。

在西漢，著名的農(nóng)學(xué)著作《汜勝之書》有以物候為指標來確定耕種時期的記載，如“杏始華榮，輒耕輕土弱土；望杏花落，復(fù)耕。”至南末，浙江金華(婺州)人呂祖謙記載了南宋淳熙七年和八年(1180、1181)金華的物候，有臘梅、桃、李、梅、杏、紫荊、海棠、蘭、竹、豆蓼、芙蓉、蓮、菊、蜀葵和萱草等24種植物開花結(jié)果的日期，春鶯初到和秋蟲初鳴的時間，是世界上最早的實際觀測的物候記錄。

明代，李時珍的《本草綱目》所載的近2000種藥物中，有著極為豐富的植物物候資料，此書的第四十八、四十九兩卷記述了候鳥布谷鳥和杜鵑的地域分布、鳴聲、音節(jié)和出現(xiàn)時間等，是鳥類物候的翔實記載。19世紀中葉，太平天國頒發(fā)的《天歷》，其中《萌芽月令》就是以物候指導(dǎo)農(nóng)時的月歷。

在歐洲，古希臘的雅典人就已經(jīng)編制了農(nóng)用物候歷。英國馬香子孫五代，則從1736年起到20世紀40年代止，對植物、候鳥和昆蟲等27種動植物進行了長期觀測和記錄。這是歐洲年代最長的物候記錄。18世紀中葉，瑞典植物學(xué)家林奈所著《植物學(xué)哲學(xué)》一書，概述了物候?qū)W的任務(wù)，物候的觀測和分析方法，并組織了有18個點的觀測網(wǎng)。他是歐洲物候?qū)W的主要倡導(dǎo)者之一。

現(xiàn)代在德國，植物學(xué)家霍夫曼從19世紀90年代起建立了一個物候觀測網(wǎng)。他選擇34種植物作為中歐物候觀測的對象，親自觀測了40年。其后，又由其學(xué)生伊內(nèi)接替。在美國，森林昆蟲學(xué)家霍普金斯于1918年提出了北美溫帶地區(qū)物候現(xiàn)象陸空間分布的生物氣候定律。

在中國，現(xiàn)代物候?qū)W研究的奠基者是竺可楨。他在1934年組織建立的物候觀測網(wǎng)，是中國現(xiàn)代物候觀測的開端。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，1962年，又組織建立了全國性的物候觀測網(wǎng)，進行系統(tǒng)的物候?qū)W研究。為了統(tǒng)一物候觀測標準，1979年又出版了《中國物候觀測方法》，逐年匯編出版《中國動植物物候觀測年報》。并寫出《大自然的語言》一文，現(xiàn)已收錄于人教版初二上的語文書中（精讀課文）。

20世紀50年代以來，由于各國物候觀測網(wǎng)的擴大，物候資料更加豐富了。更由于遙感技術(shù)和電子計算機等的應(yīng)用，使物候?qū)W的研究在規(guī)律的探索和應(yīng)用方面都得到了更大的發(fā)展。 大自然的語言****的內(nèi)容：

立春過后，大地漸漸從沉睡中蘇醒過來。冰雪融化，草木萌發(fā)，各種花次第開放。再過兩個月，燕子翩然歸來。不久，布谷鳥也來了。于是轉(zhuǎn)入炎熱的夏季，這是植物孕育①果實的時期。到了秋天，果實成熟，植物的葉子漸漸變黃，在秋風(fēng)中簌簌②地落下來。北雁南飛，活躍在田間草際的昆蟲也都銷聲匿跡③。到處呈現(xiàn)一片衰草連天的景象，準備迎接風(fēng)雪載途④的寒冬。在地球上溫帶和亞熱帶區(qū)域里，年年如是，周而復(fù)始。

幾千年來，勞動人民注意了草木榮枯、候鳥去來等自然現(xiàn)象同氣候的關(guān)系，據(jù)以安排農(nóng)事。杏花開了，就好像大自然在傳語要趕快耕地；桃花開了，又好像在暗示要趕快種谷子。布谷鳥開始唱歌，勞動人民懂得它在唱什么：“阿公阿婆，割麥插禾⑤。”這樣看來，花香鳥語，草長鶯飛，都是大自然的語言。

這些自然現(xiàn)象，中國古代勞動人民稱它為物候。物候知識在中國起源很早。古代流傳下來的許多農(nóng)諺③就包含了豐富的物候知識。到了近代，利用物候知識來研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，已經(jīng)發(fā)展為一門科學(xué)，就是物候?qū)W。物候?qū)W記錄植物的生長榮枯，動物的養(yǎng)育往來，如桃花開、燕子來等自然現(xiàn)象，從而了解隨著時節(jié)推移的氣候變化和這種變化對動植物的影響.

物候觀測使用的是“活的儀器”，是活生生的生物。它比氣象儀器復(fù)雜得多，靈敏得多。物候觀測的數(shù)據(jù)①反映氣溫、濕度等氣候條件的綜合，也反映氣候條件對于生物的影響。應(yīng)用在農(nóng)事活動里，比較簡便，容易掌握。物候?qū)τ谵r(nóng)業(yè)的重要性就在這里。下面是一個例子。

北京的物候記錄，1962年的山桃、杏花、蘋果、榆葉梅②、西府海棠、丁香、刺槐的花期比1961年遲十天左右，比1960年遲五六天。根據(jù)這些物候觀測資料，可以判斷北京地區(qū)1962年農(nóng)業(yè)季節(jié)來得較晚。而那年春初種的花生等作物仍然是按照往年日期播種的，結(jié)果受到低溫的損害。如果能注意到物候延遲，選擇適宜的播種日期，這種損失就可能避免。

物候現(xiàn)象的來臨決定于哪些因素呢？

首先是緯度③。越往北桃花開得越遲，候鳥也來得越晚。值得指出的是物候現(xiàn)象南北差異的日數(shù)因季節(jié)的差別而不同。中國大陸性氣候顯著，冬冷夏熱。冬季南北溫度懸殊，夏季卻相差不大。在春天，早春跟晚春也不相同。如在早春三四月間，南京桃花要比北京早開20天，但是到晚春五月初，南京刺槐開花只比北京早10天。所以在華北常感覺到春季短促，冬天結(jié)束，夏天就到了。

經(jīng)度①的差異是影響物候的第二個因素。凡是近海的地方，比同緯度的內(nèi)陸，冬天溫和，春天反而寒冷。所以沿海地區(qū)的春天的來臨比內(nèi)陸要遲若干天。如大連緯度在北京以南約1°，但是在大連，連翹③和榆葉梅的盛開都比北京要遲一個星期。又如濟南蘋果開花在四月中或谷雨節(jié)，煙臺要到立夏。兩地緯度相差無幾，但煙臺靠海，春天便來得遲了。

影響物候的第三個因素是高下的差異。植物的抽青、開花等物候現(xiàn)象在春夏兩季越往高處越遲，而到秋天喬木的落葉則越往高處越早。不過研究這個因素要考慮到特殊的情況。例如秋冬之交，天氣晴朗的空中，在一定高度上氣溫反比低處高。這叫逆溫層。由于冷空氣比較重，在無風(fēng)的夜晚，冷空氣便向低處流。這種現(xiàn)象在山地秋冬兩季，特別是這兩季的早晨，極為顯著，常會發(fā)現(xiàn)山腳有霜而山腰反無霜。在華南丘陵區(qū)把熱帶作物引種在山腰很成功，在山腳反不適宜，就是這個道理。

此外，物候現(xiàn)象來臨的遲早還有古今的差異。根據(jù)英國南部物候的一種長期記錄，拿1741到 1750年十年平均的春初七種喬木油青和開花日期同1921到1930年十年的平均值相比較，可以看出后者比前者早九天。就是說，春天提前九天。

物候?qū)W這門科學(xué)接近生物學(xué)中的生態(tài)學(xué)①和氣象學(xué)中的農(nóng)業(yè)氣象學(xué)。物候?qū)W的研究首先是為了預(yù)報農(nóng)時，選擇播種日期。此外還有多方面的意義。物候資料對于安排農(nóng)作物區(qū)劃，確定造林和采集樹木種子的日期，很有參考價值，還可以利用來引種植物到物候條件相同的地區(qū)，也可以利用來避免或減輕害蟲的侵害。中國有很大面積的山區(qū)土地可以耕種，而山區(qū)的氣候、土壤對農(nóng)作物的適應(yīng)情況，有很多地方還有待調(diào)查。為了便利山區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，開展山區(qū)物候觀測是必要的。

物候?qū)W是關(guān)系到農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)的科學(xué)，我們要進一步加強物候觀測，懂得大自然的語言，爭取農(nóng)業(yè)更大的豐收。

古代詩詞中的物候簡單些說，物候就是植物的萌發(fā)、開花、結(jié)果、凋謝和某些動物的遷徙、冬眠等活動，反映了氣候和節(jié)令的變化。從這個角度講，中國古詩歌中包容著極其豐富的物候知識。

比如“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知?！保ㄌK軾題惠崇《春江晚景》）早春天氣，鴨子最先感知春江水暖，嬉戲水中。

“天寒水鳥自相依，十百為群戲落暉。過盡行人都不起，忽聞冰響一齊飛?！保ㄇ赜^《還自廣陵》）晚冬時節(jié)，水鳥相依，一聲冰響，群鳥驚飛。鴨子與小鳥同是春天的使者。

“黃梅時節(jié)家家雨，青草池塘處處蛙?！保ㄚw師秀《約客》）詩中出現(xiàn)的三種物象，表明了春末夏初梅子黃熟時的節(jié)令特點。

黃巢《題菊花》說：“颯颯西風(fēng)滿院栽，蕊寒香冷蝶難來?！本栈ǖ蛄?，蝴蝶斂跡，雖不著一“秋”字，秋令的陣陣涼意卻撲面而來。

至于李白的《塞下曲》，則把讀者引向另一個世界：“五月天山雪，無花只有寒，笛中聞?wù)哿荷丛?。”五月正值仲夏，在?nèi)地早已是百花凋謝之日，而地處西北邊塞的天山（祁連山）仍舊積雪覆蓋，無楊柳與花草，表明在黃河流域海拔超過四千多米的地方，既無夏季又無春秋的特點。由此不難看出內(nèi)地跟塞外氣候的差異之大。

涉筆物候的古詩中往往會看到前人的農(nóng)事和軍事活動。如范成大的《四時田園雜興》：“蝴蝶雙雙入菜花，日長無客到田家。”這兩句寫江南晚春鄉(xiāng)村的詩，藉蝴蝶入菜花的描述襯托農(nóng)夫農(nóng)婦農(nóng)事忙碌。再看文同的《早晴至報恩山寺》：“煙開遠水雙鷗落，日照高林一雉飛。大麥未收治圃晚，小蠶獨臥斫桑稀?！鄙下?lián)描繪了一幅遠山高林、野鳥飛翔的生動畫圖；下聯(lián)寫了春夏之交農(nóng)夫農(nóng)婦收麥、整菜、采桑、喂蠶，忙碌不堪的情景，親切動人。而盧綸的“月黑雁飛高，單于夜遁逃。欲將輕騎逐，大雪滿弓刀”（《塞下曲》其三）則是寫行軍打仗：敵人夜逃，雁群驚飛，由此引起我軍大將的警惕，遂率領(lǐng)士兵追趕敵騎，充分表現(xiàn)了中華兒女的英雄氣概。

綜觀上述云云，可知我中古典詩歌的物候描寫，不單有文學(xué)方面的藝術(shù)價值，還是研究物候?qū)W及農(nóng)業(yè)、軍事的可貴資料。

研究方法物候?qū)W的基本研究方法是平行觀測法，即同時觀測生物物候現(xiàn)象和氣象因子的變化，以研究其互相關(guān)系。主要是定點觀測生物物候現(xiàn)象的周年變化；按照統(tǒng)一的觀測方法組織物候觀測網(wǎng)，對物候現(xiàn)象同時進行觀測；在短期內(nèi)(3～5天)使用汽車等交通工具進行小地區(qū)的物候觀測；通過地球資源衛(wèi)星照片來分析農(nóng)作物和植被的物候變化；通過試驗來研究物候期受氣候等因子影響時的生理機制。

各種生物物候現(xiàn)象的出現(xiàn)日期，雖然每年隨氣候條件變化而變，但在同一氣候區(qū)內(nèi)，如果不受局地小氣候的影響，其先后順序每年保持不變。在不同的氣候區(qū)域內(nèi)，由于生物品種和氣候條件的組合發(fā)生變化，物候現(xiàn)象的順序就會改變。物候現(xiàn)象的順序性是編制自然歷和預(yù)報農(nóng)時的基礎(chǔ)。

由于氣候分布的地帶性和非地帶性，物候現(xiàn)象隨緯度、經(jīng)度和高度的變化具有推移性的特點。如1918年霍普金斯提出的生物氣候定律：在其它因素相同的條件下，北美溫帶地區(qū)，每向北移緯度1°向東移經(jīng)度5°，或上升約122米，植物的階段發(fā)育在春天和初夏將各延期四天；在晚夏和秋天則各提前四天等等。

物候?qū)W研究已成為生態(tài)系統(tǒng)的分析和管理的一個方面，在物候區(qū)劃、農(nóng)作物的合理配置、山區(qū)垂直分布帶土地的合理利用、防止環(huán)境污染和三廢利用等方面，正進行著大量的物候?qū)W研究工作。除對物候現(xiàn)象作宏觀研究外，已經(jīng)開始對植物器官內(nèi)部形態(tài)的變化進行觀察研究。在研究氣象條件對生物物候影響方面，已開始利用人工氣候室進行實驗研究，及建立氣象條件和生物物候變化的數(shù)學(xué)模式等研究

建立全國物候觀測網(wǎng)現(xiàn)有的觀測網(wǎng)于1962年建立，由中國科學(xué)院地理研究所領(lǐng)導(dǎo)，約有60個觀測點，并規(guī)定全國共同觀測46種動植物（木本植物33種、草本植物2種、動物11種），資料以年報形式出版。近年國家氣象局系統(tǒng)也進行自然物候和作物物候觀測，以農(nóng)業(yè)物候觀測較有特色。

應(yīng)用將物候?qū)W應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和氣候?qū)W研究。在農(nóng)業(yè)方面：編制自然歷；指示和預(yù)報季節(jié)的早晚；作為指示播種和除草的指標；掌握放蜂放牧的季節(jié)；預(yù)報蟲害的發(fā)生期；進行作物品種的生態(tài)分類；估計植物品種的種植季節(jié)和推廣范圍。在氣候方面：用物候方法作小區(qū)域和山區(qū)的氣候調(diào)查；研究歷史時期氣候變遷；用物候劃分季節(jié)。在林業(yè)方面：據(jù)其掌握采種和造林季節(jié)。在地理學(xué)方面：用物候和植物作為自然區(qū)劃或農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃的指標或輔助指標。聯(lián)邦德國、美、蘇、日等國也很重視物候的觀測和研究，如聯(lián)邦德國現(xiàn)有2700個觀測點，60年代初建立了“歐洲國際物候觀測園網(wǎng)”。

發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢和特點是：

①由偏重于農(nóng)業(yè)氣象研究發(fā)展為偏重于生態(tài)研究。

②觀測精度有所提高，觀測植物的物種都選用相同的無性系。

③把新技術(shù)，如計算機制圖、遙感技術(shù)等

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院