[科普中國]-物候觀測

觀測對象

物候觀測一般選擇的觀測對象為：①常見的、分布較廣的動、植物；②本氣候帶內(nèi)特有的動、植物；③指示性強、特別是每隔幾天就有明顯物候現(xiàn)象出現(xiàn)的動、植物；④所處地形、植被和條件等生態(tài)環(huán)境有代表性的觀測對象；⑤有古代觀測資料或眾多國家都有過觀測資料的物候現(xiàn)象。

觀測項目物候觀測項目主要有：

（1）物候相觀測，是觀測動植物群體有否出現(xiàn)候應(yīng)現(xiàn)象(如動物的砸化、換毛、洄游等，植物的出芽、拔節(jié)、開花等)；

（2）物候日觀測，是觀測動植物群體物候相出現(xiàn)的日期，有物候始日、盛日、終日等；

（3） 物候期觀測，是觀測動植物群體某一物候相持續(xù)的時段(自始日經(jīng)盛日到終日)。將動植物觀測與其生長發(fā)育期內(nèi)天氣、氣候變化的資料，結(jié)合動植物的種類和品種差異一并研究，可分析物候日和物候期反常的原因。1

觀測類別（1）自然物候觀測

主要觀測家燕、布谷鳥等候鳥，蟋蟀、蟬等昆蟲和青蛙、蟾蜍等兩棲動物的始見或始鳴及終見或終鳴的時間；此外，還觀測霜、雪、雷鳴和結(jié)冰等氣象、水文現(xiàn)象的初終日期。這類觀測一般不固定地點，多在氣象站附近進行。自然物候觀測還包括對某些林木花草的觀測，木本植物以開花結(jié)實 3年以上的中齡樹為宜，草本植物宜在較空曠、有代表性的地方進行。

（2）農(nóng)業(yè)物候觀測

包括各種作物、林木、果樹、牧草和畜禽等生育狀況的觀測。其中，作物物候觀測在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用較廣。林木、果樹的物候觀測與自然物候中的同類對象類同。

（3）作物物候觀測

這是為了對一個地區(qū)主要作物品種各個發(fā)育期的氣象條件作出鑒定，因而對的氣象要素和處在主要發(fā)育期的狀況的觀測要同步進行。觀測時間在不漏測不遲測的前提下，根據(jù)不同發(fā)育期出現(xiàn)的規(guī)律確定，一般從發(fā)育期始期前開始一直到發(fā)育期末期，期間保持連續(xù)觀測。依照作物的不同，可定株觀測，也可不定株。觀測點設(shè)4個,觀測地段相對固定，面積不小于 3畝。進入發(fā)育期植株的百分率>10%為發(fā)育期始期，>50%為普遍期，>80%為末期。

觀測內(nèi)容舉例一、 果樹( 木本) 物候期觀測

果樹年生長周期可劃分為生長期和休眠期，而物候期的觀測著重生長期的變化。其觀測記載的主要內(nèi)容有芽膨大、芽開放、展葉、花蕾或花序出現(xiàn)、開花、果實成熟、落葉等。觀測時各樹種間物候期的劃分界線要明確，標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一。

芽的觀測包括芽膨大期和芽開放期。葉的觀測包括：展葉始期，即觀測樹上有個別枝條上的芽出現(xiàn)第一批平展的葉片；展葉盛期，在觀測樹上有半數(shù)枝條上的小葉完全平展；葉片變色期，即秋季正常生長的植株葉片變黃或變紅；落葉期，全樹有5% 的葉片正常脫落為落葉始期， 25%葉片脫落為落葉盛期， 95%葉片脫落為落葉終期。2

二、 草本植物的觀測

萌芽期。地下芽出土或地面芽變成綠色的日期。多年生和兩年生草本具有地面芽和地下芽，一年生草本的種子中具有胚芽。當(dāng)?shù)孛嫜孔優(yōu)榫G色，或地下芽、胚芽萌發(fā)出土?xí)r，就是草本植物的萌芽期。

展葉期。植株上開始展開小葉，就是進入展葉期，分別記載展葉始期和展葉盛期。

開花期。當(dāng)植株上初次有個別花的花瓣完全展開，就進入了開花期，記載花序或花蕾出現(xiàn)期、開花始期、開花盛期、開花末期、第2次開花期等。當(dāng)有10% 的植株達(dá)到某發(fā)育期時，記為始期; 當(dāng)有50% 植株出現(xiàn)某發(fā)育期時，記為盛期; 花瓣凋謝，植株上僅留有少數(shù)花時，記為開花末期。

果實或種子成熟期。分別記載果實開始成熟期、果實全熟期、果實脫落期、種子散布期。果實或種子成熟主要根據(jù)顏色決定。

黃枯期。可分為開始黃枯期、普遍黃枯期和全部黃枯期。以下部基生葉是否黃枯為準(zhǔn)，植株下部基生葉開始黃。2

三、 作物觀測

植株生長高度和種植密度的測定。植株高度是作物生長狀況的主要標(biāo)志之一。禾谷類作物一般是從三葉普遍期起開始測量高度，以后在每個發(fā)育普遍期都要測量。種植密度是構(gòu)成農(nóng)作物產(chǎn)量的主要因素之一。分蘗作物宜在某些發(fā)育期（如三葉期或定苗期）求出單位面積上的株(穴)數(shù)。

植株生長狀況評定。這是分析氣象條件對作物生長發(fā)育影響的客觀標(biāo)準(zhǔn)，通常采用三級標(biāo)準(zhǔn)進行評定。

田間工作記載。一般記錄項目包括、、育苗、田間管理等的日期、名稱、方法、數(shù)量、質(zhì)量、效果等。

產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析。旨在鑒定氣象條件對產(chǎn)量的影響。分析項目有空殼率、秕谷率、穗粒數(shù)、千粒重、每畝子粒重、莖稈重等。3

物候觀測方法以植物物候觀測為例。

一、 直接觀測

（1）人工記錄

人工記錄通過記錄特定植物或種群生長與發(fā)育過程( 發(fā)芽，展葉，葉片枯黃等) 的出現(xiàn)日期進行物候的觀測研究，是較為傳統(tǒng)的方式。人工記錄主要是采用一定的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，記載群落內(nèi)關(guān)鍵或優(yōu)勢植物種群的展葉、開花和凋落等物候信息。同時，人工記錄也包括各類書籍和資料中關(guān)于物候方面的記載。為研究氣候變化背景下植物和群落的長期物候變化，以及重構(gòu)過去氣候等研究提供了重要的直接數(shù)據(jù)。

人工記錄是最為直觀、準(zhǔn)確的物候獲取方法。由于其可以得到植物發(fā)育過程中的各個物候，使得植物不同生長發(fā)育階段的研究得以實現(xiàn)。但需要指出的是，一方面人工記錄只能實現(xiàn)對群落內(nèi)有限植物種的物候觀測，同時，多區(qū)域的連續(xù)觀測需要較多的人力投入; 另一方面，不同觀測人員的判斷標(biāo)準(zhǔn)可能存在一定差別，特別是對于群落的人工記錄更為明顯，在準(zhǔn)確反映整體群落或生態(tài)系統(tǒng)尺度的物候變化方面存在較大的不確定性。4

（2）相機拍攝

利用高分辨率數(shù)字相機可以實現(xiàn)對植物生長狀況的連續(xù)觀測。通過對單株植物的高頻自動拍照和人工目測圖像解譯，提取和確定植物生長發(fā)育階段等方面的信息，以獲取植物的物候變化。相對于人工記錄方式，相機在安裝和調(diào)試完成后，可自動運行，減少了人工成本以及人工觀測帶來的環(huán)境的破壞干擾。更為重要的是其可進行高頻、連續(xù)的取樣，避免了關(guān)鍵物候時期的遺漏。與人工記錄方式相似，該方法也往往用于群落內(nèi)有限物種的動態(tài)監(jiān)測，對于物種豐富的群落而言，監(jiān)測對象的增加需要較大的設(shè)備成本和人工投入。此外，對單個植株的自動拍照技術(shù)只能提取物種水平的物候信息，無法反映群落和生態(tài)系統(tǒng)尺度的物候變化。4

二、間接觀測

相對物候直接觀測的對象為葉片、單株植物或種群，植被物候的間接獲取則強調(diào)對生態(tài)系統(tǒng)植被冠層生長過程的整體觀測。同時，相較于小范圍和非連續(xù)的物候直接觀測，間接提取途徑往往基于連續(xù)觀測數(shù)據(jù)獲取長時間和大尺度的植被物候信息。數(shù)據(jù)主要包括：溫度觀測資料、地面通量觀測數(shù)據(jù)、近地面遙感資料、近地面遙感資料等。

觀測注意要點一、 選擇物候觀測點和物候觀測對象

（1）選擇物候觀測點。

在進行物候觀測以前，首先應(yīng)選定觀測點。觀測點要符合以下2 項原則: ①地點要穩(wěn)定，可以進行多年觀測，不必移動。因為在一個固定地點進行觀測的年代越長，記錄的物候資料就越寶貴。因此，沒有特殊原因，最好不要更換觀測地點。②觀測地點要有代表性，必須考慮到地形、土壤、植被等情況，盡可能選在平坦或相當(dāng)開闊的地方。物候觀測點選定之后，要將地名、生境、海拔、地形( 平地、山地、凹地、坡地等) 、位置( 在建筑物的哪邊，距離建筑物多遠(yuǎn)) 和土壤性質(zhì)等詳細(xì)記載下來，作為檔案保存。

（2）選擇物候觀測對象。

木本植物選擇當(dāng)?shù)爻Ｒ?、分布較廣、指示性強、對季節(jié)變化反映明顯、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系密切、群眾常用的為主，且是裸地栽培或野生者，生長健壯的達(dá)到開花結(jié)實3 年以上的植株3 ～ 5 株進行觀測。如山地可選等高梯田內(nèi)的植株觀察; 如株間差異大時，應(yīng)按類選定代表樹對全株進行觀察，并進行點( 代表株) 面( 生產(chǎn)果園) 結(jié)合觀測，才能確定各物候期。草本植物單株間物候期的差異較大，為避免偶然性，最好選擇彼此靠近的數(shù)十株作為觀測對象。

二、 觀測項目、記載方法的標(biāo)準(zhǔn)和要求

各物候期的觀測項目、記載方法要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和要求，才能進行比較。對每一物候期的起止日期必須記清。物候觀測要隨看隨記，不要憑記憶在事后補記。

三、 物候期觀測的時間，根據(jù)不同時期而定

春夏季正是各種植物的萌發(fā)、展葉、開花繁殖時期，各種物候現(xiàn)象天天不同，最好每天觀測一次，如果時間不允許，也要做到隔日觀測。到了秋季，可以隔日或3 d 觀測一次。冬季的初冬和冬末還須進行觀測，不可漏掉，到了隆冬季節(jié)則必須注意觀測河流開始結(jié)冰、流冰和流冰終止日期。

四 、觀測人員要固定

觀測人員不宜時常變更，更不能幾個人輪班觀測。因為物候現(xiàn)象時刻變動，由一個人去觀測，前后才有聯(lián)系，如果輪班觀測，各人對物候期特征標(biāo)志的認(rèn)識未必相同，這樣前后的記錄就會沒有連貫性。2