全 文 ：书广 西 植 物 Ｇｕｉｈａｉａ　３２（４）：４８７－４９３　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２０１２年 ７ 月 　
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３１４２．２０１２．０４．０１３
气候变化对桂林植物物候的影响
廖雪萍１，３，李耀先２，黄梅丽１，李永健３，史彩霞４，徐圣璇１
（１．广西区气候中心，南宁５３００２２；２．广西气象学会，南宁５３００２２；３．广西大学，
南宁５３０００４；４．广西气象科技服务中心，南宁５３００２２）
摘　要：利用线性倾向估计、Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ突变检测等方法，对桂林气候（１９５１～２００９年）和３种植物物候
（１９８３～２００９年）的趋势变化特征进行了分析，并探讨了物候期与气温、日照、降水等气象因子的相关性及其
对主要气候影响因子的响应情况。结果表明：在当地气候变化背景下，桂林市植物物候期发生了不同程度的
变化，春季物候期提前，秋季物候期推迟，绿叶期延长；平均气温是影响植物物候期最为显著的气象因子，气温
每增高１℃，春季物候平均提前５ｄ左右，秋季物候平均推迟８ｄ左右，绿叶期延长约２７ｄ；春季物候和绿叶期
的突变一般发生在气温突变之后，但秋季物候期突变与其影响月份气温的突变并无关系。以上分析说明植物
物候对气候变化响应比较敏感，通过分析气候和植物物候变化的规律，掌握气候对当地植物物候的可能影响，
可为农业生产、生态环境监测和评估等提供理论依据。
关键词：气候变化；植物物候；线性倾向估计法；Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ法；桂林
中图分类号：Ｑ９４８　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１０００－３１４２（２０１２）０４－０４８７－０７
＊ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｎ　ｐｌａｎｔ
ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｇｕｉｌｉｎ
ＬＩＡＯ　Ｘｕｅ－Ｐｉｎｇ１，３，ＬＩ　Ｙａｏ－Ｘｉａｎ２，ＨＵＡＮＧ　Ｍｅｉ－Ｌｉ　１，
ＬＩ　Ｙｏｎｇ－Ｊｉａｎ３，ＳＨＩ　Ｃａｉ－Ｘｉａ４，ＸＵ　Ｓｈｅｎｇ－Ｘｕａｎ１
（１．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｃｌｉｍａｔｅ　Ｃｅｎｔｒｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３００２２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３００２２，
Ｃｈｉｎａ；３．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３０００４，Ｃｈｉｎａ；４．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ
Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３００２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌｉｎｅａｒ　ｔｒｅｎｄ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｅｔｃ．ｗｅｒｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉ－
ｇａｔｅ　ｔｅｎｄｅｎｃｉｅｓ　ｏｆ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｄｕｒｉｎｇ　１９５１－２００９ａｎｄ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｉｎ　１９８３－２００９，ａｓ　ｗｅｌ　ａｓ
ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｓｕｎｓｈｉｎｅ　ｄｕｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ，ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｔｅｎｄｅｎｃｉｅｓ
ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｖｅｎｔｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ，ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｉｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ａｂ－
ｒｕｐｔ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｎ　ｔｅｎｄｅｎｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｌｉｎｋａｇｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｖｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｉｎ　ｖａｒｙｉｎｇ　ｄｅ－
ｇｒｅｅｓ　ａｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｌｏｃａｌ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ，ｔｈｅ　ｐｌａｎｔ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ　ｔｅｎｄｅｄ　ｔｏ　ｈａｖｅ　ｓｐｒｉｎｇ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ　ａｄｖａｎｃｅ　ａｎｄ　ａｕｔｕｍｎ　ｐｈｅ－
ｎｏｌｏｇｙ　ｄｅｌａｙ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ　ｗａｓ　ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ．Ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　ａ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｆａｃｔｏｒ　ｇｒｅａｔｌｙ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ
ｔｈｅ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ，ａｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｂｙ　１℃ ｗｏｕｌｄ　ａｄｖａｎｃｅ　ｓｐｒｉｎｇ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ　ｂｙ　５ｄ，ｄｅｌａｙ　ａｕｔｕｍｎ
ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ　ｂｙ　８ｄ，ｂｕｔ　ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ　ｂｙ　２７ｄ．Ｇｅｎｅｒａｌｙ，ｔｈｅ　ｓｕｄｄｅｎ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｎ　ｓｐｒｉｎｇ　ｐｈｅｎｏｌ－
ｏｇｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｒｅｅｎ－ｌｅａｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ　ａｐｐｅａｒｅｄ　ａｆｔｅｒ　ｔｈａｔ　ｉｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ａｆｔｅｒ　ａｂｒｕｐｔ　ｐｏｉｎｔ
ｓｈｏｗｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｉｓｅ　ｆｏｒ　ｓｐｒｉｎｇ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｖｅｎｔｓ　ｈａｐｐｅｎｅｄ　ｉｎ　ａｄｖａｎｃｅ　ａｎｄ　ｌｏｎｇｅｒ　ｇｒｅｅｎ－ｌｅａｆ　ｓｔａｇｅ．Ｂｕｔ
ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｎｏｔ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｊｕｍｐ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ａｕｔｕｍｎ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ａｂｒｕｐｔ　ｐｏｉｎｔ　ｆｏｒ　ａｉｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
＊ 收稿日期：２０１１－０９－０１　　修回日期：２０１２－０２－２９
基金项目：广西自然科学基金重点项目（桂科自０９９１０２３Ｚ）［Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｂｙ　Ｋｅｙ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ（０９９１０２３Ｚ）］
作者简介：廖雪萍（１９６９－），女，广西北流人，硕士，高级工程师，主要从事气候变化方面的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｌｉａｏｇｘｑｈｚｘ＠１２６．ｃｏｍ。
Ａｓ　ａ　ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｗａｓ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ，ａｎｄ　ｉｔ　ｗｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｂａｓｉｓ
ｆｏｒ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ；ｐｌａｎｔ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ；ｌｉｎｅａｒ　ｔｒｅｎｄ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；Ｇｕｉｌｉｎ
　　物候指生物受气候和水文、土壤等环境因子影
响而出现的以年为周期的自然现象，植物物候包括
发芽、展叶、开花、叶变色、落叶等，它是植物长期适
应季节性变化的环境而形成的生长发育节律（张福
春，１９８５）。由于全球气候变暖，许多地方的气温、降
水和日照等气候要素发生了变化，植物物候也发生
了相应的变化。目前气候变化对植物物候的影响研
究主要集中于春、秋季物候和生长季对气候变化的
响应方面，主要考虑的气候要素有气温、水分和日照
等，其中以气温讨论居多（陈效逑等，２００１；马鹏里
等，２００７；黄珍珠等，２００７；高祺等，２０１０）。张福春
（１９９５）的研究认为，冬季平均气温偏高不利于打破
冬季芽的休眠，反而会使得植物的开花期推迟；而
Ｓｐａｒｋｓ等（１９９７）、徐雨晴（２００５）、蒲金涌等（２００８）
研究认为，发芽、展叶、开花等春季物候期提前，落叶
等秋季物候期推迟，生长季相对延长。但气象因子
到底是怎样影响植物物候期的变化？这个问题在我
国的研究不多，在广西地区的研究更少。
关于气候变化和物候变化，国内外的研究大多
局限于气候因子“渐变”和物候“渐变”的研究，而忽
略了事物变化的另一个重要的方面———“突变”的研
究。事实上，渐变和突变组成事物变化的全过程（符
淙斌等，１９９５）。事物的突变对人类文明和自然生态
系统变化会产生重大的影响，有时甚至造成灾难性
的后果（施少华，１９９３）。因此，借助于突变理论及其
方法来研究气候突变与物候突变，可使得该类研究
更趋完善。桂林市地处广西壮族自治区东北部，既
是世界著名的风景游览城市和中国历史文化名城，
又是广西重要的林木、水果生产基地，研究全球气候
变暖背景下桂林物候的变化特征及其对气候变化的
响应，对预报当地农时、指导农事活动、保护生态环
境，以及促进当地经济社会可持续发展等，具有重要
的理论和现实意义。
１　资料来源与研究方法
１．１资料来源
桂林市气候资料（１９５１～２００９年）和植物物候
资料（１９８３～２００９年）均来自广西区气象信息中心。
气候资料为桂林市地面气象观测站的平均气温、日
照时数、降水量。春夏秋冬四季的划分按照３～５
月、６～８月、９～１１月和１２月至次年２月。物候观
测以桂林市雁山农业气象试验站内植物为观测对
象，选取了当地具有代表性的楝树（Ｍｅｌｉａ　ａｚｅｄａ－
ｒａｃｈ）、葡萄（Ｖｉｔｉｓ　ｖｉｎｉｆｅｒａ）、枣树（Ｚｉｚｙｐｈｕｓ　ｊｕｊｕ－
ｂａ）３种植物。选取的５个主要物候期为展叶始期、
开花盛期、叶变色始期、落叶始期和绿叶期，各植物
物候期的样本数均为２７个。
１．２研究方法
为便于计算和分析，植物物候期需转换为距离
同年１月１日的天数（１月１日为１，以此类推）；利
用线性倾向估计法（魏凤英，２００７）来分析气候因子
和物候期的变化趋势特征；利用 Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ 突
变检测法（符淙斌等，１９９２）对物候期与气温的变化
趋势做突变检验；用ｔ检验法进行显著性检验；通过
各个气候因子与物候期之间的相关性分析、气候因
子突变与物候期突变之间区别与联系的分析，探讨
气候变化对植物物候的影响。
２　结果与分析
２．１气候与物候期的年、季变化趋势
近５９年以来的气候变化趋势分析结果（表１）
表明，桂林市年平均气温呈显著增高趋势；年降水量
呈弱增多趋势（未通过信度检验）；年日照时数呈显著
减少趋势。四季平均气温均呈增高趋势，以冬季、春
季最为显著。降水量在春季和秋季呈减少趋势，夏季
和冬季呈增多趋势；日照时数四季均呈下降趋势。
伴随着当地气候变化，桂林市植物物候期发生了
不同程度的变化；对３种植物展叶始期、开花盛期、叶
变色始期、落叶始期、绿叶期进行的变化趋势倾向率
分析结果见表２；为能更为直观地展现物候期的变化
趋势，绘制了３种植物开花盛期、落叶始期和绿叶期
随时间变化的趋势图（图１）。由表２和图１可见：展
叶始期提前且趋势比较一致，线性倾向率为－３．２３６～
４．５２４ｄ／１０ａ；开花盛期明显提前，趋势倾向率的变化
幅度比展叶始期要大一些，倾向率最大的为－６．１０５ｄ／
１０ａ（楝树）；叶变色始期和落叶始期均一致推迟，葡萄
８８４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３２卷
推迟趋势分别达到３２．７８３ｄ／１０ａ和３４．１２１ｄ／１０ａ，楝
树分别为５．１６５ｄ／１０ａ和７．５８９ｄ／１０ａ，枣树倾向率相
对小些且未通过信度检验；绿叶期呈延长的趋势，其
中楝树和葡萄的绿叶期明显延长。
表１　桂林市各气象要素的线性倾向率（１９５１～２００９年）
Ｔａｂｌｅ　１　Ｌｉｎｅａｒ　ｔｅｎｄｅｎｃｙ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ
ｆａｃｔｏｒｓ　ｄｕｒｉｎｇ　１９５１－２００９ｉｎ　Ｇｕｉｌｉｎ
项目
Ｉｔｅｍ
气温
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
（℃／１０ａ）
日照时数
Ｓｕｎｓｈｉｎｅ
ｈｏｕｒｓ
（ｈ／１０ａ）
降水量
Ｐｒｅｃｉｐｉ－
ｔａｔｉｏｎ
（ｍｍ／１０ａ）
春季Ｓｐｒｉｎｇ　 ０．１６７＊＊＊ －４．２４１ －１７．９７２
夏季Ｓｕｍｍｅｒ　 ０．０４４ －２１．７５３＊＊＊＊ ２５．６１７
秋季Ａｕｔｕｍｎ　 ０．１２６＊＊ －１４．２４０＊＊ －１１．２３５
冬季 Ｗｉｎｔｅｒ　 ０．１７３＊＊ －１２．１２６＊＊ ４．６５０
全年Ｙｅａｒ　 ０．１２６＊＊＊＊ －５８．５９５＊＊＊＊ １．０６１
１月Ｊａｎ． －５．５６＊＊
１～２月Ｊａｎ．ｔｏ　Ｆｅｂ． －８．０５＊＊
１～３月Ｊａｎ．ｔｏ　Ｍａｒ． ０．１７＊ －１１．１４＊＊
１～４月Ｊａｎ．ｔｏ　Ａｐｒ． ０．１８＊＊ －１４．０５＊＊
２～４月Ｆｅｂ．ｔｏ　Ａｐｒ． ０．２３＊＊＊ －１５．５３
３～４月 Ｍａｒ．ｔｏ　Ａｐｒ． ０．１８＊＊
３～５月 Ｍａｒ．ｔｏ　Ｍａｙ －４．２４
４月Ａｐｒ． ０．２３＊
９～１０月Ｓｅｐｔ．ｔｏ　Ｏｃｔ． ０．１０＊
１０月Ｏｃｔ． ０．２０＊＊
　注：＊、＊＊、＊＊＊、＊＊＊＊分别表示线性趋向率通过０．１、０．０５、０．０１、
０．００１信度检验。下同。
　Ｎｏｔｅ：＊，＊＊，＊＊＊，＊＊＊＊ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｌｉｎｅａｒ　ｔｒｅｎｄ　ｔｅｓｔｓ　ａｒｅ　ｓｉｇ－
ｎｉｆｉｃａｎｔ（Ｐ＜０．１，０．０５，０．０１，０．００１）ｉｎ　ｏｒｄｅｒ．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｂｅｌｏｗ．
２．２气候变化与植物物候期的相关分析
通过对３种植物物候期与上年９月至当年１１
月各种时段组合的气象因子的相关性分析（因绿叶
期是展叶始期到落叶末期这一生长季的时间段，时
间跨度从春季一直到秋季，所以仅分析了与当年气
象要素的相关），可看出不同时段的气温、日照、降水
对植物各个物候期的影响程度明显不同；表３列出
了各物候期相对应的主要影响时段的气象要素及其
与物候期的相关系数（日照和降水，仅列出通过０．１
显著性水平检验的相关系数）。对３个气象因子的
检验结果表明，它们之间是相互独立的。
从表３看出：①展叶始期、开花盛期与其发生时
和发生前１～３个月的平均气温相关性非常显著，且
呈一致负相关，反映了气温升高，植物的春季物候期
提前这一现象；叶变色和落叶始期与其发生时和发
生前１个月的平均气温呈一致正相关，反映了气温
升高，植物的秋季物候期推迟，但枣树的两个物候期
均未通过显著性检验，说明它对平均温度的反映并
不敏感；绿叶期与当年温度相关性呈一致正相关，反
映了气温升高，可使植物生长季延长，其中楝树和葡
萄的相关性显著。②展叶始期、开花盛期与其发生
时和发生前１～３个月的日照时数相关性显著，且呈
一致负相关，说明了日照的减少（表１）可使得植物
的春季物候期推迟。而植物的春季物候期变化，事
实上是提前的，这说明了日照的变化对春季植物物
候变化的影响实际上并不明显，主要的影响因子是
气温的变化。无论哪个时段，秋季物候期、绿叶期与
日照都无明显相关。③仅枣树的展叶始期与降水呈
显著的负相关关系。２～４月降水量呈减少趋势（表
１），故降水量的减少会使枣树的展叶始期推迟，而事
实上该物候期是提前的，这说明了降水的变化对枣
树展叶始期变化的影响实际上并不明显，主要的影
响因子还是气温的增高。④从前面表１的分析已
知，桂林市以冬季气温升幅最大，春季次之。由表３
表２　３种植物的物候期及其变化趋势（１９８３～２００９年）
Ｔａｂｌｅ　２　Ｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｖｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　３ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ　ｄｕｒｉｎｇ　１９８３－２００９
项目Ｉｔｅｍ
楝树Ｍｅｌｉａ　ａｚｅｄａｒａｃｈ 葡萄Ｖｉｔｉｓ　ｖｉｎｉｆｅｒａ 枣树Ｚｉｚｙｐｈｕｓ　ｊｕｊｕｂａ
倾向率
（ｄ／１０ａ）
平均物
候期
（月／日）
最早物
候期
（月／日）
最迟物
候期
（月／日）
倾向率
（ｄ／１０ａ）
平均物
候期
（月／日）
最早物
候期
（月／日）
最迟物
候期
（月／日）
倾向率
（ｄ／１０ａ）
平均物
候期
（月／日）
最早物
候期
（月／日）
最迟物
候期
（月／日）
展叶始期Ｅａｒｌｙ　ｌｅａｆ－
ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ
－３．２４２　 ０３／２２　０２／１０　０４／１７ －４．５２４＊＊ ０３／２０　０３／０２　０４／０３ －３．２３６＊＊ ０４／１４　０４／０５　０４／２７
开花盛期Ｆｌｏｗｅｒ
ｆｌｏｕｒｉｓｈｉｎｇ
－６．１０５＊＊＊ ０４／１８　０４／０６　０５／０４ －３．６２６＊＊＊ ０４／２８　０４／２０　０５／０６ －２．６９８＊＊ ０５／１５　０５／０６　０５／２８
叶变色始期Ｅａｒｌｙ
ｌｅａｆ－ｃｏｌｏｒｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ
５．１６５＊ ０９／２５　０８／２３　１０／２６　３２．７８３＊＊＊＊ １０／０５　０８／０１　１１／２２　 ２．４５８　 ０９／２４　０８／０８　１１／０８
落叶始期Ｅａｒｌｙ
ｄｅｆｏｌｉａｔｉｏｎ
７．５８９＊＊ ０９／２７　０９／０３　１０／３０　３４．１２１＊＊＊＊ １０／０９　０７／１５　１１／２８　 ３．９８３　 １０／０１　０８／１０　１１／１２
绿叶期Ｇｒｅｅｎ－ｌｅａｆ
ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ
８．６２６＊ ２６６ｄ ２２７ｄ ３０２ｄ２８．８５８＊＊＊＊ ２５７ｄ １８９ｄ ２９７ｄ ０．９７７　 ２１３ｄ １８３ｄ ２３４ｄ
　
９８４４期　　　　　　　　　　　　廖雪萍等：气候变化对桂林植物物候的影响
图１　开花盛期（ａ）、落叶始期（ｂ）和绿叶期（ｃ）
距平值随时间变化趋势图
Ｆｉｇ．１　Ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　３ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｆｌｏｗｅｒ
ｆｌｏｕｒｉｓｈｉｎｇ（ａ），ｅａｒｌｙ　ｄｅｆｏｌｉａｔｉｏｎ（ｂ）ａｎｄ　ｇｒｅｅｎ－
ｌｅａｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ（ｃ）ｆｒｏｍ　１９８３ｔｏ　２００９
可见，楝树和葡萄春季物候的早晚与冬、春季气温的
升高有显著负相关关系；枣树春季物候的早晚与春
季气温的升高有显著负相关关系，而进一步的研究
发现，其展叶始期与２～３月平均气温的相关系数
达－０．５３５（通过０．０１显著性检验），开花期１～４月
和冬季１２～１月的相关系数达－０．５２３和－０．５２２（均
通过０．０１显著性检验），故枣树春季物候的早晚与
冬、春季气温的升高之关系也很大。⑤与春季物候
变化情况相比，秋季物候期变化与气温的相关系数
小许多，显著性检验结果也差一些，即相关程度要差
一些，可能与其前期生长时段，即夏季气温增幅不明
显有一定的关系。
　　以上分析表明，植物物候期变化与一定时段内
气象要素密切相关，植物的物候期的早晚波动主要
取决于气温的高低，日照时数其次，降水对其影响不
明显。植物物候期的变化，主要是气温变化引起的。
２．３气温变化对植物物候期影响
表１结果显示，除夏季外，气温在各季、年、月的
增高均显著；从对各个植物物候期与各个气候要素
的相关性分析结果可知，物候期对气温的响应最敏
感，平均气温是影响植物物候期最为显著的气象因
子；多数物候期的年际变化均通过信度为０．１的显
著性检验。因此，可以利用其与对应影响时段气温
两者的距平之比，计算出物候期对气温变化响应的
幅度大小（表４）。从表４看出，当影响月（１～３月或
３～４月）的平均气温升高１℃，展叶始期提前４．１～
７．７ｄ，３种植物平均提前５．５ｄ；当影响月的平均温
度升高１℃，开花盛期提前３．４～６．４ｄ，３种植物平
均提前４．５ｄ；当１０月或９～１０月的平均气温升高
１℃，楝树和葡萄的叶变色始期、落叶始期分别推迟
３．８～１０．５ｄ、４．５～１１．８ｄ；若当年平均气温升高１
表３　气象要素的主要影响时段及其与３种植物物候期的相关系数
Ｔａｂｌｅ　３　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｈａｓｅｓ　ｏｆ　３ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ
项目Ｉｔｅｍ
楝树Ｍｅｌｉａ　ａｚｅｄａｒａｃｈ 葡萄Ｖｉｔｉｓ　ｖｉｎｉｆｅｒａ 枣树Ｚｉｚｙｐｈｕｓ　ｊｕｊｕｂａ
气温 日照 气温 日照 气温 日照 降水量
展叶始期Ｅａｒｌｙ
ｌｅａｆ－ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ
－０．７７９＊＊＊＊
（１～３月）
－０．４９１＊＊
（１～２月）
－０．７３６＊＊＊＊
（１～３月）
－０．５９７＊＊＊
（１～３月）
－０．７１８＊＊＊＊
（３～４月）
－０．３６９＊
（１月）
－０．５３８＊＊＊
（２～４月）
开花盛期
Ｆｌｏｗｅｒ　ｆｌｏｕｒｉｓｈｉｎｇ
－０．８５１＊＊＊＊
（１～４月）
－０．４８２＊＊＊＊
（１～３月）
－０．８０２＊＊＊＊
（２～４月）
－０．４０７＊＊
（１～４月）
－０．８４４＊＊＊＊
（４月）
－０．５９３＊＊＊＊
（３～５月）
叶变色始期Ｅａｒｌｙ
ｌｅａｆ－ｃｏｌｏｒｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ
０．３８８＊＊
（１０月）
０．３７３＊
（１０月）
０．１９５
（９月）
落叶始期
Ｅａｒｌｙ　ｄｅｆｏｌｉａｔｉｏｎ
０．３３６＊
（９～１０月）
０．３８０＊
（１０月）
０．２５１
（９月）
绿叶期Ｇｒｅｅｎ－
ｌｅａｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ
０．４３０＊＊
（全年）
０．６２５＊＊＊＊
（全年）
０．１５７
（全年）
０９４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３２卷
表４　３种植物物候期随气温 （主要影响时段的）变化趋势 （单位：ｄ／℃）
Ｔａｂｌｅ　４　Ｃｈａｎｇｅ　ｔｅｎｄｅｎｃｙ　ｏｆ　ｐｈｅｎｏｐｈａｓｅｓ　ｏｆ　３ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ　ａｉｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｎ　ｍａｉｎｌｙ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ（ｄ／℃）
项目Ｉｔｅｍ 楝树Ｍｅｌｉａ　ａｚｅｄａｒａｃｈ 葡萄Ｖｉｔｉｓ　ｖｉｎｉｆｅｒａ 枣树Ｚｉｚｙｐｈｕｓ　ｊｕｊｕｂａ
展叶始期Ｅａｒｌｙ　ｌｅａｆ－ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ －７．７＊＊＊＊（１～３月） －４．７＊＊＊＊（１～３月） －４．１＊＊＊＊（３～４月）
开花盛期Ｆｌｏｗｅｒ　ｆｌｏｕｒｉｓｈｉｎｇ －６．４＊＊＊＊（１～４月） －３．４＊＊＊＊（２～４月） －３．７＊＊＊＊（４月）
叶变色始期Ｅａｒｌｙ　ｌｅａｆ－ｃｏｌｏｒｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ　 ３．８＊＊（１０月） １０．５＊（１０月）
落叶始期Ｅａｒｌｙ　ｄｅｆｏｌｉａｔｉｏｎ　 ４．５＊（９～１０月） １１．８＊（１０月）
绿叶期Ｇｒｅｅｎ－ｌｅａｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ　 １６．６＊＊（全年） ３８．１＊＊＊＊（全年）
图２　楝树绿叶期（ａ）、葡萄绿叶期（ｂ）和年平均
气温（ｃ）Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ统计量曲线图
Ｆｉｇ．２　Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃ　ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　Ｍｅｌｉａ　ａｚｅ－
ｄａｒａｃｈｌｅａｆ　ｇｒｅｅｎ　ｐｈａｓｅ（ａ），Ｖｉｔｉｓ　ｖｉｎｉｆｅｒａｌｅａｆ　ｇｒｅｅｎ
ｐｈａｓｅ（ｂ）ａｎｄ　ａｎｎｕａｌ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ｃ）
℃，楝树和葡萄的绿叶期分别延长１６．６ｄ和３８．１
ｄ。由于植物的物种不同，各个物候期对气温变化的
敏感性变化幅度也有所不同，说明对区域气候的变
化，植物适应程度不尽相同；从植物生理角度来看，
如果有些植物不能及时适应当地气候的变化，将会
使植物群落的整体结构改变，进而给周围生态环境
带来较为严重的一系列连锁反应（郑景云等，２００２）。
２．４气温突变对物候期的影响
气候突变指从一种稳定态跳跃式地转变到另一
种稳定态之现象，表现为气候要素在时空上从一个
统计特性到另一个统计特性的急剧变化（符淙斌等，
１９９２）。本研究中，把气象上常用的 Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ
突变方法引入物候学中，并跟据前面的结论，对各物
候期与其影响月气温、对绿叶期与年平均气温的变
化趋势进行突变检验。
　　由于各个物候期不同，相对应影响时段的气温
所在的月份也不同，因此只绘制绿叶期与年平均气
温突变曲线（图２），其余的情况列于表５内。由图２
和表５可知，年平均气温在１９９０年以后开始逐步上
升，突变发生在１９９６～１９９７年之间；在同期，楝树和
葡萄的绿叶期也发生了变化，首先是在气温发生突
变以后，植物绿叶期都表现出了较为一致的延长趋
势，突变点均发生在气温突变以后，楝树在２００１年
左右，葡萄在１９９７年左右。春季物候期（展叶始期、
开花盛期）的突变点一般都发生在其影响月份的气
温突变之后，基本上气温突变发生的一两年之内，物
候期就出现了突变点。但秋季物候期（叶变色始期、
落叶始期）的突变点与其影响月份气温的突变并无
联系，这可能是秋季物候期的环境影响因素因其生
育期时间较长而变得比较复杂，不能只单纯考虑气
温因素的影响。
３　结论与讨论
在桂林市气候变化的影响下，１９８３～２００９年当
地植物的各个物候期均发生了不同程度地变化，表现
为春季物候（展叶始期、开花盛期）提前，秋季物候（叶
１９４４期　　　　　　　　　　　　廖雪萍等：气候变化对桂林植物物候的影响
变色始期、落叶始期）推迟，绿叶期延长，这与Ｓｐａｒｋｓ
等（１９９７）、徐雨晴等（２００４；２００５）、柳晶等（２００７）对春
秋季物候及生长季的研究结论基本相一致。
植物物候期变化与一定时段内气象要素密切相
关。本研究表明，植物物候期早晚波动主要取决于
气温高低、日照时数；其次，降水对其影响不明显。
气温变化主要引起植物物候期的变化，这与Ｎｅｉｌ等
（２００６）、柳晶等（２００７）的研究结果较为一致，他们认
为植物的春季物候主要取决于气温的高低、日照时
数；其次，降水对植物物候期的影响有滞后作用。
表５　３种植物物候期的突变点及主要影响月份气温的突变点
Ｔａｂｌｅ　５　Ｊｕｍｐ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｈａｓｅｓ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｎ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｐｅｒｉｏｄ
项目
Ｉｔｅｍ
楝树Ｍｅｌｉａ　ａｚｅｄａｒａｃｈ 葡萄Ｖｉｔｉｓ　ｖｉｎｉｆｅｒａ 枣树Ｚｉｚｙｐｈｕｓ　ｊｕｊｕｂａ
影响月份气温 物候期 影响月份气温 物候期 影响月份气温 物候期
展叶始期
Ｅａｒｌｙ　ｌｅａｆ－ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ
１９９６～１９９７：
１～３月
１９９７　 １９９６～１９９７：
１～３月
１９９７　 ２０００：３～４月 ２０００～２００１
开花盛期Ｆｌｏｗｅｒ　ｆｌｏｕｒｉｓｈｉｎｇ　 １９９７：１～４月 １９９９～２０００　 １９９７：２～４月 ２０００～２００１　 １９９６～１９９７：４月 １９９７
叶变色始期
Ｅａｒｌｙ　ｌｅａｆ－ｃｏｌｏｒｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ
２００５：１０月 １９９９～２０００　 ２００５：１０月 １９８９～１９９０ — —
落叶始期Ｅａｒｌｙ　ｄｅｆｏｌｉａｔｉｏｎ　 ２００５：９～１０月 ２０００，２００２　 ２００５：１０月 １９９０
绿叶期Ｇｒｅｅｎ－ｌｅａｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｇｅ　 １９９６～１９９７　 ２００１　 １９９６～１９９７　 １９９７
　　对于春季物候期，本研究发现冬季平均气温升
高，开花盛期提前，这与Ｓｐａｒｋｓ等（１９９７）、柳晶等
（２００７）研究发现，冬季平均气温升高，可加速花芽的
发育，从而使得开花期提前的结论较一致，而张福春
（１９９５）、陈效逑等（２００１）的研究认为冬季平均气温
偏高不利于冬季芽的休眠，使开花期推迟。春季物
候期与其发生时和发生前１～３个月的平均气温显
著相关，亦进一步证明了Ａｈａｓ等（２０００）、徐雨晴等
（２００４）、柳晶等（２００７）研究发现的春季物候开始时
期与该物候前１～３个月之间的温度相关性很强之
结论。当主要影响月份的平均气温每增高１℃，展
叶、开花盛期分别提前４．１～７．７ｄ、３．４～６．４ｄ，变
化幅度比一些研究结果的要大一些，如 Ｆｒａｎｋ等
（２００４）发现２～４月的平均温度升高１℃，德国果树
物候开花期提前５ｄ左右；张福春（１９９５）认为春季
物候提前１～３ｄ；而比柳晶等（２００７）等认为当前３
月平均气温升高１℃，展叶、开花盛期分别提前３．６
～７．９、３．９～９．０ｄ的变化幅度要小一些。
与春季物候期变化情况相比，秋季物候期变
化与气温的相关程度差一些，究其原因，可能是秋
季物候在其前期生长时段的夏季和秋季气温变化
幅度相对较小，特别是夏季气温增幅不明显所致；
还可能是秋季物候期的环境影响因素因其生育期
时间较长而变得比较复杂，不能只单纯考虑气温
因素的影响。
对物候期和气温突变之间区别与联系的分析中
发现，秋季物候期突变与其影响月份气温的突变并
无关系；而春季物候期和绿叶期的突变与气温突变
有较好的对应关系，发生突变一般都出现在气温突
变之后，而且都是紧随其后，换言之，当气温从一种
稳定态跳跃式地转变到另一种稳定态时，物候期也
发生了类似的现象，这表明了物候期与气候之间确
确实实存在着某些联系，不同的物候期对气候变化
可以做出不同的响应。
本研究结果显示，受气候变化影响，桂林市３种
植物物候发生了较大程度的改变，该影响可能会导
致严重的后果，我们对此应给予高度重视。其一，冬
季和早春温度的显著升高使得春季提前到来，从而
影响到植物的物候，使它们提前开花、展叶，这将对
那些在早春完成其生活史的植物产生不利的影响，
甚至有可能使其无法完成生命周期而导致灭亡。其
二，化石记录显示一些物种能极快地适应过去的气
候变化；但是一般情况下，许多植物物种适应速度将
跟不上气候变化的速度（Ｍｃｃａｒｔｙ，２００１）；物种在目
前分布范围内若不能忍受气候变化或不能跟随气候
变化迁徙将面临灭绝。其三，由于不同植物物种对
气候变化的反应不同，造成森林生态系统的结构和
物种组成发生较大的变化，如导致植物多样性水平
的下降、许多物种濒危或灭绝，这使得人类与生态环
境系统之间业已建立起来的相互适应关系受到显著
影响和扰动，进而对人类的生存环境和基本生存条
件将可能构成严重的威胁。
除气候因素外，影响植物物候的因子还很多，比
如土壤状况、局部地形等等，植物物候变化研究涉及
的问题很复杂，本文仅讨论了气候因子的影响，至
于，还有待于进一步更全面、更深层次地研究。
２９４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３２卷
参考文献：
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ｎａｒｕｎｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｏｃａｔｉｅｓ（不同产地高良姜挥发油化学成分的研
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３９４４期　　　　　　　　　　　　廖雪萍等：气候变化对桂林植物物候的影响