全 文 ：中国农学通报 2016,32(22):26-31
Chinese Agricultural Science Bulletin
干旱荒漠区18种锦鸡儿属植物物候特征研究
张芝萍 1,2，李得禄 1，杜 娟 1，魏林源 1，张卫星 1
（1甘肃省风沙灾害防治重点实验室，甘肃武威 733000；
2甘肃省治沙研究所，兰州 730070）
摘 要：旨在丰富锦鸡儿属植物的物候资料。以民勤荒漠区18种锦鸡儿植物3年的物候观测为资料，运
用聚类分析方法对萌动期、展叶期、开花期和果熟期4个主要物候期进行物候型分析。物候型归并为5
个物候类型，第一层：秦晋锦鸡儿、南口锦鸡儿、小叶锦鸡儿、垫状锦鸡儿、邦卡锦鸡儿、川西锦鸡儿。第
二层：狭叶锦鸡儿、灰毛小叶锦鸡儿、树锦鸡儿、粉刺锦鸡儿、刺叶锦鸡儿。第三层：中间锦鸡儿、柠条锦
鸡儿、荒漠锦鸡儿、甘蒙锦鸡儿。第四层：红花锦鸡儿、黄刺条。第五层：绢毛锦鸡儿。聚合的物候类型
基本上遵从植物的生态型特征，较系统聚类法直接用样本聚合的类型更加科学合理。
关键词：锦鸡儿；物候期；观测；聚类分析
中图分类号：S718.3 文献标志码：A 论文编号：casb15120123
Phenological Characteristics of 18 Species Caragana sinica (Buchoz) Rehd. Plants in Arid Desert Area
Zhang Zhiping1,2, Li Delu1, Du Juan1, Wei Linyuan1, Zhang Weixing1
(1Laboratory of Sand Hazards and Combat Desertification in Gansu Province, Wuwei Gansu 733000;
2Gansu Desert Control Research Institute, Lanzhou 730070)
Abstract: The aim was to enrich the phenological data of Caragana sinica (Buchoz) Rehd. plants. The 3-year
phenological observation data of 18 species of Caragana sinica (Buchoz) Rehd. plants in Minqin desert area
were used as material. The phenological types of 4 main phenophases (germination period, sprouting leaves,
flowering and fruit ripening) were analyzed by cluster analysis. The phenological types were grouped into 5
layers. The first layer: Caragana purdomii, Caragana zahlbruckneri Schneid., Caragana microphylla, Caragana
tibetica, Caragana bongardiana, Caragana Sichuan. The second layer: Caragana stenophylla, Caragana
microphylla, Caragana arborescens, Caragana pruinosa, Caragana acanthophylla. The third layer: Caragana
intermedia, Caragana korshinskii, Caragana roborovskyi, Caragana opulens. The fourth layer: Caragana rosea,
Caragna fruten. The fifth layer: Caragana hololeuca Bunge ex Kom.. The cluster phenological types
substantially complied with ecological characteristics of plant, and the result was more scientific and
reasonable compared with that of hierarchical clustering method which directly clustered samples.
Key words: Caragana sinica (Buchoz) Rehd.; phenophase; observation; cluster analysis
0 引言
20世纪 80年代以来，由于气候变暖，有些地区许
多物候现象发生了明显变化，春季物候期提前，秋季物
候期推迟，植物的生长季节也得到延长[1]。锦鸡儿属
[Caragana sinica (Buchoz) Rehd.]植物是黄土高原植被
的重要组分，具有固氮、耐旱的特性，对荒漠地区的植
被恢复具有重要意义。民勤荒漠植物园自 20世纪 60
年代中后期就开始了对锦鸡儿属树种的引种栽培。之
前大多研究都侧重于民勤荒漠区各种植物的物候综合
研究，而在极端干旱地区对于荒漠化树种物候研究较
基金项目：国家自然基金“弃耕地风蚀特征及其对沙尘暴物质的贡献研究”(31460219)。
第一作者简介：张芝萍，女，1984年出生，甘肃天水人，硕士，研究方向为水土保持与荒漠化防治研究。通信地址：730070甘肃省兰州市安宁区北滨河
西路390号，Tel：0931-7606109，E-mail：yuyuyu01@126.com。
收稿日期：2015-12-15，修回日期：2016-05-16。
张芝萍等：干旱荒漠区 18种锦鸡儿属植物物候特征研究
少，因此在民勤沙生植物园开展关于荒漠化植物的物
候研究，以便提供更具体的数据关于荒漠植物物候方
面的，所以本次试验主要针对民勤植物园现有保存品
种的锦鸡儿树种进行物候观测，初步了解了民勤沙生
植物园锦鸡儿属18个品种的物候特性，对今后引进锦
鸡儿属其他品种提供了基础资料。
1 材料和方法
1.1 观测区概况
民勤沙生植物园位于中国西北部腾格里沙漠西
缘。西北面为巴丹吉林沙漠，西南及南面为祁连山地
理位置为102°59′ E、38°34′ N，气候属温带大陆性极干
旱气候，具有明显的沙漠气候特征，风大沙多，降水稀
少，气候干燥，光照充足，太阳辐射强烈，热量丰富，年
平均日照时间 2832.1 h；年均平均气温 7.4℃，最热 7
月，平均气温 22.4℃，最冷 1月，平均气温-10.3℃，大于
10℃的积温 3248.8℃，无霜期 178天；空气相对湿度年
平均 47%；年平均降水量 110 mm，且大多集中在 7—9
月，占全年降水量的 73%；年平均蒸发量 2644 mm，天
然分布的植物以沙旱生的灌木、小灌木和草本植物为
主，一般盖度在15%以下，原生植被主要以旱生、盐生
的沙生灌木、半灌木和多年生草本为主[2]。
1.2 观测材料
民勤沙生植物园从 1974年被中国科学院列为全
国物候观测网点之一，本研究选择锦鸡儿属的18种锦
鸡儿（见表1）。每一品种生长正常、无损伤、无病虫害
的植株作为观测对象，分别在2007年、2008年、2009年
进行物候观测，以及进行锦鸡儿的物候分析[3]。
1.3 观测方法
根据锦鸡儿树种生长发育的情况，如芽萌动期包
括芽膨大期和芽开放期，展叶期包括展叶始期和展叶
盛期，每天观测 1次，开花期包括开花始期、开花盛期
和开花末期，每 2~3天观测 1次。气象站距离物候观
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
名称
刺叶锦鸡儿
黄刺条
树锦鸡儿
邦卡锦鸡儿
柠条锦鸡儿
中间锦鸡儿
小叶锦鸡儿
甘蒙锦鸡儿
粉刺锦鸡儿
秦晋锦鸡儿
荒漠锦鸡儿
红花锦鸡儿
狭叶锦鸡儿
灰毛小叶锦鸡儿
垫状锦鸡儿
南口锦鸡儿
绢毛锦鸡儿
川西锦鸡儿
拉丁学名
Caragana acanthophylla
Caragna fruten
Caragana arborescens
Caragana bongardiana
Caragana korshinskii
Caragana intermedia
Caragana microphylla
Caragana opulens
Caragana pruinosa
Caragana purdomii
Caragana roborovskyi
Caragana rosea
Caragana stenophylla
Caragana microphylla
Caragana tibetica
Caragana zahlbruckneri Schneid
Caragana hololeuca Bunge ex Kom
Caragana erinacea Kom
地点
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
民勤沙生植物园
表1 试验材料及来源
测样地约 1 km，气象观测项目主要有气温、气压、风
速、风向、降水、蒸发、地温、日照时数和冻土深度等，按
照中国国家地面气象观测规范进行观测。
1.4 观测内容
观测记录锦鸡儿属18个品种的叶芽膨大期、叶芽
开放期、展叶始期、展叶盛期、花序或花蕾出现期、开花
始期、开花盛期、开花末期、果实成熟期、果实脱落始
期、果实脱落末期、叶变色始期、叶全部变色期、开始落
叶期、落叶末期等全部时间。
2 结果与分析
2.1 18种锦鸡儿的物候分析
通过对民勤荒漠区锦鸡儿属18个品种的连续3年
的观测，得出了以下物候期数据，详见表 2，狭叶锦鸡
儿，矮灌木，高 0.3~0.9 m，花冠黄色，旗瓣圆形或宽倒
·· 27
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
名称
邦卡锦
鸡儿
中间锦
鸡儿
狭叶锦
鸡儿
荒漠锦
鸡儿
甘蒙锦
鸡儿
小叶锦
鸡儿
粉刺锦
鸡儿
柠条锦
鸡儿
树锦鸡
儿
垫状锦
鸡儿
川西锦
鸡儿
绢毛锦
鸡儿
刺叶锦
鸡儿
年份
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
芽开始
膨大期
86
86
85
82
86
89
94
86
89
87
86
83
81
78
82
95
86
89
83
89
89
90
86
92
104
86
89
91
86
92
87
88
99
110
86
89
83
83
83
芽开放
期
99
91
92
93
93
99
101
100
99
95
88
92
86
82
89
98
100
103
90
93
92
95
93
96
108
97
99
95
97
96
94
104
101
117
93
99
91
86
92
开始展
叶期
95
97
99
101
97
103
108
104
103
102
93
96
91
86
92
107
109
106
95
98
99
104
100
99
113
104
101
104
100
99
102
109
103
120
100
102
95
89
95
展叶盛
期
105
106
109
110
118
117
117
115
112
112
97
103
101
97
99
120
124
125
107
106
117
112
118
109
116
109
106
116
113
117
110
118
109
123
104
109
109
97
104
花蕾花序
出现期
107
118
116
99
101
103
104
113
109
99
100
96
93
100
103
109
109
103
110
118
99
99
104
99
110
104
99
106
104
99
107
111
139
133
106
103
98
99
99
开花始
期
120
124
122
117
113
109
119
119
117
110
104
99
117
113
114
129
124
125
120
124
117
116
113
109
116
109
106
117
109
109
119
121
151
138
113
109
115
103
102
开花盛
期
131
133
127
120
118
117
128
124
124
115
109
102
125
115
119
126
133
130
129
133
125
120
118
117
121
113
109
121
118
117
125
134
155
144
118
117
122
106
106
开花末
期
155
153
151
134
133
144
144
133
150
125
119
117
145
129
129
147
153
144
151
153
144
134
149
139
132
135
150
150
128
144
152
147
166
152
130
127
126
133
127
果实成
熟期
198
170
166
164
161
150
165
161
150
166
157
150
163
161
150
181
184
150
182
177
124
160
163
150
165
161
170
178
159
166
195
190
200
196
170
150
156
146
139
果实开始
脱落期
207
177
178
173
177
170
168
170
170
170
167
166
170
167
170
188
192
165
190
202
165
172
179
170
173
170
178
195
168
178
206
214
246
177
175
160
183
154
149
果实脱
落末期
217
213
201
179
184
191
182
182
195
177
177
185
175
170
181
198
200
201
200
254
191
178
188
191
178
182
191
203
177
200
211
261
257
212
182
191
189
161
152
叶开始
变色期
270
305
293
282
283
293
252
275
268
269
298
268
270
319
304
274
290
293
234
275
268
290
283
293
234
220
273
252
290
268
252
275
268
236
220
268
234
275
268
叶全部
变色期
293
335
323
297
303
304
292
307
283
292
307
283
300
335
323
300
298
304
290
293
293
300
303
304
274
254
293
305
303
273
292
293
283
269
275
283
287
293
322
开始落
叶期
290
335
304
292
298
313
262
298
293
287
324
293
292
335
310
292
303
308
255
307
293
297
299
308
247
298
299
285
290
287
270
303
293
255
293
293
255
298
313
落叶末
期
301
356
346
305
331
323
305
335
320
314
349
320
314
356
346
318
314
320
297
349
308
318
331
320
297
324
313
323
335
320
300
335
320
292
307
320
313
344
346
表2 18个锦鸡儿物候观测
·· 28
张芝萍等：干旱荒漠区 18种锦鸡儿属植物物候特征研究
卵形，花期5月上旬，果期6月中旬。灰毛小叶锦鸡儿，
灌木植物，高 1~2.6 m，花冠黄色，旗瓣宽倒卵形，花期
5月上旬，果期 6月下旬。秦晋锦鸡儿，灌木，高 1.5~
3 m，展叶期是 4月底，花期 5月初，花冠黄色，旗瓣宽
倒卵形，果期7月初。绢毛锦鸡儿，灌木，高0.3~0.6 m，
展叶期是 5月初，花期 5月是下匈，果期是 7月中旬。
红花锦鸡儿是灌木，高0.4~1 m，花盛期是4月下匈，花
较密，花凋谢时花冠呈现紫红色，灌丛高 0.9~1.4 m左
右。而川西锦鸡儿，花期5月初，花稀，种子少，灌丛高
0.9 m左右，刺长而且密。种子成熟较早的是川西锦鸡
儿和红花锦鸡。甘蒙锦鸡儿和荒漠锦鸡儿展叶期基本
在4月上旬，荒漠锦鸡儿花期在4月中下旬，株高0.55~
0.7 m左右，种子少，甘蒙锦鸡儿花期在 4月末，种子
少，高 0.6~1.2 m左右，刺长，枝叶稀疏。树锦鸡儿、黄
刺条、刺叶锦鸡儿展叶盛期基本在4月中下旬，树锦鸡
儿、黄刺条花期都在 4月下旬，树锦鸡儿有明显主干，
树冠大，花繁叶茂，现树高2~3 m左右；黄刺条，树叶蜡
质，花色鲜艳、较密，植株高 0.8~1.0 m左右，小叶锦鸡
儿花期在 5月中旬，叶片小，高 1.2~1.5 m左右，花少，
没有成熟的种子。中间锦鸡儿萌动期较晚，在 4月下
旬，株高 1.5~2.0 m左右，花期在 4月底 5月初，冠丛较
大，枝叶茂密。南口锦鸡儿，高0.8~1.5 m，展叶盛期是
4月中下旬，开花盛期是5月下旬，花冠黄色，倒卵形或
近圆形，果期7月。种子成熟最晚的是刺叶锦鸡儿，在
7月中旬。甘蒙锦鸡儿种子成熟也比较晚，在 7月中
旬。粉刺锦鸡儿，灌木，高 0.4~1 m。展叶期是 4月中
匈，花期5月初，果期6月下旬。垫状锦鸡儿，矮灌木，
高 0.2~0.4 cm，常呈垫状。花期 5月初，果期 6月底。
根系发达，萌芽力强。柠条锦鸡儿，灌木，高 1.6~5m，
根系发达，展叶期是4月下匈，花期是5月初，花单生，
花冠黄色，果期是 6月上旬，种子呈不规则肾形，淡褐
色。卡邦锦鸡儿，灌木，展叶期 4月初，花期是 5月上
匈，果实成熟期是7月中旬。
2.2 18种锦鸡儿的物候聚类分析结果
聚类统计 18种锦鸡儿物候类群关系矩阵（见图
1），欧氏距离数据产生的第一层：秦晋锦鸡儿、南口锦
鸡儿、小叶锦鸡儿、垫状锦鸡儿、邦卡锦鸡儿、川西锦鸡
儿。该类群的主要特征是：芽开放期和展叶期很接近，
从果实脱落到叶初变色持续时间较长，叶开始变色后
即出现落叶，叶全变色期较晚。第二层：狭叶锦鸡儿、
灰毛小叶锦鸡儿、树锦鸡儿、粉刺锦鸡儿、刺叶锦鸡
儿。展叶期和开花期比较接近，叶开始变色后和落叶
期比较接近，叶全变色期较晚。第三层：中间锦鸡儿、
柠条锦鸡儿、荒漠锦鸡儿、甘蒙锦鸡儿。该类群的主要
特征是：开花期和展叶期很接近，从果实脱落到叶初变
色持续时间较长，叶开始变色后即出现落叶，叶全变色
期较晚。第四层：红花锦鸡儿、黄刺条，展叶期和开花
期比较接近，叶开始变色、落叶期和落叶期都比较接
红花锦
鸡儿
灰毛小
叶锦鸡
黄刺条
秦晋锦
鸡儿
南口锦
鸡儿
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
2007
2008
2009
85
86
88
115
88
93
80
86
89
95
79
88
100
86
89
91
100
106
104
100
97
84
88
99
104
86
99
95
97
92
115
109
109
112
104
101
91
97
103
112
93
103
109
100
99
101
124
117
118
109
103
101
109
106
118
104
109
117
118
117
97
109
109
108
104
103
98
103
99
108
106
99
105
113
113
109
124
122
120
113
106
109
112
106
117
119
109
122
119
117
114
170
130
125
115
109
115
115
114
125
124
117
126
124
124
118
192
143
140
129
117
117
132
127
131
153
127
131
141
170
148
201
150
169
177
150
151
170
150
181
170
150
181
161
185
155
211
160
185
192
155
155
177
170
187
177
170
187
170
201
160
261
191
190
213
166
159
275
201
207
191
191
203
177
216
236
275
293
243
220
268
234
284
293
263
263
268
262
275
268
305
306
323
292
298
293
288
298
304
291
275
293
292
307
282
262
319
304
262
307
293
252
307
310
272
303
308
272
293
293
318
344
323
300
335
308
300
335
313
305
335
320
305
335
320
名称 年份 芽开始膨大期
芽开放
期
开始展
叶期
展叶盛
期
花蕾花序
出现期
开花始
期
开花盛
期
开花末
期
果实成
熟期
果实开始
脱落期
果实脱
落末期
叶开始
变色期
叶全部
变色期
开始落
叶期
落叶末
期
续表2
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近。第五层：绢毛锦鸡儿，展叶期、开花期、果实成熟期
都比较接近，叶开始变色、叶全变色期和落叶期时间呈
现梯度。
3 讨论
物候型越多说明植物适应环境的差异性较大[7]。
依据在同一物候期各观测植物物候期分布的差异大
小，其物候型数与相应的物候期差异相一致，其与直接
按聚类结果划分物候型数相比，更加科学合理。
聚类分析反映了 18种锦鸡儿品种与生境之间适
应关联程度，聚类结果反映出两个重要的信息，一是不
同植物适应能力存在差别，是自然选择的结果。二是
植株个体不代表群体的适生，因此聚类分析研究植物
物候特征的同时，治理沙化过程中植物种选择应重视
群体表现，才能达到抑制风沙活动的目的。
4 结论
根据连续 3年的观测结果可得结论，民勤植物园
内上述18个锦鸡儿品种在自然生长状态下，都可以正
常生长，但是有一定的物候差异。垫状锦鸡儿、红花锦
鸡儿、黄刺条和树锦鸡儿，花色鲜艳，枝繁叶茂，可做园
林绿化树种。但是在林业生态建设和干旱荒漠防治风
沙中，狭叶锦鸡儿、灰毛小叶锦鸡儿、小叶锦鸡儿、柠条
锦鸡儿、中间锦鸡儿，耐旱性强，喜生于通气良好的沙
地、沙丘及干燥山坡地，是干旱草原、荒漠草原地带的
先锋树种。小叶锦鸡儿的应用最广泛，主要用于干草
原区造林，中间锦鸡儿能在大沙丘上生长主要用于固
沙造林。秦晋锦鸡儿、绢毛锦鸡儿，一般生长在海拔高
达1700 m的黄土丘陵、阳坡。对于高海拔生态造林有
一定的贡献[8-14]。因此此次研究一方面补充锦鸡儿在
荒漠区物候研究方面的不足，另一方面为荒漠区生态
环境保护和植被利用提供科学依据。
参考文献
[1] Both C, Visser M E. Adjustment to climate change is constrained by
arrival date in a long-distance migrant bird[J].Nature,2001,411:296-
298.
[2] Crick H Q P, Dudley C, Glue D E, et al. UK birds are laying eggs
earlier[J].Nature,1997,388:526.
[3] 常兆丰,韩福贵,仲生年.民勤荒漠区植物物候型特征及其与气温
的关系[J].生态学杂志,2009,28(5):820-826.
[4] 常兆丰,韩福贵,仲生年.民勤荒漠区物候与四季划分研究[J].中国
农业气象,2009,30(3):308-312.
[5] Zhang J Y, Dong W J, Fu C B, et al. The Influence of vegetation
cover on summer precipitation in China: Antagonistically of NDVI
and climate data[J]. Advances in Atmospheric Sciences,2003,20(6):
1002-1006.
[6] Fang J Y, Yoda K. Climate and vegetation in China (V): Effect of
climatic factors on the upper limit of distribution of evergreen
broad-leaved forest[J]. Ecological Research,1991(6):113-125.
[7] 常兆丰,韩福贵,仲生年.民勤荒漠区植物物候型特征及其与气温
的关系[J].生态学杂志,2009,28(5):820-826.
[8] Fang J Y, Yoda K. Climate and vegetation in China (IV).
图1 18种锦鸡儿物候聚类分析
秦晋锦鸡儿
南口锦鸡儿
小叶锦鸡儿
垫状锦鸡儿
邦卡锦鸡儿
川西锦鸡儿
狭叶锦鸡儿
灰毛小叶锦鸡儿
树锦鸡儿
粉刺锦鸡儿
刺叶锦鸡儿
中间锦鸡儿
柠条锦鸡儿
荒漠锦鸡儿
甘蒙锦鸡儿
红花锦鸡儿
黄刺条
绢毛锦鸡儿
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张芝萍等：干旱荒漠区 18种锦鸡儿属植物物候特征研究
Distribution of tree species along the thermal gradient[J].Ecological
Research,1990,5:291-302.
[9] 常兆丰,韩福贵,仲生年.甘肃民勤荒漠区18种乔木物候与气温变
化的关系[J].植物生态学报,2009,33(2):311-319.
[10] 盛红梅,陈拓,安黎哲,等.锦鸡儿属植物的遗传多样性及其种间关
系[J].中国沙漠,2005,25(5):697-701.
[11] 高景文,刘胜君,毕克军,等.浅谈物候观测对林业科技生产的重要
性[J].内蒙古科技与经济,2002(5):97.
[12] 常兆丰.民勤人工绿洲的形成、演变及其可持续性探讨[J].干旱区
研究,2008,25(1):1-9.
[13] 常兆丰,赵明,韩福贵,等.民勤沙区主要植物的物候特征[J].林业科
学,2008,44(5):58-64.
[14] 常兆丰,赵明.民勤荒漠生态研究[M].兰州:甘肃科学技术出版社,
2006.
[15] Piao S L, Fang J Y, Zhou L M. Philippe Ciais: varistions in satellite-
derived phenology in China’s temperate vegetation[J].Global
Change Biology,2006,12:672-685.
[16] Arnold J H, Vliet V, Overeem A, et al. The influence of temperature
and climate change of the timing of pollen release in the
Netherlands[J]. International Journal of Climatology, 2002, 22:
1757-1767.
[17] 李新荣,张景光,李玉俊,等.我国北方荒漠化地区主要灌木种的物
候学研究[J].自然资源学报,1999,14(2):128-134.
[18] 杨自辉,俄有浩.干旱沙区 46种木本植物的物候研究——以民勤
沙生植物园栽培植物为例 [J].西北植物学报,2000,20(6):1102-
1109.
[19] 红雨,王林和.臭柏群落在不同演替阶段叶片含水量、叶绿素含量
变化的研究[J].内蒙古师范大学学报:自然科学版,2008,37(1):94-
97.
[20] 中科院南京土壤研究所土壤物理研究室.土壤物理性质测定法
[M].北京:科学出版社,1978.
·· 31