目 录引言 丰富多样的植物物候现象............................................................ 1第1章 植物物候日历 ........................................................................... 6第1节 物候日历与季相变化........................................................ 7第2节 物候日历与二十四节气.................................................. 12第3节 物候日历与界限温度...................................................... 17第4节 物候日历与物候预报...................................................... 21第5节 物候日历与植物造景...................................................... 27第2章 植物物候季节 ......................................................................... 37第1节 万紫千红的春季.............................................................. 38第2节 绿色深沉的夏季.............................................................. 45第3节 色彩斑斓的秋季.............................................................. 49第4节 万木萧疏的冬季.............................................................. 55第5节 植物物候的色彩美.......................................................... 56第6节 植物物候与树木冻害...................................................... 60第3章 植物物候节律与气温节律 ..................................................... 66第1节 植物物候与气温的顺序相关性节律.............................. 66第2节 植物物候与气温的准年周期性节律.............................. 84第3节 植物物候与气温的超年波动性节律.............................. 89第4章 春花期和秋叶期的统计分析 ................................................. 93第1节春花期和秋叶期的趋势变化.......................................... 95第2节春花期和秋叶期的统计模拟.......................................... 99第5章 春花期和秋叶期的过程模拟 ............................................... 111第 1节物候现象发生的机理和模型........................................ 111第 2节春花期的过程模拟及其检验........................................ 117第 3节秋叶期的过程模拟及其检验........................................ 120第 4节观赏植物物候过程模拟讨论........................................ 123参考文献................................................................................................ 127附录 1 国家植物园的物候日历 ........................................................ 132附录 2 植物物候观测方法 ................................................................ 177第1节 植物物候观测的基本规则............................................ 177第2节 木本植物物候观测标准................................................ 178第3节 草本植物物候观测标准................................................ 184附录 3 观测植物物种简介 ................................................................ 186附录 4 四十载物候情缘 ——记北京大学城市与环境学院教授陈效逑.................... 229附录 5 国家植物园观花植物花历 .................................................... 237附录 6 各季节开始的指示物候现象 ................................................ 246
序国家植物园位于北京小西山和寿安山山前洪积扇的顶部,地势平坦开阔,背风向阳,地理坐标为 40°0′21″N, 116°11′38″E,平均海拔高度 60~ 80米,是集植物科学研究、植物知识普及、游览观赏休憩、种质资源保存、新优植物推广等功能于一体的大型综合性植物园。国家植物园总体规划中确立了香山路以北侧重科学普及和休闲旅游、香山路以南侧重引种保护和科学研究的功能划分,并分属北京市政府和中国科学院。 2021年 12月 28日,国务院批复同意在中国科学院植物研究所(南园)和北京市植物园(北园)现有条件的基础上设立国家植物园。 2022年 4月 18日,国家植物园在北京正式揭牌。本书以国家植物园北园为研究对象。北园植物展览区包括观赏植物区(专类园)、树木园、盆景园、温室花卉区等。观赏植物区由月季园、碧桃园、牡丹园、芍药园、丁香园、海棠栒子园、木兰园、宿根花卉园、集秀园(竹园)、梅园 10个专类园组成。园内栽培的植物以北方乡土植物为主,兼顾南方观赏植物和濒危植物。北园的规划面积为 400公顷,现已建成开放游览区 200余公顷,园内引种栽培植物 10 000余种(含品种),近 150万株,是目前中国北方最大的植物园,也是专门从事植物引种驯化理论研究和实验的科研基地。 1979年春季,笔者在首都师范大学杨国栋教授的指导下开始在北园进行定株和定期的植物物候观测。 1979— 1990年,由杨先生和笔者共同进行观测,分别记录; 1990— 1995年,笔者因出国留学,暂停了物候观测,由杨先生继续开展观测; 1995— 2006年,恢复由笔者和杨先生共同进行观测;其后,由笔者开展观测至今。在此期间,共积累了 100余种植物 40余年的物候观测记录。在 1995年撰写《北京地区的物候日历及其应用》一书时,杨先生和笔者曾整理了 1979— 1987年的物候观测记录。此后,因忙于教学和科研工作,一直没有抽出时间和精力整理这份第一手物候资料。 2015— 2016年,在硕士研究生张维琦的协助下,利用近一年的时间,细心查对杨先生物候记录本的复印件和笔者的物候记录本,披沙拣金,终于完成了 1979— 2013年北京市植物园物候观测数据库的建立并编制了一份详细的物候历。 2020— 2021年,在硕士研究生唐菱珮的协助下,完成了 2014— 2020年物候观测记录的整理并对物候历进行了补充和修编。本书利用这些新整理出来的物候数据和统计与模型分析的方法,系统阐述了数十年来国家植物园植物物候时序和季节韵律的基本特征,并进行了植物物候发生日期对气候变化响应的模拟与预测研究。从内容上看,本书兼顾学术性和科学普及性,既可为研究者和学生提供植物物候探索的参考,又可为大自然爱好者提供物候观察与赏析的指南。在本书完成之际,回顾 40余年来从事植物物候学观测与研究的缘起和经历,笔者衷心感谢学业导师杨国栋教授长期以来的精心指导与密切合作,感谢张维琦和唐菱珮两位同学的辛勤付出。同时,感谢于萍博士协助制作 “国家植物园观花植物花历 ”和“观测植物物种简介”。陈效逑2023年 5月1日于北京大学
本书是作者在多年观察的物候数据资料和学术研究基础上写成,在内容上兼顾学术性和科学普及性,既可为相关研究者和大学及中学学生提供植物物候探索与课外科技活动的参考,又可为自然爱好者和旅游者提供物候观察与赏析的指南。
陈效逑 ---------------------------- 陈效逑,1958年生于北京,北京大学城市与环境学院二级教授。1994年在德国法兰克福大学获博士学位,主要从事植物物候学研究,主持国家自然科学基金项目7项,发表学术论文90余篇,独著德文和英文物候学著作各1部,合著英文物候学著作3部、中文物候学著作1部。曾任国际生物气象学会物候学委员会主席(2005—2008)和副主席(2009—2024),获北京市科技进步奖三等奖(1997)。主讲的“自然地理学”被评为北京市精品课程(2007),编著的《自然地理学原理》被评为北京高等教育精品教材(2008),获北京市高等学校教学名师奖(2009)和北京市高等教育教学成果奖二等奖(2018)。
本书利用在国家植物园亲自观测获得的100余种观赏植物的第一手物候观测资料,首先,编制了涵盖114种1136个植物物候现象的国家植物园物候日历,它是迄今为止国内外编制的时间序列最长、项目最丰富的一份物候日历,在确定当地的物候二十四节气、指示农业生产的时宜、物候期预测、植物物候造景和展示植物物候时序美等方面具有重要的应用价值。其次,划分了国家植物园的12个物候季节,并阐述了各季节内的植物形态、色彩和韵律美特征,探讨了极端低温事件对植物生长发育的影响。进而,揭示了国家植物园主要植物物候现象发生的节律性及其与气温节律性的关系,包括顺序相关性节律、准年周期性节律和多年波动性节律。最后,利用统计与过程模型的方法,模拟了主要观赏植物春季开花和秋季叶变色日期年际变化对气候变化的响应特征,为物候期的预测提供了有效的手段。从内容上看,本书兼顾学术性和科学普及性,既可为研究者和大、中学学生提供植物物候探索与课外科技活动的参考,又可为自然爱好者和旅游者提供物候观察与赏析的指南。