论文部分内容阅读
植物物候学是研究植物从展叶到果熟的生长繁殖周期的学科,对引种植物进行物候研究可以了解其生长周期以及适应性;另外,植物物候被认为是对气候变化响应最敏感的指标之一,结合局域环境条件的研究还可以反映出植物从萌芽到果熟整个过程中各个环节的影响因子和控制因素,对下一步的迁地保护工作提供合理、有效的指导。本研究利用定植于西双版纳热带植物园的热带引种植物长达20年以上的物候资料(1973-1999年),结合植物园内同期的气候资料,对西双版纳热带植物园内气候特征、引种植物的物候节律及其对气候变化的响应进行了研究,结果显示: (1)西双版纳地区自1960年来,年均气温上升0.133℃/10y,年均地表温上升0.065℃/10a,相对全国总体的增暖速率而言较缓。同时,热量因子年间变异程度及极端温度出现的程度均呈下降趋势。西双版纳热带北缘的特殊地理位置决定其热量相对于典型的热带地区不足,因此变暖的气候条件将可能有利于这里热带植物的生长与繁殖。 (2)在西双版纳热带植物园区域,太阳辐射各分量均呈现单峰型变化特征,在中午时分出现最大值。从太阳辐射日总量来看,旷地总辐射为10.90-19.21MJm-2,反射辐射为2.42-4.15 MJ m-2,净辐射为4.22-7.21 MJ m-2,有效辐射为4.26-5.43MJ m-2;在不同的种植园区,受高大树木遮蔽的沟谷雨林、龙脑香林和树木园的太阳辐射各分量的数值均较低,与旷地的比值较小,总辐射仅占旷地的2.8-20.2%,反射辐射占旷地的2.0-23.0%,净辐射占旷地的4.8-33.4%,有效辐射占旷地的-0.5-2.6%;遮蔽较小的种植园区百果园,太阳辐射各分量的数值则较高,与旷地的比值较大,总辐射占旷地的28.5-67.8%,反射辐射占旷地的26.5-52.5%,净辐射占旷地的25.4-91.4%,有效辐射占旷地的10.6-16.7%。伴随引种植物成长,种植园区的植被结构特征对太阳辐射的作用已经与当地的原生林或次生林相当,具有了明显林下辐射的特征,数值较低,时间变化较小,而在仅有低矮树木的种植园区,其太阳辐射数值和时间变化接近旷地。 (3)西双版纳热带植物园中定植的各地来源的引种植物,从其营养生长物候来看,均能根据西双版纳气候的节律,形成与本地植物相似的物候节律,季节性较明显,说明其生长适应较好;而引种植物的繁殖物候期受气候因子影响相对较小,季节性稍差,其适应性有待于进一步研究;西双版纳热带北缘的地理位置,使其气温相对典型热带地区较低,导致引种植物各个物候期均不同程度受到月均低温的控制,因此应重视引种植物对低温适应性的评估,并对其采取一定的防寒措施;由于引种植物受降雨量影响较本地植物更大,因此旱季对引种植物进行适量的水分补充是十分必要的。 (4)多数植物(67%)在研究的区间都表现出物候变化的趋势。在雾凉季展叶的植物更容易出现展叶期推迟,而这与主要由雾凉季最高温的上升和日照时数的下降有关;由于气温的上升,4种植物的生长季出现了显著的延长;根据开花的时间不同,雨季开花的5种植物出现花期缩短的趋势,其主导因素为显著下降的雨季日照时数。由于生长季的延长可能对植物生长发育比较有利,但是花期的缩短有可能降低传粉成功率,从而影响到植物的繁殖。 (5)西双版纳1974年初出现了极端低温天气,低温过去之后气温迅速回升使得81%的引种植物萌叶期提前,同时极端低温也造成35%的引种植物在该年没有出现开花;引种植物均能顺利度过了1974年的最冷时期,并出现萌叶物候,这意味着引种植物在经历极端低温之后都能够进行正常的生长活动,但该年较低的开花比例说明极端低温对引种植物繁殖活动的不利影响大于其对生长活动的影响;另外,来源不同的引种植物对西双版纳极端低温的适应能力区别也比较明显,其适应能力大小顺序为:亚洲来源植物>美洲来源植物>非洲来源植物。 另外,本研究还数码图像技术的连续物候观测数据进行了分析,研究证明该方法对物候的估算结果精确度很高(绝对误差为-3到1天),可用于野外长期的观测中;另外该方法所得到的连续观测数据,用于气候对物候影响的研究中也比传统物候观测资料更加可靠,这为建立植物物候观测网提供了技术的支持。