季前降雨对植物返青期物候的影响

□ 张新雨 方江平，2，3，4，5 屈兴乐，2，3，4，5 唐 佳，2，3，4，5

（1.西藏农牧学院高原生态研究所，西藏 林芝，860000；2.西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学测研究站，西藏 林芝 860000；3.西藏高原森林生态教育部重点实验室，西藏 林芝 860000；4.西藏高原森林生态重点实验室，西藏 林芝 860000；5.西藏自治区高寒植被生态安全重点实验室，西藏 林芝 860000）

曾有研究表明，季前降雨对植物返青期的作用并不大，并且认为在植物返青期间，气温对植物的生长起着主要的作用。然而这一结论在近几年被推翻，已有充分的研究证明，季前降雨是影响植物返青期的主要因素。季前降雨对植物返青期的影响是区域性的，越是在干旱的地区，季前降雨产生的影响越明显。季前降雨为植物返青期生长提供了重要的水分条件，充足的水分改善了土壤条件和气温条件，为植物返青期更好地生长提供了有利的前提条件。

一、气候与植物物候的联系

（一）植物物候的定义

植物物候是指植物在生长过程中产生的规律及其对节候的反应，而反应不是在一个瞬间，常常会有一段时间，所以这段时间也叫植物的物候期。植物的物候及其变化是受植物生长环境影响形成的，其中最主要的影响因素是气候环境［1］。由于全球地形地质的不同，导致气候条件不同，那么不同的气候条件便会造就不同的植物物候。古今中外，有很多关于植物物候的研究，大部分研究证明，气温是影响植物物候及其变化的主要因素，其次就是降水。一些植物还有物候期，尤其是越冬植物。最典型的越冬植物是小麦，小麦的物候期分为越冬期、返青期、起身拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆期和乳熟期等。植物的物候变化是指植物的生长与所处的自然环境的变化，分为季节变化和年际变化。而植物所处的自然环境也有多种因素，包括地形、土壤、气候等因素，本文研究的是气候中的降水对植物返青期物候的影响。因为降水这种因素对自然环境产生的影响是综合性的，它不仅对植物本身产生较大的影响，还会对植物的生长环境产生很大的影响。

（二）气候对植物物候的影响

1.光照因素

植物如果能够吸收充足的光照，产生光合作用，那么植物的生长速度以及效果就会正常；反之，植物则面临着难以生长的局面。在我国一些地区，为了促进植物生长，农民通常会在种植场里安置大棚，然后在大棚里制造出一种与自然光相似的暖光，以促进植物的生长。大棚里不仅满足了植物的温度需要，还为植物提供了重要的光照。但是，有一些植物，光照越短，它们的生长时间越长。例如，一些短光照时间的花，光照时间越长，花期时间就越慢。为了让植物能够早日开花结果，一般会缩短这种植物的光照时间。光照会对植物物候产生不同的作用，并且受自然因素的影响比较大。那么，植物在没有光照的夜间是什么状态呢？夜晚植物会吸收氧气，释放二氧化碳，为维持全球碳氧平衡发挥着重要的作用。尤其在全球持续变暖的情况下，植物对人类生活来说越来越重要。光照对植物的影响有时候在整个气候影响因素里是位居前列的。但是，也不能盲目地增加植物的光照，一定要因地制宜地按照植物的需求来，这样植物的物候才能是正常的［2-3］。

2.温度因素

植物体内有一种物质叫酶，是促进植物生长的主要物质之一。而这种物质在温度越高的环境中，其活跃度也会变得很高。有研究表明，酶在温度很高的环境状况下，会让植物生长的速度更快。根据全球的地理环境可以发现，靠近赤道的地区气温很高，显而易见，赤道地区的植物生长会较两极地区的植物生长得更快。不仅如此，通常情况下，我们吃到的热带水果，如香蕉、火龙果、龙眼和荔枝等，甜度都相当高。这就是由于温度因素影响的植物物候的一种非常明显的表现，这种例子非常常见。长期下来，我们就会发现植物物候伴随温度变化产生的规律。从生活的角度出发，在我国的中部及北部地区，通常都是春夏秋冬四季分明的，这样的情况下，植物的物候便是每个季节都不同；而在我国南部沿海地区，通常是四季如春的天气，相应的植物的物候也是常年不变，除非特殊情况发生，那么植物会提前感知，植物物候也随之发生变化［4］。

3.水分因素

在荒漠地区，许多植物无法生存，这充分说明了水分对植物存活的作用。我国的西北地区仍然存在大面积的荒漠，现在华北地区土地荒漠化的现象也比较严重。为了增加土地中的水分，自古以来，我国研究出许多灌溉方式。土地荒漠化从本质上来说，就是土壤缺水十分严重，土壤缺水一旦严重，植物便没有办法正常生长。在荒漠地区，气温和光照十分充足，但由于水分不足，植物就无法存活。比如在撒哈拉沙漠，靠近赤道的地区，温度高，日照时间长，其他的自然环境都很优越，但是缺少水分导致这里的自然环境很恶劣。如果缺少水分，土壤里的营养物质十分稀缺，再加上温度高，蒸发旺盛，空气中的水分也都被蒸发了，所以植物就无法获取生长过程中所需要的水分。在温带以及亚温带地区，降水量能达到植物的需要。但是降水量不是固定的，每一年的降水量都会发生变化。降水变化一定程度上也会影响植物生长的速度，也就是说，对植物的物候变化产生了一定的影响。降水量是相对的，一个时期内如果降水量过大，也会对植物产生不好的影响。

（二）植物物候期的表现

由于植物的种类很多，植物的物候期表现也是千差万别的，不同的植物物候期的长短以及表现都不同。以果树的物候期举例，果树的物候期分为休眠期、萌芽期、始花期、盛花期、末花期、展叶期、新梢生长期以及果实成熟期。果树的变化是一个长期的过程，一般的果树经历开花结果短则三年，长则五年。在这个过程中，季节气候会产生强烈的变化，果树的物候期也发生了变化，这也是为什么每年结出来的果实都不同。果树在这一期间会经历发芽、抽梢、开花、结果的活动，而果树的根、茎、叶、果也会产生一系列的物候变化。其实，果实在物候期受到自然因素的影响比较大，这也就是说，不同地方的水果不同样，例如同样是苹果，甚至品种都一样，南方的江苏生产的与北方的山东生产的在外观上就大相径庭。这说明了不同地区对植物产生的物候影响。另一方面，一个地区每一年种植出的果实都不一样，这是因为每一年的气候都不一样，可能其中有一年阴雨天较多，植物的日照时间不充足，那么这时果实就比较干瘪；相反，如果一年的光照时间比较充足，降水量也不少，那么这一年的果实可能就比较饱满［5-6］。

二、季前降雨影响植物返青期物候的方式

（一）降水增加土壤中的水分

通常情况下，植物在春季返青，而季前降雨则指的是前一年冬季的降水量，降雪也包含在内。冬季降雪可以为第二年春季植物返青提供很好的条件，因为冬季气温低，很多雪在土地表层无法融化。而到了春季，气温回升，留在土壤中的冰也会慢慢地融化。这样一来，土壤中的水分便增加了，春季的时候蓄积在土壤里面，促进植物的生长。其实，季前降雪在高原地区的效应最明显，因为那里的植物还能在寒冷的冬季存活。在我国北方和东北地区，冬季气温骤降，降雪量十分充足。例如内蒙古高原，那里的植物返青速度非常快，就是因为前一年降雪量充足。等到春季气温回升的时候，冰雪融化，植物的气温以及水分都很充足，所以植被茂盛。我国北方地区的冬季降雪非常充足，所以荒漠化相对而言比较少见。但是植物在返青期间，需要大量的水分，因为在返青之前植物已经在漫长的冬季休眠了很长一段时间。例如小麦，就是返青的一个例子。小麦通常在九月份种植，第二年的五月份丰收，正好经历了季前降雨和春后返青。如果前一年冬季下的雪很多，那么第二年丰收的产量就越多，足以说明冬季降雨对植物返青的作用［7］。

（二）降水减少水分的蒸发量

春季期间，气温渐渐地回升。随着气温的回升，空气中被蒸发的水分也逐渐变多。这就是我国华北地区土地荒漠化发生的时间常常在冬末春初的原因，恰好此时植物返青也需要大量的水分，一定程度上加剧了土地的荒漠化。我国常常有春旱夏涝的说法，因为在我国北部地区、华北地区和东北地区，春季的降水量十分稀少，且多大风，气温和风会蒸发掉空气和地表中的大量水分。因此，我国北方的农作物在春季生长期往往需要大量的人工灌溉，因为如果前一年下的雨不够的话，第二年植物返青时的水分就会缺少，植物的生长也不会顺利。因此，自古以来，我国对于农作物灌溉的研究非常多，不仅有很多种灌溉方式，还有很多种灌溉工具。除此之外，前一年下的雪在地表没有完全融化，阻止了水分下渗，然后第二年春季冰雪融化，土壤的湿度就会增加，地表的水分也会变多。如果春季前有充分的降雨，土壤的湿度就足够高，那么被地表蒸发的水分就影响不大。这就是季前降水对植物生长环境的影响，显而易见，前一年冬季的降水越多，地表的水分越充足，植物返青的效果越好［8］。

三、季前降雨影响植物返青期物候的具体表现形式

（一）加快植物返青的速度

植物在返青期间需要大量的水分，这是毋庸置疑的。度过了漫长的冬季，植物在春季开始发芽后迅速成长，土壤中的水分也在这一期间被大量消耗。在我国的干旱地区，春季的气温回升无疑是加剧了干旱，倘若没有前一年的充分降水，植物生存的一线生机也不复存在。在我国的湿润半湿润地区，春季的气温回升效果可能会好一点，因为植物返青需要充足的热量和水分，满足了这两点，植物返青的速度就会迅速增快。在青藏高原，则形成了独立无二的机制，特殊的地理环境造就了青藏高原特殊的植物物候。由于气候变暖，青藏高原的冻土融化，地表中的水分大量流失。植物在第二年返青的时候，地表可以为植物生长提供的水分也越来越少。所以，在植物返青期间，如果植物缺少水分，就应该使用人工灌溉的方式为其提供水分。因为土壤中的水分越充足，植物生长的效果越好，返青的速度也越快［9］。

（二）提高植物返青的质量

植物生长得好不好，全看返青时期的水分与气温状况。比如农作物的产量，在前一年冬季如果降雨量十分充足，那么第二年的丰收产量也很大。再比如果树的产量，前一年土壤水分十分充分的情况下，第二年结出来的果子又大又圆。这也是为什么在冬末春初的时候，我国的农民会对庄稼进行大量的灌溉，以保证植物返青期间的水分。水分还可以在一定程度上萌发种子，然后让种子提前返青。充足的水分也会增加土壤中的矿物质等营养物质，那么植物返青期间就会吸收更多的营养物质，植物的质量也会越来越好。

（三）提高干旱地区对气候的敏感度

其实，植物对气候的变化是会提前感知的，尤其在干旱和寒冷的地区。植物对于暴风雨来临表现得非常敏感。在干旱地区，春季降雨十分稀少，但是干旱地区的冬季凭借着空气中降温和充足的凝结因素，降雪非常频繁。前一年充足的降雪为植物返青提供了充足的准备，但是在植物的返青期间，干旱地区的植物对土壤中原本保留的水分消耗非常大，甚至全部消耗完毕。因此，干旱地区的植物比湿润地区的植物更渴望降雨，它可以在雨水中吸收充足的水分，以此来维持自己的生长。降雪也是降雨的一种形式，甚至站在植物返青的角度来看，降雪比降雨更利于植物的返青。因为降雨可能随着地表流失，但是降雪则可以在地表中形成冻土，可以减少水分流失，也可以在植物返青时更好地融化，为植物提供更好的生长条件。

四、季前降雨影响地区植物对气候的响应

以我国的青藏高原为例，青藏高原的植物对于气候的响应非常大。青藏高原的地形地质条件比较复杂，气候条件复杂多样。对于海拔较高的植物而言，它们所处的气候是高寒高山气候，它们的季前降雨量比较充足。第二年冻土融化的时候，这里的植被就会有非常多的水分。海拔越低，气温越高，降水量也随之增多，植物缺水时可以吸收冰川融化的水分。在低海拔的地区，则是亚热带气候，因为青藏高原所处的纬度并不高，所以低海拔的热量和光照条件相对有利。植物本身就对气候有一定的响应，然后产生一定的植物物候。在海拔较高的青藏高原，原本气温低植物难以生存，但是那里的植物却凭借着充足的季前降雨形成了自己独特的植物物候，这也是一种常见的现象［10］。因为地理环境的变化本来就深深地影响着植物的物候变化，这也是植物对气候变化的一种响应。我们看到的自然现象绝非单纯的自然现象，都是通过一定的反应形成的现象。气候影响着植物的生长变化，植物的生长变化也深深响应气候的变化。

五、结语

植物的物候受气候条件影响比较大，尤其是气温和降水。返青期是植物生长的关键时期，季前降雨为植物生长的关键时期提供了有利条件，可以让植物在返青时吸收大量的水分。充足的季前降雨也可以增快植物返青时生长的速度，也能够让植物返青的质量大大提升。