为了揭示西藏高原温带植物旱柳的物候对气候变化响应的时空格局,利用2001-2022年泽当、日喀则和林芝3个观测站旱柳物候期数据(叶芽膨大期(LED)、展叶始期(LUD)、开花始期(FFD)、叶变色末期(LCD)和落叶末期(LFD)),以及逐 日平均气温(Tm)、最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)、气温 日较差(TDR)、相对湿度(RH)、降水量(Pr)、日照时数(S)和≥0℃积温(∑T0)等资料,采用线性回归、Pearson相关系数和逐步回归等方法进行了分析.结果表明:(1)空间上,西藏地区旱柳春季物候期(LED、LUD、FFD)林芝最早、日喀则最迟,秋季物候期(LCD、LFD)相反;生长季长度(LOS)为238～268 d,以林芝最大、日喀则最小.(2)时间尺度上,2001-2022年泽当、日喀则旱柳各物候期均呈推迟趋势,林芝旱柳秋季物候期趋于推迟;林芝和日喀则旱柳LOS显著延长,分别为11.90和6.12 d·10 a-1,泽当旱柳LOS缩短(-4.50 d·10 a-1).(3)旱柳生长季内Tm呈上升趋势,Tmax、Tmin趋势各不相同;泽当和日喀则TDR变大、Pr减少、S增加,林芝正好相反;林芝和日喀则∑T0显著增加,泽当∑T0明显减少.(4)对春季物候期影响最大的气象因子以气温为主,降水仅对泽当、林芝旱柳LCD以及泽当LFD的影响最大;季风指数(MI)只与泽当站旱柳LED、FFD呈显著相关,其他2站物候期相关性不显著;7月MI与Tm、Pr、S均存在显著的相关性,8月MI与S也有显著的负相关关系,这些气象因子虽不是影响物候期的主要因子,也会起到间接作用.

光周期和温度是影响木本植物开花的两大关键气象因素.基于我国华北平原1963-2018年57个站点的刺槐始花期实测数据,构建了 6种基于气温或光周期驱动的春季物候过程模型(积温模型、光周期模型、光周期-温度顺序模型、温度-光周期顺序模型、光周期-温度平行模型、光周期-温度乘法模型),并进行了参数率定和模型比较优选,以期明确刺槐开花的主导驱动因子以及潜在的光温作用机制.根据内部模拟的赤池信息准则(AIC)判定光周期-温度顺序模型的表现最佳,模拟值与观测值的相关系数(r)为0.86,均方根误差(RMSE)为4.81d,纳什效率系数(NSE)达到0.74,说明刺槐始花期的发生同时受到光周期和温度的作用.同时,在华北平原14个代表性站点上,光周期-温度顺序模型的表现普遍优于均值模型.基于光周期-温度顺序模型的参数率定结果,以下限温度6.5℃和下限日长4.5h来统计刺槐开花的实际有效积温量和实际有效日长累积量的年际变化情况,结果表明56年来刺槐开花的实际有效积温量呈现显著递增趋势,平均每10年增加4.5℃·d(P＜0.05),而实际有效日长累积量却呈现极显著递减趋势,平均每10年减少23.9h·d(P＜0.01),这说明在气候变暖背景下,刺槐开花的热量需求会更快速完成,引起刺槐开花日期的提前,但自然光周期的年内变化只与地理位置有关,日长累积需求则需要更长的时间完成,因此会在一定程度上抑制春季升温引起的开花日期提前.

膜苞鸢尾(Iris scanosa)为鸢尾科鸢尾属的多年生春季开花植物,具有重要的观赏价值.为了探究该物种的花部综合征和繁育系统特性,促进其杂交选育和种质资源挖掘利用,该研究以膜苞鸢尾为研究材料,采用野外观测和控制性实验相结合的方法,对其开花物候、花部综合征、繁育系统及传粉特性等方面进行了研究.结果表明:(1)该物种于5月初进入始花期,5月中旬进入盛花期,5月下旬进入末花期,开花持续时间为16 d.(2)花为蓝紫色,具有特殊气味和少量花蜜,单花花期为2.5～3.0d.(3)人工授粉实验结果表明,该物种属于专性异交的繁育系统,不存在无融合生殖和自主自交能力.(4)该物种属于泛化传粉系统,意大利蜜蜂、中华蜜蜂、隧蜂是主要传粉者,访花频率分别为(0.57±0.05)、(0.42±0.04)、(0.19±0.03)times·flower-1·h-1.膜苞鸢尾花具有的艳丽颜色、较大的花展示、昆虫访花高峰期与花粉活力最高时期及柱头最佳授粉期相吻合,外花被片中脉上的黄色须毛状附属物等特征对保证其传粉过程的顺利完成并促进异交繁殖成功具有重要意义.该研究结果为膜苞鸢尾的资源利用与种质创新提供了重要的理论资料.

植物物候通常被认为是由环境因素,如降水、温度和日照长度所决定,然而环境因素是否是物候唯一的决定因素仍然存在很大争议.谱系结构表征了植物在进化上的顺序,该发育时序是否对物候产生影响,当前仍然未知.在调查2016年春季新疆乌鲁木齐市最常见的31种木本植物的初始开花时间、败花时间和开花持续时间的基础上,通过分析植物开花物候的分布特征、开花物候在乔灌木间的差别、以及植物谱系距离与开花物候距离间的关系,试图揭示植物的开花物候和物种谱系(进化)顺序间的关系.结果表明:(1)新疆乌鲁木齐市31种木本植物的初始开花时间为4月18日±9d、败花时间为5月5日±12d、开花持续时间为(16±8)d;(2)乔木的初始开花时间和败花时间的标准差分别均低于灌木,乔木开花物候相对灌木更稳定;(3)乔木的初始开花和败花时间均显著早于灌木(P＜0.05),但开花持续时间在两者间未有显著性差异(P＞0.05);(3)31种木本植物间的初始开花时间距离、败花时间距离和开花持续时间距离均与物种谱系距离存在显著线性回归关系(P＜0.05).综上可知:乔灌木在垂直空间上的分化使得木本植物的开花物候在植物生活型间存在不同.对植物的开花物候,除已被证明的降水、温度和日照长度等环境因素的影响外,物种进化顺序也可能造成了它在植物种间、时间和空间上的变异.

异喙菊(Heteracia szovitsii)是分布于新疆北部荒漠、具短寿命花和多态果实的菊科一年生短命植物.本文对该物种的开花式样和花部特征以及繁育系统与昆虫传粉特性进行了研究,以期明确其头状花序中小花的形态差异及其与多态果实间的关系、揭示其在短的花寿命内的繁殖特性.结果表明:该物种头状花序中发育成多态果实的3类小花在数量、冠毛的有无以及舌片长/宽、子房宽、花柱裂片长和子房喙长之间均存在不同程度的差异,且3类小花冠毛的有无以及子房宽和喙长与多态果实的形态一致,说明多态果实的数量与形态在小花发育过程中就已完成分化.花序中的小花每天集中在上午开放,使花序在功能上犹如一朵花,可快速增大花展示和对传粉者的吸引,以使异交在开花后短时间内完成;3类小花的自花花粉均可在花柱裂片上萌发并长出花粉管,说明该物种自交亲和.3类小花不去雄套袋后均能结实,且自然授粉后的结实率显著高于不去雄套袋的,说明该物种能自主自花授粉,且异花授粉促进了结实.3类小花通过雄性先熟以及次级花粉呈现中的泵/刷机制,将花粉呈现在花柱上部和未展开的柱头裂片外侧刷状毛上以及裂片顶端,延长了花粉呈现(雄性阶段)持续的时间,减少了花内雌雄功能间的干扰,有利于传粉者异花传粉,提高了雄/雌性适合度;同时,柱头裂片展开时可将自花花粉落置到裂片上,以完成自主自花授粉.主要传粉者六显甜花蜂(Halictus sexnotatulus)的访花时间与花序开放时间、花粉活力最高期和柱头最佳授粉期高度吻合,有利于雄性阶段花粉的输出以及雌性阶段柱头接受花粉,保障授粉在开花后短时间内快速有效地完成以及异交成功.在新疆北部荒漠的春季环境中,具短寿命花的异喙菊既可在低温多风导致传粉者不足或活动受限时,通过快速自主自花授粉及自交亲和机制来提供繁殖保障,也可在传粉者活动正常时,通过集中开花、雄性先熟及次级花粉呈现等机制来快速完成异交,提高雌/雄性及后代的适合度.

季节性是北京植物景观的典型特征,而个体物候是植物景观季节动态的基础.该研究基于北京植物园内120种落叶树种的周年物候数据,对北京植物景观的物候季节动态进行分析.物候观测以中国物候观测法为标准,采用a、b、c三级物候代码进行物候记录;数据分析以二十四节气中的候(5日)为基本时间变量,基于频率分布型法探究北京物候季节划分及其物候构成动态,基于SPSS 20.0频数分布统计等探究各类物候现象发生期及持续期的时间分布特征等.物候季节划分及物候构成特征结果为:6-19候为春,物候期发生频数占全年总量的54.03％,以发芽、展叶、开花为主要物候特征,后期有少数树种结果;20-45候为夏,物候量占全年的12.95％,此期全部观测树种完成展叶,春花树种进入结果期,并有较少夏花开放及秋色叶出现;46-59候为秋,物候量占全年的27.19％,以秋色叶及落叶物候为主并伴有较少结果和开花物候发生;60侯至次年春季起始前为冬,其中60-72候物候量仅占全年的0.6％,全为落叶物候.各类物候期的时间分布特征如下:展叶物候期分布于3 23候,华北珍珠梅(Sorbaria kirilowii)、旱柳(Salix matsudana)等展叶最早,展叶期平均持续3.27候.秋色物候期分布于40-63候,49-56候为最佳观赏期,蒙椴(Tilia mongolica)、山杏(Armeniaca sibirica)等最早显秋色;秋色期平均持续8.2候,卫矛(Euonymus alatus)、接骨木(Sambucus williamsii)等秋色期较长.叶幕期平均持续44.2候,糯米条(Abelia chinensis)、旱柳、棣棠(Kerria japonica)等叶幕期最长.花物候期分布于1-53候,始花期为1-41候,盛花期平均发生于始花后1.81候,8-23候为集中观赏期,蜡梅(Chimonanthus praecox)、迎春(Jasminum nudiflor-um)、榆(Ulmus pumila)、毛白杨(Populus tomentosa)等开花最早,木香薷(Elsholtzia stauntoni)开花最晚;花期平均持续6.7候,华北珍珠梅.木槿(Hibiscus syriacus)、紫薇(Lagerstroemia indica)等夏秋开花树种花期最长.果物候期分布于8 59候,榆、郁香忍冬(Lonicera fragrantissima)等果实成熟最早;持果期平均持续29.0候,果实宿存树种及黑果荚蒾(Viburnum melanocarpum)、‘金叶’风箱果(Physocarpus opulifolius‘Luteus’)等具有较长的果实观赏期.与20世纪80年代同类研究结果对比分析,北京2017年的物候季节与30年前相比,入春提早l候,夏季延长4候,入秋延后3候,秋季缩短2候,且不同季节持续期长短的差距加大.

中华蜜蜂Apis cerana cerana是我国重要的本土传粉者,为评价城市生境对中华蜜蜂的生态价值,在四川省内江市城区人工饲养蜂群,调查和测定了其春季的食物来源和蜂蜜质量.结果 表明,春季城市园林中开花植物资源丰富,中华蜜蜂可有效地采集花蜜、花粉等食物资源;城郊农作物也是其积极采集的食物对象.除油菜Brassicanapus var.oleifera初花期外,蜂蜜中油菜花粉比例均低于50％,表明即使存在开花大宗作物,春季园林植物仍然是城市蜂群重要的食物来源.蜂蜜中金属元素含量在不同蜂群、时间存在一定差异,未检测出危害较大的铬、镉和铅,但样品中检测出微量的铝和钒,且城市蜂蜜锌含量总体高于非城市,提示蜂蜜无重金属污染,但应注意风险防范.本研究对于理解城市园林植物为访花昆虫提供的食物质量和指导城市养蜂具有参考价值.

物候是植物在长期适应环境过程中形成的生长发育节点.长时间地面物候观测数据表明,近50年全球乔木、灌木、草本植物的春季物候期受温度升高、降水与辐射变化等影响,以每10年2d到10 d的速率提前.但因植物物候响应气候因子的机制仍不清楚,导致对未来气候变化情景下的植物物候变化预测存在较大的不确定性.在此背景下,控制实验成为探究气候因子对植物物候影响机制的重要手段.综述了物候控制实验中不同气候因子(温度、水分、光照等)的控制方法.总结了目前为止控制实验在植物物候对气候因子响应方面得到的重要结论,发现植物春季物候期(展叶、开花等)主要受冷激、驱动温度与光周期的影响,秋季物候期(叶变色和落叶)主要受低温、短日照与水分胁迫的影响.提出未来物候控制实验应重点解决木本植物在秋季进入休眠的时间点确定、低温和短日照对木本植物秋季物候的交互作用量化、草本植物春秋季物候的影响因子识别等科学问题.

全球变暖导致的物候变化已经对生物多样性和生态系统产生了重要影响,与温带和寒带相比,亚热带物候学的研究相对较少,秋季物候的研究也十分缺乏,不同功能群植物的物候对气候变化的响应是否存在差别,都有待进一步研究.为了研究亚热带植物春季和秋季物候对气候变化的响应以及不同功能群间的差异性,该研究利用湖南省长沙植物园25种木本植物20 a的物候观测数据,根据AIC信息标准,先筛选各物种最佳温度和降水模型,并利用Wilcoxon秩和检验分析不同功能群的物种对温度的响应是否一致.结果表明:(1)大多数物种的春季物候和秋季物候都对温度变化响应显著,展叶与开花的提前速率分别是3.76 d·℃-1和6.53 d·℃-1,叶变色与落叶的推迟速率分别是16.66 d·℃-1和3.50 d·℃-1.(2)部分物种的春季(展叶物候:60％,开花物候:35％)和秋季(叶变色物候:25％,落叶物候:13％)对降水显著响应.(3)除不同落叶性物种(常绿和落叶之间)的展叶物候表现出对气候的响应有显著差异外,其他不同功能群的物种对气候的响应均无显著差异.该研究认为,亚热带地区植物春季物候显著提前,秋季物候显著推迟,且亚热带地区不同功能群的物种对温度的响应大部分无显著差异,表明气候变化对亚热带地区不同功能群的影响程度大部分趋同.

鸟击对航空及鸟类安全构成了严重威胁,已经成为全球范围内重要的飞行灾害.掌握机场内草坪地表昆虫的多样性及其变化特征,对机场有效防控鸟击风险具有重要价值.2020年9月—2021年8月,采用陷阱法对成都双流国际机场地表昆虫多样性进行了调查,分析结果显示:(1)地表昆虫物种丰富度最高的目依次为鞘翅目Cole-optera、直翅目Orthoptera和双翅目Diptera,多度最高的目依次为膜翅目Hymenoptera、双翅目和直翅目;(2)不同植被群落地表昆虫构成和多样性存在差异,但优势类群均为鞘翅目、直翅目和膜翅目.喜旱莲子草Alternanthera philoxe?roides群落的昆虫多样性指数及优势度指数均最高,狗牙根Cynodon dactylon群落的最低,各群落间的相似性为50％～67.57％,物种组成差异不显著;(3)昆虫多样性随季节更替变化明显,物种丰富度秋季最高,夏季最低;物种多度冬季最高,春季最低;春、冬季以膜翅目和双翅目为主,夏季主要为膜翅目和直翅目.建议更换草坪区草种类型,选择高度矮化、无花或少开花或能天然驱虫的植物,增加割草频次,控制植被高度,在夏季提前介入加强昆虫,特别是鞘翅目及直翅目的防治,并开展昆虫群落动态监测以及时展开防控工作.