植物物候与植物的适应进化、物种间相互关系、生态系统的结构和功能密切相关,且对气候变化特别敏感,所以一直是进化生物学、植物生态学和气候变化生态学的研究热点和前沿科学问题.本综述基于草地植物物候研究的3个层次(个体-种群-群落)和7个物候序列(返青、现蕾、初花、初果、果后营养、初黄和枯黄期),阐述了不同层次物候序列及其相应持续期对气候变化响应过程的研究进展以及目前研究主要存在的问题,并在此基础上提出未来研究亟需关注的科学问题及展望,以期推动我国植物物候生态学研究发展.

为探究植物物候对山地城市内部热岛效应的响应特征,于2016年1月-2017年1月对重庆市主城区80种木本植物进行地面物候观测,同时利用Landsat 8热红外数据反演研究区地表温度,结合同时期地面实测气温,对研究区热岛强度等级进行划分,进而比较城市内部不同热岛强度等级下植物物候变化特征.结果 表明,热岛过渡区与热岛区植物展叶期较凉岛区分别提前了5.1d和8.1d,初花期分别提前了4.0 d和20.8 d,终花期分别提前了4.8d和11.6 d,而落叶期分别推迟了8.5 d和18.9 d,即城市内部热岛增温使植物春季物候提前,秋季物候推迟,生长季延长,且物候变化幅度随热岛强度等级增大而增大.不同功能型植物物候对热岛增温的响应存在差异,灌木、常绿植物和引种植物物候比乔木、落叶植物和本土植物更加敏感.本研究在一定程度上填补了我国西南山区物候研究的空缺,可为预测城市植物物候对未来山地城市小气候变化乃至全球气候变暖趋势的响应提供早期预警.

都市的快速发展致使城市热岛效应日渐加剧.城市绿化对缓解热岛效应有一定的作用,但同时其物候也受到了影响.本文基于遥感影像数据,通过对照北京市热岛区与非热岛区、不同热岛强度等级的植物物候差别,研究热岛效应对植物物候的影响.采用Landsat 8影像对北京市地表温度进行反演,结合空间分析进行热岛效应分区分级识别;通过MOD13A1的归一化植被指数(NDVI)数据,采用Dallimer平均值法和动态阈值法提取植被生长季始期(SOG)、生长季末期(EOG)、生长季长度(LOG)等重要植被物候参数,研究植被物候在热岛区与非热岛区、不同热岛强度等级之间的差异.结果 表明:北京市夏季与冬季相比,热岛效应更为显著;利用Dallimer平均值法提取的北京市热岛区SOG比非热岛区提前4d,EOG延迟9d,LOG延长13d;利用动态阈值法提取的SOG提早10 d,EOG推迟4d,LOG延长14 d,动态阈值法提取的物候信息与观测的物候信息更为接近;随着热岛强度等级提高,SOG提前,EOG推迟,LOG延长.本研究丰富了我国华北地区植被物候对热岛效应的响应机制,同时对研究全球变暖对生态系统的影响具有一定价值.

开展春茶霜冻害风险区划对名优茶优化布局具有科学指导意义.基于杭州2015-2020年龙井43品种春茶物候观测资料、1951-2020年杭州国家基准气候站和2010-2020年263个区域自动气象站逐日气象资料,应用有效积温物候模型估算历史缺失年份春茶萌发初日数据,分析春茶生产霜冻害的时空分布特征,构建春茶霜冻害灾损率的加权平均模型,研制春茶霜冻害风险空间分布图.结果 表明:过去70年来,春茶萌发初日提前的速度不及终霜日;春茶霜冻害年份减少,轻度霜冻害年份减少,中度霜冻害年份变化趋势不明显且年代际间波动大,重度以上霜冻害年份增加;各等级年霜冻害日数和霜冻害年份的变化趋势基本一致;春茶霜冻害年份轻度、中度、重度和特重出现频率分别为31.4％、18.6％、4.3％和1.4％,年灾损率无明显趋势变化;海拔每上升100 m,春茶萌发初日、终霜日分别推迟约1.3和2.6 d,春茶霜冻灾损率增加约1％,海拔越高,春霜冻害风险越高;杭州春茶生产霜冻害分布地域特征明显,春茶霜冻害基本无风险区(灾损率小于10％)约占杭州市总面积的25.2％,主要分布在杭州南部千岛湖、北部西湖产区、钱塘江河谷和较大水体周边,是发展春茶生产可优先考虑的区域;中度以上风险仅占杭州市总面积的6.3％.杭州市春茶生产霜冻害危害区域小,且灾害等级偏轻,适宜优质名优茶生产.

通过建立郁金香(Tulipa gesneriana)品种评价体系,筛选生长适应性好、观赏价值高,适宜应用于园林景观的郁金香品种.对29个郁金香进口品种在上海地区进行引种栽培,观察记录其物候期,并对植株高、冠幅等12个生长特性,以及开花整齐度、花型、花色等32个观赏特性进行了观测.从观测指标中筛选出了包括开花整齐度、花色均匀度、花色等27个评价指标,使用层次分析法与灰色关联度分析法建立了评价体系.综合评价将29个品种分成了4个等级:I级包含10个品种,Ⅱ级12个品种,而III级和IV级包含品种数较少,分别只有4和3个品种.I、II级品种普遍具有较高的观赏价值,同时适应性较强,适合今后推广应用于上海及周边地区园林绿化.这对筛选适于上海及周边地区园林种植的郁金香品种有重要的指导作用,建立的评价体系对评价其他郁金香品种在园林中应用也有积极参考意义.

2017 年,印度学者Joe等基于采自中国藏东南地区的植物标本,发表了合萼吊石苣苔的一新变种Lysionotus gamosepalus W.T.Wang var.biflorus A.Joe,Hareesh&M.Sabu,并且认为该新变种与原变种的主要区分特征包括叶缘稍具锯齿、每个腋生花序仅有 2 朵花、花冠被毛、具 2 枚卷曲的退化雄蕊.然而,近年来,笔者基于查阅大量标本和野外考察工作,认为所谓变种的形态特征是在合萼吊石苣苔(Lysionotus gamosepalus W.T.Wang)的变异范围之内,加之分布区完全重叠,生长环境类似,物候期一致,不宜作为变种等级处理.故在此将该变种处理为合萼吊石苣苔的异名.