武汉城市森林常见木本植物物候研究——以九峰国家森林公园为例

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010093

摘要/Abstract

摘要：

为研究武汉城市森林常见植物物候节律特征,以武汉九峰国家森林公园内的18种常见树种为观测对象,基于连续3年的物候观测数据开展主要树种物候特性研究,绘制树种物候图谱,并分析物候现象间的相关性。利用主成分分析法分析树种物候期与温度和降水等环境因子的关系,其中影响萌动期、展叶期、开花期和果实或种子成熟期的主要环境因子为≥5℃的积温、平均气温和累积降雨量,落叶期的主要环境因子为平均气温、平均降雨量及≥5℃的积温,且不同环境因子在不同物候期存在正反效应的差异。利用系统聚类分析的方法对萌动期、展叶期、开花期和果实或种子成熟期进行物候型聚类,初步确定萌发型3个、展叶型2个、开花型3个、果实成熟型3个,而且按照“萌动型—展叶型—开花型—果实成熟型”进行链接和归并,18种树种共划分出9个物候类型。本研究有助于了解武汉地区常见树种物候变化特征,为城市森林树种筛选、林木培育管理以及效益评价提供科学依据。

关键词: 木本植物, 物候, 物候图谱, 城市森林, 武汉

Abstract:

To explore the phenological characters of common ligneous species in Wuhan urban forest, based on the phenological observation data of 18 tree species for 3 consecutive years, the main phonological characters of tree species were studied, the phenological spectrum was drawn and the correlation between phonological phenomena was analyzed. The relationship between tree phenological phase and environmental factors such as temperature and precipitation was studied using principal component analysis. The major environmental impact factors for sprouting period, leaf-expansion period, flowering period and fruit maturation period were ≥5℃ temperature accumulation, average temperature and cumulative rainfall, and those for defoliation period were average temperature, average rainfall and ≥5℃ temperature accumulation. In addition, different environmental factors had different positive and negative effects in different phenological periods. Phenotypic cluster analysis was carried out on sprouting period, leaf-expansion period, flowering period and fruit maturation period, 3 types of sprouting period, 2 types of leaf-expansion period, 3 types of flowering period and 3 types of fruit maturation period were determined preliminarily. Moreover, different phenological types were connected and combined according to “sprouting type+ leaf-expansion type+ flowering type+ fruit maturation type”, 18 tree species were classified into 9 phonological types. The study is helpful to understand the phenological change characters of common tree species in Wuhan, and provides a scientific basis for the species selection, tree cultivation management and benefit evaluation of urban forest.

Key words: ligneous plants, phenology, phenological spectrum, urban forest, Wuhan

中图分类号:

S753.3

王晓荣, 庞宏东, 胡文杰, 牛红玉, 郑京津, 王瑞文, 唐万鹏. 武汉城市森林常见木本植物物候研究——以九峰国家森林公园为例[J]. 中国农学通报, 2020, 36(10): 39-46.

Xiaorong Wang, Hongdong Pang, Wenjie Hu, Hongyu Niu, Jingjin Zheng, Ruiwen Wang, Wanpeng Tang. Phenology Research on the Common Ligneous Species in Wuhan Urban Forest: An Example of Jiufeng National Forest Park[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(10): 39-46.

图/表 6

参考文献 25

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物种编号	种名	科名	属名	生活型
1	樟树Cinnamomum camphora	樟科	樟属	常绿阔叶大乔木
2	青冈Cyclobalanopsis glauca	壳斗科	青冈属	常绿阔叶乔木
3	油桐Vernicia fordii	大戟科	油桐属	常绿阔叶乔木
4	桂花Osmanthus fragrans	木犀科	木樨属	常绿阔叶小乔木
5	玉兰Magnolia denudata	木兰科	木兰属	常绿阔叶小乔木
6	马尾松Pinus massoniana	松科	松属	常绿针叶乔木
7	湿地松Pinus elliottii	松科	松属	常绿针叶乔木
8	悬铃木Platanus acerifolia	悬铃木科	悬铃木属	落叶阔叶大乔木
9	枫香Liquidambar formosana	金缕梅科	枫香树属	落叶阔叶大乔木
10	构树Broussonetia papyrifera	桑科	构属	落叶阔叶乔木
11	枫杨Pterocarya stenoptera	胡桃科	枫杨属	落叶阔叶乔木
12	银杏Ginkgo biloba	银杏科	银杏属	落叶阔叶乔木
13	盐肤木Rhus chinensis	漆树科	盐肤木属	落叶阔叶小乔木
14	落羽杉Taxodium distichum	杉科	落羽杉属	落叶针叶大乔木
15	栓皮栎Quercus variabilis	壳斗科	栎属	落叶阔叶乔木
16	小叶栎Quercus chenii	壳斗科	栎属	落叶阔叶乔木
17	海通Clerodendrum mandarinorum	马鞭草科	大青属	落叶灌木或小乔木
18	山胡椒Lindera glauca	樟科	山胡椒属	落叶灌木或小乔木

物种编号	种名	科名	属名	生活型
1	樟树Cinnamomum camphora	樟科	樟属	常绿阔叶大乔木
2	青冈Cyclobalanopsis glauca	壳斗科	青冈属	常绿阔叶乔木
3	油桐Vernicia fordii	大戟科	油桐属	常绿阔叶乔木
4	桂花Osmanthus fragrans	木犀科	木樨属	常绿阔叶小乔木
5	玉兰Magnolia denudata	木兰科	木兰属	常绿阔叶小乔木
6	马尾松Pinus massoniana	松科	松属	常绿针叶乔木
7	湿地松Pinus elliottii	松科	松属	常绿针叶乔木
8	悬铃木Platanus acerifolia	悬铃木科	悬铃木属	落叶阔叶大乔木
9	枫香Liquidambar formosana	金缕梅科	枫香树属	落叶阔叶大乔木
10	构树Broussonetia papyrifera	桑科	构属	落叶阔叶乔木
11	枫杨Pterocarya stenoptera	胡桃科	枫杨属	落叶阔叶乔木
12	银杏Ginkgo biloba	银杏科	银杏属	落叶阔叶乔木
13	盐肤木Rhus chinensis	漆树科	盐肤木属	落叶阔叶小乔木
14	落羽杉Taxodium distichum	杉科	落羽杉属	落叶针叶大乔木
15	栓皮栎Quercus variabilis	壳斗科	栎属	落叶阔叶乔木
16	小叶栎Quercus chenii	壳斗科	栎属	落叶阔叶乔木
17	海通Clerodendrum mandarinorum	马鞭草科	大青属	落叶灌木或小乔木
18	山胡椒Lindera glauca	樟科	山胡椒属	落叶灌木或小乔木

	萌动期	绽叶期	展叶期	现蕾期	开花期	果实成熟期	新稍期	落叶期
萌动期	1
绽叶期	0.612^**	1
展叶期	0.246	0.104	1
现蕾期	-0.008	-0.274	-0.198	1
开花期	0.095	-0.151	0.019	0.916^**	1
果实成熟期	0.391	0.323	0.451	-0.500^*	-0.319	1
新稍期	0.155	0.099	0.266	-0.204	-0.253	0.079	1
落叶期	0.013	-0.144	-0.197	0.272	0.101	-0.178	0.444	1

	萌动期	绽叶期	展叶期	现蕾期	开花期	果实成熟期	新稍期	落叶期
萌动期	1
绽叶期	0.612^**	1
展叶期	0.246	0.104	1
现蕾期	-0.008	-0.274	-0.198	1
开花期	0.095	-0.151	0.019	0.916^**	1
果实成熟期	0.391	0.323	0.451	-0.500^*	-0.319	1
新稍期	0.155	0.099	0.266	-0.204	-0.253	0.079	1
落叶期	0.013	-0.144	-0.197	0.272	0.101	-0.178	0.444	1

因子	萌动期		展叶期		开花期		果实或种子成熟期		落叶期
因子	Y₁	Y₂	Y₁	Y₂	Y₁	Y₂	Y₁	Y₂	Y₁	Y₂
距1月1日的天数	0.983	-0.031	0.976	-0.090	0.991	-0.100	0.985	-0.091	-0.562	-0.597
物候期内平均气温	0.931	0.221	0.488	0.585	0.838	0.313	-0.826	-0.171	0.991	0.027
≥5℃的积温	0.970	-0.046	0.949	-0.164	0.975	-0.156	0.981	-0.099	-0.799	0.379
物候期内平均降雨量	-0.011	0.997	0.420	0.745	0.154	0.968	0.248	0.957	0.982	0.058
累积降雨量	0.980	-0.121	0.834	-0.426	0.977	-0.164	0.970	-0.197	-0.153	0.758
特征根	3.735	1.060	2.964	1.114	3.612	1.097	3.617	1.002	2.924	1.078
信息百分比/%	74.70	21.20	59.28	22.28	72.32	21.93	72.35	20.04	58.49	21.56
累积信息百分比/%	74.70	95.90	59.28	81.56	72.32	94.16	72.35	92.39	58.49	80.05