物候学

生物学分支学科

物候学（phenology），来自希腊语“phainomai”，“phaino”（显现，显示）和“logos”（学习）。

发展史

古代

中国最早的物候记载，见于公元前一千年以前的《诗经·豳风·七月》，其后的《夏小正》、《吕氏春秋·十二纪》、《淮南子·时则训》和《礼记·月令》等，则已经按月记载全年的物候历了。而《逸周书·时训解》更把全年分为七十二候，记有每候五天的物候，成为更加完善的物候历，北魏时曾附属于历书。

在西汉，著名的农学著作《汜胜之书》有以物候为指标来确定耕种时期的记载，如“杏始华荣，辄耕轻土弱土；望杏花落，复耕。”至南末，浙江金华（婺州）人吕祖谦记载了南宋淳熙七年和八年（1180、1181）金华的物候，有腊梅、桃、李、梅、杏、紫荆、海棠、兰、竹、豆蓼、芙蓉、莲、菊、蜀葵和萱草等24种植物开花结果的日期，春莺初到和秋虫初鸣的时间，是世界上最早的实际观测的物候记录。

明代，李时珍的《本草纲目》所载的近2000种药物中，有着极为丰富的植物物候资料，此书的第四十八、四十九两卷记述了候鸟布谷鸟和杜鹃的地域分布、鸣声、音节和出现时间等，是鸟类物候的翔实记载。19世纪中叶，太平天国颁发的《天历》，其中《萌芽月令》就是以物候指导农时的月历。

在欧洲，古希腊的雅典人就已经编制了农用物候历。英国马香子孙五代，则从1736年起到20世纪40年代止，对植物、候鸟和昆虫等27种动植物进行了长期观测和记录。这是欧洲年代最长的物候记录。18世纪中叶，瑞典植物学家林奈所著《植物学哲学》一书，概述了物候学的任务，物候的观测和分析方法，并组织了有18个点的观测网。他是欧洲物候学的主要倡导者之一。

现代

在德国，植物学家霍夫曼从19世纪90年代起建立了一个物候观测网。他选择34种植物作为中欧物候观测的对象，亲自观测了40年。其后，又由其学生伊内接替。在美国，森林昆虫学家霍普金斯于1918年提出了北美温带地区物候现象陆空间分布的生物气候定律。

在中国，现代物候学研究的奠基者是竺可桢。他在1934年组织建立的物候观测网，是中国现代物候观测的开端。在他的领导下，1962年，又组织建立了全国性的物候观测网，进行系统的物候学研究。为了统一物候观测标准，1979年又出版了《中国物候观测方法》，逐年汇编出版《中国动植物物候观测年报》。并写出《大自然的语言》一文，现已收录于人教版八年级下册第二单元第5课的语文书中（精读课文）。

20世纪50年代以来，由于各国物候观测网的扩大，物候资料更加丰富了。更由于遥感技术和电子计算机等的应用，使物候学的研究在规律的探索和应用方面都得到了更大的发展。大自然的语言的内容：

立春过后，大地渐渐从沉睡中苏醒过来。冰雪融化，草木萌发，各种花次第开放。再过两个月，燕子翩然归来。不久，布谷鸟也来了。于是转入炎热的夏季，这是植物孕育①果实的时期。到了秋天，果实成熟，植物的叶子渐渐变黄，在秋风中簌簌②地落下来。北雁南飞，活跃在田间草际的昆虫也都销声匿迹③。到处呈现一片衰草连天的景象，准备迎接风雪载途④的寒冬。在地球上温带和亚热带区域里，年年如是，周而复始。

几千年来，劳动人民注意了草木荣枯、候鸟去来等自然现象同气候的关系，据以安排农事。杏花开了，就好像大自然在传语要赶快耕地；桃花开了，又好像在暗示要赶快种谷子。布谷鸟开始唱歌，劳动人民懂得它在唱什么：“阿公阿婆，割麦插禾⑤。”这样看来，花香鸟语，草长莺飞，都是大自然的语言。

这些自然现象，中国古代劳动人民称它为物候。物候知识在中国起源很早。古代流传下来的许多农谚③就包含了丰富的物候知识。到了近代，利用物候知识来研究农业生产，已经发展为一门科学，就是物候学。物候学记录植物的生长荣枯，动物的养育往来，如桃花开、燕子来等自然现象，从而了解随着时节推移的气候变化和这种变化对动植物的影响.

物候观测使用的是“活的仪器”，是活生生的生物。它比气象仪器复杂得多，灵敏得多。物候观测的数据①反映气温、湿度等气候条件的综合，也反映气候条件对于生物的影响。应用在农事活动里，比较简便，容易掌握。物候对于农业的重要性就在这里。下面是一个例子。

北京的物候记录，1962年的山桃、杏花、苹果、榆叶梅②、西府海棠、丁香、刺槐的花期比1961年迟十天左右，比1960年迟五六天。根据这些物候观测资料，可以判断北京地区1962年农业季节来得较晚。而那年春初种的花生等作物仍然是按照往年日期播种的，结果受到低温的损害。如果能注意到物候延迟，选择适宜的播种日期，这种损失就可能避免。

物候现象的来临决定于哪些因素呢？

首先是纬度③。越往北桃花开得越迟，候鸟也来得越晚。值得指出的是物候现象南北差异的日数因季节的差别而不同。中国大陆性气候显著，冬冷夏热。冬季南北温度悬殊，夏季却相差不大。在春天，早春跟晚春也不相同。如在早春三四月间，南京桃花要比北京早开20天，但是到晚春五月初，南京刺槐开花只比北京早10天。所以在华北常感觉到春季短促，冬天结束，夏天就到了。

经度①的差异是影响物候的第二个因素。凡是近海的地方，比同纬度的内陆，冬天温和，春天反而寒冷。所以沿海地区的春天的来临比内陆要迟若干天。如大连纬度在北京以南约1°，但是在大连，连翘③和榆叶梅的盛开都比北京要迟一个星期。又如济南苹果开花在四月中或谷雨节，烟台要到立夏。两地纬度相差无几，但烟台靠海，春天便来得迟了。

影响物候的第三个因素是高下的差异。植物的抽青、开花等物候现象在春夏两季越往高处越迟，而到秋天乔木的落叶则越往高处越早。不过研究这个因素要考虑到特殊的情况。例如秋冬之交，天气晴朗的空中，在一定高度上气温反比低处高。这叫逆温层。由于冷空气比较重，在无风的夜晚，冷空气便向低处流。这种现象在山地秋冬两季，特别是这两季的早晨，极为显著，常会发现山脚有霜而山腰反无霜。在华南丘陵区把热带作物引种在山腰很成功，在山脚反不适宜，就是这个道理。

此外，物候现象来临的迟早还有古今的差异。根据英国南部物候的一种长期记录，拿1741到 1750年十年平均的春初七种乔木油青和开花日期同1921到1930年十年的平均值相比较，可以看出后者比前者早九天。就是说，春天提前九天。

物候学这门科学接近生物学中的生态学①和气象学中的农业气象学。物候学的研究首先是为了预报农时，选择播种日期。此外还有多方面的意义。物候资料对于安排农作物区划，确定造林和采集树木种子的日期，很有参考价值，还可以利用来引种植物到物候条件相同的地区，也可以利用来避免或减轻害虫的侵害。中国有很大面积的山区土地可以耕种，而山区的气候、土壤对农作物的适应情况，有很多地方还有待调查。为了便利山区的农业发展，开展山区物候观测是必要的。

物候学是关系到农业丰产的科学，我们要进一步加强物候观测，懂得大自然的语言，争取农业更大的丰收。

古诗词的物候

简单些说，物候就是植物的萌发、开花、结果、凋谢和某些动物的迁徙、冬眠等活动，反映了气候和节令的变化。从这个角度讲，中国古诗歌中包容着极其丰富的物候知识。

比如“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。”（苏轼题惠崇《春江晚景》）早春天气，鸭子最先感知春江水暖，嬉戏水中。

“天寒水鸟自相依，十百为群戏落晖。过尽行人都不起，忽闻冰响一齐飞。”（秦观《还自广陵》）晚冬时节，水鸟相依，一声冰响，群鸟惊飞。鸭子与小鸟同是春天的使者。

“黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙。”（赵师秀《约客》）诗中出现的三种物象，表明了春末夏初梅子黄熟时的节令特点。

黄巢《题菊花》说：“飒飒西风满院栽，蕊寒香冷蝶难来。”菊花凋零，蝴蝶敛迹，虽不着一“秋”字，秋令的阵阵凉意却扑面而来。

至于李白的《塞下曲》，则把读者引向另一个世界：“五月天山雪，无花只有寒，笛中闻折柳，春色未曾看。”五月正值仲夏，在内地早已是百花凋谢之日，而地处西北边塞的天山（祁连山）仍旧积雪覆盖，无杨柳与花草，表明在黄河流域海拔超过四千多米的地方，既无夏季又无春秋的特点。由此不难看出内地跟塞外气候的差异之大。

涉笔物候的古诗中往往会看到前人的农事和军事活动。如范成大的《四时田园杂兴》：“蝴蝶双双入菜花，日长无客到田家。”这两句写江南晚春乡村的诗，藉蝴蝶入菜花的描述衬托农夫农妇农事忙碌。再看文同的《早晴至报恩山寺》：“烟开远水双鸥落，日照高林一雉飞。大麦未收治圃晚，小蚕独卧斫桑稀。”上联描绘了一幅远山高林、野鸟飞翔的生动画图；下联写了春夏之交农夫农妇收麦、整菜、采桑、喂蚕，忙碌不堪的情景，亲切动人。而卢纶的“月黑雁飞高，单于夜遁逃。欲将轻骑逐，大雪满弓刀”（《塞下曲》其三）则是写行军打仗：敌人夜逃，雁群惊飞，由此引起我军大将的警惕，遂率领士兵追赶敌骑，充分表现了中华儿女的英雄气概。

综观上述云云，可知我中古典诗歌的物候描写，不单有文学方面的艺术价值，还是研究物候学及农业、军事的可贵资料。

研究方法

物候学的基本研究方法是平行观测法，即同时观测生物物候现象和气象因子的变化，以研究其互相关系。主要是定点观测生物物候现象的周年变化；按照统一的观测方法组织物候观测网，对物候现象同时进行观测；在短期内(3～5天)使用汽车等交通工具进行小地区的物候观测；通过地球资源卫星照片来分析农作物和植被的物候变化；通过试验来研究物候期受气候等因子影响时的生理机制。

各种生物物候现象的出现日期，虽然每年随气候条件变化而变，但在同一气候区内，如果不受局地小气候的影响，其先后顺序每年保持不变。在不同的气候区域内，由于生物品种和气候条件的组合发生变化，物候现象的顺序就会改变。物候现象的顺序性是编制自然历和预报农时的基础。

由于气候分布的地带性和非地带性，物候现象随纬度、经度和高度的变化具有推移性的特点。如1918年霍普金斯提出的生物气候定律：在其它因素相同的条件下，北美温带地区，每向北移纬度1°向东移经度5°，或上升约122米，植物的阶段发育在春天和初夏将各延期四天；在晚夏和秋天则各提前四天等等。

物候学研究已成为生态系统的分析和管理的一个方面，在物候区划、农作物的合理配置、山区垂直分布带土地的合理利用、防止环境污染和三废利用等方面，正进行着大量的物候学研究工作。除对物候现象作宏观研究外，已经开始对植物器官内部形态的变化进行观察研究。在研究气象条件对生物物候影响方面，已开始利用人工气候室进行实验研究，及建立气象条件和生物物候变化的数学模式等研究

观测网信息

现有的观测网于1962年建立，由中国科学院地理研究所领导，约有60个观测点，并规定全国共同观测46种动植物（木本植物33种、草本植物2种、动物11种），资料以年报形式出版。近年国家气象局系统也进行自然物候和作物物候观测，以农业物候观测较有特色。

应用

物候学可被应用于农业和气候学研究。

在农业方面：编制自然历；指示和预报季节的早晚；作为指示播种和除草的指标；掌握放蜂放牧的季节；预报虫害的发生期；进行作物品种的生态分类；估计植物品种的种植季节和推广范围。

在气候方面：用物候方法作小区域和山区的气候调查；研究历史时期气候变迁；用物候划分季节。

在林业方面：据其掌握采种和造林季节。

在地理学方面：用物候和植物作为自然区划或农业气候区划的指标或辅助指标。联邦德国、美、苏、日等国也很重视物候的观测和研究，如联邦德国现有2700个观测点，60年代初建立了“欧洲国际物候观测园网”。

发展趋势

发展趋势和特点是：

①由偏重于农业气象研究发展为偏重于生态研究。

②观测精度有所提高，观测植物的物种都选用相同的无性系。