汪智軍，張東亞，卓 立

（1.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆師范大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830000）

物候?qū)W是研究自然界的植物、動物與環(huán)境條件的周期變化之間的相互關(guān)系的科學(xué)[1]。樹木的物候期是指樹木在自然環(huán)境中受氣候和其它環(huán)境因子的影響而出現(xiàn)的萌芽、展葉、開花、結(jié)果和落葉等現(xiàn)象，其實質(zhì)是發(fā)育期，是樹木長期適應(yīng)每年季節(jié)性變化的環(huán)境而形成的生長發(fā)育節(jié)律[2]。物候?qū)W的研究目標是通過物候與相應(yīng)氣候資料的相關(guān)分析，了解氣候變化對動植物的影響以及自然季節(jié)的變化規(guī)律，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究服務(wù)[3]。

植物的物候是指示環(huán)境變化的重要指標，物候周期性的更變是植物適應(yīng)外界環(huán)境變化的一種重要方式，對植物物候的研究不但有助于增進對于植被對氣候變化響應(yīng)的了解，而且對提高地氣系統(tǒng)間物質(zhì)與能量交換的模擬精度、準確評估植被生產(chǎn)力與全球碳收支具有重要意義，特別在當前全球氣候變化的大背景下利用物候模型，對于評價未來生態(tài)系統(tǒng)平衡、氣候變化、林業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展等領(lǐng)域均具有重要的科學(xué)意義和指導(dǎo)作用[4-5]。

文冠果Xanthoceras sorbifoliumBunge，系無患子科Sapindaceae文冠果屬XanthocerasBunge植物，1屬1種，落葉小喬木或灌木，又名木瓜、文冠花、崖木瓜、文光果，高2～5 m，花期春季，果期初秋[6]，是我國特有的木本油料植物，出油率高，原生在我國的北方，可與南方的油茶以及從國外引種的油橄欖相媲美，有“北方油茶”之稱。文冠果的油是品質(zhì)優(yōu)良的食用油和半干性的工業(yè)用油，而且其材質(zhì)堅硬，紋理美觀，是制造家具的良好用材。因此，發(fā)展文冠果在食用、藥用、綠化荒山、保持水土等方面均有極其深遠的意義。我國文冠果的自然分布大體在北緯32°30′～43°、東經(jīng)100°～120°之間的廣闊地區(qū)，即北至內(nèi)蒙，南達江蘇南部、河南南部，東抵山東，西止甘肅、寧夏，其中包括陜西、山西、河北等省。常在海拔900～2 000 m的黃土高原、丘陵及山地石隙處生長。文冠果自然分布區(qū)是典型的大陸性氣候，冬季嚴寒，夏季高溫，長日照，年降雨量少、蒸發(fā)量大，大氣干旱，無霜期短，風(fēng)沙危害嚴重[7]。

文冠果為雜性花，開花繁多，但結(jié)果稀少，雄花（不可孕）的雌蕊早期退化，只有8枚雄蕊發(fā)育，花藥能正常開裂和散粉，花粉具萌發(fā)力，可育。兩性花（孕花）具有1枚雌蕊和8枚雄蕊。雌蕊2心皮2室，中軸胎座，胚珠能育；雄蕊花絲稍短，花藥不能開裂，花粉不能萌發(fā)，屬敗育花粉[8]。因此，有必要從葉芽和花芽萌動期、盛花期、結(jié)果期、果實膨大期、果熟期、落葉期等主要物候期特征開展研究，以加深對該物種的認識，積極為生產(chǎn)服務(wù)。本研究以準噶爾盆地南緣引進種植的文冠果作為研究對象，結(jié)合當?shù)氐臍庀筚Y料，于2008～2010年對文冠果的物候期進行了連續(xù)3 a的實地觀測，以探討3種不同的氣候類型對其物候和產(chǎn)量的影響，旨在為深入了解其獨特的物候和生態(tài)特性提供背景資料，并為指導(dǎo)生產(chǎn)實踐提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

所觀測的文冠果位于新疆木壘縣新疆林業(yè)科學(xué)院文冠果低產(chǎn)林改造試驗基地的30年生的文冠果樹木園。木壘縣位于天山北麓，準噶爾盆地東南緣。地處中緯度歐亞大陸腹地，東與巴里坤哈薩克自治縣接壤，西與奇臺縣毗鄰，南倚天山雪峰與鄯善縣隔山相望，北與蒙古人民共和國交界，國界線長150 km，地理坐標為東經(jīng)89°56′～92°19′，北緯 43°14′～ 45°17′?？h城三面環(huán)山，地勢南高北低、自東向西北傾斜，天山東段余脈自西向東縱貫于縣境的東南部。干旱少雨，地多水少，屬于典型的大陸性氣候，冬季寒冷而漫長，夏季短且比較涼爽，光照充足，春夏多風(fēng)，降水少。年平均氣溫5.1 ℃，年均最高氣溫11.2 ℃，極端最高氣溫36.9 ℃，年均最低氣溫為-0.2 ℃，極端最低氣溫-31.8 ℃，年平均降水量289 mm，而多年平均蒸發(fā)量為2 200 mm，年光照時數(shù)為3 134.1 h，無霜期 136～154 d；冬季漫長，日平均氣溫在0 ℃以下的時間長達5個月之久；戈壁沙漠冬冷夏熱，平均風(fēng)速3.3 m/s，最大風(fēng)速19.5 m/s，每年有8級以上大風(fēng)的日數(shù)為11 d，每年有沙塵暴的日數(shù)為1.5 d。試驗基地屬平原區(qū)，土壤為耕作土，水源主要來自龍王廟水庫，水資源緊張時，引用機井水采用溝灌方式灌溉[9]。

2 材料與方法

2.1 材 料

試驗材料是位于準噶爾盆地東南緣木壘縣新疆林業(yè)科學(xué)院文冠果低產(chǎn)林改造試驗基地的30年生的文冠果。

2.2 方 法

從葉芽和花芽萌動開始，實地進行文冠果盛花期、結(jié)果期、果實膨大期、果熟期、葉落期等主要物候期的觀測分析，記錄花期、果期、落葉期等各個時期的日期和每個時期所持續(xù)的時間，并統(tǒng)計每3 d的平均溫度。

3 結(jié)果與分析

3.1 文冠果的生長發(fā)育習(xí)性

在正常年份中，4月中旬文冠果芽開始萌動，氣溫保持在10 ℃以上，1周后進入展葉開花期，盛花期持續(xù)1周，5月中旬花期結(jié)束，5月初果實開始生長，7月初果實停止生長，7月中旬果實成熟，9月初進入落葉期。整個花期約26 d，果實約70 d成熟。2008～2010年文冠果生長發(fā)育習(xí)性如表1所示。

表1 2008～2010年研究區(qū)內(nèi)文冠果物候期Table 1 Phenology in Xanthoceras sorbifolia Bunge at researched areas from 2008 to 2010

3.2 研究區(qū)內(nèi)的氣溫變化

2008年至2010年連續(xù)3 a對研究區(qū)內(nèi)的氣候進行記錄。圖1為文冠果整個花期（3～5月）氣溫變化曲線圖，圖2為文冠果花期平均氣溫。從圖1和圖2可以看出，2008年經(jīng)歷嚴重的早春倒春寒，3月中旬至4月中旬溫度曾出現(xiàn)2次驟然下降，分別從9.27 ℃下降至-4.5 ℃，從13.63 ℃下降至-1.2 ℃，隨后氣溫迅速上升，并有所穩(wěn)定，文冠果芽萌動，開始展葉開花，這導(dǎo)致文冠果物候期比氣溫正常的2009年推遲了1周。2010年，春季持續(xù)低溫，外界溫度長時間達不到文冠果芽萌動所需要的溫度要求，造成物候期推遲約1個月，其推遲幅度明顯大于2008年。

圖1 研究區(qū)2008～2010年花期（3月-5月）氣溫變化曲線Fig.1 Temperature change at flowering phase (from March to May) in research area from 2008 to 2010

圖2 文冠果花期日平均氣溫Fig.2 Diurnal average temperature at flowering phase in Xanthoceras sorbifolia Bunge

4月中旬是文冠果芽萌動期。2008年4月出現(xiàn)2次溫度驟降，大量文冠果花芽被凍壞、凍死，基本絕收。2010年的春季出現(xiàn)持續(xù)低溫，文冠果花芽萌動時間明顯推后，產(chǎn)量下降。由此可見，物候發(fā)生當月的平均氣溫對物候的影響大于物候發(fā)生春季的平均氣溫對物候的影響，而后者的影響大于年平均氣溫的影響。

4 結(jié)論與討論

文冠果抗性較強，抗寒、抗旱、耐鹽堿，是我國北方優(yōu)良的木本油料植物，春季氣溫的異常變化是影響其物候變化的主要因素，也是造成年產(chǎn)量波動的原因之一。研究區(qū)位于新疆準噶爾盆地南緣，在2008年至2010年春季氣溫發(fā)生了明顯的異常變化，分別經(jīng)歷了早春倒春寒、正常年和春季持續(xù)低溫等3種不同的氣候類型。春季實地對這3年文冠果的葉芽和花芽萌動期、盛花期、結(jié)果期、果實膨大期、果熟期、葉落期等主要物候期進行觀測，結(jié)果表明，早春倒春寒（2008年）和春季持續(xù)低溫（2010年）文冠果物候推后幅度明顯大于正常年份（2009年），而春季持續(xù)低溫（2010年）物候推后的幅度大于早春倒春寒（2008年）；物候發(fā)生當月的平均氣溫對物候的影響大于物候發(fā)生春季的平均氣溫對物候的影響，而后者的影響大于年平均氣溫的影響。由于在花芽萌動期溫度的驟然下降，文冠果花芽受到嚴重凍害，造成當年文冠果絕收，所以早春倒春寒對文冠果的產(chǎn)量影響最大，而春季持續(xù)的低溫，外界環(huán)境無法達到花芽萌動的條件，造成文冠果產(chǎn)量大幅下降。

雖然每株文冠果的花結(jié)構(gòu)類型組成具有一定的穩(wěn)定性，但其花芽分化尤其是可孕花比例的高低，易受外界環(huán)境的影響而改變。因此，探索不同的外部條件及強度對花芽分化及物候的影響，對提高可孕花數(shù)量、增產(chǎn)增收很關(guān)鍵，同時對解決文冠果大小年這一難題也有一定幫助。

參考文獻：

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[9]汪智軍,張東亞,古麗江. 文冠果樹種類型的劃分及優(yōu)良高產(chǎn)單株的篩選[J]. 經(jīng)濟林研究,2011,29(1):128－131.