物候学

物候学（英语：phenology 源于希腊文：phainomai(φαινομαι-显示、见现)）为研究气候与生态事件（特指生物的某现象）互相时间关系之学问^[1]。物候既可指生物的周期性现象（如植物的发芽、开花、结实，候鸟的迁徙，某些动物的冬眠等）与季节气候的关系。也指自然界的非生物变化（如初霜、解冻等）与季节气候的关系。这门科学主要关心生物事件之变化在年循环里出现的日期。例如：《夏小正》里提及的“正月启蛰，雁北乡”、“七月秀雚苇，狸子造肆”等。在生态学科学文献里，这个辞也普遍应用在其他较短时段的生物现象，例如季节性的物候：某物种开始发生于4四月，于9月死亡（消失）。

由于生物生长的现象常常受到温度的影响，且敏感，因此温度造成物候变化成为一个观察历史气候记录的重要指标，尤其是气候变迁及全球暖化的研究议题。例如：欧洲已借由过去500年来的葡萄产量，建立一垂直温度纪录。^[2] ^[3]在无法利用精确仪器实际量测全球暖化的现象时，物候学的研究提供了一个精准的记录。

古代的记录[编辑]

物候的利用在大约四千年前中国黄河流域的夏朝已经发展出来，并被整理成夏小正经文，以环境改变出现时期对应由地球绕日的10个月份的年历构成物候的基础。之后秦国、汉国持续延用夏小正的样式发展出一年12个月份的物候，也就是汉人社会习惯常用的农历。

早自农业时代起，物候事件的观察便已指出自然历的各种进程。许多古文明里各式的谚语俚语都会指示做某事的时间。例如礼记月令: “仲春行秋令，则其国大水，寒气总至，寇戎来征。行冬令，则阳气不胜，麦乃不熟，民多相掠。行夏令，则国乃大旱，暖气早来，虫螟为害。” 相对来说，从上述的例子，以今日的标准来看此类的观察有时并不那么精准，但它提供了前人观察记录与其他的各种可能性，并可利用于未来的验证。相关的谚语请参阅二十四节气。

现代的记录[编辑]

马山家的记录 (1950年以前)[编辑]

较现代的物候记录肇基于1736年的罗伯马山(Robert Marsham)。

罗伯马山是一个富有的地主，从 1736年开始，他便开始有系统地记录了其位于Stratton Strawless (英格兰东部的诺福克郡内) 所谓 “春天的标志”。他采取的形式是记录事件第一次出现的日期，如开花，花蕾绽放，昆虫的出现或飞行。同一家人，经过空前的一段长时间，记录了相同的事件所留下记录，最终是在1958年由于玛丽马山的死亡而作结。这样的观察与记录能反应出相关的长期气候。这些数据显示的日期具有相当大的变化，但大致符合其气候是为暖冬或者寒冬。在1850年和1950年之间的一个长期气候暖化的趋势亦被记录了下来，同时，马山所记录的橡木展新叶的日期趋于较早。^[4]

1950年以后[编辑]

由尚康伯斯 (Jean Combes)在塞里(Surrey)所收集到的资料显示：记录中橡木发叶的越来越早，反应出1960年以后的气候变暖的速度正加快中。过去 250年来，橡木叶片的第一次萌发，似乎已经提前了8天左右，相当于气候在同一时期里暖化了1.5 ° C。

直到19世纪末，动植物的出现及发生之记录成为全国性(英国)的消遣活动。在1891年和1948年间，一个由英国皇家气象学会(RMS)所组织的物候记录之计划阔及整个英伦三岛。高达 600个观察员提交了平均有数百笔的各个不同年份的资料。

在此期间，有11个主要植物物候持续记录了58年 (1891至1948年)；另外在1929年至1948年间，有14笔为期20年的物候记录。

每年RMS季刊都刊登经整理资料(由上述的民众/观察员所记录)，名为《物候报告》(The Phenological Reports)。这58年之间的资料由杰弗瑞总整理 (Jeffree, 1960)^[5] 。针对夏季开花植物而言，早了21天；而春季开花的植物则晚了34天。总共25个种类极受温度的影响，显示：物候的事件之提早显然与气候暖化有关^[6]。

机载感测器[编辑]

通常情况下，植被指数的构成是由衰减的反射太阳光能源（为1％至30％的入射光线）经由红光(Red)和近红光(NIR)的减加比例来扩增，谓之常态化差值植生指标(NDVI)公式：

\mathrm {NDVI} ={\mathrm {NIR} -\mathrm {Red}  \over \mathrm {NIR} +\mathrm {Red} }

参见[编辑]

节气
夏小正
礼记月令
英国皇家气象学会（英语：Royal Meteorological Society）

注释[编辑]

^ Molles, M. C. Jr. Ecology: concepts and applications, 3rd. p. 318.. New York: McGraw-Hill. 2005. Phenology is the study of the relationship between the climate and the timing of ecological events.
^ Meier, Nicole. Grape Harvest Records as a Proxy for Swiss April to August Temperature Reconstructions (PDF). Diplomarbeit der Philosophisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Bern (Thesis of Philosophy and science faculty of the University of Bern) (伯尔尼大学). 2007 [2007-12-25]. （原始内容 (PDF)存档于2008-12-17）. Phenological grape harvest observations in Switzerland over the last 500 years have been used as a proxy indicator for reconstructing past temperature variability.
^ Meier, N.; Rutishauser, T.; Luterbacher, J.; Pfister, C.; Wanner, H. Grape Harvest Dates as a proxy for Swiss April to August Temperature Reconstructions back to AD 1480. Geophysical Research Letters. 2007, 34: L20705 [2010-04-23]. doi:10.1029/2007GL031381. （原始内容存档于2012-09-29）. Phenological grape harvest observations in Switzerland over the last 500 years have been used as a proxy indicator for reconstructing past temperature variability.
^ Sparks, T.H. & Carey, P.D. (1995) The responses of species to climate over two centuries: an analysis of the Marsham phenological record, 1736-1947. Journal of Ecology 83, 321-329
^ Jeffree, E.P. (1960) Some long-term means from the Phenological reports (1891-1948) of the Royal Meteorological Society. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 86, 95-103
^ Sparks T.H., Jeffree E.P., Jeffree C.E. (2000) An examination of the relationship between flowering times and temperature at the national scale using long-term phenological records from the UK. International Journal of Biometeorology 44, 82-87

外部链接[编辑]

Project Budburst （页面存档备份，存于互联网档案馆） Citizen Science for Plant Phenology in the USA
USA National Phenology Network （页面存档备份，存于互联网档案馆） Citizen science and research network observations on phenology in the USA
AMC's Mountain Watch （页面存档备份，存于互联网档案馆） Citizen science and phenology monitoring in the Appalachian mountains
UK Nature's Calendar UK Phenology network.
Nature's Calendar Ireland （页面存档备份，存于互联网档案馆） Spring Watch & Autumn Watch.
Naturewatch: A Canadian Phenology project.
Spring Alive Project （页面存档备份，存于互联网档案馆） Phenological survey on birds for children.
Moj Popek Citizen Science for Plant Phenology in Slovenia.
Observatoire des Saisons （页面存档备份，存于互联网档案馆） French Phenology network.

[Molles-1] Molles, M. C. Jr. Ecology: concepts and applications, 3rd. p. 318.. New York: McGraw-Hill. 2005. Phenology is the study of the relationship between the climate and the timing of ecological events.

[Meier2007a-2] Meier, Nicole. Grape Harvest Records as a Proxy for Swiss April to August Temperature Reconstructions (PDF). Diplomarbeit der Philosophisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Bern (Thesis of Philosophy and science faculty of the University of Bern) (伯尔尼大学). 2007 [2007-12-25]. （原始内容 (PDF)存档于2008-12-17）. Phenological grape harvest observations in Switzerland over the last 500 years have been used as a proxy indicator for reconstructing past temperature variability.

[Meier2007b-3] Meier, N.; Rutishauser, T.; Luterbacher, J.; Pfister, C.; Wanner, H. Grape Harvest Dates as a proxy for Swiss April to August Temperature Reconstructions back to AD 1480. Geophysical Research Letters. 2007, 34: L20705 [2010-04-23]. doi:10.1029/2007GL031381. （原始内容存档于2012-09-29）. Phenological grape harvest observations in Switzerland over the last 500 years have been used as a proxy indicator for reconstructing past temperature variability.

[Sparks_&_Carey-4] Sparks, T.H. & Carey, P.D. (1995) The responses of species to climate over two centuries: an analysis of the Marsham phenological record, 1736-1947. Journal of Ecology 83, 321-329

[Jeffree1960-5] Jeffree, E.P. (1960) Some long-term means from the Phenological reports (1891-1948) of the Royal Meteorological Society. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 86, 95-103

[Sparks2000-6] Sparks T.H., Jeffree E.P., Jeffree C.E. (2000) An examination of the relationship between flowering times and temperature at the national scale using long-term phenological records from the UK. International Journal of Biometeorology 44, 82-87

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