中国东部常见观花类植物花期物候变化及其对气候变化的响应

Plant phenological studies have become a hot issue in global change research recently because of rising interests in understanding how plants, communities, and ecosystems respond to global climate change, and plant phenology has become one of the most reliable bioindicators of ongoing climate change. Plant flowering period is one of most important phenophase, and also one of the most sensitive to climate change. First flowering date, last flowering date and the length of flowering period influence ornamental plant enjoyment, but the relevant researches mostly focus on first flowering date of spring flowers plant species. Only a few reported studies focused on both last flowering date and the length of flowering period, and few studies have systematically showed the response pattern of plant flowering period to climate change. It is short of systematical research on changes in flowering phenology of flowering ornamental plants for large areas. This project will focus on the response patterns of different plant species in the same areas, the same plant species from different areas and flowering ornamental plants in different seasons to climate change in eastern China, find out the response relationship between changes in flowering phenology and key controlling climate factors, establish reliable forecast models for flowering phenology. The result will provide data basis and scientific method for study on phenology and climate change, tourism, gardening and human health fields.

植物物候变化研究有助于认识物种、群落和生态系统对全球气候变化的响应，已经成为当前国际全球变化研究的一个“热点”。植物物候已经成为全球气候变化最可靠的“生物指示剂”之一。植物开花期是最为重要的物候期，也是对气候变化最为敏感的物候期之一。开花期的起止日期，花期的长度影响着观花类植物的观赏性，但相关研究多以春季开花植物的始花期为研究对象，仅有少数研究同时关注末花期和花期长度，并没有详实地揭示植物花期对气候变化的响应模式和变化特征。目前，国内较大区域内常见观赏植物花期物候变化的系统研究还较为薄弱。本项目将系统研究中国东部同一地区不同植物、同一植物在不同地区、不同季节观花类植物对气候变化的响应模式和变化特征，找出花期变化与关键气候因子的响应关系，建立花期预报模型，为物候与气候变化研究、旅游业、园艺和人类健康卫生等领域提供数据基础和科学方法。

植物开花期是最为重要的物候期，也是对气候变化最为敏感的物候期之一。基于“中国物候观测网”观测数据，辅以气候资料，统计了近50年中国东部常见观花类植物花期变化趋势，分析了花期长度变化的时空格局、种间差异和变化形式；探究了同一地区不同植物、同一植物在不同地区、不同季节观花类植物对气候变化的响应模式和变化特征，揭示了花期变化与关键气候因子的响应关系，建立了花期预报模型，并评估了两种物候模型对花期模拟的适用性；基于微博数据，分析了植物花期持续时间与游客人数的对应关系。研究结果可为物候与气候变化研究、旅游管理等提供数据基础和科学方法。. （1）近50年中国东部地区61.39%的花期长度序列序列呈延长趋势。灌木花期的延长趋势比乔木更加显著。东北地区南部、华中和华东地区的多数站点花期长度主要呈缩短趋势。在东北地区北部、华北、西南和华南地区，大多数物种的花期长度呈延长趋势。花期长度的总体变化可分为3个阶段：1963-1980年（偏短）、1981-1997年（与多年平均值接近）和2001-2012年（偏长），但不同物种的花期长度变化存在显著差异。. （2）时空物候模型能够较准确地模拟大区域和长时间的花期变化，对始花期、末花期和花期长度模拟的均方根误差多在4~6 d之间；模拟得到的花期物候存在一定的地理分布规律，其中随纬度的变化最为显著；过去50年，所有植物平均始花期、末花期均显著提前；花期长度在过去50年间变化较弱，且具有很强的空间异质性。. （3）基于牡丹江、北京、哈尔滨、西安、贵阳等站点始花期、末花期及花期长度数据，用两种不同的物候模型（线性回归模型和生长度日模型）分析花期物候与气温之间的关系，评估了两种模型对花期模拟的适用性。. （4）通过收集2010-2014年新浪微博上每10天每5个热门景点的微博消息，以此反应游客人数，分析植物花期持续时间与游客人数的对应关系。. 项目共发表论文8篇，其中SCI 4 篇，中文核心4篇。