词条 | 蝴蝶物候学 |
释义 | 物候学是研究自然界植物和动物的季节性现象同环境的周期性变化之间的相互关系的科学,它主要通过观测和记录一年中植物的生长荣枯,动物的迁徙繁殖和环境的变化等,比较其时空分布的差异,探索动植物发育和活动过程的周期性规律,及其对周围环境条件的依赖关系,进而了解气候的变化规律,及其对动植物的影响。它是介于生物学和气象学之间的边缘学科。蝴蝶物候学是专门研究蝴蝶物候的科学。 物候学发展历史中国最早的物候记载,见于公元前一千年以前的《诗经·幽风·七月》,其后的《夏小正》、《吕氏春秋·十二纪》、《淮南子·时则训》和《札记·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。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》,并逐年汇编出版《中国动植物物候观测年报》。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。 物候学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。 物候现象物候现象包括:①各种植物的发芽、展叶、开花、结实、叶变色、落叶等;②候鸟、昆虫的飞来、初鸣、终鸣、离去、冬眠等;③一些水文气象现象,如初霜、终霜、结冰、消融、初雪、终雪等。3000年前中国已出现物候历《夏小正》。《诗经》中“豳风·七月”篇,即有“四月秀葽”、“五月鸣蜩”、“六月莎鸡振羽”、“十月蟋蟀入我床下”等各月物候描述。其后《吕氏春秋·十二纪》、《淮南子·时则训》、《礼记·月令》等书中,都有大量的物候内容。《逸周书·时训解》所载七十二候,是物候历编制的一个进步,至北魏,被载入国家历法。元代王桢制成“授时指掌活法之图”,太平天国天历中还有“萌芽月令”。中国古农书、古医书中也有丰富的物候知识。竺可桢为中国现代物候学的开创者和推动者。在他的倡导下,于1934~1940年和1962年至今两次组织全国性物候观测网。《物候学》及《中国五千年来气候变迁的初步研究》为其在物候学方面的代表作。 研究成果①建立全国物候观测网。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; ②出版物候学著作,推动了物候学的研究和物候知识的普及; ③将物候学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”。 物候学作用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。 动植物物候利用动植物物候利用自远古时代即有之。1751年瑞典林奈在《植物学哲学》中﹐描述物候学(phenology)任务﹑观测和分析方法﹐并设立18个定点观测网﹐编制物候历,奠定物候学基础。而蝴蝶物候,或多或少见诸各类动植物物候研究或蝴蝶图鉴内描述项目之一。 蝴蝶物候学理论专门做蝴蝶物候观察研究,首见于台湾李荣文先生于2004年春天以气流观点观察研究台湾(斯氏)紫斑蝶在台湾岛内活动情形[1]。香港绿色力量组织[2]于2005年举办「从二十四节气到观蝶」活动,采用中国习用的农历节气当天进行定点蝶口调查[3]。2005年台湾林试所赵荣台采用格网(WebCam+宽频网路+自动气象站)当研究工具于高雄县六龟乡的紫斑蝶谷定点观察研究。 2006年1月李荣文于台湾自然摄影中心蝴蝶论坛[4]提出「蝴蝶物候学」,采用台湾北部气候轮替节奏五天一候,对应中国24节气、72候名称,作为研究蝴蝶生态史之物候架构,并以唭哩岸山生态总体调查 (自2002年开始)[5]为基础,建构蝴蝶物候学理论。 附录李荣文采用之七十二候日期与日本现行七十二候、中国古代七十二候物候对照如下: 节気 节气 侯次 年侯次 日期 日本现代72物候 中国古代72物候 台北唭哩岸山 台湾 冬至 初侯 64侯 2005/12/22 冬生じ夏枯る -初候蚯蚓结俯 冬至 次侯 65侯 2005/12/27 鹿角おつる 二候麋鹿角解 冬至 末侯 66侯 2006/1/1 雪下りて麦のびる 三候水泉盟动 小寒 初侯 67侯 2006/1/5 芹栄う -初候天气渐寒 小寒 次侯 68侯 2006/1/10 泉水温をふくむ 二候雁鸟北乡 小寒 末侯 69侯 2006/1/15 雉始めて鸣く 三候之鹊始巢 大寒 初侯 70侯 2006/1/20 蕗のとう花咲く -初候寒冽已极 大寒 次侯 71侯 2006/1/25 水沢あつく坚し 二候征鸟厉疾 2007/01/28-29 高气压中心1030mPa接近北台湾陆地 淡水最低温6度 干冷辐射冷却 太平山合欢山雪霸玉山南横哑口下雪 大寒 末侯 72侯 2006/1/30 鶏とやにつく 三候水泽腹坚 立春 初侯 1侯 2006/2/4 东风冻を解く -初候东风解冻 2007西南风热、大陆高气压变性成太平洋高气压,太阳下气温高达35度C。 立春 次侯 2侯 2006/2/9 うぐいす鸣く 二候蛰虫始振 2007春天后娘脸开始,枫香吐芽。台湾水青蛾茧。 立春 末侯 3侯 2006/2/14 鱼氷にあがる 三候鱼陟负冰 2007阳明山区山樱花苞开裂,预估春节盛开。纹白蝶数量不多。 雨水 初侯 4侯 2006/2/19 土が润い起る -初候獭祭鱼 雨水 次侯 5侯 2006/2/24 霞始めてたなびく 二候候雁北飞 雨水 末侯 6侯 2006/3/1 草木萌え动く 三候草木萌动 2007/03/02-0303南风热 各类蝴蝶新鲜个体多 串珠羽化 紫斑蝶、青斑蝶类等台湾北部容易看到 新旧个体均有 03/04晚北台下豪大雨 03/05寒流来袭(1052) 启蛰 初侯 7侯 2006/3/6 巣笼もりの虫戸を开く -初候桃李始华 黄星斑凤蝶、斑凤蝶成蝶出现。 启蛰 次侯 8侯 2006/3/11 桃始めて咲く 二候苍庚鸣 各类春季蝶与春季世代蝶类越隆冬后羽化。如青带凤蝶、串珠环蝶等。 启蛰 末侯 9侯 2006/3/16 菜虫蝶と化す 三候鹰化为鸩 2007/03/18 17:00西南气流起,赤道水气经由菲律宾岛桥北上,紫斑蝶、青斑蝶在唭哩岸可见。串珠环蝶春季世代羽化。 春分 初侯 10侯 2006/3/21 雀始めて巣くう -初候玄鸟至 春分 次侯 11侯 2006/3/26 桜始めて开く 二候雷乃发声 春分 末侯 12侯 2006/3/31 雷声を出す 三候始电乃发 清明 初侯 13侯 2006/4/5 燕来る -初候田寺始华 清明 次侯 14侯 2006/4/10 雁水へ帰る 二候田鼠华鴽 清明 末侯 15侯 2006/4/15 虹始めて见る 三候彩虹始见 谷雨 初侯 16侯 2006/4/20 葭始めて生ず -初候萍始生时 2006/4/19(校正,台北地区) 草蝉鸣,2007年特慢出现。北飞紫斑蝶通过唭哩岸山。 谷雨 次侯 17侯 2006/4/25 霜止み苗出ず 二候鸣鸠拂羽 2006/4/24(校正,台北地区) 谷雨 末侯 18侯 2006/4/30 牡丹花咲く 三候戴胜降桑 2006/4/29(校正,台北地区) 斑凤蝶、黄星斑凤蝶进入蛹期结束今年世代交替。南部越冬紫斑蝶飞出蝶谷飞至台湾各地栖息之春季迁徙期结束。 立夏 初侯 19侯 2006/5/6 蛙始めて鸣く -初候蝼蝈鸣始 2006/5/4(校正,台北地区)台北北部低海拔山区、平地多蝶蛹,冬季常见蝶逐渐退出,夏季常见蝶逐渐出场。 草蝉鸣,数量稀少。 立夏 次侯 20侯 2006/5/11 みみず出ずる 二候蚯蚓阳出 立夏 末侯 21侯 2006/5/16 笋生ず 三候玉瓜生时 小満 初侯 22侯 2006/5/21 蚕起きて桑を食う -初候苦菜秀始 小満 次侯 23侯 2006/5/26 红花栄う 二候物长盈满 珍珠台风袭福建 小満 末侯 24侯 2006/5/31 麦秋至る 三候百谷成熟 梅雨锋面开始滞留台湾周边 端午 蝶交配 串珠化蛹 芒种 初侯 25侯 2006/6/6 蟷螂生ず -初候虫螳螂生 芒种 次侯 26侯 2006/6/11 腐草蛍となる 二候伯劳始鸣 梅雨锋转弱,北部阵雨、中南部持续豪大雨 芒种 末侯 27侯 2006/6/16 梅の実黄ばむ 三候反舌无声 2006/06/15转盘 乔木落叶 纹白蝶渐消失 串珠羽化 夏至 初侯 28侯 2006/6/21 乃东枯る -初候鹿角解脱 寒露开花木槿、芙蓉开花。 夏至 次侯 29侯 2006/6/26 菖蒲花咲く 二候夏蝉振翼 夏至 末侯 30侯 2006/7/1 半夏生ず 三候半夏生药 小暑 初侯 31侯 2006/7/7 温风至る -初候温风始至 小暑 次侯 32侯 2006/7/12 莲始めて开く 二候蟋蟀居壁 小暑 末侯 33侯 2006/7/17 鹰技を习う 三候雏鹰学习 大暑 初侯 34侯 2006/7/23 桐始めて花を结ぶ -初候腐草为萤 大暑 次侯 35侯 2006/7/28 土润って蒸し暑し 二候土润溽暑 大暑 末侯 36侯 2006/8/2 大雨时々降る 三候大雨时行 秋高气爽 立秋 初侯 37侯 2006/8/8 凉风至る -初候产凉风至 三台效应:7号玛利亚、8号桑美与9号宝发台风,宝发登陆台湾台东,桑美登陆中国浙江温州,玛丽亚登陆日本本州岛。秋高气爽。中元节、父亲节三节合一。 立秋 次侯 38侯 2006/8/13 蜩鸣く 二候白露下降 台北早晚起白雾 立秋 末侯 39侯 2006/8/18 浓雾升降す 三候寒蝉始鸣 08/17 悟空台风低压环流导引东北风吹至北台湾陆地 落叶植物变黄、落叶 处暑 初侯 40侯 2006/8/23 绵の花しべ开く -初候暑气将退 08/22低压环流接近台湾,全台偶阵雨直到8/24凌晨 串珠环蝶新鲜个体出现 南投山樱花开花 北台湾油桐花再次盛开 处暑 次侯 41侯 2006/8/28 天地始めて寒し 二候农乃登谷 处暑 末侯 42侯 2006/9/2 禾実る 三候天气始肃 串珠交配、产卵与孵化 白露 初侯 43侯 2006/9/8 草露白し -初候鸿雁比飞 低压锋面环绕北台湾,阵雨或大雨或晴。中国高压边缘碰触北台湾陆地,时东北季风、时西风、时东南风等。阳明山迷雾等。 白露 次侯 44侯 2006/9/13 鹡鸰鸣く 二候玄鸟归 白露 末侯 45侯 2006/9/18 燕去る 三候群鸟养羞 秋分 初侯 46侯 2006/9/23 雷声を収む -初候雷始收声 秋分 次侯 47侯 2006/9/28 蛰虫戸を闭ざす 二候蛰出坏户 秋分 末侯 48侯 2006/10/3 水始めて涸る 三候雨毕水涸 寒露 初侯 49侯 2006/10/8 雁来る -初候鸿雁来宾 寒露 次侯 50侯 2006/10/13 菊花开く 二侯菊有黄华 寒露 末侯 51侯 2006/10/18 蟋蟀戸にあり 三候豺狼祭兽 霜降 初侯 52侯 2006/10/23 霜始めて降る -初候雀入水为蛤 霜降 次侯 53侯 2006/10/28 小雨时々降る 二候草木黄落 霜降 末侯 54侯 2006/11/2 红叶茑黄ばむ 三候蛰虫咸俯 立冬 初侯 55侯 2006/11/7 椿开き始む -初候水涸始冰 立冬 次侯 56侯 2006/11/12 地始めて冻る 二候天寒地冻 立冬 末侯 57侯 2006/11/17 金盏花香し 三候雉鸡入水为蜃 小雪 初侯 58侯 2006/11/22 虹隠れて见えず -初候虹藏不见 小雪 次侯 59侯 2006/11/27 北风木の叶を払う 二候瑞雪飘下 小雪 末侯 60侯 2006/12/2 橘始めて黄ばむ 三候闭寒成冬 大雪 初侯 61侯 2006/12/7 空寒く冬となる -初候鹖瞗不鸣 大雪 次侯 62侯 2006/12/12 熊穴にこもる 二候虎始交尾 大雪 末侯 63侯 2006/12/17 鲑鱼群がる 三候平地积雪 冬至 初侯 64侯 2006/12/22 冬生じ夏枯る -初候蚯蚓结俯 冬至 次侯 65侯 2006/12/27 鹿角おつる 二候麋鹿角解 冬至 末侯 66侯 2007/1/1 雪下りて麦のびる 三候水泉盟动 小寒 初侯 67侯 2007/1/6 芹栄う -初候天气渐寒 小寒 次侯 68侯 2007/1/11 泉水温をふくむ 二候雁鸟北乡 小寒 末侯 69侯 2007/1/16 雉始めて鸣く 三候之鹊始巢 物候型根据生物发育节律与季节周期的关系划分的种以下的类群。生物物候学研究生物周期活动(开花、生殖、迁徙等)与季节和气候变化的关系。长期生活于特定生境的生物经过适应过程,其发育节律与自然周基本协调。因此,该生境各生物之间也相互协调。例如,初春季节,植物开始生长,继而出现花蕾;夏秋高温季节,植物开花、结实,还可能伴有昆虫传粉;秋末降温,植物落叶,进入休眠。大多数植物属这一类。但少数物种的发育节律与自然周期的关系不同于上述类型。如秋水仙属和番红花属的一些种,春季长叶,夏季休眠,秋季后开花。又如白头翁、紫槿和紫花地丁在早春仅利用很短的时间就完成整个生活周期。据认为此类植物的发育节律可能与原生境的自然周期相协调,扩散或引种到新地后还没能适应当地季节和气候的周期变化。研究物候型有助于了解生物与环境的关系及其规律,追溯某些物种的原产地,并为引种驯化提供依据。 |
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