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：
参见
编辑注释
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.