物候—氣候變化的感應器

物候現象是指受環境（氣候、水文和土壤等）影響而出現的以年為周期的自然現象，包括各種植物的發芽、展葉、開花、葉變色、葉枯黃與脫落等現象，以及候鳥、昆蟲和其他動物的飛來、初鳴、終鳴、離去、冬眠等現象；還有一些水文氣象現象，如初霜、終霜、結冰、消融、初雪、終雪等。物候學就是研究上述季節性現象同環境的周期性變化之間的相互關係的科學，是一本「生命脈搏」的教科書。自然物候變化是指示氣候與自然環境變化的綜合指標。近年來，越來越多的研究傾向於用物候指標來指示氣候變化。有一些物候學家甚至建立了相關的專業網站，如歐洲物候觀測網（EPN，The European Phenology Network）和英國物候觀測網（UKPN，The United Kingdom Phenology Network）等。

科學家早就注意到，植物物候作為氣候變化對生態系統影響的感應器，具有敏感、易於監測和理解的特點，是植被生產力與植被動態模擬的重要參數。掌握物候變化規律在預報農時，監測和保護生態環境，預測和鑑定氣候變化趨勢等方面具有重要的理論和現實意義。生物因素和環境因素是影響物候期變化的兩大主要因素，不同植物種類、不同的作用方式或者環境對物候期變化的影響也不同。通常，環境因素對物候的影響比生物因素更顯著，其中氣溫、光照和水分是最主要的影響因子。植物物候對氣候變化的響應在全球範圍內均有研究，其中在北半球歐洲地區的研究最多，結果顯示植物的生長季對全球變化的響應趨勢基本一致，主要表現在春季物候提前、秋季物候推遲，生長季延長。然而植物生殖物候受溫度變化的響應則不盡相同，有些物種可以在低溫下通過春化作用提前開花，但是也有研究表明植物的花期與它們在夏季溫度到達最高值之前開花還是之後開花有關，在這個時間點之前開花的時間提前，否則會推遲。

動物物候的研究比植物物候要困難得多，也相對較少。大多數昆蟲對全球氣候變化所表現的反應大致相同，一般會更快地度過幼蟲階段到達成蟲期。鳥類尤其是候鳥對於全球氣候變化也有響應，在溫度急劇變化的年份它們的遷徙、產卵都會發生變化，由此也導致了整個生態系統食物鏈可能會發生改變。一方面：氣候變化（主要是全球變暖）可能會導致動植物物候期的改變，而這種改變並不一定是同步的，所以就有可能出現「早起的鳥兒沒蟲吃」，早出現的蟲子也可能吃不到自己本來的食物。另一方面，當氣候變化到一定程度時，動植物的豐富度可能會發生改變，如果其中一方驟然增加，尤其是作為消費者的動物數量突然增加或減少時，必然打破他們原有的平衡，可能會對整個食物鏈甚至生態系統帶來毀滅性的影響。

總體而言，物候學無論在過去現在還是將來，都會一直是全球變化方面研究的重要內容。現有關於物候的研究中植物多於動物、木本多於草本、熱帶多於溫帶，而對於動植物物候期改變所產生的生態後果的研究則更是少之又少，有待於依靠學者的努力去解決。