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物候学的古往今来(5)  

2012-11-23 18:49:22|  分类: 感怀自然 |  标签: |举报 |字号 订阅

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物候学的古往今来(5)

秋雨

  编撰官方科普丛书气候、气象卷的过程中,作为业余消遣,写了个《物候学的古往今来》,不属于书中内容,发成网络文字,难免谬误,与有兴趣的网友探讨,不断丰富自己的知识。有转载者请署原作者名字,并告知本人,谢谢!

第一节  物候学的产生和发展

四、物候知识宝库与国外研究

农耕文明时代,在没有测温仪器的情况下,单凭人的感觉,是不足为据的,人们通过反复地观察和实践,发现作物播种最适宜的时间和某些物候现象的出现相一致,于是以物候作为农时的标志,也就成为农耕文明的重要特点。中国农耕文明时代的古农书、医书有大量的物候记载,成为物候知识的宝库。

《正小夏》《诗经》前面已经说过,不再重述。《吕氏春秋·审时》开篇就说:“凡农之道,候之为宝。”全篇几乎都是讨论种庄稼如果不适时,将会产生什么不良后果。西汉的农书名著《氾胜之书》在介绍陕西关中地区农业生产的时候说,耕地要在杏花开始盛开的时候耕一遍,看到杏花落的时候再耕一遍。在记载豆类的播种时说,大豆在三月榆树结榆荚的时候,有雨可在高地上种,小豆应该在桑椹熟到发黑的时候雨后种下。东汉崔实的《四民月令》也有类似的论述,如“是月(指阴历三月)也,春花盛可耕沙白轻土之田……时雨降,可种秔稻……桑椹赤,可种大豆,榆荚落,可种蓝……”“布谷鸣,收小蒜”。 北魏著名农学家贾思勰写的《齐民要术》是历史上最著名的农书之一,多是用物候指示农时的内容。如谈到种谷时说,二月上旬,杨树出叶生花的时候下种,是最好的时令;三月上旬到清明节桃始花时,是中等时令;四月上旬赶上枣叶生、桑花落时,是最迟的时令。并指出“顺天时,量地利”才能“用力少而成功多”,如果违反自然规律,就会“劳而无获”。还有一些谚语:“天气新晴,是夜必霜”;“有闰之岁,节气近后,宜晚田耕锄不以水旱息功”;“湿耕泽锄,不如归去”;“耕而不耢,不如做暴”;“二月三月种者为植禾,四月五月种者为穉禾”;“一年之计莫如种谷,十年之计莫如树木”等等。明代徐光启在《农政全书》中说到长江下游植棉时,主张调节播种期,避免风灾。又通过整理分析历史资料,指出蝗虫多发生在湖水涨落幅度大的地方;蝗灾主要出现在阴历五、六、七这三个月。用的是统计物候学方法来指导扑灭蝗虫。以上耕作经验,已很符合现代物候学原理。

明代医学家李时珍写的《本草纲目》,是一部记载了近两千种药物的传世巨著。明万历二十四年(1596)在南京出版后,已在国内辗转翻刻三十余次,并于公元1606年传入日本,不到一百年,便被译成日文,后来又传播到欧洲,被译成拉丁文、德文、法文、英文、俄文等。除了医学的价值,单从物候学的角度来看,这部书也是十分宝贵的。如卷十八对金银花的开花特征有段逼真的描述:“三四月开花,长寸许,一蒂两花,二瓣一大一小,初开时蕊瓣俱色白,二三日则色变黄,黄白相映故呼金银花,气甚芬芳。”又如卷四十八、四十九谈到中国的鸟类时,对布谷鸟、杜鹃等候鸟的地理分布、鸣声、音节和出现时期,都交待得清清楚楚,即使今天的物候学家看了,也会受益匪浅。还有宋代的“二十四候花信风”,吕祖谦的个人物候观测记录,明代徐霞客、清代刘献廷等对物候的论述,都是代表性的物候学文献。华夏祖先在长期观察中认识到,时节的迟早与自然界各种花卉的开放有比较明显的关系,故有“风不信,则花不成”之说。宋代及以后,人们把一年中从小寒至谷雨的每候以一花对应,编成二十四候花信风:

小寒   一候梅花   二候山茶   三候水仙

大寒   一候瑞香   二候兰花   三候山矾

立春   一候迎春   二候樱桃   三候望春

雨水   一候菜花   二候杏花   三候李花

惊蛰   一候桃花   二候棠梨   三候蔷薇

春分   一候海棠   二候梨花   三候木兰

清明   一候桐花   二候麦花   三候柳花

谷雨   一候牡丹   二候荼靡   三候楝花

“花信风”具有物候历的形式,但由于其脱离生产实际,所以后人对它的评价不高。唐宋以来,记日记、写游记之风盛行,一些文人学士对物候和天气有了较细致的观察,并记入日记,于是有了物候观察的原始记录。最早的实测记录见于南宋文学家吕祖谦的日记,他是浙江金华人,逝世前两年在家养病期间,每天记日记和观测物候,留有南宋淳熙七年和八年(1180,1181)的腊梅、桃、李、梅、杏、紫荆、海棠、兰、竹、豆蓼、芙蓉、莲、菊、蜀葵、萱草等二十四种植物开花结果的物候,以及春莺初到、秋虫初鸣的时间,这也是世界现存最早的项目较多的物候实测记录。宋代以后,一些人注意观察并讨论了物候的地区差异和原因。如沈括在《梦溪笔谈》中说,由于“地势高下之不同”,在平原地区“三月花者”,到了山区“则四月花”,又说南岭地方的草“凌冬不雕”,而汾河流域的树木“望秋先陨”,这是因为“地气不同”。明代地理学家徐霞客,在《徐霞客游记》中谈到,物候南北差异的原因是“盖愈北而愈寒也”,比沈括说得更清楚明确。清初地理学家刘献廷也很注意各地的物候,并批评当时历书中记载的七十二候是抄袭古代月令的,早因时间地点不同而不适用,他说七十二候“各地不同”,“如岭南之梅,十月已开;湖南桃李,十二月已烂漫……”,因此他建议各地都要详记物候,传给后世,可从中了解气候变迁的情况。这些正说明物候随纬度、海拔、地理不同而不同,反映出物候变化的规律性,看法是十分正确的。

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竺可桢是中国现代卓越的科学家,他一生在气象学、气候学、物候学、地理学、自然科学史等方面的造诣都很高,早在1931年的《论新月令》一文里,竺可桢在总结了中国古代物候方面的成就后,倡议应用新方法开展物候观测。从1934年起,在他的推动下,前中央研究院气象研究所便选定了21种植物、9种动物、几种水文气象现象和差不多全部农作物,委托各地的农业试验场站进行观测,这是中国最早的有组织的物候观测,1957年起把农作物物候的观测工作推向了全国。1961年,在竺可桢的指导下,由中国科学院地理研究所主持建立了全国物候观测网,制定了物候观测方法,确定全国共同物候观测种类为:木本植物33种、草本植物2种、动物11种。1972年,气象系统所属的各农业气象试验站开始了物候观测。竺可桢带头撰写物候专著,普及物候知识。1963年出版,1973年增订重印的《物候学》一书,是竺可桢多年研究物候的结晶。他结合中国的实际,系统地介绍了物候学的基本原理,中国古代的物候知识,世界各国物候学的发展,物候学的基本定律,利用物候预告农时的方法等。他的《中国五千年来气候变迁的初步研究》一文,大量引用了古物候资料和采用了物候学分析方法。

国外物候学的起源也较早,两千多年以前,雅典人就已试制了包括一年中物候推移的农历,至罗马凯撒时代,还颁发了物候历以供应用。公元812年开始,如日本就有了断断续续的樱花开花记录,分析这些记录可以知道,十一、十二、十四、十六世纪的春季来得较迟。国外个人物候观测记录最长的要算英国的马绍姆家族,罗伯脱·马绍姆从1736年起就观测当地的13种乔木的抽青,4种树木的开花,8种候鸟的来去,以及蝴蝶初见,蛙初鸣等27种物候。罗伯脱过世后,其家族有五代人连续观测,直到二十世纪三十年代,其间只缺1811—1835年的25年记录,英国皇家气象学会对这些观测资料已做了分析总结。世界上有组织地观测物候开始于十八世纪中叶,当时植物分类学的创始者瑞典人林内(1707—1778)在瑞典组织了18个点的观测网,观测植物的发青、开花、结果和落叶的时期,这一观测网虽只维持了3年(1750—1752),但在欧美起了组织物候观测网的示范作用。

目前物候工作开展较好的国家是日本、德国、美国和苏联。日本的现代物候观测开始于1886年,最初只有50—60个观测点,以后逐年增加。观测对象为植物、候鸟和昆虫等共50种。比较重要的物候著作有大和美保和铃木合著的《日本物候学》(1947),百濑成夫编绘的《日本动植物物候图集》(1974)。他们的物候观测主要应用于三个方面:一是预报季节到来的早晚;二是在无气象记录的地方,采用物候学方法进行小气候的调查和推算;三是用于气候变迁研究。

德国从十九世纪九十年代起,霍夫曼花了四十年工夫做物候的观测和组织工作,选择了34种标准植物作为欧洲大陆中部的物候观测对象,并每年出版欧洲物候图。在1883—1941年的六十年中,霍夫曼的学生E·伊纳也是欧洲物候学的主要倡导者之一,第一次世界大战期间,德国粮食不足,他从谷物收获期图上,选出谷物早熟地区开垦种植,这一工作对德国得到较充分的粮食供应作出了贡献;他还收集、整编和出版了100个点59年的物候观测资料,他死后,人们在他的墓碑的碑文上写道:“他的毕生事业是物候学”。1939年全德国有一万名物候观测员,大约每50平方公里有一人。第二次世界大战后,西德重新组织了物候观测网,有2700个观测点,大约每90平方公里有一个点。

美国从十九世纪后半期开始,逐步建立起物候观测网。二十世纪初霍普金司提出了物候学定律。美国农业部把物候学用于引种驯化,曾派人到中国移植植物品种,搜集物候和气候资料,分析其生长、开花、结果时期,以及对温度、湿度和日照的需要,然后移植到美国适当地区,如移植到加里福尼亚的柑桔、移植到佛罗里达的油桐和移植到中西诸州的大豆等,都是相当成功的。二十世纪五十年代物候学在美国被重视起来,表现在观测网的建立和扩大,仅西部12个州的测站总数就达2500个。美国还在国际生物学计划下,成立了一个国际生物学计划物候委员会,在该组织的推动下,1972年召开了名为“物候学与季节模式”的讨论会,并出了专著。

俄国在十月革命以前,气象学家沃耶可夫就提倡把气象观测和物候观测联合进行,后来发展成农业气象中的平行观测法。米丘林在培育果树新品种中,利用了物候资料。植物生理学家季米里亚捷夫认为物候学很重要,甚至说“气象条件只有在同时熟悉植物的要求时,才是有用的。没有对于植物要求的了解,气象记录的无限数字,将只不过是一堆徒劳无功的废物而已。”十月革命以后,物候学在苏联得到很大发展。

世界气象组织曾决定在农业气象委员会下设立一个物候学专门委员会,1953年还决定把物候观测列入农业气象工作大纲,并建议各国进行贯彻。目前欧洲已建立了“国际物候观测园网”,在观测园内种上共同观测的植物,按统一的规范进行物候、气候的平行观测,有20个国家参加,有71个点。观测对象包括针叶树3种、落叶树9种、灌木7种。他们希望通过这样的物候观测,以研究农、林、牧以及植物生理生态等方面的问题。

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