2.2 研究方法。
植物的花期长度是指一株植物从第一朵花开放到最后一朵花开毕延续的时间[19],即植物从开花始期到开花末期所经过的时间。用公式表示为:
FD = EFD-FFD (1)。
式中:FD、FFD和EFD分别表示花期长度、开花始期和开花末期。
首先利用式(1)计算各站点所有植物逐年的花期长度;其次,以年份为自变量,花期长度为因变量进行线性回归分析,所得回归系数即为花期长度的变化趋势(d/a)。
为分析花期长度变化的整体分布情况,统计全部站点所有物种花期长度变化趋势的频率分布,并按照乔木和灌木分别统计。为分析花期长度变化的空间格局,按照变化的方向和强弱将各站点的物种分为4类进行讨论(>0.15、0~0.15、-0.15~0、<0.15 d/a),并利用ArcMap软件绘制变化趋势的空间分布图。其次,以2°为步长,统计不同纬度和经度带上花期长度变化趋势的均值、最大值和最小值,研究花期长度变化沿经纬度的分异规律。
为探讨不同时段间花期长度变化的特征及种间差异,分别计算各物种在所有站点逐年花期长度距平的均值,其中距平由花期时间序列减去多年均值计算。以上分析均采用 MATLAB R2010b 软件编程实现。
花期长度延长或缩短由开花始期和开花末期的提前或推迟共同决定。花期长度延长的可能形式有 3 种 (图 2):① 开花始期和开花末期都提前,但开花始期的提前趋势更大;② 开花始期提前,开花末期推迟;③ 开花始期和开花末期都推迟,但开花末期的推迟趋势更大。相应地,花期长度缩短的可能形式也有3种(图2)。据此,本文识别了每条花期长度序列的变化形式。为研究生活型与花期变化形式的关系,分乔木和灌木分别进行统计。考虑到年内开花较早的植物和开花较晚的植物控制花期变化的因素可能存在差别,进而导致两类植物花期长度的变化形式有所差别。因此,本文分早花植物与晚花植物比较了花期长度的变化形式差异。因物候季节的早晚受各地气候条件影响,所以早花与晚花植物的划分没有固定的标准,通常以年内开花时间的相对早晚划分[20-21].根据这一原则,以所有物种平均开花始期的中值(5月1日)为分界点,早于分界点的划分为早花植物,晚于分界点的划分为晚花植物。
3 结果与分析。
3.1 花期长度整体变化趋势。
从花期长度序列变化趋势的总体分布来看,花期长度延长的序列明显多于缩短的序列。259条花期长度变化序列中,38.61%的序列呈缩短趋势,其中显着缩短的占9.65%(表2,图3)(P<0.05);61.39%的花期长度序列延长,其中显着延长的占21.24%(P<0.05)。乔木和灌木相比,花期长度显着缩短的比例相差不大,但是乔木花期长度显着延长的比例只有16.29%,低于灌木的30.91%,这表明灌木花期的延长趋势比乔木更加显着(表2)。
从变化幅度上来看,花期长度的变化趋势在-1.61 d/a (南昌的紫薇)到 1.89 d/a (勐腊的紫薇)之间,其中59.46%的序列花期长度变化趋势绝对值小于0.10 d/a,88.03%的序列变化趋势绝对值小于0.50 d/a(图3)。所有序列花期长度变化趋势均值为0.10 d/a,表明平均每年花期长度延长0.10 d.乔木的花期长度平均变化趋势为0.09 d/a,低于灌木(0.17 d/a)。