花香鸟语，草长莺飞，都是大自然的语言。
-竺可桢
大自然的语言
作者：竺可桢
文本研究与可视化
立春过后，大地渐渐从沉睡中苏醒过来。冰雪融化，草木萌发，各种花次第开放。再过两个月，燕子翩然归来。不久，布谷鸟也来了。于是转入炎热的夏季，这是植物孕育果实的时期。到了秋天，果实成熟，植物的叶子渐渐变黄，在秋风中簌簌地落下来。北雁南飞，活跃在田间草际的昆虫也都销声匿迹。到处呈现一片衰草连天的景象，准备迎接风雪载途的寒冬。在地球上温带和亚热带区域里，年年如是，周而复始【Pattern】。
古希腊神话
《菲洛梅拉（燕子）和普罗克内（夜莺）》（1861）
几千年来，劳动人民注意了草木荣枯、候鸟去来等自然现象同气候的关系，据以安排农事。杏花开了，就好像大自然在传语要赶快耕地；桃花开了，又好像在暗示要赶快种谷子。布谷鸟开始唱歌，劳动人民懂得它在唱什么：“阿公阿婆，割麦插禾。”这样看来，花香鸟语，草长莺飞，都是大自然的语言。
这些自然现象，中国古代劳动人民称它为物候。物候知识在中国起源很早。古代流传下来的许多农谚就包含了丰富的物候知识。到了近代，利用物候知识来研究农业生产，已经发展为一门科学，就是物候学。物候学记录植物的生长荣枯，动物的养育往来，如桃花开、燕子来等自然现象，从而了解随着时节推移的气候变化和这种变化对动植物的影响。
物候观测使用的是“活的仪器”，是活生生的生物。它比气象仪器复杂得多，灵敏得多。物候观测的数据反映气温、湿度等气候条件的综合，也反映气候条件对于生物的影响。应用在农事活动里，比较简便，容易掌握。物候对于农业的重要性就在这里。下面是一个例子。
北京的物候记录，1962年的山桃、杏花、苹果、榆叶梅、西府海棠、丁香、刺槐的花期比1961年迟十天左右，比1960年迟五六天。根据这些物候观测资料，可以判断北京地区1962年农业季节来得较晚。而那年春初种的花生等作物仍然是按照往年日期播种的，结果受到低温的损害。如果能注意到物候延迟，选择适宜的播种日期，这种损失就可能避免。
花神Frola
1894年 伊芙琳·德·摩根
物候现象的来临决定于哪些因素呢？
首先是纬度。越往北桃花开得越迟，候鸟也来得越晚。值得指出的是物候现象南北差异的日数因季节的差别而不同。中国大陆性气候显著，冬冷夏热。冬季南北温度悬殊，夏季却相差不大。在春天，早春跟晚春也不相同。如在早春三四月间，南京桃花要比北京早开20天，但是到晚春五月初，南京刺槐开花只比北京早10天。所以在华北常感觉到春季短促，冬天结束，夏天就到了。
经度的差异是影响物候的第二个因素。凡是近海的地方，比同纬度的内陆，冬天温和，春天反而寒冷。所以沿海地区的春天的来临比内陆要迟若干天。如大连纬度在北京以南约1°，但是在大连，连翘和榆叶梅的盛开都比北京要迟一个星期。又如济南苹果开花在四月中或谷雨节，烟台要到立夏。两地纬度相差无几，但烟台靠海，春天便来得迟了。
影响物候的第三个因素是高下的差异。植物的抽青、开花等物候现象在春夏两季越往高处越迟，而到秋天乔木的落叶则越往高处越早。不过研究这个因素要考虑到特殊的情况。例如秋冬之交，天气晴朗的空中，在一定高度上气温反比低处高。这叫逆温层。由于冷空气比较重，在无风的夜晚，冷空气便向低处流。这种现象在山地秋冬两季，特别是这两季的早晨，极为显著，常会发现山脚有霜而山腰反无霜。在华南丘陵区把热带作物引种在山腰很成功，在山脚反不适宜，就是这个道理。
此外，物候现象来临的迟早还有古今的差异。根据英国南部物候的一种长期记录，拿1741到 1750年十年平均的春初七种乔木油青和开花日期同1921到1930年十年的平均值相比较，可以看出后者比前者早九天。就是说，春天提前九天。
物候学这门科学接近生物学中的生态学和气象学中的农业气象学。物候学的研究首先是为了预报农时，选择播种日期。此外还有多方面的意义。物候资料对于安排农作物区划，确定造林和采集树木种子的日期，很有参考价值，还可以利用来引种植物到物候条件相同的地区，也可以利用来避免或减轻害虫的侵害。中国有很大面积的山区土地可以耕种，而山区的气候、土壤对农作物的适应情况，有很多地方还有待调查。为了便利山区的农业发展，开展山区物候观测是必要的。
物候学是关系到农业丰产的科学，我们要进一步加强物候观测，懂得大自然的语言，争取农业更大的丰收。
作者研究
竺可桢（1890年3月7日—1974年2月7日），字藕舫，浙江省绍兴县东关镇人，中央研究院院士、中国科学院院士，中国共产党党员，中国近代气象学家、地理学家、教育家，中国近代地理学和气象学的奠基者，浙江大学前校长。
竺可桢是中国物候学的创始人，对中国气候的形成、特点、区划及变迁等，对地理学和自然科学史都有深刻的研究。
科学跨学科：物候学
物候学：Phenology，源自希腊语“Phaino”（显现，显示）和“logos”（学习）。它是对周期性生物现象的科学研究，如与气候状况相关的植物开花、动物迁移。物候学研究内容：
自然历项目研究
植物的发芽、展叶、开花、果熟、叶变色和落叶的日期
动物的始见、绝见、始鸣和终鸣日期
霜、雪的初终日期
土壤或河流的结冻和解冻日期
农作物的播种、抽穗、开花和成熟日期，以及农事活动等
自然历（Natural Calendar）又称物候历。物候是气候等环境条件影响的综合反映，同气候年变化周期间有良好相关性。根据前一物候期可以预测后一物候期到来的日期。根据物候现象和农事活动的相关性，可以预报农时，以便因时因地制宜地安排生产。
自然历把一年划分为几个自然季段 ， 按季段分月 、旬、候，列入多年平均按序出现的物候现象。
数学跨学科研究
数学在AI时代，不仅仅是最有用的学科，也是我们在设计跨学科研究时最重要的分析工具。
萨里（英国）1950-2008 年的橡树 (Quercus sp) 开叶日期
通过对上图中萨里橡树开叶的日期数据分析，我们发现有如下可能：
植物季节性事件的时间在整个欧洲都在发生变化，这主要是由于气候条件的变化；78% 的叶子展开和开花记录显示提前趋势，只有 3% 显着延迟。从 1971 年到 2000 年，春季和夏季的平均提前期为每十年 2.5 天。
由于气候引起的植物物候变化，花粉季节平均提前 10 天开始，比 50 年前更长。
随着未来几年和几十年气候变暖的加剧，季节性事件的趋势将继续推进。
对于科学家而言，对现有数据进行分析只是发现问题，更重要的是通过现有数据去做进一步的趋势分析
物候变化将改变生长季节、生态系统生产、种群层面的相互作用和群落动态（Fitter 和 Fitter，2002 年）。
不同的物种表现出不同的物候反应；例如，一年生植物和昆虫授粉的植物比多年生植物和风媒植物更容易开花（Fitter 和 Fitter，2002 年）。生态研究正在评估这些反应阈值，以更好地了解更广泛的影响可能是什么。
随着未来几年和几十年气候变暖的加剧，季节性事件的推进趋势将继续，但尚不确定当达到温度阈值时不同物种将如何反应以及未来温度与生长季节之间是否会实现线性关系。
标准化测试
考试不是目的，学习如何像物候学家一样思考才是真正的核心，通过课堂的标准化测试，老师和同学们进一步讨论和强化科普散文的重要价值，以及如何通过物候学去分析真实的世界。
问题1：在白居易的《大林寺桃花》的诗中有：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。”结合《大自然的语言》思考，为什么会出现这样的自然现象？
问题2：“凡是近海的地方，比同纬度的内陆，冬天温和，春天反而寒冷。”凡是有什么表达作用？
问题3：阅读课文，并指出下列句子中加点词语的表达效果。
(1) 立春过后，大地渐渐从沉睡中苏醒过来。_______________
(2) 冰雪融化，草木萌发，各种花次第开放。再过两个月，燕子翩然归来。
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问题4：阅读课文，指出下列各句分别运用了什么说明方法，有什么作用。
(1) 物候学记录植物的生长荣枯，动物的养育往来，如桃花开、燕子来等自然现象，从而了解随着时节推移的气候变化和这种变化对动植物的影响。
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(2) 它比气象仪器复杂得多，灵敏得多。____________
问题5：为什么“古代流传下来的许多农谚就包含了丰富的物候知识”一句中的“许多”不能删去?
问题6：在第4自然段中，说说“物候对于农业的重要性就在这里”一句中的“这里”具体指的是什么。
文案 ©小麦老师
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