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温度对于植物的重要极为明显，空中的碳酸气是植物枝叶中纤维的来源，要植物生长茂盛，必须充分地能吸收碳酸气。大多数植物吸收碳酸气最相宜的温度，是在15℃至30℃之间。马铃薯、番茄最相宜的温度是20℃，豆科植物最相宜的温度是30℃。人类最需要的五谷当平均温度低到10℃以下，就不能生长。椰子树不能生长于平均温度20℃以下的地方。从草木的分布，就可以看到温度影响之大。单以浙江省而论，温州以北无榕树，嘉湖以北无樟树。从京杭道上，我们可以看出来从南京到溧阳很少竹子，一过宜兴满山遍野尽是竹林了。荔枝、龙眼只限于福建、两广，茶叶、橘子不过秦岭。热带的植物大多数不能经霜，这种显明的例子统可以表现温度如何严格地限制草木之分布。
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雨泽对于草木五谷之重要，我们很可以从古代文人的诗句里看出来。如唐高适诗“圣代即今多雨露”即是一例。到如今济南、北平旧式家庭的大门上，尚家家户户写着“天钱雨至、地宝云生”的门联。这种诗句、对联是在华北干燥地方应有之现象。在非洲阿比西尼亚（今埃塞俄比亚），每逢雨季初临的时候，还有盛大敬神的典礼。印度一年中收获的好坏，要看季风的强弱和所带雨量的多寡来断定。中国连年以来，总有几处地方闹着旱灾或水灾，雨量之于五谷的重要，可以不言而喻了。沙漠之所以不能生长植物，全是因为雨量稀少的关系。凡是一年中雨量在100毫米以下，统是沙漠不毛之地。我国西北的酒泉、包头等地方，一年雨量在100—200毫米之间，可称半沙漠地带。
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动物因为能移动，所以比较植物有选择气候的能力。但是动物和气候的关系，仍是极为密切。就我们所用的牲口而论，热带森林里用象，沙漠用骆驼，水田用水牛，温带用骡马，寒带用驯鹿和狗，这完全是为了适应环境。候鸟如燕子、黄莺、布谷，来去季候的迟早，完全要看天气的寒暖。两栖类青蛙以及蛇类在温带里，一到冬季就蛰处静伏，等春季开始便蠢蠢欲动，到了夏季又横行各处了。昆虫类种类繁多，生殖迅速，和气候的关系更容易看出。昆虫对于温度的高低、感觉的灵敏，从蚂蚁和蟋蟀就可知之。蚂蚁行动的快慢，和蟋蟀鸣声的缓急，视温度的高下而定。有人试验过不用温度表，单从蚂蚁、蟋蟀的动作，可以测量气温，精密程度可到华氏表一度。一般农夫均以大雪为丰年之预兆，这多半是因为大雪之后，必继之以大冷，而很低的气温足以杀死蛰伏田中的害虫。但是雪的本身，因为是一个不良导体，反足以保护地下热的发散，所以有人以为大雪能杀害虫是不合理的。温度若很高，也可以致虫的死命。蝴蝶热至42℃则死，蝗虫热至48℃则死。有若干害虫如蝗虫和松毛虫，统繁殖于干燥的季候，因为地土干燥，则所下之蛋易于生长。然尚有其他昆虫类如蚊子，则天气潮湿反能繁殖。特殊的气候，如大雪、雨、雹统可使动物受很大的影响。去年冬天内蒙古大雪，牛羊冻死成千累万。1914年8月泰山下雹，平地积至二三尺之厚，时在黄昏以后，把山上的鸟类几乎全数打死，数年之内，泰山上鸦雀无声。高山的气候因空气稀薄，使动物血液中红血球特别增多。山上动物初下山的时候，要比山下同类动物来得骁勇。南美洲诸国有一个风俗，凡是跑马的时候，初从安第斯山下来的马不准加入，必得在山下住一个相当时期，始准比赛。山国居民，特别强悍，大抵亦是这个理由。
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天道与人文 什么是物候学(16)
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物候学主要是研究自然界的植物（包括农作物）、动物和环境条件（气候、水文、土壤）的周期变化之间相互关系的科学。它的目的是认识自然季节现象变化的规律，以服务于农业生产和科学研究。
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物候学和气候学相似，都是观测各个地方，各个区域春、夏、秋、冬四季变化的科学，都是带地方性的科学。物候学和气候学可说是姊妹行，所不同的，气候学是观测和记录一个地方的冷暖晴雨、风云变化，而推求其原因和趋向；物候学则是记录一年中植物的生长荣枯、动物的来往生育，从而了解气候变化和它对动、植物的影响。观测气候是记录当时当地的天气，如某地某天刮风，某时下雨，早晨多冷，下午多热等等。而物候记录如杨柳绿、桃花开、燕始来等等，则不仅反映当时的天气，而且反映了过去一个时期内天气的积累。如1962年初春，北京天气比往年冷一点，山桃、杏树、紫丁香都延迟开花。从物候的记录可以知季节的早晚，所以物候学也称为生物气候学。
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在我国最早的物候记载，见于《诗经·豳风·七月》一篇里，如说：“四月里葽草开了花，五月里蝉振膜发声。”(17)又如说：“八月里枣子熟了可以打下来，十月里稻子黄了可以收割。”(18)等等，那完全是老农经验的记载。到春秋时代，已经有了每逢节气的日子记录物候和天气的传统，(19)而且已经知道燕子在春分前后来、在秋分前后离去。(20)《管子》中已有“大暑、中暑、小暑（幼官篇）”；“大寒、中寒、始寒（幼官图）”和“冬至、夏至、春至（分）、秋至（分）（轻重己篇）”等名称。又说到关于节候反常的现象——“春行冬政则凋，行夏政则欲（四时篇）”以及节候与农时的关系——“夏至而麦熟，秋始而黍熟（轻重己篇）”等等，为古书中较早说到节候的。其他《夏小正》、《吕氏春秋·十二纪》各纪的首篇、《淮南子·时则训》、《礼记·月令》等书中，更有依节气而安排的物候历。寻其演变源流，各书有关这方面记述，实来源于管子之言而有所增益，汉代郑玄为《礼记》作注，已于目录明说《月令》出自《吕氏春秋》。(21)清陈澧说：“《吕氏春秋》虽不韦之客所作，其说则出于管子。”郭沫若也说：“《管子·幼官篇·幼官图》为《吕氏春秋》十二纪的雏形。”(22)唐杜佑《通典》更直截了当说“月令出于管子”。自管子创始汇集劳动人民在这方面的经验，后来逐渐发展，遂成为周、秦时代遗留下来比较完整的一个物候历。如在《礼记·月令》二月条下，列举了下述的物候：“这时太阳走进了二十八宿中的奎宿，天气慢慢地和暖起来，每当晴朗天气，可以见到美丽的桃花盛放，听到悦耳的仓庚鸟歌唱。一旦有不测风云，也不一定下雪而会下雨。到了春分节前后，昼和夜一样长，年年见到的老朋友——燕子，也从南方回来了。燕子回来的那天，皇帝还得亲自到庙里进香。在冬天销声绝迹的雷电也重新振作起来；匿伏在土中、屋角的昆虫，也苏醒过来，向户外跑的跑、飞的飞地出来了。这时候，农民应该忙碌起来，把农具和房子修理好，国家不能多派差事给农民，免得妨碍农田的耕作。”(23)这是2000多年以前，黄河流域初春时物候的概述。
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我们从这些材料可以知道，古代之所以积累物候知识，一方面是为了维护奴隶主和封建主的统治，但主要是为了指挥奴隶或农奴劳动。如《淮南子·主术》篇所讲的：“听见蛤蟆叫，看见燕子来，就要农奴去修路。等秋天叶落时要去伐木。”(24)
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或许有人要问：自从十六七世纪温度表、气压表发明以后，气温、气压可以凭科学仪器来测量；再加以十八九世纪以后，各种气象仪器的逐步改进，直到近来，雷达和火箭、人造地球卫星在气象观测上的广泛应用，气候学已有迅速的进步。但是，物候学直到如今还是靠人的两目所能见到和两耳所能听到的作记载，这还能起什么作用呢！
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我们要知道，物候这门知识，是为农业生产服务而产生的，在今天对于农业生产还有很大作用。它依据的是比仪器复杂得多的生物。各项气象仪器虽能比较精密地测量当时的气候要素，但对于季节的迟早尚无法直接表示出来。举例来说：1962年春季，华北地区的气候比较寒冷，但是五一节那天早晨，北京的温度记录却比前一年和前两年同一天早晨的温度高两三摄氏度之多。因此，不拿一个时期之内的温度记录来分析，就说明不了问题。如果从物候来看，就容易看出来。1962年北京的山桃、杏树、紫丁香和五一节前后开花的洋槐的花期都延迟了，比1961年迟了10天左右，比1960年迟五六天。我们只要知道物候，就会知道这年北京农业季节是推迟了，农事也就应该相应地推迟。可是1962年北京地区部分农村，在春初种花生等作物时，仍旧照前两年的日期进行，结果受了低温的损害。若能注意当年物候延迟的情况，预先布置，就不会遭受损失了。
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另外，把过去一个时期内各天的平均温度加起来，成为一季度或一个月的积温，也可以比较各年季节冷暖之差，但是还看不出究竟温度要积到多少度才对植物发生某种影响，才适合播种。如不经过农事实验，这类积温数字对指导农业生产，意义还是不大。物候的数据是从活的生物身上得来的，用来指导农事活动就很直接，而且方法简单，农民很易接受。物候对于农业的重要性就在于此。
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由北京每年春初北海冰融时期的迟早，可以断定那一年四五月间各类植物如桃、杏、紫丁香、洋槐开花的迟早。换言之，即北海冰融早，则春末夏初各类花也开得早；北海冰融迟，则各类花卉开放也延迟。农时的迟早，是随植物开花结果时期而定的。因此，从北京春初北海冰融的迟早，就可以断定那年北京农时的迟早，其他地区也可类推。
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天道与人文 中国古代的物候知识(25)
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物候之名称，来源甚早。《左传》中即有每逢二至二分等节日，必须记下云物的记载的说法。唐代中叶诗人元稹在湖北玉泉道中所作诗有句云：“楚俗物候晚，孟冬始有霜。”(26)古人把见霜、下雪、结冰、打雷等统称为物候。物候学与气候学虽可称为姊妹学科，但物候的观测要比气候早得多。在16、17世纪温度表与气压表发明以前，世人不知有所谓“大气”，所以无所谓“气候”。中国古代以五日为一候，三候为一气。
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我国古代物候知识起源于周、秦时代，目的是为了指挥奴隶适时从事农业生产。我国从春秋、战国以来，一直重视农业活动的适时。《管子·匡乘马》篇除说“使农夫寒耕暑耘”外，并具体指出：“冬至后六十天（即雨水节）向阳处土壤化冻；又十五天（即惊蛰）向阴处土壤化冻，完全化冻后就要种稷；春事要在二十五天之内完毕。”(27)《吕氏春秋》一书，杂有农家的话，《上农》等篇就是谈农业的。它在《十二纪》各纪的篇首曾因袭《管子》，又汇集了劳动人民有关这方面的经验，编为十二个月的物候。其后这些节气和物候的知识，更被辗转抄入《淮南子·时则训》和《礼记·月令》等篇。
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但是这种书本物候知识，还是要靠劳动人民的实践，即从生产斗争中得来。华北一带农民有一种口传的“九九歌”：
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一九二九不出手， 三九四九冰上走， 五九六九沿河看柳， 七九河开，八九雁来， 九九加一九，耕牛遍地走。
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这里所谓不出手、冰上走、沿河看柳、河开、雁来，统是物候。就是从人的冷暖感觉、江河的冰冻、柳树的发青、鸿雁的北飞，来定季节的节奏、寒暑的循环，而其最后目的是为了掌握农时，所以最后一句便是“耕牛遍地走”，这可称“有的放矢”。从歌中“三九四九冰上走，五九六九沿河看柳，七九河开，八九雁来”几句看来，这一歌谣不适用于淮河流域，也不适用于山西、河北，当是黄河中下游山东、河南地方的歌谣。九九是从冬至算起，所以是以阴历为根据的，一定先有二至二分的知识才会有此歌谣，可见这歌谣也是在春秋、战国时代或以后产生的。
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到汉代铁犁和牛耕的普遍应用，以及人口的增加，使农业有了显著进步。二十四节气每一节气相差半个月，应用到农业上已觉相隔时间太长，不够精密，所以有更细分的必要。《逸周书·时训》就分一年为七十二候，每候五天。如说：“立春之日东风解冻，又五日蛰虫始振，又五日鱼上冰。雨水之日獭祭鱼，又五日鸿雁来，又五日草木萌动。惊蛰之日桃始华，又五日仓庚鸣，又五日鹰化为鸠。春分之日玄鸟至，又五日雷乃发声，又五日始电。”等等。
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物候知识最初是农民从实践中得来，后来经过总结，附属于国家历法。但物候是随地而异的现象，南北寒暑不同，同一物候出现的时节可相差很远。在周、秦、两汉，国都在今西安地区及洛阳，南北东西相差不远，应用在首都附近尚无困难；但如应用到长江以南或长城以北，就显得格格不入。到南北朝，南朝首都在建康，即今南京；北朝初都平城，就是今日的大同，黄河下游的物候已不适用于这两个地方。南朝的宋、齐、梁、陈等王朝都很短促，没有改变月令；北魏所颁布的七十二候，据《魏书》所载，已与《逸周书》不同，在立春之初加入“鸡始乳”一候，而把“东风解冻”、“蛰虫始振”等候统推迟5天。但平城的纬度在西安、洛阳以北4度多，海拔又高出800米左右，所以物候相差，实际上决不止一候。
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到了唐朝，首都又在长安；北宋都汴梁，即今开封，此时首都又与秦、汉的旧地相近。所以，唐、宋史书所载七十二候，又和《逸周书》所载大致相同。(28)元、明、清三朝虽都北京，纬度要比长安和开封、洛阳靠北5度之多，虽然这时候“二十四番花信风”早已流行于世，但这几代史书所载七十二候和一般时宪书所载的物候，统是因袭古志，依样画葫芦。不但立春之日“东风解冻”、惊蛰之日“桃始华”、春分之日“玄鸟至”等物候，事实上已与北京的物候不相符合，未加改正；即古代劳动人民以限于博物知识而错认的物候，如“鹰化为鸠”、“腐草化为萤”、“雀入大水为蛤”等谬误，也一概仍旧。这是无足为怪的，因为“九九歌”中的物候乃是老农田野里实践得来，是生活斗争中获得的一些知识，虽然粗略些，生物学知识欠缺些，但物候和季节还能对得起来。到后来，编月令成为士大夫的一种职业；明、清两代，由于士大夫以作八股为升官发财的跳板，一般缺乏实际知识，真是菽麦不辨，所写物候，统从故纸堆中得来，怪不得完全与事实不符。顾炎武早已指出，在周朝以前，劳动人民普遍地知道一点天文。“七月流火”是农民的诗，“三星在天”是妇女的话，“月离于毕”是戍卒所作，“龙尾伏辰”是儿童歌谣。后世的文人学士若问他们关于这方面知识，将茫然不知所对。(29)明、清时代，一般士大夫对天文固属茫然，对物候也一样的无知，这统是由于他们的书本知识脱离实践所致。
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