(1)物候学的现代科学原理

物候学 phenology 把气候或气象在各个时期的变化同自然界其他诸种现象联系起来研究的科学，但实际上  物候学观察则是以生物现象为主要对象。所以亦称为生物季节学或花历学。例如根据植物在各地的发芽、开花、展叶、红叶、落叶等时期的调查，可以对各该地方的气候进行比较。对于动物则调查“鸟的迁徒”、种种动物的休眠、孵化、变态等的时期。这可以说是一种生物钟。对农业、预防医学等都有一定的作用，但是生物现象是在非常繁多的复杂的环境条件下产生的，与某一气候因素不一定有因果关系，然而假如有平行的关系，就能显示高的相关系数，所以有注意的必要。环境对动植物生长和发育的影响是一个极其复杂的过程。但是，用仪器只能记录当时的环境条件的某些个别因素，而物候现象却是过去和现在各种环境因素的综合反映。因此，物候现象可以作为环境因素影响的指标，也可以用来评价环境因素对于动植物影响的总体效果。

　中国最早的物候记载，见于公元前一千年以前的《诗经·幽风·七月》，其后的《夏小正》、《吕氏春秋·十二纪》、《淮南子·时则训》和《札记·月令》等，则已经按月记载全年的物候历了。而《逸周书·时训解》更把全年分为七十二候，记有每候五天的物候，成为更加完善的物候历，北魏时曾附属于历书。 　　在西汉，著名的农学著作《汜胜之书》有以物候为指标来确定耕种时期的记载，如“杏始华荣，辄耕轻土弱土；望杏花落，复耕。”至南末，浙江金华(婺州)人吕祖谦记载了南宋淳熙七年和八年(1180、1181)金华的物候，有腊梅、桃、李、梅、杏、紫荆、海棠、兰、竹、豆蓼、芙蓉、莲、菊、蜀葵和萱草等24种植物开花结果的日期，春莺初到和秋虫初鸣的时间，是世界上最早的实际观测的物候记录。 　　明代，李时珍的《本草纲目》所载的近2000种药物中，有着极为丰富的植物物候资料，此书的第四十八、四十九两卷记述了候鸟布谷鸟和杜鹃的地域分布、鸣声、音节和出现时间等，是鸟类物候的翔实记载。19世纪中叶，太平天国颁发的《天历》，其中《萌芽月令》就是以物候指导农时的月历。 　　在欧洲，古希腊的雅典人就已经编制了农用物候历。英国马香子孙五代，则从1736年起到20世纪40年代止，对植物、候鸟和昆虫等27种动植物进行了长期观测和记录。这是欧洲年代最长的物候记录。18世纪中叶，瑞典植物学家林奈所著《植物学哲学》一书，概述了物候学的任务，物候的观测和分析方法，并组织了有18个点的观测网。他是欧洲物候学的主要倡导者之一。

实际上，生物体所对应的生命机制都是高度非线性的作用规律，对于各种微扰具有高度敏感性，只是由于生物体本身的自平衡机制不容易直接昭显在表象而已，但当外界的影响超越生物体的自稳定能力，生物体就会把相关因素的影响明显体现出来，因此，物候学本质上是以生物体作为“测量”仪器，对周围环境各种层次变化进行监测和分析。由于生物体固有的非线性机制，若把握得当，往往会有奇效。古代人们“由落叶而知秋之将至”，由动物冬眠知“冬藏”等规律，都充分利用了物候学的原理，甚或古人采用火烧龟骨、牛骨基于纹理进行占断，都可能隐含了类似基里安摄影原理一样的心理场作用于非线性过程的交参机制在里边，属于某种目前尚难以解释的更深入的物候学。