日本櫻花花期觀測(cè)與規(guī)律分析

饒紅欣，彭信海，王 萍，蔣利媛

(湖南省森林植物園，湖南 長(zhǎng)沙 410116)

日本櫻花Prunus yedoensisMatsum原產(chǎn)我國(guó)長(zhǎng)江流域和日本，是早春開花的著名觀賞花木，屬落葉喬木，樹高可達(dá)6m，胸徑可達(dá)25cm。其樹皮暗灰色；葉為橢圓形，先端漸尖或尾尖，花多重瓣，呈白、粉或玫瑰紅色,性喜陽(yáng)光，喜溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境[1]。植物的花期因物種和年份的不同而有較大的差別，目前對(duì)植物花期規(guī)律的研究主要集中在開花習(xí)性與物候[2-4]、花期調(diào)控[5-7]、花期預(yù)測(cè)[8-12]等方面。湖南省森林植物園內(nèi)的櫻花栽植于1987年，每到櫻花盛開的時(shí)節(jié)，櫻花湖畔花瓣紛飛，形成了頗具影響的季節(jié)性景觀。進(jìn)行及時(shí)的櫻花花期預(yù)報(bào)對(duì)指導(dǎo)人們合理安排觀賞櫻花的時(shí)間和櫻花旅游管理工作具有實(shí)際應(yīng)用意義和價(jià)值。為此，文中對(duì)湖南省森林植物園內(nèi)的日本櫻花(主要是染井吉野櫻)近7年的物候觀測(cè)資料進(jìn)行了分析，以探討櫻花開花物候與氣溫的關(guān)系，為櫻花花期預(yù)測(cè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

湖南省森林植物園位于長(zhǎng)沙市雨花區(qū)，地處東經(jīng) 113°01′30″、北緯 28°06′40″，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫17.2℃，絕對(duì)最高氣溫40.6℃，絕對(duì)最低氣溫-11.3℃，無霜期281d，年降雨量1 412.3mm，平均相對(duì)濕度80％；土壤為第四紀(jì)網(wǎng)紋層紅壤，pH值5.6[13]。

1.2 試驗(yàn)材料及觀測(cè)方法

觀測(cè)的日本櫻花栽植于1987年。2007～2013年，每年定點(diǎn)觀測(cè)20株，始花日標(biāo)準(zhǔn)為觀測(cè)株中10株樹有3～5朵花開放時(shí)，盛花期標(biāo)準(zhǔn)為從觀測(cè)株中10株樹花開30％時(shí)開始至觀測(cè)株中10株樹花落70％，落花日標(biāo)準(zhǔn)為觀測(cè)株中10株樹已花落70％以上時(shí)，觀測(cè)期內(nèi)每天記錄最高氣溫和最低氣溫。

1.3 分析方法

櫻花始花日一般在3～4月之間。假定3月1日的日序數(shù)為1，3月2日的則為2，依次類推。將始花日、落花日、盛花期轉(zhuǎn)換為日序數(shù)，并計(jì)算盛花期持續(xù)時(shí)間，從而得到始花日、落花日、盛花期及盛花期持續(xù)時(shí)間等4個(gè)物候期7 a的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析和線性回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 花期的基本特征

2007～2013年期間每年進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)，記錄櫻花的始花日、盛花期和落花日的日期，結(jié)果如表1所示。

表1 日本櫻花花期觀察及花期日序數(shù)Table 1 Observation and ordinal of flowering phase in P.yedoensis

從表1可以看出，在2007～2013年期間，日本櫻花的始花日、落花日、盛花期和盛花期持續(xù)時(shí)間都有一定范圍的變化。櫻花始花日的平均日序數(shù)是13.9，對(duì)應(yīng)日期是3月14日，最早始花日和最晚始花日相差19d；落花日平均日序數(shù)是29.9，對(duì)應(yīng)日期是3月30日，最早落花日和最晚落花日相差21d；盛花期平均日序數(shù)是20.0～28.9，對(duì)應(yīng)日期是3月20日～3月29日，盛花期持續(xù)時(shí)間平均約為9.9d，最長(zhǎng)盛花期持續(xù)時(shí)間和最短盛花期持續(xù)時(shí)間相差8d。

2.2 櫻花始花日與平均氣溫的相關(guān)性分析

對(duì)2007～2013年1～3月期間的平均最高氣溫和平均最低氣溫與始花日的日序數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果如表2所示。

表2 日本櫻花始花日與平均氣溫的相關(guān)系數(shù)?Table 2 Correlation coefficient of first flower date in P.yedoensis and average temperature

由表2可知，櫻花始花日與3月的平均最高氣溫、1～2月的平均最高氣溫(T1)呈顯著負(fù)相關(guān)，與1～3月的平均最高氣溫(T2)呈極顯著負(fù)相關(guān)，即在此期間氣溫越高，日本櫻花的始花日越早；櫻花始花日與平均最高氣溫相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值均高于相應(yīng)時(shí)期與平均最低氣溫相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值，這表明在同一時(shí)期里平均最高氣溫對(duì)櫻花始花日的影響大于平均最低氣溫。

2.3 利用櫻花開花前期氣溫構(gòu)建始花日預(yù)測(cè)模型及檢驗(yàn)

櫻花開花前期T1(1～2月)的平均最高氣溫與始花日日序數(shù)呈顯著相關(guān)，可通過進(jìn)行線性回歸分析建立花期預(yù)測(cè)模型，具體方程如下：

始花日日序數(shù)(Y)與T1(1～2月)的平均最高氣溫(X)的回歸方程為：

線性擬合結(jié)果表明：T1(1～2月)的平均最高氣溫每升高1℃，始花日日序數(shù)將減少2.431，即開花日期提前約2.4d。

利用回歸方程(1)與T1(1～2月)的平均最高氣溫，對(duì)2007～2013年日本櫻花的始花日進(jìn)行了回測(cè)，結(jié)果如表3所示。

表3 日本櫻花始花日的推算與檢驗(yàn)Table 3 Calculate and test of first flower date in P.yedoensis

從表3可知，方程(1)的擬合情況與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果相比，有4年為正確(相差0～2d)，3年基本正確(相差3～6d)，具有較好的擬合和預(yù)報(bào)效果，回測(cè)的平均誤差為2.9d。

3 小結(jié)與討論

櫻花始花日的平均日序數(shù)是13.9，對(duì)應(yīng)日期是3月14日；落花日的平均日序數(shù)是29.9，對(duì)應(yīng)日期是3月30日；盛花期平均日序數(shù)是20.0～28.9，對(duì)應(yīng)日期是3月20日～3月29日，盛花期持續(xù)時(shí)間平均為9.9d。

利用開花前期1～2月的最高溫度建立始花日線性關(guān)系模型，線性擬合結(jié)果表明，1～2月的平均最高氣溫每升高1℃，開花提前約2.4d，利用該模型對(duì)近7年的始花日預(yù)報(bào)檢驗(yàn)平均誤差為2.9d。

文中根據(jù)觀賞要求對(duì)櫻花花期的始花日、盛花期、落花日進(jìn)行界定并建立了模型，可較好地預(yù)測(cè)櫻花的最佳觀賞日期，對(duì)指導(dǎo)櫻花的旅游管理具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。

本文僅就近7年的花期數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，今后隨著觀測(cè)記錄年限的加長(zhǎng)，豐富的數(shù)據(jù)就能更準(zhǔn)確地反映日本櫻花開花的客觀規(guī)律。

目前預(yù)報(bào)樹木花期的方法主要是依據(jù)氣象因子(主要是前期氣溫)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)報(bào)[8-10]，其次，還可根據(jù)物候現(xiàn)象發(fā)生順序有相關(guān)性的原理，利用前期發(fā)生的物候現(xiàn)象，對(duì)后期樹木花期進(jìn)行測(cè)報(bào)[11]，也可采取花芽形態(tài)測(cè)量法獲取數(shù)據(jù)，建立花期預(yù)報(bào)模型[12]。今后還可嘗試使用多種方法建立模型，相互參照以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)櫻花的花期。

櫻花資源豐富，種類很多，我國(guó)是世界上野生櫻花資源最豐富的國(guó)家[14]，湖南有櫻屬植物15種、1變種，且均為散生分布[15]。湖南省森林植物園現(xiàn)保存了10多個(gè)櫻花品種，計(jì)劃還將引進(jìn)20余個(gè)品種，因此今后還可進(jìn)一步開展多種櫻花花期規(guī)律的比較研究。

[1] 陳白冰,聶東伶,柏文富.日本櫻花高空壓條繁殖技術(shù)研究[J].湖南林業(yè)科技,2009,36(5):9-10.

[2] 張 琴,劉德良.三臺(tái)核桃的開花習(xí)性觀察[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2001,19(2):7-11.

[3] 邵撫民,和潤(rùn)喜,石卓功.昆明市西山區(qū)蘋果的開花生物學(xué)特性與果實(shí)品質(zhì)[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2006,24(4):50-54.

[4] 賈云云,馬之勝,趙習(xí)平,等.桃樹開花規(guī)律觀察研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,9(2):25-28.

[5] 譚德仁,熊冬連,薛家翠,等.烏天麻與紅天麻在自然條件下花期相遇調(diào)控技術(shù)[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2006,26(3):38-41.

[6] 彭映輝,曾冬琴,陳飛飛,等.赤霉素及多效唑?qū)?種草本花卉花期與株高的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(4):100-103.

[7] 朱建軍,李秀芬.上海地區(qū)杜鵑花花期調(diào)控技術(shù)研究[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,27(4):15-17.

[8] 陳正洪,肖 玫,陳 璇,櫻花花期變化特征及其與冬季氣溫變化的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(11):5209-5217.

[9] 李 軍.桃始花期的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)模型[J].西北植物學(xué)報(bào),2005,25(9):1876-1878.

[10] 車少靜,趙士林,智利輝.迎春始花日期預(yù)報(bào)方法的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2004,25(3):70-73.

[11] 張明慶,蔡 霞.北京地區(qū)春季主要園林樹木的花期預(yù)測(cè)研究[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,26(2):85-90.

[12] 張明慶,楊國(guó)棟,許曉波,等.樹木花期預(yù)報(bào)的花芽形態(tài)測(cè)量法研究——以大山櫻花期預(yù)報(bào)為例[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2005,29(4):610-614.

[13] 顏立紅,劉 艷,向光鋒,等.彩葉地被植物栽培試驗(yàn)[J].湖南林業(yè)科技,2012(1):41-43.

[14] 王賢榮,向其柏.櫻屬植物分類研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),l999,23(6):23-24.

[15] 祁承經(jīng),喻勛林.湖南種子植物總覽[M].長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2002.