溫江區(qū)早銀桂初花期預(yù)測

摘要利用溫江區(qū)1970～2014年氣象觀測資料和成都農(nóng)業(yè)氣象試驗站2004～2014年早銀桂開花期物候觀測資料，采用統(tǒng)計學(xué)方法，得出了溫江區(qū)早銀桂初花期的預(yù)報指標(biāo)及判據(jù)；并利用逐步回歸的方法統(tǒng)計分析2004～2014年1～8月各旬、月的氣象因子與初花期的關(guān)系，建立了溫江區(qū)早銀桂初花期預(yù)測模型。結(jié)果表明，初花期基本預(yù)報指標(biāo)為①23.0 ℃≤10 d滑動日平均氣溫﹤25.0 ℃，同時21.0 ℃≤10 d日平均最低氣溫≤22.0 ℃，若同10 d內(nèi)累計降水量≥53.0 mm或累計雨日≥6 d或日平均相對濕度≥81%；②10 d滑動日平均氣溫﹤23.0 ℃，且同一10 d內(nèi)日平均最低氣溫﹤21.0 ℃。初花期預(yù)報判據(jù)為當(dāng)10 d滑動日平均氣溫≥25.0 ℃，或同時段內(nèi)10 d日平均最低氣溫≥22.0 ℃時，不會初花；當(dāng)滿足任一基本預(yù)報指標(biāo)時，則該日為預(yù)報日，預(yù)測3～12 d達(dá)到初花期，否則不會初花。初花期預(yù)測模型為Y=33.018-3.239X1+1.681X2-1.986X3，表明影響初花期的主要氣象因子是1月下旬平均最低氣溫，其次為2月下旬平均最高氣溫、5月下旬雨日。利用該模型對初花期回測，并預(yù)測2014、2015年初花期，誤差范圍在0～5 d，表明預(yù)測模型準(zhǔn)確率較高，能用于初花期預(yù)測。

關(guān)鍵詞早銀桂；初花期；預(yù)報指標(biāo)；預(yù)報判據(jù)；預(yù)測模型

中圖分類號S162.5+5文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）31-146-04

The Forecast on the First Flowering Stage of Osmanthus fragrans‘Zaoyinin Wenjiang District

RONG Ren1，2（1. Chengdu Experimental Station of Agricultural Meteorology， Chengdu， Sichuan 611135； 2. Heavy Rain and Drought-Flood Disasters in Plateau and Basin Key Laboratory of Sichuan Province， Chengdu， Sichuan 610072）

AbstractAccording to the meteorological data from 1970 to 2014 and the blossom phenological data of Osmanthus fragrans‘Zaoyin from 2004 to 2014 in Wenjiang district， using statistical method， prediction index and criterion of the first flowering stage in Wenjiang district was obtained. And using the method of stepwise regression， the relationship between flowering and average temperature， humidity， sunshine time number， cumulative precipitation and rainy days every ten days and monthly from January to August in 2004 to 2014 was analyzed. A forecasting model was established about the first flowering stage of Osmanthus fragrans‘Zaoyinin Wenjiang District. The main conclusions are as follows： forecast index of the first flowering stage： Index 1： meet the conditions， 23.0 ℃≤sliding average temperature in 10 d﹤25.0 ℃， and 21.0 ℃≤average minimum temperature in 10 d≤22.0 ℃， in the same 10 d， cumulative precipitation≥53.0 mm， or rainy days ≥6 d， or average humidity ≥81%. Index 2： sliding average temperature in 10 d﹤23.0 ℃， and in the same 10 d，average minimum temperature in 10 d﹤21.0 ℃. Prediction criterion of the first flowering stage： sliding average temperature in 10 d≥25.0 ℃， or in the same 10 d， average minimum temperature in 10 d≥22.0 ℃， then not flowering. Meet the forecast index of any initial flowering stage， take the day as the forecast day， Prediction is at flowering period after 3-12 d. Otherwise it will not bloom. Forecast model of the first flowering stage：Y=33.018-3.239X1+1.681X2-1.986X3. It indicates that main meteorological factors of affecting flowering is average minimum temperature in late January and average maximum temperature in late February， rainy days in late May are secondary. By using the model，predict the first flowering period in 2014， 2015， it has the error range from 0 to 5 d. The results show that accuracy of forecast model is higher and it can be used for prediction of early flowering period.

Key wordsOsmanthus fragrans‘Zaoyin； First flowering stage； Forecast index； Prediction criterion； Forecast model

近年來隨著成都市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的大力推進(jìn)，溫江已成為我國西部最大的花木研發(fā)、生產(chǎn)、交易中心，花木產(chǎn)業(yè)成為溫江區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。而桂花是溫江主要經(jīng)濟(jì)花木之一。近年隨著“生態(tài)溫江、休閑溫江、健康溫江”品牌效應(yīng)不斷增強(qiáng)，溫江綠道騎游的興起、農(nóng)家樂的興旺，溫江區(qū)現(xiàn)有的以桂花為主的花卉成為人們休閑娛樂的好景觀。

桂花開花期是桂花一年中最重要的物候期，氣象條件與開花期出現(xiàn)的早晚、長短及開花的數(shù)量和質(zhì)量密切相關(guān)，直接影響到桂花是否高質(zhì)優(yōu)產(chǎn)和觀賞效果。在影響桂花開花的氣象條件中，溫度是影響桂花開花的主導(dǎo)因子，水分對桂花開花極為重要，光照對桂花花芽分化及開花也有較大影響。前人對不同地方的桂花開花期與氣象因子的關(guān)系已有不少研究[1-3]，如黃瑩等[1]研究認(rèn)為桂花開花時間的長短與當(dāng)年的氣溫和濕度有密切關(guān)系，特別是與立秋之后降溫的早晚有關(guān)，降溫早花期就提前，降溫晚花期則推遲；李軍等[3]研究認(rèn)為桂花開花期與花前10 d最低氣溫、相對濕度關(guān)系密切。該研究利用溫江區(qū)1970～2014年氣象觀測資料和成都農(nóng)業(yè)氣象試驗站2004～2014年早銀桂開花期物候觀測資料，采用統(tǒng)計學(xué)方法，對溫江區(qū)早銀桂初花期預(yù)測進(jìn)行了研究，以期為確保桂花采摘的數(shù)量和質(zhì)量、開展桂花觀賞旅游提供技術(shù)支撐。

1資料與方法

1.1資料來源所用資料來源于溫江區(qū)氣象局1970～2014年氣象觀測資料和位于溫江區(qū)內(nèi)的成都農(nóng)業(yè)氣象試驗站2004～2014年露地栽培的早銀桂物候觀測資料。

1.2分析方法采用統(tǒng)計學(xué)方法[4-5]對溫江區(qū)的氣象資料和物候資料進(jìn)行分析，得出溫江區(qū)早銀桂初花期的預(yù)報指標(biāo)及判據(jù)；并采用DPS7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用逐步回歸的方法統(tǒng)計分析2004～2014年1～8月各旬、月的平均溫度、濕度、日照時數(shù)以及累計降水量、雨日與初花期的關(guān)系，建立了溫江區(qū)早銀桂初花期預(yù)測模型。

2早銀桂初花預(yù)報判據(jù)

2.1初花期的預(yù)報指標(biāo)根據(jù)榮韌[6]研究，溫江區(qū)早銀桂初花的氣候指標(biāo)為開花前連續(xù)10 d日平均氣溫≤22.9 ℃、日平均最低氣溫≤20.2 ℃、日平均最高氣溫≥27.1 ℃、日平均相對濕度≥81%，累計降水量≥53.2 mm、累計雨日≥5.5 d、累計日照≥30.0 h。將此氣候指標(biāo)與初花期進(jìn)行相關(guān)分析，由表1可知，早銀桂初花期與花前10 d的日平均最低氣溫、日平均氣溫相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)分別為-0.75、-0.61，與累計日照不相關(guān)，與其他氣象要素相關(guān)性不顯著。只考慮相關(guān)性顯著的因子后，初步確定溫江早銀桂初花期的基本預(yù)報指標(biāo)為：①23.0 ℃≤10 d滑動日平均氣溫﹤25.0 ℃，且21.0 ℃≤10 d日平均最低氣溫≤22.0 ℃；②10 d滑動日平均氣溫﹤23.0 ℃，且同一10 d內(nèi)日平均最低氣溫﹤21.0 ℃。

統(tǒng)計溫江區(qū)2004～2013年初花期前達(dá)到上述2個基本預(yù)報指標(biāo)的所有日期，并以該日期作為指標(biāo)日，進(jìn)一步統(tǒng)計與達(dá)到基本預(yù)報指標(biāo)同一10 d內(nèi)的其他氣象要素，得出表2。綜合考慮溫度、降水、濕度因素對開花的影響，并參考前面所確定的初花的氣候指標(biāo)，根據(jù)表2分析，將日數(shù)四舍五入后，得出有利初花的基本預(yù)報指標(biāo)①的附加預(yù)報指標(biāo)為指標(biāo)日前的10 d內(nèi)，累計降水量≥53.0 mm，或累計雨日≥6 d，或日平均相對濕度≥81%。

根據(jù)觀測積累，早銀桂在花前2個月左右花芽外部鱗片開始分離進(jìn)入花芽膨大期，花芽經(jīng)過1個月左右的膨大發(fā)育后，在花前約1個月內(nèi)當(dāng)具備開花的氣象條件后就要初花。由表2可見，2008年出現(xiàn)了2個指標(biāo)日，因?qū)嶋H初花日為9月12日，故花前1個月外的指標(biāo)日8月9日不作為預(yù)報日；而2011年出現(xiàn)了3個指標(biāo)日，按有利初花的附加預(yù)報指標(biāo)，8月30日前10 d的要素均不符合要求，雖9月10日和9月12日前10 d均有2個要素達(dá)到要求，但以先達(dá)到附加預(yù)報指標(biāo)的9月10日作為預(yù)報日，其后的9月12日不作為預(yù)報日；其余年份達(dá)到指標(biāo)日并符合有利初花的附加預(yù)報指標(biāo)的日期每年僅一個。統(tǒng)計表明，預(yù)報日距實際初花期的時間間隔為3～12 d。

2.2初花期的預(yù)報判據(jù)根據(jù)表1～2的統(tǒng)計，綜合前面的分析，得出溫江區(qū)早銀桂花芽膨大后初花期的預(yù)報判據(jù)為①當(dāng)10 d滑動日平均氣溫≥25.0 ℃，或同時段內(nèi)，10 d日平均最低氣溫≥22.0 ℃時，不會初花。②當(dāng)滿足以下預(yù)報指標(biāo)之一時，則該日為預(yù)報日，預(yù)測3～12 d達(dá)到初花期，否則不會初花：預(yù)報指標(biāo)Ⅰ，23.0 ℃≤10 d滑動日平均氣溫﹤25.0 ℃，同時21.0 ℃≤10 d日平均最低氣溫≤22.0 ℃，若同10 d內(nèi)累計降水量≥53.0 mm或累計雨日≥6 d或日平均相對濕度≥81%；預(yù)報指標(biāo)Ⅱ，10 d滑動日平均氣溫﹤23.0 ℃，且同一10 d內(nèi)日平均最低氣溫﹤21.0 ℃。

2.3用預(yù)報判據(jù)預(yù)測初花期2014年溫江早銀桂花芽膨大

期出現(xiàn)在7月6日，在其后的8月16日，10 d滑動日平均氣溫為24.8 ℃，且同時段內(nèi)，10 d日平均最低氣溫為21.7 ℃，雖然10 d累計降水量為41.9 mm，但10 d內(nèi)累計雨日為6 d，滿足了初花期預(yù)報判據(jù)中②的指標(biāo)Ⅰ，故以8月16日為預(yù)報日，預(yù)測初花期出現(xiàn)在3～12 d，即8月19～28日，而實際初花期出現(xiàn)在8月28日，預(yù)報結(jié)果與實際情況吻合。2015年花芽膨大期出現(xiàn)在7月2日，在其后的8月16日，10 d滑動日平均氣溫為24.1 ℃，且同時段內(nèi)，10 d日平均最低氣溫為21.1 ℃，累計降水量為99.6 mm，滿足了初花期預(yù)報判據(jù)中②的指標(biāo)Ⅰ，故以8月16日為預(yù)報日，預(yù)測初花期出現(xiàn)在3～12 d，即8月19～28日，而實際初花期出現(xiàn)在8月24日，預(yù)報結(jié)果與實際情況吻合。由此可見，使用初花期預(yù)報判據(jù)預(yù)測以上2年的初花期，實際初花期均出現(xiàn)在預(yù)報范圍內(nèi)，表明該判據(jù)預(yù)測效果較好，可用于初花期預(yù)測。

3早銀桂初花期預(yù)測模型

3.1預(yù)測模型的建立將溫江區(qū)2004～2013年轉(zhuǎn)換為數(shù)值的早銀桂初花期與1～8月各旬、月的平均氣溫、平均最低氣溫、平均最高氣溫、平均相對濕度、累計日照、累計降水、累計雨日進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表3），初花期與部分旬月的氣象因子相關(guān)度較高，從中挑選出相關(guān)性顯著的因子列入表4。假定8月1日初花期的數(shù)值為1，以轉(zhuǎn)換為數(shù)值的初花期為預(yù)報對象（因變量），以表4中的氣象要素為預(yù)報因子（自變量），采用逐步回歸方法對其進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，影響溫江區(qū)早銀桂初花期的主要氣象因子為1月下旬平均最低氣溫（X1），其次為2月下旬平均最高氣溫（X2）、5月下旬雨日（X3）。由表5可知，預(yù)測模型的常量和各個預(yù)報因子的系數(shù)均在α=0.05的水平上顯著，故建立的溫江區(qū)早銀桂初花期預(yù)測模型為Y=33.018-3.239X1+1.681X2-1.986X3。經(jīng)檢驗，該方程的r=0.937、F=14.38，F(xiàn)α（3，6）=4.76，F(xiàn)>Fα，表明該回歸方程是顯著的，可用于預(yù)報。

利用以上的預(yù)測模型對溫江區(qū)2004～2013年早銀桂初花期回測，在此定義0～3 d為正確、3.1～5.0 d為基本正確。由表6可見，近10年溫江區(qū)早銀桂初花期實測值與預(yù)測值誤差范圍在0～5 d，其中5年正確，5年基本正確。表明所建立的預(yù)測模型準(zhǔn)確率較高、預(yù)報效果較好，能用于初花期預(yù)測。

3.2用預(yù)測模型預(yù)測初花期將2014年的值X1=2.7、X2=12.0、X3=7代入預(yù)測模型，計算得Y=30.5 d，換算后為8月31日，實際觀測的初花期為8月28日，誤差為-2.5 d，實際初花期比預(yù)測的初花期提前2.5 d。將2015年的值X1=4.9、X2=14.1、X3=7代入預(yù)測模型，計算得Y=26.9 d，換算后為8月27日，實際觀測的初花期為8月24日，誤差為-2.9 d，實際初花期比預(yù)測的初花期提前2.9 d。通過以上2年的預(yù)測，證明該預(yù)報模型預(yù)測效果較好，可用于初花期預(yù)測。

4小結(jié)

（1）初花期基本預(yù)報指標(biāo)：①23.0 ℃≤10 d滑動日平均氣溫﹤25.0 ℃，同時21.0 ℃≤10 d日平均最低氣溫≤22.0 ℃，若同10 d內(nèi)累計降水量≥53.0 mm或累計雨日≥6 d或日平均相對濕度≥81%；②10 d滑動日平均氣溫﹤23.0 ℃，且同一10 d內(nèi)日平均最低氣溫﹤21.0 ℃。

（2）初花期預(yù)報判據(jù)：當(dāng)10 d滑動日平均氣溫≥25.0 ℃，或同時段內(nèi)10 d日平均最低氣溫≥22.0 ℃時，不會初花；當(dāng)滿足任一基本預(yù)報指標(biāo)時，則該日為預(yù)報日，預(yù)測3～12 d達(dá)到初花期，否則不會初花。此預(yù)報判據(jù)適用于在花芽膨大約1個月后到花前約1個月時段內(nèi)作預(yù)測。

（3）初花期預(yù)測模型為Y=33.018-3.239X1+1.681X2-1.986X3，表明影響初花期的主要氣象因子是1月下旬平均最低氣溫，其次為2月下旬平均最高氣溫、5月下旬雨日。利用該模型對初花期回測，并預(yù)測2014、2015年初花期，誤差范圍在0～5 d，表明預(yù)測模型準(zhǔn)確率較高，能用于初花期預(yù)測。可在花芽膨大前1～2月預(yù)測出初花期，便于早作計劃安排，并根據(jù)天氣預(yù)報提前采取相應(yīng)措施，確保順利開花。利用該研究的結(jié)果，結(jié)合天氣預(yù)報，可制定桂花采摘和觀賞的最佳時期。

（4）由于桂花開花期物候資料有限，僅有2004～2015年資料，因此該研究所建立的預(yù)報判據(jù)及回歸方程的預(yù)報效果有待于今后進(jìn)一步進(jìn)行檢驗，并用更好的方法挑選更優(yōu)的因子進(jìn)行更深入的研究。

（5）該研究雖提取了眾多影響因子，但使用的篩選依據(jù)只是基于統(tǒng)計學(xué)角度，在其生物學(xué)特性方面考慮的不夠全面，這些都有待于今后作進(jìn)一步研究。

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