谷城櫻花谷櫻花花期預(yù)報(bào)模型建設(shè)探討

韓路 徐星

摘要? ? 為了探究谷城櫻花花期的規(guī)律，選取5種櫻花花期預(yù)報(bào)模型與谷城櫻花近2年花期情況進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，櫻花花期與溫度成負(fù)顯性相關(guān)，開花前一段時(shí)間內(nèi)溫度越高，花期時(shí)序越短。后期需要結(jié)合谷城櫻花谷櫻花物候觀測情況、預(yù)報(bào)模式和光照、降水等情況修改相關(guān)因子及參數(shù)進(jìn)行預(yù)報(bào)。

關(guān)鍵詞? ? 櫻花;始花期;預(yù)報(bào);溫度;積溫;模型建設(shè);谷城櫻花谷

中圖分類號? ? S685.99? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2019）12-0173-01

1? ? 資料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

谷城老君山櫻花谷2014年開始建設(shè)，2016年完工，2017年對游人開放。位于谷城縣城關(guān)鎮(zhèn)老君山，地處東經(jīng)111°39′58.13″，北緯32°13′30.87″，海拔128 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫（本處及下文年均氣象要素均為1959—2016年平均數(shù)據(jù)）15.8 ℃，最高氣溫41.4 ℃，最低氣溫-19.7 ℃，平均無霜期245.5 d，年均降水918.3 mm，平均相對濕度76%。

1.2? ? 資料來源

谷城櫻花谷櫻花主要為日本櫻花。本文選取的櫻花物候資料缺乏，未開展花期物候觀測。本文將3月1日作為2017年始花期，3月9日作為2018年始花期。本文的氣象資料來源于谷城國家氣象觀測站，據(jù)櫻花谷6.7 km，兩地海拔差不大。所選氣象資料均進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制。本文中將始花期、落花期轉(zhuǎn)換為日序數(shù)（將每年1月1日記為1，1月2日記為2，…，以此類推）[1]。

2? ? 預(yù)報(bào)模型分析

2.1? ? 陳正洪研究模型

陳正洪等[2]分析了武漢大學(xué)62年（1947—2008年）櫻花開花期的氣候變化效應(yīng)，認(rèn)為始花期與當(dāng)年冬季各月平均氣溫成負(fù)相關(guān)，其中2月、冬季平均氣溫達(dá)極顯著，2月具體方程如下：

始花期日序數(shù)（y）與冬季平均氣溫（x1）的回歸方程

y=-2.86x1+92.346（1）

始花期日序數(shù)（y）與2月平均氣溫（x2）的回歸方程

y=-0.05x23+0.67x22-3.88x2+88.466（2）

谷城2017年、2018年冬季平均氣溫、2月平均氣溫等氣象數(shù)據(jù)帶入式（1）（2）中，式（1）偏差較小。

2.2? ? 舒斯研究模型

舒? 斯等[3]分析了武漢大學(xué)櫻園日本櫻花樹36年（1981—2016年）觀測資料，認(rèn)為2月1日至3月15日≥0 ℃活動(dòng)積溫表現(xiàn)最為明顯，相關(guān)系數(shù)達(dá)到-0.816，其次是至3月5日積溫，相關(guān)系數(shù)為-0.798，再次為至2月底。由于觀測花期早于3月1日，本文選用2月1日至2月底積溫。具體方程如下：

y=0.019x1-0.119x2+89.711（3）

式（3）中，x1為1月1日至2月底的活動(dòng)積溫，x2為2月1日至2月底活動(dòng)積溫。帶入谷城相關(guān)氣象數(shù)據(jù)得出，2017年推算始花期日序數(shù)為76.7，其日期為3月17—18日，推算與實(shí)測差在16～17之間;2018年推算始花期日序數(shù)為84.9，其日期為3月25—26日，推算與實(shí)測差在16～17之間。

2.3? ? 饒紅欣研究模型

饒紅欣等[4]對湖南省森林植物園內(nèi)的日本櫻花（主要品種染井吉野櫻）7年（2007—2013年）的物候觀測資料進(jìn)行了分析，認(rèn)為始花日與3月平均最高氣溫和1—2月的平均最高氣溫成顯著負(fù)相關(guān)，與1—3月的平均最高氣溫成極顯著負(fù)相關(guān);2017年、2018年分別選取到開花日的平均最高氣溫建立始花日線性關(guān)系模型。具體方程如下：

y=-2.431x1+95.104（4）

代入谷城相關(guān)氣象數(shù)據(jù)得出，2017年推算始花期日序數(shù)為66.5，日期為3月7—8日，推算與實(shí)測差在6～7之間;2018年推算始花期日序數(shù)為71.9，日期為3月12—13日，推算與實(shí)測差在3～4之間。

2.4? ? 張愛英研究模型

張愛英等[5]對北京地區(qū)玉淵潭公園的杭州早櫻1998—2012年始花期物候觀測資料進(jìn)行了分析，認(rèn)為從1月1日起，≥3 ℃有效積溫達(dá)到或超過131.7 ℃櫻花即可進(jìn)入始花期。代入谷城相關(guān)氣象數(shù)據(jù)得出，2017年推算始花期日序數(shù)為49，日期在2月18日，推算與實(shí)測差為-11;2018年推算始花期日序數(shù)為60，日期在3月2日，推算與實(shí)測差為-7。

2.5? ? 馬晶昊研究模型

馬晶昊等[6]分析了2004—2016年湖南長沙集植物園櫻花花期的物候觀測數(shù)據(jù)，認(rèn)為1月中旬、2月下旬的平均溫度越高，日序數(shù)越小，花期提前。具體方程如下：

y=99.24-1.46x1-0.87x2（5）

帶入谷城相關(guān)氣象數(shù)據(jù)得出2017年推算始花期日序數(shù)為85.8，日期為3月27日，推算與實(shí)測差為26;2018年推算始花期日序數(shù)為85.7，日期為3月27日，推算與實(shí)測差為18。

3? ? 結(jié)論與討論

上述5種預(yù)報(bào)模型中均認(rèn)為櫻花花期與溫度成負(fù)顯性相關(guān)，開花前一段時(shí)間內(nèi)溫度越高，花期時(shí)序越短。推算與實(shí)測結(jié)果最佳為饒紅欣模式，其次為張愛英模式。

（1）從櫻花種類上來看，同樣地理位置下杭州早櫻的花期較日本櫻花要早，有效積溫應(yīng)明顯小于日本櫻花的有效積溫，同時(shí)有效積溫的下限值不一定適宜本地日本櫻花。此模型需長期對本地櫻花物候進(jìn)行觀測，根據(jù)觀測樣本量，適當(dāng)增加有效積溫值、調(diào)整有效積溫下限值可適用于谷城櫻花谷始花期預(yù)報(bào)。

（2）馬晶昊模型采用了1月中旬、2月下旬的平均溫度作為預(yù)報(bào)相關(guān)因子，筆者認(rèn)為時(shí)間期限選取過短，在此階段易出現(xiàn)極高或極低氣溫，作為預(yù)報(bào)因子不合適。

（3）從花期觀測時(shí)限和距離上來看，陳正洪和舒斯模式分析最全面。對比陳正洪模式，舒斯模式分析認(rèn)為積溫預(yù)報(bào)模式優(yōu)于平均氣溫模式。推算與實(shí)測差比較大主要是由于近2年觀測樣本的櫻花花期只是估測時(shí)間，是否符合本地櫻花生長情況，還需要后期物候觀測來對比，以確定是否需要調(diào)整活動(dòng)積溫下限值及其他參數(shù)。

（4）饒紅欣模型選取1—3月的平均最高氣溫作為預(yù)報(bào)因子，反映出櫻花開花需要積累一定熱量具有合理性。

后期需要結(jié)合谷城櫻花谷櫻花物候觀測情況，綜合前4種預(yù)報(bào)模式和光照、降水等情況修改相關(guān)因子及參數(shù)進(jìn)行預(yù)報(bào)。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 肖丹，徐衛(wèi)紅，黃保云，等.眉山市東坡區(qū)櫻花盛花日預(yù)測[J].南方農(nóng)業(yè)，2017，11（22）：20-23.

[2] 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.

[3] 舒斯，肖玫，陳正洪.櫻花始花期預(yù)報(bào)方法[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2018，38（2）：405-411.

[4] 饒紅欣，彭信海，王萍，等.日本櫻花花期觀測與規(guī)律分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2014，32（4）：132-135.

[5] 張愛英，張建華，高迎新，等.SW物候模型在北京櫻花始花期預(yù)測中的應(yīng)用[J].氣象科技，2015，43（2）：309-313.

[6] 馬晶昊，譚詩琪，龍帥，等長沙植物園櫻花花期預(yù)報(bào)方法[J].江西農(nóng)業(yè)，2017（17）：112-113.