櫻花盛花期與氣象因子相關(guān)性分析及預(yù)報

陳道培

（鶴壁市氣象局，河南鶴壁 458030）

隨著人民生活水平的不斷提高，在滿足基礎(chǔ)需求后，以精神需求為主導(dǎo)的旅游需求越來越旺盛[1]。鶴壁櫻花藝術(shù)節(jié)于每年4 月上旬舉辦，旨在展示該市櫻花絢麗景色和豐厚文化底蘊，進一步提升文化旅游產(chǎn)業(yè)水平，打造節(jié)會文化品牌，力使櫻花文化節(jié)成為一張展示鶴壁城市形象的靚麗名片。屆時吸引大批省內(nèi)外游客前來觀賞櫻花，這為櫻花花期的準(zhǔn)確預(yù)報提出了要求。由于櫻花品種達53 種之多，花期又各不相同，因此，選擇觀賞性較好的早櫻（染井吉野）、晚櫻（關(guān)山）品種，準(zhǔn)確預(yù)測其盛花期不僅可以為游客安排觀賞櫻花的日程提供重要參考，也為鶴壁市旅游發(fā)揮積極的作用。

植物的花期除了受品種、培育管理的影響外，氣候條件是影響花期的重要因素。國內(nèi)外有關(guān)櫻花花期與氣象條件關(guān)系的研究較多。張增信等[2]對南京市綠萼梅、緋紅晚櫻、日本櫻花等8 種常見觀賞樹木的初花、盛花和末花期等進行了特征分析。陳正洪等[3]對武漢大學(xué)櫻園日本櫻花花期的研究中，利用冬季平均氣溫建立了始花期的線性關(guān)系模式。程瀟筱等[4]指出，光照、溫度、營養(yǎng)條件等均可以在文心蘭花期調(diào)控中發(fā)揮作用。劉中新等[5]的研究表明，杜鵑花期與其生長前期的溫度條件關(guān)系密切。但是，不同區(qū)域櫻花生長環(huán)境不同，花期時間也不同，并且鶴壁櫻花物候期觀測的起步晚，資料少，因此針對鶴壁櫻花盛花期的預(yù)報研究尚屬首次。隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展，櫻花花期的預(yù)報對鶴壁觀光旅游有著積極作用。

文中通過觀測的櫻花物候期資料以及同時期的地面氣象觀測資料，對早櫻、晚櫻花期與氣象要素進行分析，建立早櫻、晚櫻花期預(yù)報模型，以期為鶴壁櫻花藝術(shù)節(jié)及游客賞花時間提供精細化服務(wù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

2016—2022 年期間，上年11 月至當(dāng)年4 月10 日的月、旬平均氣溫、積溫、降水量和日照時數(shù)，以及2016—2022 年早櫻（染井吉野）、晚櫻（關(guān)山）盛花期的物候期觀測資料來源于鶴壁市氣象局農(nóng)業(yè)氣象試驗站。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

統(tǒng)計上年11 月至當(dāng)年4 月的旬、月平均氣溫、積溫、累積日照時數(shù)、總降水量數(shù)據(jù)，用相關(guān)分析法分析氣候因子與早櫻（染井吉野）、晚櫻（關(guān)山櫻）盛花期的關(guān)系。將盛花期日期按生育期出現(xiàn)日期轉(zhuǎn)換為距離1 月1 日的實際日數(shù)，得到盛花期的時間序列。

應(yīng)用R 軟件對數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析和逐步回歸分析，使用Excel 進行繪圖制表。

2 結(jié)果與分析

2.1 櫻花盛花期年際變化及積溫

根據(jù)2016—2022 年櫻花盛花期日期與積溫（表1），早櫻盛花期最早出現(xiàn)在3 月12 日，最晚出現(xiàn)在3 月22日；晚櫻盛花期最早出現(xiàn)在4 月1 日，最晚出現(xiàn)在4 月10 日。2 月1 日至盛花期積溫，早櫻為238.7～267.4 ℃·d，平均為255.4 ℃·d，晚櫻為477.4～488.6 ℃·d，平均為481.3 ℃·d。

表1 2016—2022 年櫻花盛花期日期與積溫 ℃·d

隨著近年平均氣溫升高，盛花期日序數(shù)減少，早、晚櫻花盛花期均呈提前趨勢，且年際間變化趨勢一致（圖1）。

圖1 櫻花盛花期年際變化分析

2.2 櫻花盛花期與氣象因子相關(guān)分析

植物花期與溫度、光照、降水等氣象條件密切相關(guān)，其中溫度因子關(guān)系最為密切。研究對2016—2022 年對應(yīng)年份上年的11 月1 日至當(dāng)年4 月10 日（早櫻為3 月20 日）的月、旬平均氣溫、平均相對濕度、累計日照時數(shù)、總降水量進行相關(guān)分析，結(jié)果如表2～3 所示。

表2 早櫻盛花期與光、溫、水相關(guān)性分析

表3 晚櫻盛花期與光、溫、水相關(guān)性分析

可以看出，早櫻盛花期與2 月、2 月下旬平均氣溫、總降水量呈顯著負相關(guān)，與累積日照時數(shù)關(guān)系不顯著；晚櫻盛花期則與12 月、1 月平均氣溫呈顯著正相關(guān)，與2 月下旬平均氣溫和總降水量、1 月上旬累積日照時數(shù)、3 月上旬平均相對濕度呈顯著負相關(guān)。

從櫻花盛花期各階段積溫相關(guān)性分析（表4）可以看出，早、晚櫻盛花期與12 月、1 月上旬積溫呈正相關(guān)，與1—2 月積溫呈負相關(guān)，以2 月下旬積溫對櫻花盛花期影響最大。

表4 櫻花盛花期各階段積溫相關(guān)性分析

2.3 櫻花盛花期預(yù)報模型建立

通過主要氣象因子與櫻花盛花期的相關(guān)關(guān)系和逐步回歸法篩選出影響程度最大的氣象因子（表5），利用2016—2021 年櫻花盛花期數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型（表6）。

表5 逐步回歸氣象因子選擇

表6 盛花期預(yù)測模型

利用2022 年氣象數(shù)據(jù)代入模型，對模型結(jié)果進行驗證，圖2～3 給出構(gòu)建模型實際值與預(yù)測值的之間的關(guān)系，2022 年早、晚櫻盛花期預(yù)測誤差在1～2 d。

圖2 早櫻盛花期模型預(yù)測結(jié)果

圖3 晚櫻盛花期模型預(yù)測結(jié)果

3 結(jié)論與討論

（1）通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，2 月、2 月下旬平均氣溫、積溫是影響鶴壁早、晚櫻花盛花期的重要氣象因子。12 月至1 月上旬氣溫越高，櫻花盛花期越遲，這可能是由于櫻花每年落葉后進入休眠期，樹體在自然休眠后需要一定時長的低溫，才能解除休眠進入萌芽開花過程；1 月中旬至3 月份平均氣溫越高，盛花期越早；早、晚櫻花盛花期對光照、雨量無明顯需求，可能是園林維護等原因?qū)е聶鸦▽邓蜃硬幻舾小?/p>

（2）利用2016—2021 年歷史同期資料構(gòu)建預(yù)報模型，對2022 年櫻花盛花期進行預(yù)測，誤差1～2 d。隨著資料的累積，樣本量增大，可以更深入發(fā)掘櫻花花期與氣象因子的關(guān)系，該模型可應(yīng)用于櫻花花期預(yù)報服務(wù)工作。

（3）由于植物開花是一個復(fù)雜的過程，文中僅限于氣象要素的影響，如土壤、肥力等因素也是影響因素之一，另外樣本資料過少也影響著模型的穩(wěn)定性，若提高預(yù)報精度和模型的穩(wěn)定性，還需進一步積累觀測資料，研究和改善預(yù)報方法。