六春湖山區(qū)杜鵑花氣象因子相關(guān)性分析及花期預測

Corelation Analysis ofMeteorological Factorsand Predictionof FloweringPeriod of RhododendroninLiuchunLake MountainArea ZHANG ，WAN Jia- ， JING Yuan-shu2（1. Longyou Meteorological Bureau，Longyou，Zhejiang 3244OO；2. Collaborative InnovationCenterorastigdEatioofeelicalstes/Uesityfftiocendcholo gsu

AbstractUsingthephenlogicalperiodofdodendroninLuchunLakesceicareafrom2O19to23andthecoespondingmeteoolical conditions，thsiceelcaloiiosedfoefulllossmrodaldndmpeaeeipiatios corelationalsisoetioaalsisduuadmpeaueododtpcttflllo ofrhododendroinLuchunLakein24.Teresultssowedtattemperatreandprecipitatiowerethainmeteorologicalftosfeting theful-blossoperiodofododendronetemperatreconditisin4eresilartotosiadandtnfallditionsin2024weresilartopreviousyeas.Itispredictedattheful-blossoperiodofododendoinLuchnLakein4willcur fromApril3OthtoMay9thThemeteorologicalindexforododendronviewingtouismwasdvidedintofourlevelssuitable，elatielysuit able，eltivelyusuitableandunsuitableTesuitabilityoffowerviewingtourismcanbedeteinedbasedontemeteorolgicalserice level.

KeyWordsRhododendron；Meteorologicalfactors；Correlationanalysis；Floweringperiod prediction；LiuchunLake MountainArea

杜鵑是杜鵑花科杜鵑花屬的落葉灌木，世界四大高山花卉之一。杜鵑花是六春湖的金名片，每年5月花開時被譽為六春湖的“紅五月”[1]，在海拔 的桃源尖山頂至六春湖山脊兩側(cè)之間，分布著東西連綿 10km 左右、面積超過 的杜鵑“花?！?，吸引了眾多游客前來觀光[2]為打響六春湖景區(qū)的旅游品牌，進一步促進文旅深度融合，需要深度開發(fā)利用六春湖區(qū)域的杜鵑花特色資源。因此，準確預測杜鵑花期不僅可以為游客賞花出行提供重要參考，也為龍游旅游發(fā)揮積極的作用。

近年來開展了大量的植物花期預報研究工作，主要方法有3類： ① 回歸模型預測法，采用相關(guān)分析篩選出與植物花期相關(guān)性較高的多項氣象因子，以此建立單項或多項的花期預測回歸模型，如陳道培3預測櫻花盛花期，韓艷鳳等4預測南果梨始花期，劉紅霞[5]預測蘋果始花期。 ② 積溫模型閥值法，由于植物開花前的積溫條件影響其開花時間的早晚，根據(jù)多年統(tǒng)計所得植物開花所需的積溫規(guī)律來預測花期，如劉歡等[預測杜鵑花可觀賞初始日，鹿翔等[7預測翠冠梨始花期，李春暉等[8預測油菜花期。 ③ 物候模型預測法，通過植物的前一個物候期來預測后一個物候期的預報方法。通過分析2個物候期的關(guān)系來建立預報模型，如鄧環(huán)等9預測砂梨花期，雷延鵬等[10]預測蘋果花期，丘建煌等[11]預測藍花楹花期。

六春湖地區(qū)地形多樣、立體氣候豐富，杜鵑花海由北到南延綿3座山脊，分別是六春湖、茅山尖和桃源尖，是3山連成的一座杜鵑花山脊線。位于海拔 1100～1400m 的山脊上的杜鵑花海，其花期較其他地方稍晚，每年4月下旬到5月中旬是桃源尖、六春湖地區(qū)杜鵑花海觀賞的最佳時期。由于海拔較高及溫差的原因，花開時間一般在五一前后，整個花期持續(xù)10d左右。因此，建立杜鵑花期預報方法，對提高花期預報的準確性和時效性、推動賞花特色休閑旅游項目及文旅市場的快速發(fā)展具有重要意義。

1資料與方法

1.1研究區(qū)概況六春湖景區(qū)位于浙江省龍游縣的西南方位（圖1紅色橢圓區(qū)域內(nèi)），地處浙江大竹海和省級國家森林公園之中，屬國家一級生態(tài)保護區(qū)，區(qū)內(nèi)林木繁茂，植被覆蓋率在 95% 以上。六春湖以湖為名，實則為山，海拔1390.5m ，是浙江龍游的最高峰。高海拔使這里終年云霧繚繞，氣候條件優(yōu)異，龍游縣年平均氣溫 ，年降水量1602.6mm ，年平均相對濕度 79% ，全年日照時數(shù)為 1761.9h 全年無霜期為 257d， 0

1.2數(shù)據(jù)來源氣象數(shù)據(jù)來源于龍游縣氣象局，包含六春湖上站（山頂）、六春湖中站（山腰）和浙源里站（山腳）2020一2023年的氣溫、降水量、風向風速和相對濕度等常規(guī)氣象資料。結(jié)合龍游站2019—2024年氣候資料，分析六春湖地區(qū)的氣候背景。該研究收集杜鵑花物候資料，并參考杜鵑花生育期圖片、游客數(shù)據(jù)和游客評論等進行印證。

1.3研究方法運用統(tǒng)計學方法、相關(guān)性分析和回歸分析等數(shù)學統(tǒng)計手段，篩選影響杜鵑花花期的氣候因子；根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析法判斷影響花期的主要氣候因子之間發(fā)展趨勢的相似程度；采用積溫閾值法統(tǒng)計并預測杜鵑花開放所需的積溫條件。按照《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》木本植物物候期標準對杜鵑花進行物候觀測。開花期分為始期、盛期和末期。以花朵開放多于 10% 為初花期，花朵開放 50%～80% 為盛花期，花朵開放多于 80% 為凋謝期。

2 結(jié)果與分析

2.1杜鵑花花期距平與氣象因子相關(guān)性分析 影響植物物候變化的環(huán)境因素以氣溫、光照和水分為主[12]。植物的開花需要一定的低溫來打破花芽的自然休眠，開花前達到一定的積溫才能萌芽開花[13]。植物開花也需要一定時間適宜的光周期處理，即光周期的誘導[14]。一般情況下，光照時間縮短能促進短日照植物開花，而光照時間延長則延遲花期[15]水分對植物花期物候的影響差異明顯，干旱和水分增加都可能提前植物的花期物候。足量的水分會加速生理過程，促進生長發(fā)育，從而影響花期物候的時間節(jié)點[6]

采用相關(guān)性分析篩選影響杜鵑花盛花期的氣象因子。相關(guān)的氣象因子主要從上年12月至本年4月的旬平均氣溫、旬平均最高氣溫、旬平均最低氣溫、旬日照時數(shù)和旬降水量中進行篩選，篩選出與杜鵑盛花期相關(guān)性較高的多項氣象因子。為克服不同氣象因子量綱的差異，將上述氣象資料用公式（1）進行標準化處理。

式中 ，為年序）為標準化后的氣象因子序列； 為原始氣象因子序列； 為原始氣象因子序列的平均值；δ為 的均方差。

盛花期資料按公式（2）進行距平處理。

式中： ，為年序）為盛花期距平序列； 為盛花期序列： Z 為盛花期平均值。

植物花期與前期溫度、光照條件、降水等氣象條件密切相關(guān)。將六春湖杜鵑花2019—2023年盛花期與上年12月1日至對應年份4月30日的旬氣象因子進行相關(guān)性分析。從盛花期距平與標準化氣象因子的相關(guān)性（表1）可以看出，氣溫和降水量對杜鵑花盛花期的影響較為明顯。氣溫因子與杜鵑花盛花期有較強的負相關(guān)性，其中4月下旬平均氣溫、12月上旬平均最高氣溫、4月下旬平均最高氣溫與盛花期的相關(guān)系數(shù)分別為 和-0.90（ Plt;0.05 。表明氣溫越高，杜鵑花花期越早，即氣溫的升高會使杜鵑花的花期提前。1月下旬降水量與盛花期存在顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為 0.93（Plt;0.05） ，表明降水量過多會推遲花期的到來。而日照因子未通過顯著性檢驗，表明日照因子對杜鵑花的盛花期影響較小，六春湖山頂?shù)墓庹粘渥?，能夠滿足杜鵑花開花所需的光照條件，因此對日照因子不敏感。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.2.1不同年型下氣溫的灰色關(guān)聯(lián)度分析。統(tǒng)計不同年型下的日平均氣溫和旬平均氣溫，分析各年型日平均氣溫和旬平均氣溫的關(guān)聯(lián)度。針對日平均氣溫，選取5個評價項：2019—2023年日平均溫度（2月1日—4月30日的日平均氣溫數(shù)據(jù)，統(tǒng)一取89個日平均氣溫樣本數(shù)據(jù)，每年89個日平均氣溫數(shù)據(jù)為一個評價項。其中2020和2022年的2月1日—4月30日有90d，剔除掉2月最后1d的數(shù)據(jù)），以2024年2月1日—4月30日的日平均氣溫為參考值，研究5個評價項與2024年日平均氣溫的關(guān)聯(lián)度。針對旬平均氣溫，選取5個評價項：2018—2023年旬平均溫度（上年12月上旬—4月下旬的旬平均氣溫數(shù)據(jù)，取15個旬平均氣溫樣本數(shù)據(jù)。例如2018年12月上旬—2019年4月下旬的旬平均氣溫，為一個評價項），以2023年12月上旬一2024年4月下旬的旬平均氣溫為參考值，研究5個評價項與2024年旬平均氣溫的關(guān)聯(lián)度。對2組氣溫數(shù)據(jù)采用均值化處理，分辨系數(shù)p取0.5。灰色關(guān)聯(lián)度排序結(jié)果如表2所示。針對5個日平均氣溫的評價項，2021年日平均氣溫評價最高，關(guān)聯(lián)度為0.740，其次是2023年日平均氣溫，關(guān)聯(lián)度為0.736。針對5個旬平均氣溫的評價項，2023年旬平均氣溫評價最高，關(guān)聯(lián)度為0.715，其次是2020年旬平均氣溫，關(guān)聯(lián)度為0.675。

2024年與其他年份的氣溫關(guān)聯(lián)度系數(shù)如圖2所示。從2024年日平均氣溫與其他年份的日平均氣溫的關(guān)聯(lián)度系數(shù)（圖2a）可以看出，2021、2023年與2024年的關(guān)聯(lián)度系數(shù)較高。從2024年旬平均氣溫與其他年份的旬平均氣溫的關(guān)聯(lián)度系數(shù)（圖2b）可以看出，2020、2023年與2024年的關(guān)聯(lián)度系數(shù)較高。綜合表2關(guān)聯(lián)度排名，認為2023年與2024年的氣溫背景相似。

2.2.2不同年型下降水的灰色關(guān)聯(lián)度分析。統(tǒng)計不同年型下的日平均降水量和旬平均降水量，分析各年型日平均降水量和旬平均降水量的關(guān)聯(lián)度。針對日平均降水量，選取5個評價項：2019—2023年日平均降水量（1月21日—4月20日的日平均降水量數(shù)據(jù)，其中無降雨的樣本數(shù)據(jù)被自動剔除，日平均降水量有55個樣本數(shù)據(jù)被成功索引。取55個日平均降水量樣本數(shù)據(jù)，每年55個日平均降水量數(shù)據(jù)為一個評價項），以2024年2月1日—4月30日被成功索引的55項日平均降水量為參考值，研究5個評價項與2024年日平均降水量的關(guān)聯(lián)度。針對旬平均降水量，選取5個評價項：2019—2023年旬平均降水量（上年12月上旬—4月中旬的旬平均降水量數(shù)據(jù)，取14個旬平均降水量樣本數(shù)據(jù)。例如2018年12月上旬—2019年4月中旬的旬平均降水量為一個評價項），以2023年12月上旬—2024年4月中旬的旬平均降水量為參考值，研究5個評價項與2024年旬平均降水量的關(guān)聯(lián)度。對2組降水量數(shù)據(jù)采用均值化處理，分辨系數(shù) 取0.5?；疑P(guān)聯(lián)度排序結(jié)果如表3所示。針對5個日平均降水量評價項，日平均降水量的關(guān)聯(lián)度結(jié)果接近，均大于0.8。其中，2020年日平均降水量評價最高，關(guān)聯(lián)度為0.822，其次是2019年日平均降水量，關(guān)聯(lián)度為0.821。針對5個旬平均降水量評價項，降水量的關(guān)聯(lián)度結(jié)果接近，均大于0.7。其中，2022年旬平均降水量評價最高，關(guān)聯(lián)度為0.773，其次是2021年旬平均降水量，關(guān)聯(lián)度為0.771。

ig.2Corrlationcoeficient betwndailyaverage temperature（a）andten-dayaverage temperature（（b）of2024andother yearty

2024年與其他年份的降水量關(guān)聯(lián)度系數(shù)如圖3所示。從2024年日平均降水量與其他年份的日平均降水量的關(guān)聯(lián)度系數(shù)（圖3a）可以看出，2019、2020年與2024年的關(guān)聯(lián)度系數(shù)較高。從2024年旬平均降水量與其他年份的旬平均降水量的關(guān)聯(lián)度系數(shù)（圖3b）可以看出，2021、2022年與2024年的關(guān)聯(lián)度系數(shù)較高。綜合表3關(guān)聯(lián)度排名，認為2022年與2024年的降水量背景相似。

2.32024年六春湖杜鵑花花期預報灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表

明，影響杜鵑花花期早晚的氣象因子主要是氣溫。其中，4月下旬的氣溫對杜鵑花盛花期有顯著負影響。因此?？紤]積溫條件對盛花期的影響，并統(tǒng)計每年3月1日、4月1日至盛花期的活動積溫。2019一2023年盛花期出現(xiàn)時的活動積溫如表4所示。根據(jù)2019—2023年3月1日、4月1日至盛花期的活動積溫，得出杜鵑花盛花期所需積溫的平均值分別為 。根據(jù)2024年龍游站的氣溫預報，得出穩(wěn)定通過盛花期所需積溫的日期為4月26日。3月1日—4月26日的活動積溫為 月1—26日的活動積 溫為

灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明，2021和2023年的氣溫條件與2024年的氣溫條件相似，統(tǒng)計2021、2023年和2024年3月1日—4月26日的活動積溫，結(jié)果如表5所示。2024年3月1日—4月26日的活動積溫為 月1—26日的活動積溫為471.8℃；與2023和2021年的活動積溫最為接近。

因此根據(jù)2024年的氣溫背景和穩(wěn)定通過杜鵑花開花所需活動積溫的日期，展開2024年杜鵑花花期預測。2024年六春湖杜鵑花盛花期始期預計出現(xiàn)在4月26—29日，盛花期盛期出現(xiàn)在4月30日—5月9日，5月10日以后為盛花期末期。

2.4杜鵑花賞花旅游氣象指數(shù)分級標準 考慮以當日的天氣現(xiàn)象、日最高氣溫和風力級別作為影響賞花旅游氣象指數(shù)的因子，為各要素分別設計適宜度標準[17]，結(jié)合杜鵑花所處花期，用于作為評判杜鵑賞花旅游氣象指數(shù)等級的依據(jù)[18]考慮杜鵑開花期與賞花氣象因子，將杜鵑賞花旅游氣象指數(shù)劃分為適宜、較適宜、較不適宜、不適宜4個等級標準（表6），為賞花旅游出行提供參考。

3結(jié)論

（1）相關(guān)性分析結(jié)果表明，氣溫和降水量是影響杜鵑盛花期的主要氣象因子。

（2）灰色關(guān)聯(lián)分析法表明，2024年的氣溫條件與2021、2023年相似，關(guān)聯(lián)度均大于0.7；2024年的降水條件與往年相似，關(guān)聯(lián)度均大于0.7。

（3）統(tǒng)計每年3月1日、4月1日至盛花期達到的積溫，得出杜鵑花盛花期所需積溫的平均值分別為906.0、 。根據(jù)2024年龍游站的氣溫預報，得出穩(wěn)定通過盛花期所需積溫的日期為4月26日。推測2024年六春湖杜鵑花盛花期盛期出現(xiàn)在4月30日—5月9日。

（4）綜合考慮杜鵑花開花階段和氣象因子，將賞花旅游氣象指數(shù)分為適宜、較適宜、不太適宜、不適宜4個等級，可根據(jù)氣象服務等級確定是否適宜進行賞花旅游。

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