俞雯樂 劉曉 陳志先 謝曉宇 王紅 邵京

摘 要：準(zhǔn)確開展各類植物花期預(yù)報(bào)服務(wù)，對(duì)于推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、有效提升公眾的獲得感和幸福感具有重要意義?；ㄆ诰哂锌深A(yù)報(bào)性，但受氣候和生物等因子的綜合影響，花期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性仍然存在很多困難。該文以木本觀賞植物為例，梳理了木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)理論與方法、木本觀賞植物花期與環(huán)境影響因子的關(guān)系以及花期預(yù)報(bào)模型構(gòu)建等方面的研究進(jìn)展。木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)在不同地區(qū)不同花期預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)精度存在較大差異?？偟膩碚f，合理的花期預(yù)報(bào)影響因子篩選和有效的花期預(yù)報(bào)模型是木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)的重要發(fā)展方向。因此，今后的研究要重視花期變化與環(huán)境因子作用機(jī)理以及構(gòu)建普適性的花期預(yù)報(bào)模型，不斷提高木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)精度。

關(guān)鍵詞：花期預(yù)報(bào);研究進(jìn)展;木本觀賞植物;預(yù)報(bào)方法;預(yù)報(bào)因子

中圖分類號(hào) S688 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2022）05-0100-06

Abstract： It is of great significance to promote local economic and social development and effectively improve the public′s sense of gain and happiness to carry out various kinds of flower forecasting services accurately. However， due to the comprehensive influence of meteorological， geographical， plant conditions and biological factors， it is still difficult to predict the accuracy of flowering forecast. In this paper， the theory and method of flowering prediction of woody ornamental plants， the relationship between flowering date of woody ornamental plants and environmental impact factors， and the construction of flowering forecast model were discussed. The results showed that the prediction of flowering time of woody ornamental plants was affected by many factors， such as meteorological factors， the soil and water environment of plant growth， and the growth condition of plants， and the prediction accuracy of different models of flowering time in different regions was quite different. In general， reasonable selection of influencing factors for flowering prediction and effective flowering prediction models are important development directions for flowering prediction of woody ornamental plants. Therefore， future research should pay attention to the mechanism of flowering change and environmental factors， and build a universal flowering forecast model， so as to continuously improve the flowering forecast accuracy of woody ornamental plants.

Key words： Flowering forecast; Research progress; Woody ornamental plants; Forecast method; Forecast factor

開花是植物的重要物候現(xiàn)象，花期的早晚和長(zhǎng)短直接影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市園林綠化。古代，人們根據(jù)二十四節(jié)氣來指導(dǎo)農(nóng)事活動(dòng)，所謂“二十四番花信風(fēng)”，是關(guān)于植物花期的經(jīng)驗(yàn)判斷[1，2]。如今，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高以及賞花主題節(jié)慶活動(dòng)的蓬勃興起，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、城市園林綠化需要更為精準(zhǔn)的植物花期預(yù)報(bào)。開展花期預(yù)報(bào)研究對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)時(shí)催花管理、果業(yè)防災(zāi)減災(zāi)、養(yǎng)蜂產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1-3]和城市園林中的園林綠化造景、花展節(jié)慶活動(dòng)、旅游氣象服務(wù)、致敏花粉的衛(wèi)生防治[4-6]等都具有重要意義。

物候是植物生長(zhǎng)過程中受環(huán)境影響而出現(xiàn)的以年為周期的自然現(xiàn)象[7-11]?；ㄆ谑侵参镆荒晁募局兄匾闹芷谛晕锖颥F(xiàn)象，包括初花期、盛花期和末花期。在物候期內(nèi)，5%的花處于開放狀態(tài)為初花期，單株花量最多（50%的花已經(jīng)開放）為單株盛花期，各單株盛花期最集中的時(shí)期為物種盛花期，5%的花處于未開放狀態(tài)為末花期，末花期的日期減去初花期則為該植物的花期[12]。

然而，受氣候和生物等因子影響，植物花期預(yù)報(bào)仍存在很大困難，特別是花期觀測(cè)時(shí)間序列較短，花期預(yù)報(bào)的機(jī)理認(rèn)識(shí)有待提高，限制了植物花期預(yù)報(bào)精度，也導(dǎo)致很多地方難以發(fā)布權(quán)威的花期預(yù)報(bào)產(chǎn)品。因此，植物花期預(yù)報(bào)研究具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

通過近30年來我國花期預(yù)報(bào)研究文獻(xiàn)檢索，對(duì)具有重要影響的文獻(xiàn)進(jìn)行梳理發(fā)現(xiàn)：20世紀(jì)90年代開始，我國學(xué)術(shù)研究開始關(guān)注花期預(yù)報(bào)，21世紀(jì)以后，花期預(yù)報(bào)研究逐漸成為我國學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)。學(xué)者們圍繞不同的花期預(yù)報(bào)目的，針對(duì)不同地區(qū)和不同植物開展了多目標(biāo)、多區(qū)域、多物種、多方法的花期預(yù)報(bào)研究。研究區(qū)域主要集中于我國北方地區(qū)，南方地區(qū)研究較少;研究對(duì)象主要以木本觀賞植物的花期研究為主;研究案例以單一木本觀賞植物的個(gè)案花期研究研究居多;研究?jī)?nèi)容以初花期短期預(yù)報(bào)研究為主，盛花和末花及花期持續(xù)時(shí)間的中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)研究較少;研究方法以模型預(yù)報(bào)和回報(bào)檢驗(yàn)為主，開花原理和機(jī)理解釋較少;研究成果多以期刊論文為主，碩博論文研究較少。

1 木本觀賞植物花期演變規(guī)律

木本觀賞植物開花是一個(gè)復(fù)雜的生理現(xiàn)象，是溫度、濕度、光照、土壤和水等諸多環(huán)境因素的綜合作用下[3，13]、遵循植物自身生長(zhǎng)規(guī)律而表現(xiàn)出來的植物物候現(xiàn)象，有其自身的花期演變規(guī)律。不同木本觀賞植物的花期隨溫度變化而表現(xiàn)出不同的變化特征和變化規(guī)律。植物物候研究表明：從時(shí)間上看，溫度升高一般會(huì)導(dǎo)致春季植物物候提前、秋季物候推遲，從而延長(zhǎng)植物生活史周期[9，14-16]。受我國春季溫度變化的影響，我國木本植物的春季物候在20世紀(jì)80年代前、后出現(xiàn)了較明顯的變化，兩者變化趨勢(shì)一致[17]。從空間上看，花期物候也具有明顯的地理分布變化特征，經(jīng)度、緯度和海拔高度均對(duì)花期具有明顯影響，緯度對(duì)花期的影響作用尤為顯著[17]。20世紀(jì)80年代以后，我國東北、華北及長(zhǎng)江下游等地區(qū)的物候期提前，西南東部、長(zhǎng)江中游等地區(qū)的物候期推遲，同時(shí)物候期隨緯度變化的幅度減少[17]?？傮w上，我國同一木本觀賞植物開花的時(shí)間是低海拔地區(qū)先開，高海拔地區(qū)后開，初花期由南向北逐漸延遲[6，13]。

氣候變化對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，植物物候也表現(xiàn)出對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)[15]。植物物候研究表明：溫度作為重要的氣候因子，與植物物候變化高度相關(guān)。在氣候變暖的趨勢(shì)下，植物春季因溫度升高而導(dǎo)致休眠解除、春季物候提前，秋季因溫度升高而休眠延緩、秋季物候推遲，出現(xiàn)植物的生長(zhǎng)季延長(zhǎng)的趨勢(shì)[9，15，16]。物候期的提前與推遲對(duì)溫度的變化響應(yīng)是非線性的，也因植物種類、季節(jié)、地理位置的不同而有著很大的差別[16]。春季物候的早晚和春季氣溫呈負(fù)相關(guān)，溫度升高，春季開花期提前;氣溫降低，春季開花期推后[16]，即氣溫升高，則始花期偏早，氣溫降低，則始花期偏晚[2]。而對(duì)于需要一定的低溫刺激的植物，則與秋季氣溫呈正相關(guān)：溫度升高，花期就推遲，溫度降低，花期就提前[7，18]。

鄭景云等研究認(rèn)為，由于20世紀(jì)80年代以來我國大部分地區(qū)春季增溫，秦嶺以南地區(qū)降溫，因此東北、華北及長(zhǎng)江下游等地區(qū)物候期提前，西南東部、長(zhǎng)江中游等地區(qū)物候期推遲[17]。張?jiān)鲂诺妊芯空J(rèn)為，隨著氣候變暖，南京地區(qū)木本觀賞植物初花、盛花和末花期總體上都有提前的趨勢(shì)[19]。

2 木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)研究

2.1 花期可預(yù)報(bào)性研究 木本觀賞植物花期受溫度的影響大。開花前期的氣候條件在一定程度上影響和決定著開花的早晚[20]。植物開花的早晚主要受需冷量和需熱量2個(gè)溫度因子控制，需要一定的低溫來打破花芽的自然休眠，也需要開花前有一定的積溫才能萌芽開花[19]。植物開花與否并不是由物候現(xiàn)象發(fā)生時(shí)的溫度決定，而是與開花前一段時(shí)間內(nèi)溫度的累加值有關(guān)，這一累加值被稱為植物完成發(fā)育期開花所需要的積溫[14]。根據(jù)積溫學(xué)說，在植物生長(zhǎng)的環(huán)境因子滿足的條件下，溫度對(duì)植物的發(fā)育起主導(dǎo)作用[21]。溫度對(duì)植物的影響，主要受“三基點(diǎn)”溫度指標(biāo)的影響，即最低溫度（下限溫度）、最適溫度和最高溫度（上限溫度）[21]。最適溫度適宜植物的生長(zhǎng)發(fā)育，超過最高溫度或低于最低溫度均會(huì)影響植物生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)植物造成不同程度的危害。不同植物有著不同的“三基點(diǎn)”溫度，即使是同一植物在不同的發(fā)育階段“三基點(diǎn)”溫度也不同[22]。

氣候因素與植物物候現(xiàn)象的相關(guān)性是花期預(yù)報(bào)的理論基礎(chǔ)[14]。木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)研究根據(jù)植物開花物候變化與氣候因子之間的相關(guān)性，建立分析模型進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，并通過回報(bào)檢驗(yàn)來印證。尹文昱等通過大櫻桃[Cerasus avium（L.）Moench]的始花期與前期氣溫變化的相關(guān)性建立花期預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)的平均誤差為1d左右[23]。郭連云等用逐步回歸分析方法建立了基于主要?dú)夂蛞蜃拥睦鍼yrus spp的始花期預(yù)報(bào)模型，并利用預(yù)測(cè)模型進(jìn)行回測(cè)，預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率較高[20]。吳炫柯等通過桂花[Osmanthus fragrans （Thunb.）Loureiro]盛花期的物候資料和氣候資料建立回歸預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)模型的回測(cè)準(zhǔn)確率高[18]。廖碧婷等通過氣溫和花期數(shù)據(jù)建立起梅（Armeniaca mume Sieb）的預(yù)報(bào)模型并進(jìn)行預(yù)報(bào)檢驗(yàn)，預(yù)報(bào)效果良好[10]。云文麗等利用紫丁香（Syringa oblata Lindl）的物候資料和氣候資料建立盛花期預(yù)測(cè)模型，并進(jìn)行回測(cè)檢驗(yàn)，回測(cè)準(zhǔn)確率高[12]。顧品強(qiáng)等利用黃桃Amygdalus persica的花期資料和氣候資料建立花期預(yù)報(bào)模型，模型擬合的正確率達(dá)到100%[24]。車少靜等利用花期資料和氣溫資料建立迎春（Jasminum nudiflorum Lindl）始花期的綜合預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為80%[2]。姚日升等基于氣候因子建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)花期預(yù)報(bào)模型，經(jīng)檢驗(yàn)取得理想的預(yù)報(bào)效果[7]。

木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)研究和回報(bào)檢驗(yàn)表明，大部分預(yù)報(bào)模型準(zhǔn)確性較高、可預(yù)報(bào)性強(qiáng)。說明基于氣候因素和物候現(xiàn)象的相關(guān)性分析來進(jìn)行植物花期預(yù)報(bào)的思路是可行的，木本觀賞植物花期具有可預(yù)報(bào)性。

2.2 花期影響因子研究 開花是植物的重要物候現(xiàn)象，植物花期早晚和花期長(zhǎng)短受植物生長(zhǎng)的地理環(huán)境、氣候因子及植物自身的生物因子的綜合影響。不同的影響因素對(duì)特定地域環(huán)境下不同物種的花期產(chǎn)生了不同的影響，不同的花期預(yù)報(bào)方法和模型就是基于不同影響因子下的花期預(yù)報(bào)研究。根據(jù)物候?qū)W理論，日照、溫度和降水等氣候條件對(duì)植物花期有著重要的影響[14]。其中，氣溫是影響木本觀賞植物開花的重要因子，開花前期積溫是木本觀賞植物開花的關(guān)鍵因子[3]。從現(xiàn)有研究看，木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)因子可簡(jiǎn)單按照氣候因子和生物因子進(jìn)行分類，其中又分為單因子或多因子綜合影響的情況。

2.2.1 單氣候因子

2.2.1.1 溫度 影響開花的溫度因子主要有需冷量、需熱量和平均溫度。木本觀賞植物開花需要達(dá)到一定低溫打破花芽的自然休眠[7]。因此，開花有需冷量的要求，通常以低溫指數(shù)為研究指標(biāo)。廖碧婷等引用臺(tái)灣地區(qū)的根據(jù)花期需冷量建立的梅的花期預(yù)報(bào)模型，通過修改需冷量的界限溫度，建立廣州地區(qū)梅花期預(yù)報(bào)模型[10]。研究表明，將需冷量作為影響因子進(jìn)行花期預(yù)報(bào)的效果良好，具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

木本觀賞植物開花也需要有一定的積溫才能萌芽開花[7]。因此，開花也有需熱量的要求，通常用有效積溫作為研究指標(biāo)。張?jiān)鲂诺葘⒂行Хe溫作為影響因子研究了南京地區(qū)8種常見觀賞樹木花期預(yù)報(bào)，認(rèn)為積溫可能是影響南京市植物花期年際變化的主要影響因素之一[19]。尹文昱等利用始花期記錄和前期月平均氣溫建立始花期-氣溫?cái)M合模型進(jìn)行始花期預(yù)報(bào)研究[23]。劉中新等以積溫作為預(yù)報(bào)因子，建立了7個(gè)花期預(yù)報(bào)方程，預(yù)報(bào)效果良好[6]。車少靜等將不同溫度下（0℃、3℃、5℃）的積溫作為影響因子進(jìn)行迎春初花期預(yù)報(bào)研究[2]。王言鑫使用有效積溫法，將積溫（總積溫、大于0℃積溫、大于5℃積溫、大于10℃積溫）作為影響因子建立花期預(yù)報(bào)模型[9]。曲靜利用日平均氣溫≥0℃、5℃的有效積溫進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，認(rèn)為有效積溫具有明確的生物學(xué)預(yù)報(bào)意義[25]。上述研究表明，利用有效積溫指標(biāo)進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，可以很好地?cái)M合植物初花、盛花和末花期以及花期長(zhǎng)短等，預(yù)報(bào)效果與實(shí)況基本吻合，誤差較小[6，19]。

平均溫度研究指標(biāo)包括平均溫度、日照平均氣溫、逐月和逐旬平均氣溫、旬平均氣溫、旬平均最高氣溫、旬平均最低氣溫、旬平均氣溫日較差等。區(qū)勝祥等研究認(rèn)為，平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫與花期密切相關(guān)，旬平均溫度積算值和旬平均最高溫度積算值與花期相關(guān)性極為顯著[26]。平均溫度是較為穩(wěn)定的溫度指標(biāo)，利用平均溫度因子進(jìn)行花期預(yù)報(bào)研究準(zhǔn)確性良好。

研究表明，選取溫度作為預(yù)報(bào)因子時(shí)，綜合采用需冷量、需熱量和平均溫度3個(gè)溫度因子來建立預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性會(huì)提高。張秀英選取平均旬積溫、平均最高旬積溫及平均最低旬積溫作為預(yù)報(bào)因子，建立花期預(yù)報(bào)模型的檢驗(yàn)擬合率較高[3]。

2.2.1.2 大氣環(huán)流 氣候預(yù)測(cè)研究表明，大氣環(huán)流與花期顯著相關(guān)?？追仓业葘?00hPa大氣環(huán)流作為影響因子進(jìn)行牡丹（Paeonia suffruticosa Andr）花期預(yù)報(bào)研究，通過增加花期序列樣本、加大網(wǎng)格點(diǎn)寬度、增大信息量，以期延長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)效[27]。研究結(jié)果表明，牡丹開花早、晚受前期的大氣環(huán)流影響，與前期北半球500hPa環(huán)流場(chǎng)、距平場(chǎng)特征和后期的氣候狀況相關(guān)，牡丹初花期與前期大氣環(huán)流存在一組優(yōu)勢(shì)相關(guān)區(qū)[27]。利用大氣環(huán)流作為預(yù)報(bào)因子是一種大尺度的花期預(yù)報(bào)方法，一般適合于中長(zhǎng)期花期預(yù)報(bào)，對(duì)延長(zhǎng)花期預(yù)報(bào)時(shí)效有一定的參考價(jià)值，但預(yù)報(bào)的精確度往往較低。

2.2.2 多氣候因子 僅以單一氣候因子進(jìn)行預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確性較差，學(xué)者們更傾向于采用多氣候因子進(jìn)行花期預(yù)報(bào)。姚日升等將時(shí)積溫、日積溫、下限溫度、降水、相對(duì)濕度等作為預(yù)報(bào)因子，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立桃樹（Amygdalus persica L.）花期預(yù)報(bào)模型，取得了很好的預(yù)報(bào)效果[7]。云文麗等將旬平均溫度、旬日照時(shí)數(shù)作為預(yù)報(bào)因子，建立了紫丁香盛花期預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性較高[12]。舒斯等通過計(jì)算日序數(shù)與前期積溫、累計(jì)日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)，作為預(yù)報(bào)因子建立始花期預(yù)報(bào)模型，認(rèn)為初花期與積溫相關(guān)性顯著，并與累計(jì)日照時(shí)數(shù)顯著相關(guān)，預(yù)報(bào)效果顯著[14]。吳炫柯等將平均溫度、降水量，降雨日數(shù)、平均最低溫度、平均濕度等作為預(yù)報(bào)因子，建立了桂花盛花期預(yù)測(cè)模型，取得了較好的預(yù)報(bào)效果[18]。郭連云等以月平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、降水量和日照時(shí)數(shù)，以及≥0℃、≥3℃、≥5℃的初日（終日）的積溫值作為預(yù)報(bào)因子，建立了梨樹始花期預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)值基本吻合[20]。張翠英等選取逐月和逐旬平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等因子進(jìn)行篩選，建立了刺槐（Robinia pseudoacacia L.）盛花期的預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)效果良好[21]。王曉默等選取旬平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)作為預(yù)報(bào)因子，建立了桃樹盛花期預(yù)報(bào)模式[22]。顧品強(qiáng)等選取旬平均氣溫、旬平均最高氣溫、旬平均最低氣溫、旬平均氣溫日較差、旬降水量、旬平均相對(duì)濕度以及旬日照時(shí)數(shù)作為預(yù)報(bào)因子，建立黃桃花期預(yù)報(bào)模型，擬合的正確率達(dá)到100%[24]。劉克長(zhǎng)等將開花需熱量以及日照時(shí)數(shù)作為指標(biāo)，建立牡丹花期預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)模式[28]。柴芊等選用日最低氣溫和日平均氣溫，建立了蘋果（Malus pumila Mill.）花期凍害指數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率高[29]。孫家清等選取日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、日降水量、日日照時(shí)數(shù)、日平均相對(duì)濕度和日蒸發(fā)量等因子，建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的油菜（Brassica napus L.）花期預(yù)報(bào)模型，結(jié)果表明，花期與日日照時(shí)數(shù)呈明顯的正相關(guān)，與降水量和相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)，預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率高[30]。周美燕等選取逐月和逐旬平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等因子，建立鴨梨（Pyrus bretschneideri）初花期統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模式[31]。張利華等將旬平均氣溫、旬平均最高氣溫、旬平均最低氣溫、旬降水量和旬日照時(shí)數(shù)作為因子，通過始花期與氣候因子之間的單相關(guān)分析，建立了梨樹花期預(yù)報(bào)模型，發(fā)現(xiàn)氣溫和日照時(shí)數(shù)因子與始花期相關(guān)性較強(qiáng)，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率高[32]。王存真等選取降水、溫度（平均溫度、最高溫度、最低溫度）、水汽壓、日照等氣候因子，建立了預(yù)報(bào)模式，預(yù)報(bào)效果良好[33]。

研究表明，各氣候因子中，溫度因子對(duì)花期的影響最大，日照因子次之，降水因子和其他因子的影響相對(duì)較小。考慮多氣候因子進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，比單氣候因子的花期預(yù)報(bào)更為全面，花期預(yù)報(bào)精度明顯提高[24，29]。

2.2.3 生物因子 通過植物自身生長(zhǎng)的狀況來預(yù)報(bào)其花期，不僅考慮了植物自身的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，而且綜合了諸多生態(tài)因子的影響。楊國棟等認(rèn)為，花期預(yù)報(bào)要關(guān)注預(yù)報(bào)對(duì)象自身的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、本身芽生長(zhǎng)的狀況等因子，并通過芽生長(zhǎng)量（芽的長(zhǎng)軸與短軸）指標(biāo)，構(gòu)建大山櫻（Prunus sargentii Rehder）花期預(yù)報(bào)模型[1]。賈坤等采用花芽的形態(tài)測(cè)量法，通過芽的長(zhǎng)和寬指標(biāo)來構(gòu)建梅的花期預(yù)報(bào)模型[4]。張明慶等也使用花芽的形態(tài)測(cè)量法，根據(jù)花芽的長(zhǎng)軸和短軸指標(biāo)對(duì)大山櫻進(jìn)行了花期預(yù)報(bào)[8]。將植物自身生長(zhǎng)狀況作為預(yù)報(bào)因子來建立預(yù)報(bào)花期模型，不僅方式簡(jiǎn)便易行，而且可以連續(xù)預(yù)報(bào)，且對(duì)多種植物都適用，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性良好。

綜上分析，目前學(xué)者們對(duì)花期預(yù)報(bào)因子的選取多以氣候因子為主，其中又將溫度作為重要因子，其次是降水、日照時(shí)數(shù)、濕度等因子，而較少考慮地理環(huán)境和生物因子的影響。在選取多因子預(yù)報(bào)研究時(shí)，尚未考慮到水土因子、氣候因子和生物因子相結(jié)合的情況。因此，在今后的花期預(yù)報(bào)研究中，應(yīng)擴(kuò)大花期預(yù)報(bào)影響因子的研究范圍，加強(qiáng)預(yù)報(bào)因子的綜合影響研究，建立系統(tǒng)的可供選擇的花期預(yù)報(bào)指標(biāo)體系，以構(gòu)建更科學(xué)的花期預(yù)報(bào)模型[30，33]。

2.3 花期預(yù)報(bào)方法與模型研究 植物花期預(yù)報(bào)研究方法多樣。根據(jù)預(yù)報(bào)時(shí)間的長(zhǎng)短，可分為中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)和短期預(yù)報(bào)。中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)是依據(jù)中長(zhǎng)期的序列觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)報(bào)，主要包括氣候因子預(yù)報(bào)方法和物候現(xiàn)象花期方法，這2種預(yù)報(bào)都需要長(zhǎng)期的序列數(shù)據(jù)作為預(yù)報(bào)依據(jù);短期預(yù)報(bào)是依據(jù)短期的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)報(bào)，主要有測(cè)量花芽的形態(tài)變化進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，這種方法需要的數(shù)據(jù)較少，1～2年數(shù)據(jù)即可進(jìn)行花期預(yù)報(bào)。根據(jù)觀測(cè)的方法和手段，可分為物候觀測(cè)法、花芽的形態(tài)測(cè)量法。根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法，可分為回歸分析方法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。大部分學(xué)者所用的并非單一方法，而是采用多種方法進(jìn)行綜合研究。

2.3.1 基于物候觀測(cè)法的預(yù)報(bào)模型 物候觀測(cè)法是采用目測(cè)、望遠(yuǎn)鏡及其他專用工具，由研究人員觀測(cè)記錄花期物候資料，利用多年的物候資料和氣候資料，借助于人們對(duì)自然現(xiàn)象季節(jié)變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，分析植物的初花、盛花、末花及花期的演變規(guī)律，從而建立預(yù)報(bào)模型進(jìn)行花期預(yù)報(bào)[11]。

劉中新等通過對(duì)杜鵑（Rhododendron simsii Planch）花蕾和花芽的觀測(cè)連續(xù)觀測(cè)，結(jié)合多年的氣溫資料和花期物候資料，統(tǒng)計(jì)總花蕾數(shù)、花芽膨大、花開放、花脫落的百分比，計(jì)算不同高度、不同時(shí)段和不同要素條件下積溫并進(jìn)行相關(guān)分析，從而建立起杜鵑花期預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)效果良好[6]。舒斯等根據(jù)多年連續(xù)的花期觀測(cè)資料及同期氣候資料，建立武漢大學(xué)櫻園日本櫻花[Cerasus×yedoensis（Mats.）Yü et Li]始花期預(yù)報(bào)模型，通過獨(dú)立樣本檢驗(yàn)預(yù)報(bào)效果顯著[14]。王存真等利用多年的始花期觀測(cè)資料，通過氣候因子的普查分析與篩選，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析方法，建立了桂林市桂花花期預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)效果良好[33]。用物候觀測(cè)法建立模型進(jìn)行預(yù)報(bào)花期，由于根據(jù)積溫判定春型的指標(biāo)難以把握，容易造成花期預(yù)報(bào)產(chǎn)生偏差[31]，因而存在一定的局限性。

2.3.2 基于花芽形態(tài)測(cè)量法的預(yù)報(bào)模型 花芽形態(tài)測(cè)量法是一種新的物候?qū)W方法，通過對(duì)選定的觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行定株、定時(shí)和定人的觀測(cè)，記錄花芽長(zhǎng)、芽寬與距始花期天數(shù)，建立花芽長(zhǎng)、芽寬與距始花期天數(shù)的回歸模型，通過始花期與氣候因子之間的相關(guān)性分析，篩選開花前的氣候要素，尋找關(guān)鍵因子和關(guān)鍵期，從而建立初花期的預(yù)報(bào)模型[4]。張明慶等采用花芽形態(tài)測(cè)量法對(duì)大山櫻進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，通過觀測(cè)花芽增大、花期臨近、花芽開放、花蕾分離等不同時(shí)期的花芽長(zhǎng)軸和短軸，并對(duì)花芽長(zhǎng)軸和短軸進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)與均值計(jì)算，通過花芽形態(tài)變化觀測(cè)日期與始花日期之間相距天數(shù)的回歸分析進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)效果較好[8]?；ㄑ啃螒B(tài)測(cè)量法具有建模周期短、簡(jiǎn)便易行、逐日觀測(cè)、連續(xù)預(yù)報(bào)的特點(diǎn)，且應(yīng)用范圍廣泛，適用于各種植物的花期預(yù)報(bào)[8]。

2.3.3 基于有效積溫法的預(yù)報(bào)模型 有效積溫法是通過植物初花、盛花、末花前一天的氣溫累值統(tǒng)計(jì)，計(jì)算植物開花的不同有效積溫，進(jìn)行有效積溫與開花日期的相關(guān)性分析，并結(jié)合回歸分析進(jìn)行預(yù)報(bào)的一種方法[19]。車少靜等通過>0℃積溫累計(jì)值來進(jìn)行迎春的初花期預(yù)報(bào)研究[2]。曲靜根據(jù)物候?qū)W方法中積溫法原理，研究桃樹生長(zhǎng)發(fā)育速度與平均氣溫的線性關(guān)系，通過積溫來進(jìn)行桃樹的盛花期預(yù)報(bào)研究，認(rèn)為有效積溫具有明確的生物學(xué)預(yù)報(bào)意義[25]。區(qū)勝祥等研究認(rèn)為，平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫與花期密切相關(guān)，可以根據(jù)花期有效積溫和氣溫預(yù)報(bào)值進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，據(jù)此建立柑橘（Citrus reticulata Blanco）花期預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)效果良好[26]。周美燕等根據(jù)物候資料及春季氣候特點(diǎn)，通過鴨梨初花期期間≥0℃積溫計(jì)算，建立了模型進(jìn)行鴨梨初花期預(yù)報(bào)[31]。有效積溫法依賴于中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)難度大，易產(chǎn)生誤差，且有效積溫每年變化幅度大，實(shí)際中難于運(yùn)用，一般作為其他預(yù)報(bào)方法的對(duì)比和補(bǔ)充[22]。

2.3.4 基于回歸分析法的預(yù)報(bào)模型 回歸分析法是通過物候花期觀測(cè)與前期氣候條件的相關(guān)性分析，選取影響花期的相關(guān)氣候因子對(duì)花期進(jìn)行回歸分析，建立回歸模型進(jìn)行花期預(yù)報(bào)的一種方法。張秀英根據(jù)氣溫資料和物候觀測(cè)資料，建立了花期平均旬積溫和平均最高旬積溫與桃樹花期的回歸模型，預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)效果顯著[3]。云文麗等利用候觀測(cè)資料和相應(yīng)氣候資料，通過回歸分析，建立了以旬平均溫度、旬日照時(shí)數(shù)、降水量、0℃積溫為因變量的紫丁香盛花期回歸預(yù)測(cè)模型[12]。吳炫柯等利用多年的平均溫度、降水量，降雨日數(shù)、平均最低溫度、平均濕度等氣候資料以及盛花期的物候資料，采用逐步回歸方法，建立桂花盛花期回歸預(yù)測(cè)模型[18]。張翠英等根據(jù)逐年統(tǒng)計(jì)的下限溫度、逐月和逐旬平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等氣候因子，通過逐步回歸篩選建立了刺槐盛花花期回歸預(yù)報(bào)模型[21]。王曉默等選取旬平均氣溫、降水量、日照時(shí)平均氣溫穩(wěn)定通過0、5、10℃后10d內(nèi)的降水量與日照時(shí)數(shù)，結(jié)合了物候觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用DPS軟件進(jìn)行相關(guān)分析和回歸篩選，建立桃樹盛花期預(yù)報(bào)模型[22]。曲靜利用花芽開放期到盛花期的天數(shù)（N）和相應(yīng)時(shí)段的平均氣溫（T）統(tǒng)計(jì)數(shù)值，建立回歸方程，對(duì)桃樹盛花期進(jìn)行逐步回歸分析預(yù)報(bào)[25]。周美燕等選取逐月和逐旬平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)及日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃、5℃的初日等多個(gè)氣候因子，通過逐步回歸分析建立了鴨梨花期的回歸模型預(yù)報(bào)[31]。張利華等采用氣候觀測(cè)資料，通過旬平均氣溫、旬平均最高氣溫、旬平均最低氣溫、旬降水量和旬日照時(shí)數(shù)作為因子建立了梨樹始花期的回歸預(yù)報(bào)模型[32]。王存真等在全面普查逐月、逐旬的氣候要素基礎(chǔ)上，用當(dāng)年桂花開花期單相關(guān)性大于50%的因子進(jìn)行逐步回歸，建立了桂花長(zhǎng)期預(yù)報(bào)回歸模型，預(yù)報(bào)效果良好[33]。張倩等根據(jù)地面觀測(cè)資料和庫爾勒香梨（Pyrus sinkiangensis Yü）花期物候資料，采用逐步回歸分析法確定影響因素，建立回歸預(yù)測(cè)模型進(jìn)行庫爾勒香梨盛花期預(yù)報(bào)研究[34]。茍楊等根據(jù)油菜花期數(shù)據(jù)和氣溫資料，運(yùn)用逐步回歸法進(jìn)行油菜開花盛期預(yù)報(bào)研究[35]。

回歸分析法屬于統(tǒng)計(jì)學(xué)范疇，有些因子難以確切解釋物理意義，預(yù)報(bào)結(jié)果更多的是一種數(shù)值擬合，而缺少作用機(jī)制和機(jī)理解釋，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)特殊年份預(yù)報(bào)偏差較大的現(xiàn)象[31]。在實(shí)際應(yīng)用中，可以將回歸分析法與物候觀測(cè)法、有效積溫法相結(jié)合，回歸分析預(yù)測(cè)作一種補(bǔ)充，彌補(bǔ)物候法和積溫法的缺點(diǎn)，以提高預(yù)報(bào)效果。

2.3.5 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)報(bào)模型 BP（Black Propagation）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種按照誤差逆向傳播算法訓(xùn)練的多層前饋網(wǎng)絡(luò)，是至今為止應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[30]。姚日升等通過前期光、溫、濕條件等變異系數(shù)與花期的相關(guān)關(guān)系分析來確定預(yù)報(bào)因子，利用歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（ECMWF）細(xì)網(wǎng)格資料，建立以光、溫、濕為預(yù)報(bào)因子的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的花期預(yù)報(bào)模型，開展花期中期預(yù)報(bào)并對(duì)模型的可行性進(jìn)行驗(yàn)證[7]。孫家清等也建立以8個(gè)氣象因子為主成分因子的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的油菜花期預(yù)報(bào)模型[30]。經(jīng)檢驗(yàn)，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的花期預(yù)報(bào)模型，以光、溫、濕為預(yù)報(bào)因子和數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品為支撐的花期預(yù)報(bào)是可行的，相較于傳統(tǒng)的線性回歸預(yù)報(bào)模型和有效積溫預(yù)報(bào)模型，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的花期預(yù)報(bào)模型能拓寬預(yù)報(bào)因子的選擇范圍，充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料和細(xì)網(wǎng)格中期數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的花期預(yù)報(bào)，從而提高預(yù)報(bào)的可靠性和準(zhǔn)確度[7，30]。

綜上，木本觀賞植物花期受地理環(huán)境、氣候因子、生物因子等綜合影響。根據(jù)木本觀賞植物生長(zhǎng)規(guī)律，構(gòu)建基于影響因子的預(yù)報(bào)模型進(jìn)行花期預(yù)報(bào)是可行的，木本觀賞植物花期具有可預(yù)報(bào)性。構(gòu)建科學(xué)合理的花期預(yù)報(bào)模型是進(jìn)行木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)的關(guān)鍵。花期預(yù)報(bào)模型的方式多種多樣，但采用單一方法進(jìn)行研究的準(zhǔn)確性較低，故學(xué)者們?cè)谘芯繒r(shí)更多地采用2種以上的方法進(jìn)行模型預(yù)測(cè)研究，相互補(bǔ)充以提高花期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度。同時(shí)，相比預(yù)測(cè)精度較低的物候法和積溫法等傳統(tǒng)預(yù)報(bào)方式，近幾年出現(xiàn)了一些如花芽形態(tài)測(cè)量法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等新的預(yù)報(bào)方法，可以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的花期預(yù)報(bào)。

3 小結(jié)與展望

3.1 小結(jié) 木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義，已有木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)的研究已取得了一些進(jìn)展，但也存在諸多問題和難點(diǎn)：

（1）木本觀賞植物花期受氣候因子和生物因子等的綜合影響，花期變化具有可預(yù)報(bào)性。不同的影響因素對(duì)不同地域環(huán)境下不同物種的花期產(chǎn)生了不同的影響。在影響花期的環(huán)境條件中，溫度、降水、日照時(shí)數(shù)、濕度、氣壓等氣候因子是影響花期的重要因素。生物因子是影響花期的顯著因子?，F(xiàn)有預(yù)報(bào)因子研究以氣候因子居多，生物因子考慮較少，尤其缺乏水土環(huán)境因子研究。識(shí)別和調(diào)查木本觀賞植物花期的影響因子，進(jìn)行花期與影響因子相關(guān)性分析，建立分析模型進(jìn)行花期預(yù)報(bào)是木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)的基本研究思路。

（2）花期變化與環(huán)境因子之間存在復(fù)雜的作用機(jī)理，給花期的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)帶來了一定困難。現(xiàn)有研究以單一植物的個(gè)案花期研究居多，多種類植物花期研究較少;研究?jī)?nèi)容以初花期短期預(yù)報(bào)研究為主，盛花和末花及花期持續(xù)時(shí)間的中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)研究較少;研究方法以模型預(yù)報(bào)和回報(bào)檢驗(yàn)為主，開花原理和機(jī)理解釋較少。

（3）目前還沒有單一方法能夠?qū)λ心颈局参锏幕ㄆ谶M(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，學(xué)者們大多采用綜合預(yù)報(bào)方法進(jìn)行花期預(yù)報(bào)，學(xué)術(shù)研究針對(duì)不同的植物、不同的預(yù)報(bào)目的采用不同的預(yù)報(bào)方法，包括中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)和短期預(yù)報(bào)、氣候因子預(yù)報(bào)和物候現(xiàn)象預(yù)報(bào)、物候觀測(cè)和花芽形態(tài)測(cè)量預(yù)報(bào)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析預(yù)報(bào)和回歸分析預(yù)報(bào)，以不斷提高預(yù)報(bào)方法的先進(jìn)性來提高花期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。

3.2 展望 （1）建立分析模型進(jìn)行花期預(yù)報(bào)是木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)的主要研究思路，但花期預(yù)報(bào)模型的適用性有待加強(qiáng)。目前，學(xué)術(shù)研究提出的花期預(yù)報(bào)研究模型大多是基于特定地域單一樹木的個(gè)案實(shí)證研究而建立的預(yù)測(cè)模型，是“一地一花一模型”，花期預(yù)報(bào)研究模型呈現(xiàn)“百花齊放”的現(xiàn)象，預(yù)測(cè)模型的普遍適用性和借鑒性較差。

（2）受不同地域環(huán)境下不同物種不同的影響因素影響，花期預(yù)報(bào)誤差較大，花期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性仍有待提高。如何建立適用性的花期預(yù)報(bào)模型，降低花期預(yù)報(bào)日期誤差，提高花期預(yù)報(bào)的“精度”，仍有待深入研究。

（3）花期變化與環(huán)境因子之間存在復(fù)雜的作用機(jī)理，關(guān)于花期預(yù)報(bào)的開花原理和機(jī)理解釋有待進(jìn)一步探討。目前學(xué)術(shù)界關(guān)于花期預(yù)報(bào)的研究大多是基于回歸分析和相關(guān)性分析的預(yù)報(bào)模型建立和回報(bào)檢驗(yàn)，少有對(duì)開花原理和機(jī)理進(jìn)行解釋和探討。擴(kuò)大花期預(yù)報(bào)影響因子的研究范圍，加強(qiáng)預(yù)報(bào)因子的綜合影響研究，加強(qiáng)木本觀賞植物開花影響因子的機(jī)理解釋是學(xué)術(shù)研究的發(fā)展方向。

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