趙桂瓊，鄧銳捷，陳志龍，蔡欣明，陳 樂

（1成都市新津區(qū)氣象局，成都 611430；2成都市溫江區(qū)氣象局，成都 611130）

0 引言

桂花(Osmanthus fragrans)，木犀科木犀屬常綠喬木。桂花根據花期特性可分為秋桂、四季桂，秋桂類按花色又可分為金桂（黃色至金黃色）、銀桂（黃白至黃色）、丹桂（橙色至橙紅色）。桂花氣味芳香，具有較高的觀賞價值，四川成都溫暖濕潤、降水豐富，因其優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境成為桂花主要產區(qū)之一。桂花具有多次開花特性，一般一年開花1～2次，開花期是桂花重要的物候期，桂花開花早晚不僅與品種有關，而且與當年氣象條件密切相關。桂花開花期具有較高的觀賞價值，賞花聞香也成為市民重要休閑旅游活動，研究成都市桂花花期氣象指標并建立花期預測模式，準確開展桂花花期預報，可為市民賞花出行提供方便，對開展桂花精細化氣象服務具有指導意義。

國內已有學者對植物花期與氣候條件的關系進行了大量研究。陳樂等[1]、王英[2]和郝日明等[3]分別對不同地區(qū)的桂花花期與花前氣象條件的關系進行了分析，都發(fā)現(xiàn)氣溫與花期密切相關；姜紀紅[4]、闕欣欣[5]、王玉勤[6]等還用數理統(tǒng)計法得出了桂花開花的物候指標；張利華等[7]、周美燕[8]和朱海云等[9]分別根據當地的物候觀測和氣象資料，運用逐步回歸法建立梨樹始花期預報模型；毛明策等[10]利用長武縣蘋果物候觀測資料和相應的氣象資料，得出日平均氣溫為10℃左右時蘋果開始進入初花期；董海濤等[11]、王曉默[12]和張惠霞等[13]分別建立了不同地區(qū)的桃樹花期預報模型。此外還有多位學者通過不同方法對木棉、杏花、櫻花等花期預報進行研究[14-22]。

本研究以成都市秋季銀桂第一次開花期為研究對象，遵循平行觀測的原則，分析秋桂花前、花期與氣象因子的相互關系，構建秋桂花期氣象預報指標，建立花期預測模型，以期為成都市開展桂花花期賞花旅游氣象服務提供科技支撐。

1 資料與方法

1.1 資料來源

物候資料：2004—2018年桂花物候觀測資料來源于成都市農業(yè)氣象試驗站。

氣象資料：2004—2018年日平均氣溫、降水量、日照時數、雨日等地面氣象觀測資料來源于溫江國家基準站。

成都市農業(yè)氣象試驗站與溫江國家基準氣象站位于同一大院(103.8°E,30.7°N)，相關資料無需做經緯度和海拔訂正。

1.2 研究方法

1.2.1 數據處理 秋桂物候有芽膨大期、芽開放期、展葉期、開花期、果實或種子成熟期。開花始期是桂花樹上有一朵或同時幾朵花的花瓣完全開放；花瓣凋謝脫落，桂花樹上仍有極少數的花為開花末期；開花始期和末期間的間隔天數表征花期的長短。研究將開花始期數值化，設8月1日為1，8月2日為2，8月3日為3，以此類推。

1.2.2 統(tǒng)計分析 結合秋桂生物學特性，運用DPS軟件采用逐步回歸方法預測桂花開花始期。研究中應用的數理統(tǒng)計方法有如下。

（1）滑動平均法。滑動平均法公式如式(1)所示。

式中k為滑動長度。本文k取值為5。

（2）相關系數法。相關系數法計算公式如式(2)～(3)所示。

式中，X、Y為變量，為平均值，i序列長度。

2 結果與分析

2.1 成都市秋桂花期特征分析

由成都市2004—2016年秋桂物候觀測資料可知（表1），秋桂開花始期在8月下旬—9月中旬，常年開花時間在9月3日，開花始期最早年2005年較常年偏早21天，開花始期最晚年2004年偏晚12天，開花期波動較大，最早、最晚年極差達33天。成都秋桂花期持續(xù)日數為5～25天，平均13天。最短年份出現(xiàn)2011年，花期持續(xù)為5天，最長年份出現(xiàn)在2009年，花期持續(xù)為25天。

表1 歷年秋桂初花物候觀測

2.2 秋桂花期氣象因子分析

2.2.1 秋桂花前相關氣象因子分析 花前溫度、降水對桂花開花有重要影響。對成都市秋桂花前1周至花前4周平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日照時數、雨日按周進行統(tǒng)計，與開花始期進行相關分析，結果見表2?；ㄇ?周周平均最低氣溫、周累計降雨量均通過顯著性檢驗，花前1周日最低氣溫越高，開花越早；花前1周降雨充沛可促使秋桂花芽吸水膨大，利于提前開花，花前少雨、高溫，花期將推遲?；ㄇ?周日最低氣溫及降雨量可加快或推遲秋桂初花進程。

表2 花前四周氣象因子相關分析

秋桂花前2周滑動平均氣溫如圖1，秋桂花前第2周周平均氣溫22～26℃，周平均最低氣溫19～23℃，花前第1周周平均氣溫在20～25℃之間，周平均最低氣溫在17～22℃之間；花前第1周平均氣溫、平均最低氣溫低于花前第2周。對花前兩周日平均氣溫進行滑動平均，由圖1可見，經滑動后的日平均氣溫花前第10天至第5天，下降趨勢明顯，花前第4天至第1天較為穩(wěn)定。將花前2周5天的滑動平均氣溫穩(wěn)定通過23℃作為秋桂進入始花期的界限溫度進行回代，發(fā)現(xiàn)5天的滑動平均氣溫穩(wěn)定通過23℃后秋桂3～6天進入開花始期歷史上出現(xiàn)的頻率為77%。因此，將5天滑動平均氣溫穩(wěn)定通過23℃后秋桂3～6天進入初花期作為秋桂進入開花始期的農業(yè)氣象指標。

圖1 秋桂花前2周滑動平均氣溫

2.2.2 秋桂花期持續(xù)日數相關氣象因子分析 對花期持續(xù)日數與花期平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日照時數、雨日等氣象要素進行相關分析，發(fā)現(xiàn)花期持續(xù)日數與降雨量、日照時數、雨日呈正相關（表3）。

表3 秋桂花期相關性分析

秋桂花期最長年份及最短年份進行資料對比（表4）可知：花期最長年份（2009年）開花期間以雨晴相間天氣為主，日平均氣溫較歷年花期平均偏高0.2℃，降水量較歷年偏多1.8倍，雨日也較歷年偏多10天。而花期最短年份（2011年）平均氣溫為19.7℃，較歷年偏低2.7℃，降雨量、日照時數、雨日均偏少，花期持續(xù)日數僅為5天，花期較為短暫。秋桂花期長短與溫度、降水、日照各因子相互配合、相互制約，相互影響。

表4 花期最長年份及最短年份進行資料對比

歷年秋桂始花期平均氣溫20～24℃（圖2），最大值為23.4℃，最小值為19.7℃，花期平均氣溫變幅較小。結合田間走訪，秋桂開花后日平均氣溫持續(xù)高于26℃，也將造成花期短暫甚至出現(xiàn)無盛花期的現(xiàn)象。桂花花期必須在適宜的溫度范圍內，花期平均氣溫偏高或偏低將影響花期持續(xù)時間。

圖2 秋桂歷年花期日平均氣溫

由表5可知，秋桂花期降雨以小到中雨居多，小雨雨日占花期總雨日的78%，中雨占總雨日的17%，大雨占4%，暴雨僅在2009年出現(xiàn)1次?；ㄆ诔掷m(xù)日數與花期雨日的相關系數為0.62，通過0.05顯著性檢驗，即雨日越多，花期持續(xù)日期越長。桂花單朵花花期僅為5～7天，降雨量過大過急，持續(xù)出現(xiàn)2～3天暴雨天氣將引起大量落花造成花期縮短，花香減弱。秋桂花期喜雨濕相間，小到中雨天氣有利于延長花期。

表5 秋桂花期雨日數

2.3 秋桂始花期氣象預測模型建立

2.3.1 模型因子選取 將2004—2016年秋桂開花始期與上年10月上旬—次年8月上旬旬平均氣溫、旬最高氣溫、旬最低氣溫、旬降雨量、雨日、平均相對濕度等氣象因子進行相關分析（表6），結果可見：通過0.01檢驗的氣象因子有2月下旬日照時數、10月下旬降雨量，通過0.05檢驗的有2月下旬旬最高氣溫，5月下旬雨日數、7月下旬雨日數。2月下旬最高氣溫越高，日照充分，越有利于秋桂葉芽分化，葉芽分化越早、分化數量越多越有利于秋桂開花及開花數量。5月下旬雨日數、10月下旬雨量與桂花期呈負相關，雨日數多，降雨量多，開花早。7月下旬雨日數與桂始花期呈正相關，7月下旬雨日越多，開花晚。

表6 影響桂花開花期氣象因子相關性分析

2.3.2 模型構建 選取與桂花開花始期相關性顯著氣象因子為預報因子，運用DPS軟件建立桂花始花期的多元線性逐步回歸預報方程，如式(3)所示。

其中Y為預報日期，X1：8月上旬旬平均最低溫度；X2：2月下旬旬平均最高溫度；X3：2月下旬日照時數；X4：上年10月下旬旬降水量。

經顯著性F檢驗，F(xiàn)=8.4178＞F0.01(4,9)=3.42，回歸效果顯著。

2.3.3 預報模型的回代及檢驗 用2004—2016年氣象資料回代上述預報模型，對桂花歷年開花始期進行擬合計算見表7，結果表明，正負5天內擬合率為85%。

表7 歷年秋桂始花期回代

將2017及2018年氣象資料代入始花期預報模型，得出成都市秋桂始花預測值分別在9月9日、9月12日，實際始花時間在9月13日、9月12日，2017年誤差4天，2018年準確預測（表8）。

表8 秋桂始花期預測結果

3 結論

（1）成都市秋桂始花早晚、花期持續(xù)日數與氣象條件密切相關。決定秋桂始花期早晚的主導氣象因子是日平均氣溫，而降水量、日最低氣溫也可加快或推遲秋桂始花期。成都市秋桂始花的適宜氣象指標為花前降雨充沛，5日滑動平均氣溫穩(wěn)定通過23℃，秋桂3～6天進入始花期，花前持續(xù)干旱，始花期推遲。

（2）影響秋桂花期長短的主要氣象因子有花期日平均氣溫、日照、雨日、降水量，各氣象因子共同影響、共同作用。秋桂花期喜雨晴相間，花期日平均氣溫20～24℃，雨日、降水量、日照成為影響花期長短的氣象因子。

（3）用逐步回歸方法建立的秋桂始花期預測模型具有較好的預報效果，并能較常年花期提前20天進行預測，可用于秋桂初花期中長期預報，為桂花觀賞提供精準化的氣象服務。

秋桂為高大喬木，指標獲取上難以通過田間試驗取得，本研究主要運用相關分析法和滑動平均法研究花前、花期氣象因子與秋桂初花、花期的相互關系，探討成都市秋桂開花期氣候特性，但對秋桂開花環(huán)境條件的影響主要考慮溫度指標，而降雨量、日照時數對秋桂花期影響則偏重于定性分析，而不能定量地確定對秋桂花期的影響機制。由于桂花品種較多，對氣象因子敏感性也不同，不同品種桂花花期可能出現(xiàn)不一致現(xiàn)象。