夏露 何琰 白楊

摘要 瓊花是我國(guó)特有植物，也是揚(yáng)州市的市花，深受廣大游客的喜愛，近年來揚(yáng)州園林綠地中，瓊花得到了大量的栽培。瓊花的花期為4月底到5月上旬，盛開期僅有半個(gè)月左右，并且由于天氣氣候背景的不同，每年瓊花花期時(shí)間差異性較大。瓊花花期的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)對(duì)于旅游宣傳、市民賞花體驗(yàn)有著重要影響。利用花期與同時(shí)期的地面氣象觀測(cè)資料，對(duì)瓊花花期與氣象因子進(jìn)行相關(guān)分析，建立花期預(yù)報(bào)模型，有利于提高本地旅游服務(wù)水平，為游客提供更為優(yōu)質(zhì)的旅游體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 瓊花；花期預(yù)報(bào)；揚(yáng)州地區(qū)；農(nóng)業(yè)氣象

中圖分類號(hào)：S685.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）12–0-03

Study on Forecasting Method of Viburnum macrocephalum Flower Season in Yangzhou Region

Xia Lu et al（Yangzhou Meteorological Bureau， Yangzhou， Jiangsu 225100）

Abstract Qionghua was a unique plant in China and a city flower in Yangzhou City， deeply loved by tourists. In recent years， Qionghua had been extensively cultivated in Yangzhous gardens and green spaces. The flowering period of Qionghua was from late April to early May， with a blooming period of only about half a month. Moreover， due to different weather and climate backgrounds， there were significant differences in the flowering time of Qionghua every year. The accurate prediction of the blooming season of Qionghua has an important impact on tourism promotion and citizens flower appreciation experience. However， there was a lack of research on the prediction of the blooming season of Qionghua in this region. Therefore， we plan to use surface meteorological observation data of the blooming season and the same period to analyze the correlation between the blooming season of Qionghua and meteorological factors， and establish a flowering season prediction model. This study was of great significance to improve the level of local tourism services， and can provide tourists with a better tourism experience.

Key words Qionghua; Flowering season forecast; Yangzhou region; Agricultural meteorology

0 引言

瓊花是一種優(yōu)美獨(dú)特的花卉，通常在4—5月間開放，花期持續(xù)到5月初。瓊花的花朵呈白色，由許多小花組成，形成一個(gè)非常美麗的球狀花簇，具有極高的觀賞價(jià)值。瓊花屬于忍冬科莢蒾屬半常綠灌木，因花型奇特，觀賞價(jià)值極高，也被稱為聚八仙、蝴蝶花等，是我國(guó)特有植物和揚(yáng)州市市花。歷史上關(guān)于瓊花的記載很多，加深了瓊花在揚(yáng)州地方文化的影響。韓琦作詩贊：“維揚(yáng)一株花，四海無同類”；劉敞詩云：“東風(fēng)萬木競(jìng)紛華，天下無雙獨(dú)此花”；歐陽修也作詩贊曰：“瓊花芍藥世無倫，偶不題詩便怨人”“曾向無雙亭下醉，自知不負(fù)廣陵春”。因此，瓊花不但揚(yáng)名于世，并且與揚(yáng)州古城的盛衰緊緊連在一起。自1985年成為揚(yáng)州市花后，揚(yáng)州地區(qū)的種植瓊花的數(shù)量越來越多，尤其近20年來瓊花在揚(yáng)州園林綠地中得到大量栽培應(yīng)用[1-3]。

瓊花的開放時(shí)間較短，一般只有10～15 d。對(duì)于想要欣賞瓊花的人來說，預(yù)測(cè)瓊花花期尤為重要。氣象條件，如溫度、濕度、降雨量等都會(huì)影響瓊花的生長(zhǎng)和開花時(shí)間。高溫和充足的雨水會(huì)促進(jìn)瓊花的生長(zhǎng)和開花，而低溫或干旱會(huì)延遲瓊花的開花時(shí)間。由于揚(yáng)州旅游的游客數(shù)量較多，預(yù)測(cè)瓊花花期可以幫助游客更好地規(guī)劃行程，以便在最佳的時(shí)間段欣賞到瓊花[4-5]。

揚(yáng)州市位于北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，其全市年雨量均值為1 027.8 mm，降水空間分布變化不顯著，但年際和年內(nèi)雨量并不均勻。年內(nèi)，汛期（6—9月）的降雨量較多并且集中，汛期降雨量占全年雨量的58.0%，達(dá)到589 mm，集中降雨的現(xiàn)象在6—7月份尤為明顯，這主要是因?yàn)?—7月為當(dāng)?shù)氐拿酚昙竟?jié)。此外，秋季的降雨與臺(tái)風(fēng)活動(dòng)有關(guān)。在臺(tái)風(fēng)季節(jié)，揚(yáng)州市可能會(huì)遭受更強(qiáng)烈的降雨影響?？偟膩碚f，揚(yáng)州市的降雨具有明顯的季節(jié)性特征，并且受到多種因素的影響。其中，梅雨和臺(tái)風(fēng)是影響降雨分布和量的2個(gè)重要因素[6-7]。

采用靜態(tài)模型方法，對(duì)瓊花花期與氣溫、相對(duì)濕度、降水量、日照時(shí)數(shù)等氣象要素之間的關(guān)系進(jìn)行分析。使用2011—2021年每年12月1日—4月30日的氣候數(shù)據(jù)作為預(yù)報(bào)因子，通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)、逐步回歸等方法，建立了針對(duì)瓊花的花期預(yù)報(bào)模型。該模型基于對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和本地環(huán)境條件的考慮，預(yù)測(cè)了未來瓊花的開花時(shí)間。模型的預(yù)報(bào)結(jié)果可直接應(yīng)用于旅游活動(dòng)中，為游客提供準(zhǔn)確的開花時(shí)間預(yù)報(bào)。

目前，植物的花期預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)主要包括3個(gè)方面：一是依據(jù)物候事件的時(shí)序關(guān)系，對(duì)后續(xù)的物候（開花時(shí)間）進(jìn)行觀察和預(yù)報(bào)；二是連續(xù)測(cè)定并記錄植株的生長(zhǎng)狀況，從而對(duì)花期進(jìn)行預(yù)測(cè)與預(yù)測(cè)；三是選擇有關(guān)的天氣要素，構(gòu)建相應(yīng)的模式，用于對(duì)開花時(shí)間的預(yù)報(bào)。選擇3種選擇天氣要素，通過構(gòu)建模式，對(duì)開花時(shí)間的預(yù)報(bào)。

首先考慮溫度、光照和濕度這3個(gè)因素：（1）溫度對(duì)植物的生長(zhǎng)和開花有著顯著的影響。對(duì)于大多數(shù)植物而言，一定的溫度范圍是促進(jìn)開花的必要條件。例如，一些植物需要在一定的低溫期后才能開花，而有些則需要連續(xù)的溫暖天氣才能促使花朵開放。因此，通過監(jiān)測(cè)溫度，可以有效預(yù)測(cè)植物花期。

（2）光照是植物進(jìn)行光合作用和生長(zhǎng)的必要條件。光照的時(shí)長(zhǎng)和強(qiáng)度會(huì)影響植物的生長(zhǎng)速度、開花時(shí)間。例如，長(zhǎng)日照植物需要在冬季積累足夠的光照，才能在春季開花。因此，通過監(jiān)測(cè)光照的時(shí)長(zhǎng)和強(qiáng)度，可以預(yù)測(cè)植物花期。

（3）濕度對(duì)植物的生長(zhǎng)和開花也有影響。在某些情況下，濕度可以影響植物的生長(zhǎng)速度和開花時(shí)間。例如，在干旱的環(huán)境下，一些植物可能會(huì)延遲開花以保存能量。因此，監(jiān)測(cè)濕度可以預(yù)測(cè)植物花期[8-9]。

采用物候期和氣象因子進(jìn)行回歸分析[10-11]，以當(dāng)?shù)丨偦檠芯繉?duì)象，對(duì)其開花時(shí)間進(jìn)行了預(yù)報(bào)，并進(jìn)行了初步探討。以海南瓊花為研究對(duì)象，通過對(duì)其進(jìn)行短期天氣預(yù)測(cè)，對(duì)其開花時(shí)間進(jìn)行校正，希望能達(dá)到較高的花期預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度[12-13]。

1 資料來源和研究方法

1.1 資料來源

使用來自揚(yáng)州臺(tái)2011—2021年的氣溫、降水、日照、相對(duì)濕度和土壤溫度等氣象數(shù)據(jù)作為研究資料。物候資料是2011—2021年揚(yáng)州市市區(qū)瓊花始花期序列物候觀測(cè)資料，包含揚(yáng)州市西湖及市區(qū)其他瓊花觀測(cè)點(diǎn)。

依據(jù)《中國(guó)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)》的觀察規(guī)范，以觀察植物第一次開花時(shí)為始開花時(shí)間，以觀測(cè)值50%以上花朵開花的日期為盛花期[14-16]。根據(jù)實(shí)際物候期記載時(shí)間進(jìn)行物候期的天數(shù)轉(zhuǎn)換：將每年的起始花發(fā)生日轉(zhuǎn)換為離1月1日最近的1天，也就是每年的連續(xù)累計(jì)天數(shù)，從而獲得一個(gè)始開花的時(shí)間序列，以1月1日為始日計(jì)算為1 d，1月2日為2 d，依此方法計(jì)算到各物候期的天數(shù)[17-19]。

揚(yáng)州地區(qū)2011—2022年花期觀測(cè)資料如表1所示。

1.2 研究方法

主要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)、相關(guān)分析、回歸分析等一般數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)手段，對(duì)揚(yáng)州市瓊花的開花時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，并構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)測(cè)模式。引進(jìn)影響因素為0.05，去除影響因素為α=0.1。預(yù)測(cè)模式的相關(guān)性測(cè)試。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫對(duì)花期的影響

結(jié)果表明，2011—2021年瓊花的開花始期平均為4月17日，最早出現(xiàn)在2016年4月11日，最晚出現(xiàn)在2015年4月25日。

利用2011—2021年每年12月1日—4月30日平均氣溫與花期距平做相關(guān)性分析得出，日平均氣溫與花期距平呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.42（表2）。其中，瓊花在冬天受溫度的制約，而在2月之后，若氣溫上升較快，則較高的氣溫更利于其開花。相反，若氣溫上升緩慢，則氣溫下降，則更易使開花推遲。

2.2 0 ℃積溫對(duì)花期的影響

通過對(duì)2011—2021年每年12月1日—4月30日＞0 ℃的積溫資料進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，結(jié)果表明，0 ℃積溫與花期之間存在著顯著的相關(guān)性，其相關(guān)性達(dá)0.45（表2）。由此可見，0 ℃是決定開花時(shí)間的關(guān)鍵因素。

2.3 相對(duì)濕度與降水對(duì)花期的影響

通過對(duì)2011—2021年每年12月1日—4月30日降水量與開花始期進(jìn)行相關(guān)性分析，降水量與開花期成線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.32。從濕度和開花期的相關(guān)性來看，濕度與花期之間的關(guān)系不明顯（表2）。

2.4 日照對(duì)花期的影響

瓊花生長(zhǎng)過程中，對(duì)溫度的需求較大，對(duì)其生長(zhǎng)有較高的要求。對(duì)2011—2021年每年12月1日—4月30日的光照資料進(jìn)行了多元線性回歸，結(jié)果表明，光照時(shí)間與花期呈顯著的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.57（表2）。

3 瓊花預(yù)報(bào)模型

3.1 預(yù)報(bào)因子的選取

通過對(duì)瓊花始花期氣溫、0 ℃積溫、相對(duì)濕度、日照時(shí)間、降雨量、地溫等氣象因素的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)0 ℃積溫、氣溫與瓊花始花期之間存在著明顯的相關(guān)關(guān)系，但氣溫與0℃積溫所反映的是相同的元素，因此，選擇具有較高相關(guān)性的0 ℃積溫作為預(yù)測(cè)模式的因素。

3.2 預(yù)報(bào)模型的建立

回歸分析方程：y=77.1161+0.0257x1+0.0165x2-0.0245x3（1）

式（1）中，y為瓊花始花期日序，x1表示0 ℃積溫，x2用表示日照，x3表示降水，R2=0.850 332，F(xiàn)表示檢驗(yàn)系數(shù)，為6.76×10-10。

3.3 預(yù)報(bào)模型的檢驗(yàn)

利用建立的預(yù)測(cè)模型，對(duì)2011—2021年的開花時(shí)間進(jìn)行了驗(yàn)證，并與真實(shí)開花時(shí)間進(jìn)行了比較。從表3可以看出，預(yù)測(cè)模式的開花時(shí)間和真實(shí)的開花時(shí)間之間的均值為0.4 d，在這期間，有7年的時(shí)間間隔與真實(shí)的時(shí)間間隔不超過3 d，最大誤差為2012年，模型花期與實(shí)際花期相差6 d。

4 結(jié)束語

以揚(yáng)州瓊花為研究對(duì)象，通過對(duì)氣溫、0 ℃積溫、相對(duì)濕度、日照時(shí)間、降雨和地溫等氣象要素進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)瓊花始花期0 ℃積溫、氣溫和日照與瓊花始花期的相關(guān)系數(shù)均達(dá)極高水平。本研究所構(gòu)建的地方瓊花預(yù)測(cè)模式與實(shí)際情況吻合良好，是一種實(shí)用的方法。創(chuàng)新之處在于：（1）填補(bǔ)了本地瓊花花期預(yù)報(bào)的空白。（2）以往花期預(yù)報(bào)僅討論春季氣象要素對(duì)于始花期的影響，本課題根據(jù)瓊花生長(zhǎng)特點(diǎn)，引入冬季12月氣象要素進(jìn)行研究。

目前，受以往觀測(cè)資料限制，局部模式預(yù)測(cè)的精度仍然較低，需要進(jìn)一步擴(kuò)展觀測(cè)時(shí)間，并持續(xù)修正[20-21]。有研究指出，降溫可能對(duì)春季植物物候?qū)W有復(fù)雜影響，這對(duì)改善模型有重要意義，因此，還需深入分析花期前期降溫的影響[22-24]。另外，有研究指出土壤溫度、需冷量、樹齡和施肥與灌水等管理措施也與植物花期有關(guān)[25]。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉亞辰，王煥炯，戴君虎，等.物候?qū)W方法在歷史氣候變化重建中的應(yīng)用[J].地理研究，2014，33（4）：603-613.

[2] 韓路，徐星.谷城櫻花谷櫻花花期預(yù)報(bào)模型建設(shè)探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019 （12）：173，176.

[3] 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(cè)[J].南方農(nóng)業(yè)，2017， 11（22）：20-23.

[4] 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（11）：5209-5217.

[5] 魏華兵，李磊，羅昱.咸寧市葛仙山景區(qū)原生態(tài)櫻花群落花期的分析研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，59（8）：103-106，120.

[6] 成青.竺可楨的物候?qū)W研究與影響[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2019.

[7] 郭連云，趙年武.貴德縣梨樹始花期與氣象因子的相關(guān)分析及預(yù)報(bào)模型[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（7）：147-151.

[8] 饒莉娟，陳清峰，李慶寶.青島大珠山杜鵑花初花期預(yù)報(bào)方法研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，31（11）：90-97.

[9] 陳俊愉，周武忠.中國(guó)名花與城市文化：陳俊愉院士訪談錄[J].中國(guó)名城，2010 （1）：48-52.

[10] 程斌.淺談中國(guó)名花的發(fā)展方向[J].太原科技，2006（4）：48-49.

[11] 成仿云.牡丹國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)狀況及市場(chǎng)特點(diǎn)[J].中國(guó)花卉園藝，2002（3）：11-13.

[12] 張明慶，楊國(guó)棟，許曉波.樹木花期預(yù)報(bào)的花芽形態(tài)測(cè)量法研究：以大山櫻花期預(yù)報(bào)為例[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2005 （4）：610-614.

[13] 車少靜，趙士林，智利輝.迎春始花期預(yù)報(bào)方法的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象， 2004（3）：70-73.

[14] 王存真，唐廣田，白先達(dá).桂花花期氣象預(yù)報(bào)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30 （22）：74-78.

[15] 郭睿.楊凌地區(qū)桃樹花期預(yù)測(cè)模型研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016.

[16] 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.

[17] 劉紅，黨曉東，都全勝，等.安塞山地蘋果初花期預(yù)報(bào)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2019，35（10）：99-103.

[18] 姚日升，涂小萍，丁燁毅，等.寧波張?zhí)覙浠ㄆ陬A(yù)報(bào)方法[J].氣象科技，2014，42 （1）：180-186.

[19] 鄧鵬飛，鄭振榮，徐允川，等.黃梔子花期氣象預(yù)報(bào)方法研究[J].江西科學(xué)， 2021，39（4）：665-669.

[20] 蔡光輝，劉亞希，熊衛(wèi)東.檸檬花期預(yù)報(bào)研究[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（18）：70-71.

[21] 郝傳靜，馮春玲，高興昆.玫瑰花花期預(yù)報(bào)方法[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（23）： 217，220.

[22] 杜軍，次旺，白宇軒，等.西藏林芝蘋果花期與氣象條件的關(guān)系及預(yù)測(cè)模型[J].果樹學(xué)報(bào)，2023，40（5）：1013-1023.

[23] 王琳，鄭育桃，伍艷芳，等.氣象因子對(duì)芳香植物始花期的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2017，35（2）：194-199.

[24] 李瑞英，任崇勇，張婷.影響牡丹花期的主要?dú)庀笠蛩丶邦A(yù)測(cè)方法[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（13）：244-245.

[25] 俞雯樂，劉曉，陳志先，等.木本觀賞植物花期預(yù)報(bào)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2022，28（5）：100-105.