近50年氣候變化對(duì)洛陽(yáng)牡丹花期的影響

王艷曉

汝陽(yáng)縣氣象局，河南汝陽(yáng) 471200

洛陽(yáng)市地處河南省的西部，位于黃河流域的中部地區(qū)、河流南岸，東邊倚靠嵩山山岳，西邊與秦嶺相連，南邊和伊闕相呼應(yīng)，北邊和邙山為鄰，中部有洛河、伊河、澗河、瀍河4條河流橫貫其中，春季氣候較為干燥且多風(fēng)，夏季氣候炎熱降水較多，秋季氣候溫天氣晴朗，冬季氣候寒冷雨雪稀疏，是典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫在15℃左右，一年中的最低氣溫出現(xiàn)在1月，平均氣溫0℃左右，極端天氣時(shí)候能達(dá)到-15℃；一年中的最高氣溫出現(xiàn)在7月，平均氣溫27℃左右，極端天氣時(shí)候出現(xiàn)過42℃。年均降水量630 mm左右。

牡丹是中國(guó)的傳統(tǒng)名花，據(jù)記載已有1500年的栽培歷史[1]。洛陽(yáng)與其他城市相比，其氣候和水土條件最適合牡丹花的生長(zhǎng)[2]。關(guān)于洛陽(yáng)牡丹，國(guó)內(nèi)學(xué)者在牡丹的分布地域、栽培品種、花期預(yù)報(bào)、花期調(diào)控技術(shù)等方面做了大量的研究，但關(guān)于氣候變化對(duì)牡丹影響方面的研究并不多，本研究從洛陽(yáng)地區(qū)1966—2015近50年的氣候變化特征出發(fā)，研究氣候變化對(duì)洛陽(yáng)牡丹花期的影響，以期對(duì)牡丹的花期預(yù)報(bào)、人工催花時(shí)間選擇和牡丹的種植區(qū)劃具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 資料與方法

由于洛陽(yáng)市氣象觀測(cè)站的觀測(cè)資料僅到1998年，1998年后的氣象觀測(cè)中斷，不能滿足本研究的需要，故所用氣象資料為距離洛陽(yáng)市原觀測(cè)點(diǎn)最近的洛陽(yáng)市孟津縣國(guó)家級(jí)觀測(cè)站1960—2015年氣象觀測(cè)資料。所用牡丹物候期資料來(lái)源于洛陽(yáng)市孟津種植區(qū)2000—2013年實(shí)地觀測(cè)資料。采用主成分分析法、回歸分析、氣候傾向率、數(shù)學(xué)建模等方法進(jìn)行分析。

2 氣候變化特征分析

2.1 氣溫變化特征

1966—2015年洛陽(yáng)年平均氣溫為14.1℃，近50年洛陽(yáng)的年平均氣溫總體呈明顯上升趨勢(shì)，年平均氣溫傾向率為0.27℃/10年（圖1）。年平均氣溫在1993年前以負(fù)距平為主，1994年后氣溫明顯升高，以后各年以正距平為主。近50年氣溫主要呈波浪式上升，在1969年、1976年、1980年、1984年、1989年、1993年、1996年和2003年達(dá)到波谷，最冷年份出現(xiàn)在1984年，為12.8℃；在1966年、1994年、1999年、2002年、2004年、2006年和2013年達(dá)到波峰，最暖年份出現(xiàn)在2006年和2013年，為15.2℃。表明孟津近50年年平均氣溫經(jīng)歷了冷暖交替的變化過程。

2.2 降水變化特征

1966—2015年洛陽(yáng)年降水量平均值為615.2 mm，近50年洛陽(yáng)的年降水量總體呈逐年減少趨勢(shì)，線性減少趨勢(shì)為-13.28 mm/10年，降水偏多和偏少年呈波浪形交替出現(xiàn)（圖2）。年降水量最多年為1 041.9 mm，出現(xiàn)在2003年；最少年為267.9 mm，出現(xiàn)在1997年，最多年與最少年之間相差774.0 mm。

圖2 1966—2015年洛陽(yáng)年降水量的變化趨勢(shì)

2.3 日照變化特征

近50年洛陽(yáng)日照時(shí)數(shù)總體呈遞減趨勢(shì)，線性傾向斜率為-60.34 h/10年，50年平均值為2 178.8 h/年，年日照時(shí)數(shù)最多年為2 587.4 h/年（1997年），最少年為1 356.6 h/年 （2010年），最多年與最少年相差1 230.8 h/年（圖3）。年日照時(shí)數(shù)距平變化分2個(gè)階段，2000年前以正距平為主，光照時(shí)數(shù)較多；2000年后以負(fù)距平為主，光照時(shí)數(shù)降低，年光照時(shí)數(shù)主要發(fā)生了6次比較明顯的波動(dòng)，年光照較多年出現(xiàn)在1978年、1979年、1986年、1987年、1995年、1997年、2004年；年光照較少年出現(xiàn)在1975年、1976年、1981年、1984年、1989年、1993年、2003年、2009—2011年。以上結(jié)果表明孟津年日照時(shí)數(shù)經(jīng)歷了波動(dòng)降低的過程。

圖3 1966—2015年洛陽(yáng)年日照時(shí)數(shù)的變化趨勢(shì)

通過研究發(fā)現(xiàn)，1966—2015年，洛陽(yáng)氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，年平均氣溫傾向率為0.27℃/10年，尤其是1995年以來(lái)氣溫明顯升高。近50年的年均降水量從整體上看呈現(xiàn)出逐步減少的特征，約降低13.27 mm/10年。近50年的年平均日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì)，減少60.34 h/10年。

3 氣候變化對(duì)洛陽(yáng)牡丹花期的影響

本研究所用的牡丹物候資料為洛陽(yáng)市孟津種植區(qū)2000—2013年實(shí)地觀測(cè)資料，包含早花品種朱砂壘、太陽(yáng)，中花品種洛陽(yáng)紅、花王，晚花品種瓔珞寶珠、海黃。物候期觀測(cè)主要包括：萌動(dòng)、發(fā)芽、立蕾、風(fēng)鈴、圓桃、平桃、顯色、初花、盛花、花謝10個(gè)物候期[3-4]。本文花期觀測(cè)主要包括：初花、盛花、花謝3個(gè)物候期。為便于研究，本研究以數(shù)值代替日序，設(shè)1月1日為日序1，以此類推，得到各不同品種花期的日序。

從初花、盛花和花謝日序的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，不同品種整個(gè)花期的持續(xù)時(shí)間各年存在較大的差異，以花謝日序減去初花日序作為花期分析發(fā)現(xiàn)，“朱砂壘”各年的花期最大值出現(xiàn)在2004年，為14 d，最小值出現(xiàn)在2011年，僅為6 d，平均各年的花期為10 d?！疤?yáng)”各年的花期最大值出現(xiàn)在2006年和2013年，均為11 d，最小值出現(xiàn)在2005年，僅為5 d，平均各年的花期為9 d。“洛陽(yáng)紅”各年的花期最大值出現(xiàn)在2007年均為14 d，最小值出現(xiàn)在2005年，僅為8 d，平均各年的花期為11 d?！盎ㄍ酢备髂甑幕ㄆ谧畲笾党霈F(xiàn)在2002年，均為19 d，最小值出現(xiàn)在2000年，僅為8 d，平均各年的花期為12 d?！碍嬬髮氈椤备髂甑幕ㄆ谧畲笾党霈F(xiàn)在2004年，均為17 d，最小值出現(xiàn)在2003年，僅為10 d，平均各年的花期為13 d?！昂｜S”各年的花期最大值出現(xiàn)在2001年，均為23 d，最小值出現(xiàn)在2003年，僅為9 d，平均各年的花期為17 d。這一結(jié)果初步說明，洛陽(yáng)地區(qū)的各年影響牡丹花期的因素存在明顯的變化，導(dǎo)致各年的花期產(chǎn)生巨大的差異。

由以上分析可以發(fā)現(xiàn)，可以初步確定各個(gè)品種牡丹的花期會(huì)受到氣候影響，早花品種、中花品種和晚花品種的初花、盛花、花謝的對(duì)比分別見圖4、圖5、圖6。

由圖4可以看出，氣候?qū)τ诟鱾€(gè)品種的牡丹初花日序影響在2009年以前基本一致，但是在2009年以后，不同品種牡丹之間日序差異逐步增大。由圖5可以看出，氣候?qū)Ω鱾€(gè)品種的牡丹盛花日序影響基本一致。由圖6可以看出，氣候?qū)Ω鱾€(gè)牡丹品種的花謝日序的影響基本一致，只是程度有所差異。

圖4 2000—2013年不同牡丹品種的初花日序的變化趨勢(shì)

圖5 2000—2013年不同牡丹品種的盛花日序的變化趨勢(shì)

圖6 2000—2013年不同牡丹品種的花謝日序的變化趨勢(shì)

綜合各個(gè)牡丹品種2000—2013年的物候期數(shù)據(jù)，本研究發(fā)現(xiàn)不同品種的牡丹受到氣候變化的影響基本一致，萌動(dòng)期受到氣候變化的影響最大，在萌動(dòng)期后，不同品種的牡丹自身會(huì)逐步修正日序差異直到花謝，各個(gè)品種的花謝日序差異在整個(gè)物候期中最小。從花期持續(xù)時(shí)間來(lái)看，花期持續(xù)時(shí)間受到氣候變化的影響要遠(yuǎn)小于任何一個(gè)物候期。

4 結(jié)論

通過研究發(fā)現(xiàn)，1966—2015年，洛陽(yáng)氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，年平均氣溫傾向率為0.27℃/10年，尤其是1995年來(lái)氣溫明顯升高。近50年來(lái)的年均降水量從整體上看呈現(xiàn)出逐步減少的特征，約降低13.27 mm/10年。近50年年平均日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì)，減少60.34 h/10年。通過分析2000—2013年洛陽(yáng)牡丹種植區(qū)早、中、晚不同花期的6個(gè)牡丹品種實(shí)地物候觀測(cè)資料發(fā)現(xiàn)，氣象條件確實(shí)會(huì)對(duì)洛陽(yáng)牡丹的花期造成影響，并且早花品種、中花品種和晚花品種所受到的影響呈現(xiàn)出一定的相似性，其花期的日序曲線走向趨勢(shì)基本一致。就花期而言，不同品種牡丹的初花期受氣候影響在2009年以前基本一致，在2009年以后，差異逐步增大；盛花期及花謝期受氣候變化影響基本一致，只是程度有所差異?；ㄆ诔掷m(xù)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差沒有超過任何一個(gè)物候期的標(biāo)準(zhǔn)差，并且標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)呈現(xiàn)出大幅的下降，說明花期持續(xù)時(shí)間受到氣候的影響要明顯小于物候期受到的影響。