陳道培
(鶴壁市氣象局,河南鶴壁 458030)
隨著人民生活水平的不斷提高,在滿足基礎(chǔ)需求后,以精神需求為主導(dǎo)的旅游需求越來越旺盛[1]。鶴壁櫻花藝術(shù)節(jié)于每年4 月上旬舉辦,旨在展示該市櫻花絢麗景色和豐厚文化底蘊,進一步提升文化旅游產(chǎn)業(yè)水平,打造節(jié)會文化品牌,力使櫻花文化節(jié)成為一張展示鶴壁城市形象的靚麗名片。屆時吸引大批省內(nèi)外游客前來觀賞櫻花,這為櫻花花期的準(zhǔn)確預(yù)報提出了要求。由于櫻花品種達53 種之多,花期又各不相同,因此,選擇觀賞性較好的早櫻(染井吉野)、晚櫻(關(guān)山)品種,準(zhǔn)確預(yù)測其盛花期不僅可以為游客安排觀賞櫻花的日程提供重要參考,也為鶴壁市旅游發(fā)揮積極的作用。
植物的花期除了受品種、培育管理的影響外,氣候條件是影響花期的重要因素。國內(nèi)外有關(guān)櫻花花期與氣象條件關(guān)系的研究較多。張增信等[2]對南京市綠萼梅、緋紅晚櫻、日本櫻花等8 種常見觀賞樹木的初花、盛花和末花期等進行了特征分析。陳正洪等[3]對武漢大學(xué)櫻園日本櫻花花期的研究中,利用冬季平均氣溫建立了始花期的線性關(guān)系模式。程瀟筱等[4]指出,光照、溫度、營養(yǎng)條件等均可以在文心蘭花期調(diào)控中發(fā)揮作用。劉中新等[5]的研究表明,杜鵑花期與其生長前期的溫度條件關(guān)系密切。但是,不同區(qū)域櫻花生長環(huán)境不同,花期時間也不同,并且鶴壁櫻花物候期觀測的起步晚,資料少,因此針對鶴壁櫻花盛花期的預(yù)報研究尚屬首次。隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展,櫻花花期的預(yù)報對鶴壁觀光旅游有著積極作用。
文中通過觀測的櫻花物候期資料以及同時期的地面氣象觀測資料,對早櫻、晚櫻花期與氣象要素進行分析,建立早櫻、晚櫻花期預(yù)報模型,以期為鶴壁櫻花藝術(shù)節(jié)及游客賞花時間提供精細化服務(wù)。
2016—2022 年期間,上年11 月至當(dāng)年4 月10 日的月、旬平均氣溫、積溫、降水量和日照時數(shù),以及2016—2022 年早櫻(染井吉野)、晚櫻(關(guān)山)盛花期的物候期觀測資料來源于鶴壁市氣象局農(nóng)業(yè)氣象試驗站。
統(tǒng)計上年11 月至當(dāng)年4 月的旬、月平均氣溫、積溫、累積日照時數(shù)、總降水量數(shù)據(jù),用相關(guān)分析法分析氣候因子與早櫻(染井吉野)、晚櫻(關(guān)山櫻)盛花期的關(guān)系。將盛花期日期按生育期出現(xiàn)日期轉(zhuǎn)換為距離1 月1 日的實際日數(shù),得到盛花期的時間序列。
應(yīng)用R 軟件對數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析和逐步回歸分析,使用Excel 進行繪圖制表。
根據(jù)2016—2022 年櫻花盛花期日期與積溫(表1),早櫻盛花期最早出現(xiàn)在3 月12 日,最晚出現(xiàn)在3 月22日;晚櫻盛花期最早出現(xiàn)在4 月1 日,最晚出現(xiàn)在4 月10 日。2 月1 日至盛花期積溫,早櫻為238.7~267.4 ℃·d,平均為255.4 ℃·d,晚櫻為477.4~488.6 ℃·d,平均為481.3 ℃·d。
表1 2016—2022 年櫻花盛花期日期與積溫 ℃·d
隨著近年平均氣溫升高,盛花期日序數(shù)減少,早、晚櫻花盛花期均呈提前趨勢,且年際間變化趨勢一致(圖1)。
圖1 櫻花盛花期年際變化分析
植物花期與溫度、光照、降水等氣象條件密切相關(guān),其中溫度因子關(guān)系最為密切。研究對2016—2022 年對應(yīng)年份上年的11 月1 日至當(dāng)年4 月10 日(早櫻為3 月20 日)的月、旬平均氣溫、平均相對濕度、累計日照時數(shù)、總降水量進行相關(guān)分析,結(jié)果如表2~3 所示。
表2 早櫻盛花期與光、溫、水相關(guān)性分析
表3 晚櫻盛花期與光、溫、水相關(guān)性分析
可以看出,早櫻盛花期與2 月、2 月下旬平均氣溫、總降水量呈顯著負相關(guān),與累積日照時數(shù)關(guān)系不顯著;晚櫻盛花期則與12 月、1 月平均氣溫呈顯著正相關(guān),與2 月下旬平均氣溫和總降水量、1 月上旬累積日照時數(shù)、3 月上旬平均相對濕度呈顯著負相關(guān)。
從櫻花盛花期各階段積溫相關(guān)性分析(表4)可以看出,早、晚櫻盛花期與12 月、1 月上旬積溫呈正相關(guān),與1—2 月積溫呈負相關(guān),以2 月下旬積溫對櫻花盛花期影響最大。
表4 櫻花盛花期各階段積溫相關(guān)性分析
通過主要氣象因子與櫻花盛花期的相關(guān)關(guān)系和逐步回歸法篩選出影響程度最大的氣象因子(表5),利用2016—2021 年櫻花盛花期數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型(表6)。
表5 逐步回歸氣象因子選擇
表6 盛花期預(yù)測模型
利用2022 年氣象數(shù)據(jù)代入模型,對模型結(jié)果進行驗證,圖2~3 給出構(gòu)建模型實際值與預(yù)測值的之間的關(guān)系,2022 年早、晚櫻盛花期預(yù)測誤差在1~2 d。
圖2 早櫻盛花期模型預(yù)測結(jié)果
圖3 晚櫻盛花期模型預(yù)測結(jié)果
(1)通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),2 月、2 月下旬平均氣溫、積溫是影響鶴壁早、晚櫻花盛花期的重要氣象因子。12 月至1 月上旬氣溫越高,櫻花盛花期越遲,這可能是由于櫻花每年落葉后進入休眠期,樹體在自然休眠后需要一定時長的低溫,才能解除休眠進入萌芽開花過程;1 月中旬至3 月份平均氣溫越高,盛花期越早;早、晚櫻花盛花期對光照、雨量無明顯需求,可能是園林維護等原因?qū)е聶鸦▽邓蜃硬幻舾小?/p>
(2)利用2016—2021 年歷史同期資料構(gòu)建預(yù)報模型,對2022 年櫻花盛花期進行預(yù)測,誤差1~2 d。隨著資料的累積,樣本量增大,可以更深入發(fā)掘櫻花花期與氣象因子的關(guān)系,該模型可應(yīng)用于櫻花花期預(yù)報服務(wù)工作。
(3)由于植物開花是一個復(fù)雜的過程,文中僅限于氣象要素的影響,如土壤、肥力等因素也是影響因素之一,另外樣本資料過少也影響著模型的穩(wěn)定性,若提高預(yù)報精度和模型的穩(wěn)定性,還需進一步積累觀測資料,研究和改善預(yù)報方法。