濟寧桃花盛花期預報模式

王曉默 李憲光 董寧 李芳 鄧海利

摘 ?要：采用逐步回歸法和積溫法，利用2003—2013年濟寧桃花的物候觀測數據和DPS軟件，建立了2種桃花盛花期預報模式。經檢驗，逐步回歸預報模式效果較好，預報準確率滿足業務要求，可用于濟寧地區桃花的花期預報，及時為政府和果農提供準確的盛花期預報;積溫預報模式效果稍差，可以用于對逐步回歸預報模式的對比和補充。

關鍵詞：桃花;盛花期;預報模式

中圖分類號：S16 ? ?文獻標志碼：A ? ?論文編號：2013-0361

A Construction of Florescence Forecast Model for Peach Blossom in Jining

Wang Xiaomo1， Li Xianguang2， Dong Ning3， Li Fang3， Deng Haili3

（1Meteorological Bureau of Sishui， Sishui 273200， Shandong， China; 2Meteorological Bureau of Yutai， Yutai 272300 ，Shandong， China; 3Meteorological Bureau of Jining， Jining 272000， Shandong ， China）

Abstract： Using stepwise regression method and accumulated， utilized peach phonology observations and DPS， The establishment of two kinds of flowering peach forecasting model. Upon examination， stepwise regression prediction model was better than the accumulated mode， forecast accuracy to meet the operational requirements， could be used to forecast Jining flowering peach， timely and accurate forecasts for the government and farmers， accumulated prediction model could be used to contrast and complement to the stepwise regression prediction model.

Key words： Peach Blossom; Florescence; Forecasting Model

0 ?引言

開花是個復雜的生理現象，受多種氣象要素的影響，而目前研究最多的是溫度因素對開花的影響。據Sandsten[1]在美國Wiskonsin的Mandison對蘋果的研究報道，認為從上一年7月1日到開花期的積溫與開花期早晚之間有密切關系;小島[2]觀察到，梨的開花早晚受3月份氣溫高低的支配，如果3月的氣溫高則開花早，如果低則開花晚;楊秀武[3]發現蘋果盛花期的早晚與盛花前30～50天各時段旬氣溫積算值有密切關系。

桃，系薔薇科，李屬，桃亞屬，落葉小喬木，是中國最古老的果樹之一[4]。桃花盛花期隨前期氣溫及其他氣象條件的不同，年際變化較大[5]。目前有關桃花花期的預報在中國還罕有報道，筆者利用濟寧近10年桃花物候觀測資料及相應的氣象資料，建立盛花期預報方程，對桃花花期預報模式進行了初步探討，為花期預報提供理論依據，也為相關單位和游客適時安排賞花活動提供較為準確、科學的參考。

1 ?資料來源

桃花物候期資料來自山東省泗水縣林業局2003—2013年的自然物候觀測資料，桃樹品種為雨花露，位于泗水縣泗張鎮萬畝桃園內;氣象資料由泗水縣國家氣象觀測站提供，能夠較好地反映該區域的氣候特征。觀測站與桃園觀測點直線距離不足5 km，且符合探測環境要求，觀測資料具有較強的代表性。

2 ?氣溫對生物生長的影響

溫度對生物的作用可分為最低溫度、最適溫度和最高溫度，即生物的三基點溫度[6]。其正常的生長活動一般在零下幾度到50℃。在最適溫度下，作物生長發育迅速而良好;在最高和最低溫度下，作物停止生長發育，但仍能維持生命。如果繼續升高或降低，就會對作物產生不同程度的危害，直至死亡。不同生物的三基點溫度是不一樣的，即使是同一生物不同的發育階段所能忍受的溫度范圍也有很大差異[7]。

溫度對生物的影響用有效積溫表示：[k=N×（T-T0）]

k為有效積溫（常數）;N為發育歷期即生長發育所需時間;T為發育期間的平均溫度;T0為生物發育起點溫度（生物零度）[8]。

3 ?積溫預報模式

3.1 ?有效積溫指標的確定

統計顯示，1月份到歷年桃花花期>0℃活動積溫平均為506.9℃，且在446.6～537.8℃，極差91.2℃。1月份到歷年桃花花期>5℃有效積溫平均為221.9℃，且在216.5～225.9℃，極差僅9.1℃。1月份到歷年桃花花期>10℃有效積溫平均為64.9℃，且在57.2～82.3℃，極差29.2℃。因此可見，>5℃活動積溫比>0℃和 ? ? >10℃有效積溫有更好的實際使用價值。這個指標的意義在于，自1月1日起，如果>5℃日平均氣溫在減去5℃后累積達到221.9℃，就基本可以認為濟寧桃會進入花期。

3.2 ?有效積溫模型

[TC-TS=t=1x（Tec-Δt）]

X：濟寧桃花期開放日，Tc：歷年桃花開放期所需 ?≥5℃的有效積溫，Ts：1月1日至預報起點日≥5℃的有效積溫，i=1～X，預報起點日開始至X日大于5℃積溫累計。

在預報起點日，計算當年1月1日以來≥5℃的有效積溫，計算與所需積溫的差值，然后，根據從該起點日次日起累計的歷年逐日平均氣溫值，當累積值達到所需積溫的差值時確定該日就是預測的肥城桃花期開放日，實際使用時，上式由于預報期到盛花期間的平均氣溫沒有實測值，運用起來很不方便，在以后的內容中將解決此問題[9]。

4 ?逐步回歸預報模式

建立回歸方程用來預報桃花的盛花期。在這個方程中，預報模式不受中、長期預報的限制，因此預報因子的選取成為本研究的關鍵[10-11]。

4.1 ?因子的選取

氣象因子包括溫度、降水、日照等對桃樹的生長發育有明顯的制約作用。但不同氣象因子的制約作用有強弱之分，也有相對獨立性[12，13]。

由于濟寧桃花的盛花期最早出現在3月下旬，本研究重點分析1—3月中旬的氣象條件：各旬平均氣溫、各旬降水量、各旬日照時數、平均氣溫穩定通過0、5、10℃后10天內的降水量與日照時數。將上述因子根據相關性進行逐步回歸篩選，如表1所示。其中：y代表盛花期距3月20日的天數（天）;Tmn代表平均氣溫（℃），m代表月份，n=1、2、3分別代表m月的上、中、下旬（以下相同）;Rmn代表降水量（mm）;Smn代表光照時數（h）。

4.1.1 ?氣溫預報方法 ?氣溫是影響桃花最關鍵的氣象要素，所以可利用1月上旬至3月中旬的逐旬平均氣溫作為預報因子，確定最優回歸方程：y=13.21943519-0.4032180140X1-0.8689856957X3，其中X1、X3分別表示1月上旬、1月下旬的平均氣溫。

4.1.2 ?降水預報方法 ?最優回歸方程為：y= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? -0.632999788+1.1297621724X5+0.3705930254X7;其中X5、X7分別表示2月中旬、3月上旬的平均降水量。

4.1.3 ?日照時數預報方法 ?最優回歸方程為：y=10.64435773+0.26605800307X1-1.5562388799X2，其中X1、X2分別表示1月上旬、1月中旬的平均日照時數。

4.2 ?組建綜合預報模式

上述3個方程是針對氣溫、降水、日照時數3個因子分別做出的桃花盛花期的預報方程，其誤差在3天或以上的年份較多，回歸效果不是太理想，因此，下面采用將以上3種方法的預報結果再次作為預報因子，用逐步回歸方法組建綜合預報模式，最后得到更為接近實際的預報日期。即：Y=19.14604747+0.26988353640X5-0.5059151996X6-0.3347462910X7-0.05271088663X11-1.6728773725X18-0.26272352779X19。其中，Y代表盛花期距3月20日的天數，X5表示2月中旬平均氣溫、X6表示2月下旬的平均氣溫，X7表示3月上旬平均氣溫、X11表示1月下旬的平均降水量，X18表示1月中旬的平均日照時數，X19表示1月下旬的平均日照時數;相關系數為0.99[14-15]。

5 ?檢驗與應用

用有效積溫法和上述回歸方程對2003—2013年進行效果檢驗，結果顯示：有效積溫法與原樣完全一致的年份有3年，占到37.5%，其余年份相差均在3天以內;回歸方程與原樣本完全一致的年份有4年（圖1），占到50%，其余年份相差均在2天以內，擬合程度較為理想。

用上述逐步回歸方程對2011—2013年盛花期進行檢驗，2011年盛花期預報為4月5日，實際觀測日期為4月5日;對2012年桃花的盛花期預報為4月8日，而實際觀測日期為4月10日，預報誤差均在2天內，2013年桃花的盛花期預報為4月5日，而實際觀測日期為4月5日，因此預報效果非常理想。

6 ?結論

（1）積溫預報模式依賴于中長期天氣預報，預報難度較大，且有效積溫每年變化幅度大，在實際中很難運用，逐步回歸方程解決了積溫預報模式的缺點。

（2）逐步回歸預報模式預報效果顯著，具有較高的實際應用價值。積溫預報模式預報效果稍差，可以用于對逐步回歸預報模式的對比和補充。

（3）由于樣本較少，該預報模式具有一定的局限性，對模型的適用性，仍需要在今后幾年的實際觀測和預報中逐步完善，以期建立更具代表性的濟寧地區桃花花期預報模型。隨著樣本的增多以及冬季氣溫變暖的趨勢，此預報模式的回歸系數需不斷地進行調整以適應氣候的變化。

參考文獻

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