福州市地形氣候對油菜適宜花期的影響

吳振海，李 巖

（1.福州農業氣象試驗站，福建福州 350014；2.福州市氣象科技服務中心，福建福州 350000）

油菜是一種油料經濟作物，因在開花后會形成一片片金黃色，成為了一道亮麗風景線。油菜花海旅游已成為發展鄉村旅游、建設美麗鄉村的一個新契機。我國許多地方都開始大面積種植油菜花，借油菜花的發展趨勢，促進鄉村旅游產業發展。觀賞油菜花海也成為現在人們追求自然、回歸原生態的熱門旅游項目之一［1］。

目前，福建省福州市南江濱堤外公園種植了4 萬平方米左右的觀賞油菜花。福州市下轄縣（市）閩侯縣白沙鎮梧桐下、閩侯縣白沙鎮新坡村、永泰縣葛嶺鎮葛嶺村等地也種植了面積較大的觀賞油菜花。每當成片的油菜花盛開時，會吸引諸多游人前來觀賞，油菜花種植目前已成為福州市新開發的旅游觀光資源。但當下福州市油菜花的種植時間和種植品種較單一，花期大體接近，均在2—3 月，觀花時間較短，只有30 d 左右，存在一定的局限性。

福州市屬丘陵山區，地形復雜，立體氣候差異顯著，利用復雜多樣的地形氣候，合理進行油菜花品種和播期布局，錯開油菜開花期，延長觀賞期，可在一定程度上促進觀光農業發展。

1 數據來源與分析方法

1.1 數據來源

以福州地區本站歷史氣象資料（1987 年1 月1 日至2016 年12 月31 日，共計30 年）以及野外落地區域自動氣象站觀測數據（2013 年1 月1 日至2016 年12 月31 日計，共計4 年）為基礎數據。

1.2 野外落地區域自動氣象觀測站氣溫的時間序列延長

由于野外落地自動氣象站觀測數據時間較短（僅4年），為了便于氣候要素的統計，需延長氣象觀測要素的時間序列至附近氣象臺站等長（30 年）。選取野外區域自動氣象站（落地站）20 個站點，計算日平均氣溫，剔除異常和缺漏數據；計算與當地縣（市、區）氣象臺站（本站）相對應時次的日平均氣溫差值；以日平均氣溫差值與當地縣（市、區）氣象臺站（本站）的常規氣象觀測要素進行統計分析，建立多元線性回歸方程；以當地縣（市、區）氣象臺站（本站）歷年氣象觀測數據為基礎數據，計算與本站等長時間序列的野外區域自動氣象站逐日平均氣溫差值，生成野外區域自動氣象站等長時間序列的逐日平均氣溫。

1.3 統計分析油菜花適宜開花氣溫的時空分布特征

采用“偏差法”計算野外區域自動氣象站（落地站）界限溫度（10 ℃和22 ℃）的起止日期（80%保證率）［2］。結合周邊氣象臺站及區域自動氣象觀測站氣象觀測數據，統計各站點油菜花適宜開花溫度界限（80%保證率），建立其與地理因子的數學關系模型，利用地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）制作油菜花適宜花期專題農業氣候區劃圖。

2 結果分析

2.1 油菜開花的適宜溫度指標

油菜開花的最適宜溫度為14～18 ℃，低于10 ℃或高于22 ℃開花數顯著減少，5 ℃以下多不開花，0 ℃或以下易導致花朵大量脫離，并出現分段結莢現象。當溫度高于30 ℃時雖可開花，但花朵結實不良［3］。由此，確定油菜適宜開花的下限溫度為10 ℃，上限溫度為22 ℃。將冬末春初氣溫穩定通過10 ℃界限溫度（80%保證率）作為適宜油菜開花始期溫度指標，將春季氣溫穩定通過 22 ℃界限溫度（80%保證率）作為適宜油菜開花末期溫度指標。

2.2 統計回歸數學模型

界限溫度的起始日期減去1 月1 日生成其時間序數，由此建立了界限溫度起止日期的時間序數與相應站點的經度、緯度、海拔的統計回歸數學模型。10 ℃界限溫度起始日期時間序數與地理因子的關系模型為：Y=10.077X1-15.047X2+0.078X3-754.381，Y為日期時間序數，X1為經度，X2為緯度，X3為海拔（下同）。模型的復相關系數R=0.677，F=16.768，F0.01=4.72，通過信度為0.01的F檢驗。22 ℃界限溫度起始日期時間序數與地理因子的關系模型為：Y=22.076X1-3.088X2+0.054X3-2422.05，Y為日期時間序數，X1為經度，X2為維度，X3為海拔高度（下同）。模型的復相關系數R=0.455，F=6.671，F0.01=4.72，通過信度為0.01 的F檢驗。

2.3 福州市油菜適宜開花起止日期空間分布

利用建立的界限溫度起止日期的時間序數與相應站點的經度、維度、海拔的統計回歸數學模型，利用GIS制作了空間分布圖。從圖1 可看出，油菜適宜花期始日（10 ℃界限溫度起始日期）由內陸向沿海、由低海拔向高海拔地區遞進，最早于2 月上旬進入，最遲于5 月中旬進入。

從圖2 可看出，油菜適宜花期終日（22 ℃界限溫度起始日期）也由內陸向沿海、由低海拔向高海拔地區遞進，最早于5 月上旬結束，最遲于6 月中旬結束。福州境內油菜適宜花期因地形氣候而異，最早于2 月上旬開始，最遲于6 月中旬結束。為直觀起見，按海拔做如下大體描述（詳情以區劃圖為準）。海拔300 m 以下的低平地區（包含I 區、II 區及部分III 區），適宜花期由2 月上旬至3 月中旬陸續開始，4 月下旬至5 月中旬陸續終止。海拔300～500 m 的山區及沿海部分地區（包含III 區及部分IV 區），適宜花期由3 月中旬至4 月中旬陸續開始，5 月中旬至5 月下旬陸續終止。海拔500～700 m 的山區（包含IV 區及部分V 區），適宜花期由4 月上旬至4 月下旬陸續開始，5 月下旬至6 月上旬陸續終止。海拔700～800 m 的山區（包含V 區區及部分VI 區），適宜花期由4 月下旬至5 月上旬陸續開始，6 月上旬至6 月中旬陸續終止。海拔800 m 以上的山區（包含VI 區），適宜花期由5 月上旬陸續開始，6 月中旬至7 月上旬陸續終止。

圖2 油菜適宜花期終日（22 ℃界限溫度起始日期）分布圖

3 福州市油菜花期布局建議

低海拔地區（海拔500 m 以下）油菜花期布局策略：低海拔地區油菜適宜開花時段為2 月上旬至5 月下旬，但進入5 月份后氣溫明顯回升，油菜開花持續時間明顯縮短，且常伴隨結實不良、病蟲害加重，因此低海拔地區油菜觀賞花期以安排在2 月上旬至4 月下旬為宜。

中低海拔山區（海拔500～800 m）油菜花期布局策略：中低海拔地區油菜適宜開花時段為4 月上旬至6 月中旬，但進入6 月后氣溫明顯回升，油菜開花持續時間明顯縮短，且常伴隨結實不良、病蟲害加重，因此中低海拔山區油菜觀賞花期以安排在4 月上旬至5 月下旬為宜。中高海拔山區（海拔800 m 以上）油菜花期布局策略：中高海拔地區油菜適宜開花時段為5 月中旬至7月上旬，但進入6 月下旬后氣溫明顯回升，油菜開花持續時間明顯縮短，且常伴隨結實不良、病蟲害加重，因此中高海拔山區油菜觀賞花期以安排在5 月中旬至6 月中旬為宜。

4 結論

2—3 月觀賞油菜花以海拔500 m 以下地區為主，4—5 月以海拔500 m 以上地區為主。不同海拔合理配置，福州市油菜觀賞花期可從2 月上旬開始一直持續到5 月底，6月的觀賞花期可在海拔800 m以上地區進行小規模嘗試。

由于用于地形氣候模擬的氣候站點數偏少，地形代表性偏差，地形氣候模擬精度有待進一步提高，因此結論有待進一步驗證和完善。