麗水市桂花盛花期與氣候條件的關系研究

白云霞，姜燕敏，強玉華，何檸杉，李亞敏

(麗水市氣象局，麗水 323000)

0 引言

桂花是常綠喬木，適應于亞熱帶氣候地區，喜溫暖，濕潤。對桂花開花與花前氣象條件的關系、桂花花期氣象預報的研究已引起很多學者重視。姜紀紅[1]等通過對杭州4個桂花品種進行物候觀測和氣象分析，得出桂花開花前的氣象條件；王存真[2]等針對桂花始花期開展了預報模型分析；吳炫柯[3]等研究了9月份氣象因子與盛花期的關系及其預報模式；郝日明[4]等研究了影響南京地區秋季桂花開花期的主要氣象要素；這些研究表明：日照時數、雨日和溫度對植物的花期影響較大，始花期前需要低溫支持。這些研究成果對桂花的盛花期預報研究有較高的參考價值。國內學者對植物盛花期的研究方法大多為有效積溫法、相關性分析法。植物盛花期的相關性分析方法主要統計花期前各氣象要素、篩選關鍵氣象因子建立預報模型[5-11]。鮮見有針對植物盛花期且氣象因子選取全年時段經過月、旬、候的關鍵因子篩選進行預報研究。

麗水市在氣候區劃中隸屬于中亞熱帶季風氣候帶，較適宜桂花生長。桂花盛花期與開花前期的氣象條件密切相關，為此文章利用2000—2019年麗水市桂花物候觀測資料和同期氣象資料，通過逐步回歸法建立預測模型，可用于指導麗水市桂花盛花期的短期預報和長期預報，具有明顯的生態意義和社會經濟意義。

1 資料與方法

1.1 資料來源

選取2000—2019年的桂花盛花期資料，以麗水市氣候觀測場西南方向600 m的桂花園區為觀測對象，記錄園區內桂花花期，包括始花期、盛花期和末期(開花花量占比分別為10%、50%、80%)，取其最早開花花量接近50%日期為麗水市桂花的盛花期。分析花期資料發現，麗水市桂花盛花期最早在8月中旬，最晚在10月下旬，將物候期觀測型資料同步為數據型資料，9月1日記為數值1，依次增加(桂花盛花期最早日期記為數值-13)。

1.2 研究方法

對近20 a(2000—2019年)麗水市桂花開花前期的逐月、逐旬、逐侯的氣象要素進行全面普查，對同年度麗水桂花物候觀測資料和氣象資料進行單因子相關性分析，選擇中高度相關性氣象因子進行逐步回歸分析，建立桂花盛花期長期預報回歸方程。8個氣象要素(包括降水量、降水日數、高低溫、平均氣溫、光照、相對濕度、活動積溫)，選取1—12月逐月、逐旬、逐侯，共需要普查分析960個因子。并對2000—2019年桂花盛花期出現的日期進行驗證，結果表明預測模型取得了較好的預測效果，同時對2018年、2019年、2020年進行試報。

2 結果與分析

2.1 桂花盛花期的年際變化分析

2000年以來，2002年桂花盛花期出現最早，2002-08-18就進入了盛花期；2017年盛花期出現最晚，于10月22日進入盛花期，最早與最遲相距65 d。平均盛花期為9月24日。盛花期到末期為桂花盛開和觀賞最佳時期，考慮到歷年盛花期離散程度較高，以盛花期前后7 d內為桂花盛花期正常日序時間段。偏早年份有：2000、2001、2002、2004、2007、2012、2018；偏遲年份有：2005、2008、2009、2010、2013、2017；其余均為正常進入盛花期年份。

2.2 桂花花期長短特征分析

桂花始花期到末期時間周期為4～15 d，正常開花年份為4～10 d，偏早年份為6～13 d，偏晚年份為5～15 d。偏早、偏晚年份相對于正常年份更易出現較長桂花花期。盛花期與始花期間隔時間平均為2.85 d，盛花期與末期間隔時間平均為5.4 d。同時近10 a出現較高頻次二次開花現象，這與夏季高溫、日照總時數以及秋季冷空氣勢力息息相關。

2.3 氣象因素對桂花盛花期的影響分析

桂花的花期與氣象條件息息相關。開花前期的低溫支持是桂花萌動和發芽的關鍵條件，再經過氣溫回升、充足光照的階段桂花就會開放。根據相關性分析發現，麗水的桂花盛花期與降水、溫度、日照時數、雨日、相對濕度、活動積溫密切相關，單氣象因子在0.01的顯著性水平上顯著。

2.3.1 氣象因子相關情況分析

分析單氣象因子在0.01和0.05水平上的顯著性結果，1—4月相對濕度、氣溫、降水量、雨日條件均與桂花盛花期呈負相關，雨日多、氣溫高、光照足，盛花期出現較早；5月和6月無中高度相關性因子；7—8月光照、氣溫條件與桂花盛花期呈正相關，氣溫高、雨日少(7月第四候相對濕度不宜太低，8月雨日不宜太少)，當年盛花期偏遲；9月、10月溫度因子與桂花盛花期呈正相關，9月平均氣溫越高，10月第二候平均氣溫和平均最低氣溫越高，有利于盛花期偏遲；11—12月日照因子與桂花盛花期呈正相關，在桂花開花之前，如果當年11月第二候平均最低氣溫偏高、12月下旬高溫平均和12月第六候高溫平均偏高，則當年桂花盛花期可以預報為偏遲；11月和12月氣溫偏低，有利于盛花期較早出現。

2.3.2 桂花盛花期異常偏早年份(2002年)的氣候分析

2.政策建議。①進一步改善信貸結構，加強抵御外界風險的能力。在保持合理流動性的同時，進一步加大力度調整信貸結構，加大對“三農”、小微企業的信貸資金投入，如成立風險補償基金并予以財政補貼，以知識產權質押貸款為例，政府和銀行等金融機構可一同搭建平臺，完善評估體系，創新擔保方式，進一步拓寬中小企業的融資渠道。金融機構要優化信貸結構和信貸投向，保證信貸資金的收益，加強抵御風險的能力。同時，政府要注重發展循環經濟，搭建平臺，構建機制，積極向金融機構輸送低投入高產出的優質項目。

通過對桂花盛花期異常偏早年份(2002年)的氣候條件分析得出：春季(3月)平均氣溫較高，7—8月平均最低氣溫明顯偏低；6月已出現39 ℃以上高溫天氣，9月平均最低氣溫明顯低于其余年份；春季平均最低氣溫高，夏季秋季平均最高氣溫低，有利于桂花盛花期偏早；春季雨日多，7—8月日照時數少；8月中旬已出現23 ℃以下氣溫，出現冷空氣過程的時間較早，同時段內強度偏強，冷空氣過后伴隨回暖期，1周內出現始花期，因而當年桂花盛花期異常偏早。

2.3.3 桂花盛花期異常偏遲年份(2017年)的氣候分析

通過對桂花盛花期偏遲年份(2017年)的異常氣候分析發現：2017年氣溫持續偏高，為麗水自1953年以來次暖年，年平均氣溫為18.8 ℃(常年平均為17.9 ℃)。6月低溫多雨寡照，出現典型降水集中期。夏季結束時間遲，盛夏高溫日數多、強度強。2017年夏季一直延續到10月11日或12日，結束時間較常年明顯偏遲。其中7月平均高溫日數較常年偏多6.3 d；8月全市平均高溫日數較常年偏多10.2 d；7月18—29日麗水市區連續12 d的最高氣溫均超過38 ℃，連續6 d的最高氣溫均超過40 ℃。秋旱綿延，9月中旬至11月上旬持續少雨天氣，降水明顯偏少，同時9月中旬至10月上旬、10月中旬后期至11月上旬均出現較長時間的連晴天氣。夏季極端最高溫度偏高，日照偏多，雨日偏少，導致當年桂花盛花期異常偏遲。

2.4 桂花盛花期前1周的氣象條件變化

通過對麗水桂花盛花期前1周的氣象條件變化情況進行分析：盛花期前1周為桂花始花期。出現開花量明顯增多且開花量達50%即為盛花期。盛花期前一定有冷空氣影響，氣溫有所下降，一般最低氣溫降至22 ℃附近甚至更低，冷空氣過后氣溫緩慢或快速回升，除特早和特遲年份外，9月出現平均氣溫低于22 ℃時，且之后5～10 d內平均最低氣溫均不超過22 ℃，花期臨近。

2.5 建立桂花盛花期的預測模式

2.5.1 桂花盛花期長期預測模式

利用2000—2019年的物候觀測資料和同期氣象要素資料，通過逐步回歸方法建立預測方程：

Y=80.754-1.3X1-0.747X2+4.124X3

(1)

式中，X1是1月第三候高溫平均；X2是4月第六候平均相對濕度；X3是7月第三候雨日。

Y=-70.765+5.366X1-2.004X2-1.256X3

(2)

回代和試報結果，見表1。

表1 麗水桂花盛花期回歸方程回代和預報結果

表1結果顯示，考慮盛花期前各氣象因子對當年花期偏遲或偏早的影響，偏早年份適用方程(2)，偏遲年份適用方程(1)。

2.5.2 桂花盛花期短期預測模式

桂花盛花期短期預測重點為秋季的冷空氣過程，先冷后暖的溫度變化有利于促進桂花的盛放。關鍵在于9月出現的冷空氣過程的強度和時間，冷空氣過后的溫度回彈，是桂花盛花期集中出現的時間段。從近20 a氣象資料分析來看(除特遲和特早年份外)，9月出現平均氣溫低于22 ℃時，且之后5～10 d內平均最低氣溫均不超過22 ℃，即臨近桂花花期。

2.5.3 桂花2次開花情況分析

近10 a，麗水的桂花常出現2次開花現象，統計近20 a桂花花期資料發現，除2017年外，2010—2019年各年份均出現花開二度現象。造成桂花2次開花的現象未有文獻分析，對2000—2009年和2010—2019年兩個10 a段桂花盛花期的氣象條件分析發現：2次開花時間大部分出現在10月上旬和中旬，盛花期與夏季溫度氣象因子高度相關，而近10 a的8月份高溫平均明顯高于前10 a，且8—9月日照總時數相對較高；近10 a秋季(10月)平均氣溫和平均最低氣溫也有上升趨勢。同時近年來秋季較易出現多次弱冷空氣補充影響，秋季氣溫的起伏是影響桂花二次開花的重要因素之一。

2.5.4 2018年、2019年、2020年試報

1)2018年麗水入春時間較常年普遍提早10～23 d，春季氣溫偏高，五月高溫歷史罕見，氣候持續偏暖，年平均氣溫位居歷年第2高，年高溫日數偏多較明顯，主汛期降水明顯偏少。從氣象因子相關情況分析來看整體較適宜出現偏早盛花期。選擇預測方程(2)：具體要素值為X1=26.67，X2=12.2，X3=22，Y=20.3。

2)2019年4月下旬降水異常偏多，梅汛期降水集中期持續時間長、暴雨過程多、累計雨量大，7月上中旬雨日多光照少，秋季降水異常偏少，氣象干旱范圍大。從氣象因子相關情況分析來看整體較適宜出現偏遲盛花期。選擇預測方程(1)：具體要素值為X1=11.02，X2=82.4，X3=5，Y=25.5。

3)2020年麗水市平均氣溫為19.1 ℃，為歷年最高；日照顯著偏少，暖冬明顯(2019年12月—2020年2月)，為有氣象記錄以來最暖；3月局地暴雨過程多；5-7月降水集中期持續時間長、暴雨強度強；梅中有伏，6月平均氣溫為歷年最高；入秋時間明顯偏早，且雨日和降水量明顯增加。從氣象因子相關情況分析來看整體較適宜出現偏早盛花期。選擇預測方程(2)：具體要素值為X1=24.13，X2=11.89，X3=12，Y=19.8。

3 結束語

文章利用2000-2019年麗水市桂花物候觀測資料和同期氣象資料，對麗水桂花盛花期進行了詳細分析，并得出以下結論：

1)盛花期到末期為桂花盛開和觀賞的最佳時期。桂花盛花期物候觀測資料存在一定的人工誤差，同時考慮到歷年盛花期離散程度較高，以盛花期前后7 d內為桂花盛花期正常日序時間段。

2)普查近20 a氣象因子：花前的溫度、雨日直接影響盛花期，尤其7-9月的高溫對盛花期的偏早或偏遲有明顯影響；9月冷空氣影響過后，氣溫回升，日照充足，桂花盛花期臨近；9月受冷空氣影響越早，越有利于盛花期提前。

3)桂花盛花期長期預報：需要對前期特別是7-8月的氣候資料進行認真分析，綜合考慮各氣象因子及環境的變化因素，對當年年份盛花期的偏早和偏遲作出正確判斷，會更有利于在選擇預報模式時減少誤差。

4)桂花盛花期短期預報的重點是分析9-10月的冷空氣過程。對比杭州桂花開花與花前氣象條件的關系，桂花開花前的主導氣象影響因子皆為開花前的平均氣溫和最低氣溫。杭州早桂開花：首次10 d滑動平均氣溫小于26 ℃，最低氣溫<24 ℃；杭州晚桂開花：首次10 d滑動平均氣溫小于23 ℃，最低氣溫<20 ℃；則2～3 d內開花。而從近20 a麗水市氣象資料分析來看(除特遲和特早年份外)，9月出現平均氣溫低于22 ℃時，且之后5～10 d內平均最低氣溫均不超過22 ℃，即臨近桂花花期。