摘 要 基于東坡區(qū)氣象站2013—2016年氣溫觀測資料和2017年氣溫預(yù)報(bào)資料，對眉山晚櫻盛花日和氣溫進(jìn)行了相關(guān)性分析，并應(yīng)用線性回歸模型和積溫方法，對2017年晚櫻盛花日進(jìn)行預(yù)測，取得了較好效果。結(jié)果表明：盛花日受上年11月、12月氣溫影響較小，與當(dāng)年1—3月平均氣溫的相關(guān)性最高；利用回歸模型和積溫方法分別預(yù)測出2017年盛花日為3月25日、24日，和實(shí)際花期有2 d左右的差異；利用實(shí)況氣溫進(jìn)行盛花日回測，結(jié)果與悅興鎮(zhèn)櫻花花期有3～4 d的差異，但與櫻花博覽園花期較吻合。

關(guān)鍵詞 櫻花；盛花日預(yù)測；積溫；線性回歸模型；四川省眉山市東坡區(qū)

中圖分類號：S165+.21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.22.006

知網(wǎng)出版網(wǎng)址：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20170818.1914.020.html 網(wǎng)絡(luò)出版時間：2017/8/18 19：14：00

櫻花是早春重要的觀賞花種，盛開時繁花似錦，蔚為壯觀，被廣泛應(yīng)用于園林種植。四川省眉山市東坡區(qū)悅興鎮(zhèn)元寶村自2010年開始陸續(xù)引入櫻花樹種，種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，早、中、晚櫻皆有，其中晚櫻種植面積最大，主要有關(guān)山、松月、貴妃等品種。受氣溫影響，晚櫻盛放初期在3月中、下旬，落花期最早出現(xiàn)在3月下旬，最晚可延遲至4月中旬。近年眉山市政府在岷東新區(qū)啟動櫻花城建設(shè)工作，不斷引種櫻花，以晚櫻為主，品種與悅興鎮(zhèn)類似但更豐富。2017年，眉山市舉辦了首屆櫻花節(jié)，圍繞櫻花節(jié)的籌備工作需要提前部署，而提前預(yù)測櫻花花期，對于確定櫻花節(jié)舉辦時間尤為重要。

目前，武漢大學(xué)、北京玉淵潭公園和昆明圓通山公園等賞櫻勝地有多年舉辦櫻花節(jié)的經(jīng)驗(yàn)，對櫻花花期預(yù)測有過研究。以往研究表明，氣溫是影響植物物候期的關(guān)鍵氣象因子[1-3]。陳正洪[4]通過對武漢大學(xué)櫻園花期變化趨勢和氣候因子相關(guān)性分析，尋找關(guān)鍵因子和關(guān)鍵期，利用2月、冬季平均氣溫建立起櫻花花期預(yù)測的回歸方程。饒紅欣[5]對湖南省森林植物園的櫻花物候觀測資料進(jìn)行分析，探討了開花物候與氣溫的關(guān)系，利用開花前期（1—2月）的最高溫度建立始花日線性關(guān)系模型。張愛英[6]比較了SW模型、UniChill模型和一元線性回歸模型在北京觀賞植物開花期預(yù)測中的適用性，認(rèn)為SW模型表現(xiàn)最好。張愛英[7]將SW物候模型應(yīng)用于北京玉淵潭公園的櫻花花期預(yù)測，結(jié)果與實(shí)況值基本吻合。

在SW模型中，需要用到1—3月的逐日平均氣溫資料。大型櫻花節(jié)的舉辦時間往往提前一二個月就要確定，而目前的技術(shù)力量尚難以較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)2個月后的逐日平均氣溫，這使得SW模型的使用受到限制。本文使用線性回歸和積溫方法，對眉山市東坡區(qū)2017年櫻花的盛花日進(jìn)行預(yù)測，從而為當(dāng)?shù)卣_定櫻花節(jié)開幕式時間提供決策依據(jù)。

1資料

從2014年開始，悅興鎮(zhèn)每年3月皆舉辦櫻花節(jié)，并開始有了較穩(wěn)定的花期觀測。本文使用的花期物候觀測資料均來自于此。其中，始花日標(biāo)準(zhǔn)為每株樹有3～5朵花開放，盛花日標(biāo)準(zhǔn)為全樹花開25%，落花日標(biāo)準(zhǔn)為全樹花落75%，盛花期是指從盛花日開始到落花日前一天的時段。本文使用的氣象資料有兩部分，一部分是來源于眉山市東坡區(qū)觀測站的氣溫觀測資料，另一部分是東坡區(qū)氣象站的氣溫預(yù)報(bào)資料。對所有資料均進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制。

按照花期標(biāo)準(zhǔn)，在始花日，眉山占地53.33 hm2的櫻園中花朵仍顯寥寥，觀賞性不強(qiáng)，而到了盛花日，花朵已初顯繁盛，具有較強(qiáng)的觀賞性。將盛花日確定為櫻花節(jié)開幕式舉辦時間較為合適。

2櫻花花期與氣溫的相關(guān)性分析

從表1看，眉山晚櫻的初花日在3月中旬到下旬初，盛花日為3月中旬末到下旬，落花日為3月末到4月上旬。從初花日到盛花日一般為4～5 d，而盛花期一般持續(xù)半個月左右。為了計(jì)算櫻花花期與氣溫的相關(guān)性，將櫻花花期以日序數(shù)表示。通常將每年的1月1日記為1，那么日序數(shù)為28即是指當(dāng)年的1月28日。將始花日、盛花日、落花日轉(zhuǎn)換為日序數(shù)（見表1）。本文重點(diǎn)計(jì)算盛花日與氣溫的相關(guān)性。

從表2、表3眉山晚櫻盛花日與平均氣溫和平均最高氣溫的相關(guān)系數(shù)看，晚櫻盛花日與上年11月、12月的氣溫呈正相關(guān)，即氣溫越高，日序數(shù)越大，盛花日越晚。這顯然不符合櫻花的生長規(guī)律，可以認(rèn)為盛花日受上年11月、12月氣溫影響較小。同理，盛花日受當(dāng)年1月平均最高氣溫的影響也較小。盛花日與當(dāng)年1—3月平均氣溫、2—3月平均最高氣溫呈負(fù)相關(guān)，即氣溫越高，日序數(shù)越小，盛花日越早。盛花日與2月、3月平均氣溫和3月平均最高氣溫的相關(guān)性系數(shù)絕對值均在0.9以上，相關(guān)性較好。

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)盛花日與當(dāng)年1—3月、2—3月氣溫的相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盛花日與當(dāng)年1—3月、2—3月的平均氣溫和平均最高氣溫均呈負(fù)相關(guān)，大多數(shù)的相關(guān)系數(shù)絕對值達(dá)到0.96以上，相關(guān)性較強(qiáng)。其中，盛花日與1—3月平均氣溫的相關(guān)系數(shù)為-0.999，相關(guān)性通過了95%的置信度檢驗(yàn)。

3櫻花盛花日預(yù)測

3.1盛花日預(yù)測的回歸模型

為了對式（1）的預(yù)測準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，將2014—2016年1—3月平均氣溫分別代入，求取各年的盛花日。檢驗(yàn)結(jié)果見表4，表中“-1”是指預(yù)測盛花日比實(shí)際盛花日晚1 d?？梢婎A(yù)測盛花日與實(shí)際盛花日接近，誤差在1 d以內(nèi)，式（1）對盛花日預(yù)測準(zhǔn)確度較高。

由表5中預(yù)測的2017年1月、2月、3月平均氣溫，計(jì)算出1—3月平均氣溫為9.8℃，將其代入式（1），計(jì)算得到盛花日日序數(shù)為84，將其轉(zhuǎn)換為日期，即預(yù)測的2017年眉山晚櫻盛花日為3月25日。

3.2盛花日預(yù)測的積溫方法

線性回歸方程（1）是基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理建立起來的純數(shù)學(xué)模型，并沒有考慮櫻花的生長特性。許多研究表明，積溫是植物生長的關(guān)鍵因子[8-12]，也是影響櫻花花期最關(guān)鍵的因素。那么如何確定積溫起始時間呢？從前面盛花日與逐月氣溫的相關(guān)性分析可知，盛花日與當(dāng)年2月、3月的氣溫相關(guān)性較好。因此，對2014—2016年，分別計(jì)算從2月1日到當(dāng)年盛花日的積溫，并將3年的積溫取平均值，結(jié)果為549.1℃，將該積溫值作為盛花日標(biāo)準(zhǔn)。用2014—2016年盛花日資料對該積溫值進(jìn)行檢驗(yàn)，預(yù)測誤差在2 d以內(nèi)（見表6）。

利用預(yù)測的2017年2月平均氣溫和3月各旬的平均氣溫（見表5），來計(jì)算達(dá)到積溫549.1℃的日期，結(jié)果為3月24日。

2017年眉山市順利舉辦了首屆櫻花節(jié)，從實(shí)際觀測的花期資料看，作為櫻花節(jié)主會場的眉山櫻花博覽園，櫻花盛花日為3月23日，而作為分會場的悅興鎮(zhèn)，其櫻花盛花日為26日。兩地花期的差異，主要是由于櫻花博覽園的品種更豐富，其中一部分櫻花花期更早。我們預(yù)測的盛花日日期為3月24—25日，和實(shí)況相比，雖有2 d左右的差異，但也為市政府確定櫻花節(jié)開幕式時間提供了較好的參考。

根據(jù)2017年東坡區(qū)氣象站逐日觀測資料，分別利用回歸模型和積溫方法，計(jì)算出櫻花盛花日，分別為3月22日和3月23日，與悅興鎮(zhèn)櫻花花期有3～4 d的差異，但與櫻花博覽園花期實(shí)況較吻合。

4結(jié)論

本文利用東坡區(qū)氣象站氣溫資料，對眉山櫻花盛花日和氣溫的相關(guān)性進(jìn)行了分析，從而建立起盛花日預(yù)測的線性回歸模型，同時探討了利用積溫進(jìn)行盛花日預(yù)測的方法，對2017年眉山櫻花盛花日進(jìn)行預(yù)測，取得了較好的效果。得到如下初步結(jié)論。

1）通過對眉山晚櫻盛花日與平均氣溫和平均最高氣溫的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)盛花日受上年11月、12月氣溫影響較小，與當(dāng)年2月、3月的氣溫相關(guān)性較好，與1—3月平均氣溫的相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為-0.999。

2）利用1—3月平均氣溫，建立起眉山晚櫻盛花日預(yù)測的線性回歸模型，預(yù)測出2017盛花日為3月25日。

3）對2014—2016年2月1日到當(dāng)年盛花日的積溫取平均值，將其作為盛花日標(biāo)準(zhǔn)，對2017年盛花日進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果為3月24日。

4）利用預(yù)報(bào)氣溫作出的盛花日預(yù)測和實(shí)際花期比，有2 d左右的差異。利用2017年實(shí)況氣溫進(jìn)行盛花日回測，結(jié)果與悅興鎮(zhèn)櫻花花期有3～4 d的差異，但與櫻花博覽園花期較吻合。

鑒于目前眉山櫻花種植時間還較短，花期觀測樣本少，這對盛花日與氣溫的相關(guān)性分析和模型的建立都有影響。將來可隨著樣本的增多，進(jìn)行更深入的分析和檢驗(yàn)，不斷完善花期預(yù)測的模型。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）