劉 璐，王景紅，傅瑋東，欒 青，李曼華

中國(guó)北方主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期與氣候要素的關(guān)系*

劉 璐1，王景紅1，傅瑋東2，欒 青3，李曼華4

（1.陜西省農(nóng)業(yè)遙感與經(jīng)濟(jì)作物氣象服務(wù)中心，西安 710014；2.新疆農(nóng)業(yè)氣象臺(tái)，烏魯木齊 830002；3.山西省氣候中心，太原 030006；4.山東省氣候中心，濟(jì)南 250031）

選取福山、萬(wàn)榮、洛川、旬邑和阿克蘇分別代表中國(guó)渤海灣、黃土高原和新疆蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)，利用1999?2018年各地富士蘋(píng)果始花期物候觀測(cè)數(shù)據(jù)，分析蘋(píng)果始花期變化趨勢(shì)，并利用偏最小二乘回歸法，分析日尺度平均氣溫、平均地溫、降水量、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)對(duì)蘋(píng)果始花期的影響，明確影響蘋(píng)果始花期的關(guān)鍵氣候因子及其影響時(shí)段和強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上，利用逐步回歸法建立各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期預(yù)測(cè)模型。結(jié)果表明，近20a來(lái)，中國(guó)北方主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期平均出現(xiàn)在4月7?20日，但變化趨勢(shì)不顯著。影響各地始花期的關(guān)鍵氣候因子中，平均氣溫和平均地溫為主導(dǎo)因子，其中關(guān)鍵影響時(shí)段內(nèi)平均氣溫和平均地溫每上升1℃，5個(gè)主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期將顯著提前2.31～4.10d和2.34～4.96d；降水量每增加1mm，萬(wàn)榮、旬邑和阿克蘇蘋(píng)果始花期將顯著推遲0.12～0.57d；平均相對(duì)濕度每增加1個(gè)百分點(diǎn)，旬邑和阿克蘇蘋(píng)果始花期推遲0.33d和0.51d；日照時(shí)數(shù)每增加1h，福山和萬(wàn)榮蘋(píng)果始花期分別提前0.12d和0.07d。在明確影響各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期關(guān)鍵氣候因子的基礎(chǔ)上，建立中國(guó)北方蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期預(yù)測(cè)模型，經(jīng)回代檢驗(yàn)，實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值相差小于5d的比例達(dá)80%～90%，模型可用于實(shí)際預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)。

富士蘋(píng)果；始花期；偏最小二乘回歸法；預(yù)測(cè)模型；氣候變化

物候現(xiàn)象是指示氣候及自然環(huán)境變化的重要指標(biāo)[1?2]，了解植物物候與氣候要素的關(guān)系，可為研究氣候變化對(duì)植物栽培、育種和管理的影響提供重要的理論基礎(chǔ)[3?6]。蘋(píng)果始花期是表征蘋(píng)果果實(shí)開(kāi)始發(fā)育的重要指示物候期[7]，對(duì)全年蘋(píng)果產(chǎn)量和品質(zhì)的形成均具有決定性影響[8?9]。因此，開(kāi)展蘋(píng)果始花期與氣候要素關(guān)系的研究，對(duì)了解氣候變化對(duì)蘋(píng)果始花期的影響，以及指導(dǎo)地區(qū)蘋(píng)果生產(chǎn)具有重要意義。

Wolfe等[10]發(fā)現(xiàn)美國(guó)東北部地區(qū)1965?2001年蘋(píng)果始花期每10a提前2.0d；Clmielewski等[11?12]發(fā)現(xiàn)德國(guó)和南非的蘋(píng)果開(kāi)花期分別以2.1d·10a?1和4.3d·10a?1的速率提前，并主要與春季氣溫的升高有關(guān)，期間溫度每上升1℃，蘋(píng)果開(kāi)花期將提前4～5d。蒲金涌等[13?15]研究發(fā)現(xiàn)，甘肅地區(qū)蘋(píng)果開(kāi)花期約以4.7d·10a?1的速率提前，并與年平均氣溫、3?4月平均氣溫和0℃積溫呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系?？傮w上，國(guó)內(nèi)外大部分研究主要集中于熱量資源對(duì)蘋(píng)果始花期的影響，有關(guān)水分和光照資源對(duì)始花期影響的研究鮮有報(bào)道，而大量研究結(jié)果表明，地溫、降水量、空氣相對(duì)濕度、光照強(qiáng)度和日照長(zhǎng)度對(duì)植物物候亦有顯著影響[16?17]，有必要對(duì)其開(kāi)展深入細(xì)致研究。此外，以往研究方法主要為旬、月氣候要素與始花期發(fā)生日期的時(shí)間序列的相關(guān)性分析，該方法雖然簡(jiǎn)單易行，但因?yàn)樘O(píng)果始花期的發(fā)生日期并不一定由前期完整旬、月氣候因子所驅(qū)動(dòng)，所以誤差較大。

為了更準(zhǔn)確、合理地分析不同產(chǎn)區(qū)蘋(píng)果始花期與氣候要素的關(guān)系，本文擬在前人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)中國(guó)北方蘋(píng)果主產(chǎn)地，利用偏最小二乘回歸法，開(kāi)展日尺度光、溫、水氣候因子變化對(duì)蘋(píng)果始花期的影響分析，明確各氣候要素對(duì)蘋(píng)果始花期的關(guān)鍵影響時(shí)段和影響強(qiáng)度，并在此基礎(chǔ)上建立始花期預(yù)測(cè)模型，以期為科學(xué)有效開(kāi)展全國(guó)蘋(píng)果開(kāi)花期氣象服務(wù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

在渤海灣、黃土高原和新疆蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)，選取產(chǎn)業(yè)規(guī)模、氣候條件和地理環(huán)境具有代表性的福山、萬(wàn)榮、洛川、旬邑和阿克蘇作為研究地區(qū)。其中福山位于渤海灣產(chǎn)區(qū)，屬溫帶季風(fēng)氣候，是蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)發(fā)源地，綜合生產(chǎn)管理水平全國(guó)領(lǐng)先；萬(wàn)榮、洛川和旬邑分別位于黃土高原產(chǎn)區(qū)東、北、西部果區(qū)，其中萬(wàn)榮和洛川屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，旬邑屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，三地均是黃土高原蘋(píng)果種植最早，且產(chǎn)量和品質(zhì)最具代表性的地區(qū)；阿克蘇位于新疆蘋(píng)果種植的新優(yōu)勢(shì)區(qū)，是中國(guó)本土蘋(píng)果發(fā)源地之一，且其單產(chǎn)為全國(guó)最高。中國(guó)北方蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū)及研究代表站點(diǎn)分布見(jiàn)圖1。

1.2 數(shù)據(jù)及其處理

以富士蘋(píng)果（Fuji Apple）為研究對(duì)象，選擇1999?2018年各地始花期觀測(cè)資料，數(shù)據(jù)分別來(lái)源于山東福山、山西萬(wàn)榮、新疆阿克蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，以及陜西洛川和旬邑縣氣象局，觀測(cè)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)均為中國(guó)氣象局《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》。此外，將逐年始花期出現(xiàn)日期轉(zhuǎn)化為距當(dāng)年1月1日的實(shí)際天數(shù)，即日序（DOY），從而得到始花期的時(shí)間序列。氣候要素?cái)?shù)據(jù)選取各站點(diǎn)1999?2018年逐日日平均氣溫、日平均地溫（0cm）、日降水量、日平均相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家氣象信息中心。

1.3 研究方法

采用線性回歸法分析始花期的年際變化趨勢(shì)及始花期與各氣候因子的相關(guān)性[18?19]，并利用偏最小二乘回歸法（Partial Least Squares regression，PLS）對(duì)蘋(píng)果始花期發(fā)生時(shí)間與逐日氣象因子進(jìn)行相關(guān)分析，最后，利用逐步回歸法建立各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期預(yù)報(bào)模型。

偏最小二乘回歸法是一種數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)，它對(duì)自變量高度相關(guān)或自變量數(shù)目顯著高于因變量的情況特別適用，并已在多種植物物候期對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究中得到了很好的應(yīng)用[20?23]。它主要產(chǎn)生變量重要性值VIP和標(biāo)準(zhǔn)化模型系數(shù)2個(gè)結(jié)果，在本研究中，VIP值反映自變量變化對(duì)始花期影響的顯著性，一般以0.8作為顯著性的判定標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)化模型系數(shù)的正負(fù)則表明影響的方向，為正代表氣象因子升高會(huì)推遲始花期，為負(fù)則表明氣象因子升高對(duì)始花期有提前作用。另外，本研究的自變量為逐日氣象因子，因各地始花期均發(fā)生在4月，故以前一年5月1日?當(dāng)年4月30日作為自變量起止日期，開(kāi)展相關(guān)分析，其數(shù)據(jù)分析和制圖均在R3.5.2中進(jìn)行，PLS分析主要依賴(lài)R統(tǒng)計(jì)分析軟件中的“pls”軟件包。

圖1 中國(guó)北方三大蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū)及其代表站分布圖

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋(píng)果始花期及年尺度氣候因子的影響

2.1.1 蘋(píng)果始花期時(shí)空分布特征

由表1可見(jiàn)，1999?2018年，中國(guó)北方蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期平均出現(xiàn)在第97?110天（4月7?20日），且各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期年際間變率在4.4～7.0d?？傮w上，萬(wàn)榮始花期出現(xiàn)時(shí)間最早，其次為阿克蘇、旬邑、洛川，最晚的是福山；旬邑始花期年際間變率最小，福山年際間變率最大。從各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期年際間線性變化趨勢(shì)分析結(jié)果來(lái)看，1999?2018年各地均沒(méi)有顯著的線性變化趨勢(shì)。

2.1.2 氣候因子年際變化及對(duì)蘋(píng)果始花期的影響

1999?2018年，中國(guó)北方蘋(píng)果主產(chǎn)地年平均氣溫為9.5～13.4℃，年平均地溫為12.3～15.5℃，總降水量為89～629mm，年平均相對(duì)濕度53.2%～68.3%，總?cè)照諘r(shí)數(shù)為2117.8～2848.4h。各主產(chǎn)地間，萬(wàn)榮的平均氣溫、平均地溫和平均相對(duì)濕度的變化速率最大，達(dá)0.92℃·10a?1（P<0.01）、1.04℃·10a?1（P<0.01）和?6.7個(gè)百分點(diǎn)·10a?1（P<0.01），而旬邑各氣候因子的變化趨勢(shì)均不顯著（表2）。

利用各主產(chǎn)地1999?2018年蘋(píng)果始花期與逐年年平均氣溫、年平均地溫、年降水量、年平均相對(duì)濕度和年日照時(shí)數(shù)進(jìn)行線性回歸發(fā)現(xiàn)，福山、洛川和阿克蘇的蘋(píng)果始花期與年平均氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，年平均氣溫每升高1℃，各地蘋(píng)果始花期依次提前7.9、5.6和7.5d·a?1（P<0.05）；洛川、旬邑和阿克蘇的蘋(píng)果始花期與年平均地溫亦呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，年平均地溫每升高1℃，各地蘋(píng)果始花期依次提前7.6、5.6和5.3d·a?1（P<0.05，圖2）。各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期與年降水量、年平均相對(duì)濕度和年日照時(shí)數(shù)均無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明除熱量條件外，其余年尺度氣候因子對(duì)蘋(píng)果始花期影響不大。各主產(chǎn)地間，洛川和阿克蘇的蘋(píng)果始花期與年平均氣溫和年平均地溫均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而萬(wàn)榮與各氣候因子均無(wú)顯著相關(guān)性。

2.2 日尺度氣候因子對(duì)蘋(píng)果始花期的影響

2.2.1 影響時(shí)段和影響特征

由圖3和表3可見(jiàn)，平均氣溫對(duì)中國(guó)北方各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期的影響時(shí)段總體集中于1月或2月至始花期的一段時(shí)間，且該時(shí)段內(nèi)的平均氣溫對(duì)始花期均為負(fù)影響，即平均氣溫升高使始花期提前；此外，萬(wàn)榮上年11月5日?12月23日平均氣溫對(duì)當(dāng)年蘋(píng)果始花期為正影響，即該時(shí)段平均氣溫升高將推遲蘋(píng)果始花期。平均地溫對(duì)各地蘋(píng)果始花期呈負(fù)影響的時(shí)段與平均氣溫基本一致，且萬(wàn)榮和旬邑兩地上年秋冬季平均地溫對(duì)當(dāng)年始花期均有正影響。降水量較平均氣溫和平均地溫對(duì)始花期的影響明顯分散，總體上集中在始花期前的一段時(shí)間，其中福山降水量對(duì)始花期以負(fù)影響為主，而其余各地降水量對(duì)始花期以正影響為主。相對(duì)濕度對(duì)各地始花期的影響特征差異較大，其中對(duì)福山、洛川和旬邑均為一個(gè)正影響時(shí)段，且主要集中在于1月或2月底至始花期前的一段時(shí)間，而對(duì)萬(wàn)榮和阿克蘇均有3個(gè)影響時(shí)段，其中正影響時(shí)段集中在始花期前，而負(fù)影響時(shí)段分布在上年夏、秋季和當(dāng)年年初兩個(gè)時(shí)段。日照時(shí)數(shù)對(duì)各地始花期的影響時(shí)段集中于始花期前的一段時(shí)間，且均以負(fù)影響為主?？傮w上，各地平均氣溫和平均地溫對(duì)始花期的影響時(shí)段基本一致，其次是日照時(shí)數(shù)，降水量和相對(duì)濕度對(duì)始花期的影響時(shí)段最為分散；各地間，福山和洛川各氣候因子對(duì)蘋(píng)果始花期的影響均為一個(gè)影響時(shí)段，而萬(wàn)榮各氣候因子對(duì)蘋(píng)果始花期多為兩個(gè)或三個(gè)影響時(shí)段。

表1 1999?2018年北方主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期統(tǒng)計(jì)結(jié)果

Note: DOY is the ordinal day from Jan.1. The same as below.

表2 1999?2018年北方蘋(píng)果主產(chǎn)地氣候因子變化趨勢(shì)

注:*、**分別代表P<0.05和P<0.01。下同。

Note:*,**indicate P<0.05 and P<0.01, respectively. The same as below.

圖2 不同產(chǎn)地蘋(píng)果始花期與年平均氣溫（a）和年平均地溫（b）的相關(guān)關(guān)系

圖3 1999?2018年北方蘋(píng)果主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期與主要?dú)夂蛞蜃拥腜LS分析結(jié)果

注:紅色表示變量重要性值（VIP）大于閾值0.8且模型系數(shù)為負(fù)，代表氣候因子與蘋(píng)果始花期為負(fù)相關(guān)關(guān)系；綠色表示變量重要性值（VIP）大于閾值0.8且模型系數(shù)為正，代表氣候因子對(duì)蘋(píng)果始花期有推遲效應(yīng)，灰色表示變量重要性值（VIP）小于閾值0.8。

Note: Red area mean that VIP values are greater than 0.8 and model coefficients are negative, there are negative correlativity between apple first flower dates and climate variables. Green area indicates VIP values are greater than 0.8 and model coefficients are positive, there are positive correlativity between apple first flower dates and climate variables, while grey area represents the VIP values are less than 0.8.

表3 北方蘋(píng)果主產(chǎn)地各氣候因子對(duì)始花期的影響時(shí)段（月/日）和影響特征（+或?）

注:+表示氣候因子對(duì)始花期為正影響（使始花期推遲），?表示氣候因子對(duì)始花期為負(fù)影響（使始花期提前）。

Note: + indicates that climate variables have a positive effect on apple first flower dates (delay apple first flower dates), ? indicates that climate variables have a negative effect on apple first flower dates (advance apple first flower dates).

2.2.2 關(guān)鍵氣候因子及其影響強(qiáng)度

將各地蘋(píng)果始花期與表3中各影響時(shí)段內(nèi)的氣候因子進(jìn)行線性回歸分析，以通過(guò)0.05水平的顯著性檢驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn)，得到影響各地蘋(píng)果始花期的關(guān)鍵氣候因子，及其關(guān)鍵影響時(shí)段和影響強(qiáng)度。由表4可見(jiàn)，各地蘋(píng)果始花期均與平均氣溫和平均地溫呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，關(guān)鍵影響時(shí)段內(nèi)平均氣溫和平均地溫每上升1℃，各地始花期將顯著提前2.31～4.10d（P＜0.01）和2.34～4.96d（P＜0.05）。降水量是影響萬(wàn)榮、旬邑和阿克蘇蘋(píng)果始花期的關(guān)鍵氣候因子，關(guān)鍵影響時(shí)段內(nèi)總降水量每增加1mm，其始花期將顯著推遲0.12～0.57d（P＜0.05）。相對(duì)濕度是影響旬邑和阿克蘇始花期的關(guān)鍵氣候因子，關(guān)鍵影響時(shí)段內(nèi)平均相對(duì)濕度每增加1個(gè)百分點(diǎn)，其始花期分別推遲0.33d（P＜0.01）和0.51d（P＜0.05）。日照時(shí)數(shù)是影響福山和萬(wàn)榮蘋(píng)果始花期的關(guān)鍵氣候因子，關(guān)鍵影響時(shí)段內(nèi)總?cè)照諘r(shí)數(shù)每增加1h，其始花期分別提前0.12d（P＜0.05）和0.07d（P＜0.05）。從關(guān)鍵氣候因子對(duì)各地始花期的影響強(qiáng)度可見(jiàn)，熱量因素為影響中國(guó)北方蘋(píng)果始花期的主導(dǎo)因子，其對(duì)各地蘋(píng)果始花期的影響顯著大于水分和光照因素。各地間，影響萬(wàn)榮、旬邑和阿克蘇蘋(píng)果始花期的氣候因子最多，達(dá)4個(gè)；影響洛川蘋(píng)果始花期的氣候因子最少，為2個(gè)。

2.3 各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期的預(yù)測(cè)模型及檢驗(yàn)

利用1999?2018年各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期物候觀測(cè)資料，以及表4中影響各地蘋(píng)果始花期的關(guān)鍵氣候因子，采用逐步回歸法，建立中國(guó)北方蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期預(yù)測(cè)模型（表5），預(yù)測(cè)模型的決定系數(shù)R2在0.434～0.866，相關(guān)系數(shù)R均通過(guò)0.01水平的顯著性檢驗(yàn)。進(jìn)一步利用各主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期實(shí)測(cè)值對(duì)模型進(jìn)行準(zhǔn)確率檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)20a內(nèi)實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值相差小于3d的比例，除阿克蘇低于50%外，其余地區(qū)為60%～75%，實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值相差小于5d的比例普遍達(dá)80%～90%，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率較高，說(shuō)明預(yù)測(cè)模型的擬合度較好。

表4 影響北方蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期的關(guān)鍵氣候因子、影響時(shí)段和影響強(qiáng)度

表5 北方蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期預(yù)測(cè)模型及檢驗(yàn)結(jié)果

注:T、Tg和S分別代表關(guān)鍵影響時(shí)段內(nèi)平均氣溫、平均地溫和總?cè)照諘r(shí)數(shù)。＜3d指實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值相差小于3d的比例，＜5d指實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值相差小于5d的比例。

Note：T, Tgand S mean the mean temperature, the mean geotemperature and the total sunshine hours during the influencing time periods, respectively. ＜3 days is the ratio of the difference between measured and predicted values less than 3 days, ＜5 days is the ratio of the difference between measured and predicted values less than 5 days.

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

（1）對(duì)比本研究中年尺度氣候因子和蘋(píng)果始花期的相關(guān)性分析結(jié)果，以及前人對(duì)植物物候與氣候要素的研究[13?17,24?28]，基于偏最小二乘回歸法開(kāi)展的日尺度氣候數(shù)據(jù)與蘋(píng)果始花期的相關(guān)分析，不僅明確了平均氣溫和平均地溫對(duì)始花期影響的關(guān)鍵時(shí)段，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了降水量、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)對(duì)各地蘋(píng)果始花期的關(guān)鍵影響時(shí)段和影響強(qiáng)度，研究精度較年、季、旬尺度研究方法有了顯著提高。

（2）對(duì)比熱量條件對(duì)植物物候期影響研究相關(guān)結(jié)論，在影響植物開(kāi)花期的氣候因子中，溫度具有顯著的負(fù)作用，然而相較于氣溫對(duì)植物始花期的大量研究，地溫的研究成果相對(duì)較少，本研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)北方蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期與平均地溫均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，且在始花期預(yù)測(cè)模型的建模中，西部主產(chǎn)地地溫對(duì)始花期的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率大于氣溫，表明西部蘋(píng)果產(chǎn)地應(yīng)更加重視地溫對(duì)蘋(píng)果物候期和生產(chǎn)的影響。

（3）相較于熱量資源，前人有關(guān)水分資源和光照資源對(duì)植物開(kāi)花期的影響的研究成果較少，其中大部分研究認(rèn)為降水對(duì)植物始花期無(wú)顯著影響[16?17,24]，而本研究發(fā)現(xiàn)，降水量和相對(duì)濕度對(duì)旬邑和阿克蘇的蘋(píng)果始花期均呈顯著正影響，這與張福春提出的木本植物樹(shù)大根深，一般的干旱環(huán)境對(duì)木本植物物候期不會(huì)產(chǎn)生顯著影響的觀點(diǎn)不同，反映出部分產(chǎn)地的蘋(píng)果始花期對(duì)水分需求有較為敏感的特性。對(duì)比水分因素對(duì)蘋(píng)果始花期的影響，本研究發(fā)現(xiàn)，日照時(shí)數(shù)與福山和萬(wàn)榮兩地的蘋(píng)果始花期呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，光照對(duì)蘋(píng)果始花期的影響關(guān)系與熱量條件類(lèi)似，但影響強(qiáng)度小于熱量條件，這與Erwim等的研究結(jié)論一致[29]。

（4）本研究主要分析了氣候要素與蘋(píng)果始花期的關(guān)系，但蘋(píng)果屬栽培物種，春季灌水、施肥、種（覆）草等措施也會(huì)在一定程度上影響蘋(píng)果開(kāi)花，因此，后期有必要就果園管理技術(shù)對(duì)蘋(píng)果開(kāi)花的影響進(jìn)行深入研究。

3.2 結(jié)論

（1）各氣候因子對(duì)中國(guó)蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期的影響關(guān)系較為一致，但影響時(shí)段差別較大。其中溫度對(duì)始花期的影響主要集中在1月或2月至始花期前，但降水量、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)對(duì)始花期的影響時(shí)段分散在1、2和3月至始花期前，且大部地區(qū)影響時(shí)段的長(zhǎng)度短于溫度對(duì)始花期的影響時(shí)段長(zhǎng)度。影響各地始花期的關(guān)鍵氣候因子中，平均氣溫和平均地溫為主導(dǎo)因子，其中影響時(shí)段內(nèi)平均氣溫和平均地溫每上升1℃，5個(gè)主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期顯著提前2.31～4.10d 和2.34～4.96d；降水量每增加1mm，萬(wàn)榮、旬邑和阿克蘇蘋(píng)果始花期顯著推遲0.12～0.57d；平均相對(duì)濕度每增加1個(gè)百分點(diǎn)，旬邑和阿克蘇的蘋(píng)果始花期推遲0.33d和0.51d；日照時(shí)數(shù)每增加1h，福山和萬(wàn)榮的蘋(píng)果始花期分別提前0.12d和0.07d。

（2）在明確影響蘋(píng)果始花期關(guān)鍵氣候因子的基礎(chǔ)上，利用逐步回歸法建立中國(guó)蘋(píng)果主產(chǎn)地始花期預(yù)測(cè)模型，經(jīng)回代檢驗(yàn)，實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值相差小于5d的比例達(dá)80%～90%，準(zhǔn)確率大于已有的陜西禮泉等地的蘋(píng)果始花期預(yù)測(cè)模型[30]，且預(yù)測(cè)因子及其時(shí)段的選擇較以往研究更加科學(xué)，可用于實(shí)際預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)，為全國(guó)蘋(píng)果花期氣象服務(wù)提供技術(shù)支撐。

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Relationship between Apple’s First Flower and Climate Factors in the Main Producing Areas of the Northern China

LIU Lu1, WANG Jing-hong1, FU Wei-dong2, LUAN Qing3, LI Man-hua4

(1.Shaanxi Meteorological Service Center of Agricultural Remote Sensing and Economic Crops, Xi’an 710014, China；2. Xinjiang Agricultural Meteorological Station, Urumqi 830002；3. Shanxi Provincial Meteorological Center, Taiyuan 030006；4. Shandong Provincial Meteorological Center, Jinan 250031)

Choosed Fushan, Wanrong, Luochuan, Xunyi and Akesu to respresent the Bohai Gulf, the Loess Plateau and Xinjiang apple producing areas, respectively, apple’s first flower data at the 5 sites during 1999?2018 were used to analyze their linear trend. Partial Least Squares (PLS) regression was applied to identify the impacts of mean temperature, mean geotemperature, precipitation, mean relative humidity and sunshine hours on first flower data at daily resolution. On the basis of which, forecasting models of first flower data were established by using stepwise regression. The results indicated that in the past 20 years, regional mean occurrence dates of apple's first flower were in April 7 to 20, and the interannual trend of first flower dates were not significant in all the five producing areas. Among the five climatic factors affecting the first flower period, temperature is the dominant factor. During the influence periods, the mean temperature and the mean geotemperature increase by 1℃, the first flower date will be significantly advanced by 2.31?4.10 days and 2.34?4.96 days; the precipitation increase by 1mm, the first flower date at Wanrong, Xunyi and Akesu would be postponed by 0.12?0.57 days; the relative humidity increase by 1 percent, the first flower date at Xunyi and Akesu would be postponed by 0.33 days and 0.51 days; the sunshine hours increase by 1 hour, the first flower date at Fushan and Wanrong would be advanced by 0.12 days and 0.07 days. On the basis of defining the key climatic factors affecting the first flower data of apple in the main producing areas of the northern China, forecasting models of first flower data were established, and the test showed that the ratio of the difference between the measured and predicted values less than 5 days was 80%?90%, which could be used for practical forecasting business and provide technical support for meteorological service of apple flowering period in China.

Fuji apple; First flower date; Partial least squares regression; Forecasting model; Climate change

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.01.006

劉璐,王景紅,傅瑋東,等.中國(guó)北方主產(chǎn)地蘋(píng)果始花期與氣候要素的關(guān)系[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2020,41(1):51-60

2019?06?01

中亞大氣科學(xué)研究基金；陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018ZDCXL-N-24-3）；秦嶺和黃土高原生態(tài)環(huán)境氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金（2019Z-5）

劉璐，E-mail：liululu128@163.com