济宁桃花盛花期预报模式

王晓默 李宪光 董宁 李芳 邓海利

摘  要：采用逐步回归法和积温法，利用2003—2013年济宁桃花的物候观测数据和DPS软件，建立了2种桃花盛花期预报模式。经检验，逐步回归预报模式效果较好，预报准确率满足业务要求，可用于济宁地区桃花的花期预报，及时为政府和果农提供准确的盛花期预报;积温预报模式效果稍差，可以用于对逐步回归预报模式的对比和补充。

关键词：桃花;盛花期;预报模式

中图分类号：S16    文献标志码：A    论文编号：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

开花是个复杂的生理现象，受多种气象要素的影响，而目前研究最多的是温度因素对开花的影响。据Sandsten[1]在美国Wiskonsin的Mandison对苹果的研究报道，认为从上一年7月1日到开花期的积温与开花期早晚之间有密切关系;小岛[2]观察到，梨的开花早晚受3月份气温高低的支配，如果3月的气温高则开花早，如果低则开花晚;杨秀武[3]发现苹果盛花期的早晚与盛花前30～50天各时段旬气温积算值有密切关系。

桃，系蔷薇科，李属，桃亚属，落叶小乔木，是中国最古老的果树之一[4]。桃花盛花期随前期气温及其他气象条件的不同，年际变化较大[5]。目前有关桃花花期的预报在中国还罕有报道，笔者利用济宁近10年桃花物候观测资料及相应的气象资料，建立盛花期预报方程，对桃花花期预报模式进行了初步探讨，为花期预报提供理论依据，也为相关单位和游客适时安排赏花活动提供较为准确、科学的参考。

1  资料来源

桃花物候期资料来自山东省泗水县林业局2003—2013年的自然物候观测资料，桃树品种为雨花露，位于泗水县泗张镇万亩桃园内;气象资料由泗水县国家气象观测站提供，能够较好地反映该区域的气候特征。观测站与桃园观测点直线距离不足5 km，且符合探测环境要求，观测资料具有较强的代表性。

2  气温对生物生长的影响

温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度，即生物的三基点温度[6]。其正常的生长活动一般在零下几度到50℃。在最适温度下，作物生长发育迅速而良好;在最高和最低温度下，作物停止生长发育，但仍能维持生命。如果继续升高或降低，就会对作物产生不同程度的危害，直至死亡。不同生物的三基点温度是不一样的，即使是同一生物不同的发育阶段所能忍受的温度范围也有很大差异[7]。

温度对生物的影响用有效积温表示：[k=N×（T-T0）]

k为有效积温（常数）;N为发育历期即生长发育所需时间;T为发育期间的平均温度;T0为生物发育起点温度（生物零度）[8]。

3  积温预报模式

3.1  有效積温指标的确定

统计显示，1月份到历年桃花花期>0℃活动积温平均为506.9℃，且在446.6～537.8℃，极差91.2℃。1月份到历年桃花花期>5℃有效积温平均为221.9℃，且在216.5～225.9℃，极差仅9.1℃。1月份到历年桃花花期>10℃有效积温平均为64.9℃，且在57.2～82.3℃，极差29.2℃。因此可见，>5℃活动积温比>0℃和     >10℃有效积温有更好的实际使用价值。这个指标的意义在于，自1月1日起，如果>5℃日平均气温在减去5℃后累积达到221.9℃，就基本可以认为济宁桃会进入花期。

3.2  有效积温模型

[TC-TS=t=1x（Tec-Δt）]

X：济宁桃花期开放日，Tc：历年桃花开放期所需  ≥5℃的有效积温，Ts：1月1日至预报起点日≥5℃的有效积温，i=1～X，预报起点日开始至X日大于5℃積温累计。

在预报起点日，计算当年1月1日以来≥5℃的有效积温，计算与所需积温的差值，然后，根据从该起点日次日起累计的历年逐日平均气温值，当累积值达到所需积温的差值时确定该日就是预测的肥城桃花期开放日，实际使用时，上式由于预报期到盛花期间的平均气温没有实测值，运用起来很不方便，在以后的内容中将解决此问题[9]。

4  逐步回归预报模式

建立回归方程用来预报桃花的盛花期。在这个方程中，预报模式不受中、长期预报的限制，因此预报因子的选取成为本研究的关键[10-11]。

4.1  因子的选取

气象因子包括温度、降水、日照等对桃树的生长发育有明显的制约作用。但不同气象因子的制约作用有强弱之分，也有相对独立性[12，13]。

由于济宁桃花的盛花期最早出现在3月下旬，本研究重点分析1—3月中旬的气象条件：各旬平均气温、各旬降水量、各旬日照时数、平均气温稳定通过0、5、10℃后10天内的降水量与日照时数。将上述因子根据相关性进行逐步回归筛选，如表1所示。其中：y代表盛花期距3月20日的天数（天）;Tmn代表平均气温（℃），m代表月份，n=1、2、3分别代表m月的上、中、下旬（以下相同）;Rmn代表降水量（mm）;Smn代表光照时数（h）。

4.1.1  气温预报方法  气温是影响桃花最关键的气象要素，所以可利用1月上旬至3月中旬的逐旬平均气温作为预报因子，确定最优回归方程：y=13.21943519-0.4032180140X1-0.8689856957X3，其中X1、X3分别表示1月上旬、1月下旬的平均气温。

4.1.2  降水预报方法  最优回归方程为：y=                     -0.632999788+1.1297621724X5+0.3705930254X7;其中X5、X7分别表示2月中旬、3月上旬的平均降水量。

4.1.3  日照时数预报方法  最优回归方程为：y=10.64435773+0.26605800307X1-1.5562388799X2，其中X1、X2分别表示1月上旬、1月中旬的平均日照时数。

4.2  组建综合预报模式

上述3个方程是针对气温、降水、日照时数3个因子分别做出的桃花盛花期的预报方程，其误差在3天或以上的年份较多，回归效果不是太理想，因此，下面采用将以上3种方法的预报结果再次作为预报因子，用逐步回归方法组建综合预报模式，最后得到更为接近实际的预报日期。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日的天数，X5表示2月中旬平均气温、X6表示2月下旬的平均气温，X7表示3月上旬平均气温、X11表示1月下旬的平均降水量，X18表示1月中旬的平均日照时数，X19表示1月下旬的平均日照时数;相关系数为0.99[14-15]。

5  检验与应用

用有效积温法和上述回归方程对2003—2013年进行效果检验，结果显示：有效积温法与原样完全一致的年份有3年，占到37.5%，其余年份相差均在3天以内;回归方程与原样本完全一致的年份有4年（图1），占到50%，其余年份相差均在2天以内，拟合程度较为理想。

用上述逐步回归方程对2011—2013年盛花期进行检验，2011年盛花期预报为4月5日，实际观测日期为4月5日;对2012年桃花的盛花期预报为4月8日，而实际观测日期为4月10日，预报误差均在2天内，2013年桃花的盛花期预报为4月5日，而实际观测日期为4月5日，因此预报效果非常理想。

6  结论

（1）积温预报模式依赖于中长期天气预报，预报难度较大，且有效积温每年变化幅度大，在实际中很难运用，逐步回归方程解决了积温预报模式的缺点。

（2）逐步回归预报模式预报效果显著，具有较高的实际应用价值。积温预报模式预报效果稍差，可以用于对逐步回归预报模式的对比和补充。

（3）由于样本较少，该预报模式具有一定的局限性，对模型的适用性，仍需要在今后几年的实际观测和预报中逐步完善，以期建立更具代表性的济宁地区桃花花期预报模型。随着样本的增多以及冬季气温变暖的趋势，此预报模式的回归系数需不断地进行调整以适应气候的变化。

参考文献

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