米林县野生黄牡丹花期预报模型研究
2018-01-15白玛乔索朗次仁措姆平措次仁
白玛乔++索朗次仁++措姆++平措次仁
摘要 本文选取米林县本站及扎贡沟黄牡丹物候资料及生长期气候观测资料,对比分析花期与当地气象条件的关系,建立野生黄牡丹花期预报模型,以2016年观测数据作为独立样本检验预报模型,得出通过观测萌动期运用该模型,预测2017年扎贡沟野生黄牡丹盛花期为5月22日至6月4日,在“5·28”文化节当天通过实地观测确定属于黄牡丹盛花期。
关键词 野生黄牡丹;花期预报;气温;有效积温;预报模型;检验;西藏米林
中图分类号 S685.11 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)23-0115-01
1 研究资料与方法
2016年3月对米林县扎贡沟景区和米林本站牡丹园进行物候观测和记录,对比扎贡沟和米林本站牡丹各生育期可知,大花黄牡丹萌动期扎贡沟在3月中旬,本站则是3月上旬,约持续10 d;萌芽期,扎贡沟在3月下旬,本站为3月中旬,约19 d;扎贡沟4月中旬、本站4月上旬进入现蕾期,约24 d;露色期约7 d,扎贡沟在5月上旬,本站在4月下旬;开花初期扎贡沟5月中旬、本站5月上旬;开花盛期持续10 d,50%花完全展开,扎贡沟在5月下旬,本站在5月中旬。总之,2016年黄牡丹物候期米林本站比扎贡沟提前1旬。
米林县扎贡沟野生黄牡丹物候观测只有2016年数据,采用2012—2013年林芝农牧学院专家对农牧学院生态园中大花黄牡丹物候观测数据[1-2]。通过分析米林县扎贡沟与巴宜区海拔高度近似,巴宜区和米林县气候相似气温(旬平均气温、旬平均最低气温、旬平均最高气温)相差在±1 ℃左右,经专家咨询可采用2012年、2013年观测数据建立花期预报模型。
2 花期与气象关系分析及预报模型建立
2.1 黄牡丹开花物候与旬平均气温关系
米林县野生黄牡丹耐寒忌热、喜燥厌涝温,温度、降雨、相对湿度、风霜和日照等是影响牡丹花期的气候因素,其中温度对牡丹花期早晚起决定性作用。据分析,2012年、2016年1月中旬和2月下旬温度较低,导致黄牡丹萌芽时间推迟,2013年1月中旬和2月下旬相对较高的日均温使黄牡丹提前萌芽。说明影响黄牡丹萌芽时间的因素是某段时间的温度[3]。
3年间萌芽起始日期分别为3月14日、3月6日和3月15日,而从日均温>0 ℃到萌芽积温分别为105.6、137.1、202.5 ℃。2012年、2016年1月中旬和2月下旬较低温度使黄牡丹萌芽时间推迟,2013年1月中旬和2月下旬相对较高的日均温使黄牡丹提前萌芽。说明影响黄牡丹萌芽时间的因素可能不是萌芽前积温,而是某时段温度。推测1月较低温度使黄牡丹受到冻害,延迟萌芽,而2月较高温度提前唤醒黄牡丹萌芽[4]。
2.2 黄牡丹开花物候与有效积温的关系
要求牡丹萌动期气温≥3~5 ℃。米林县通常在3月上旬达到该温度点,从3月上旬至5月底气温呈直线上升的趋势,而物候变化却不是均匀递进,每一物候期所需积温遵从植物生长发育有效积温法则。黄牡丹萌芽后天数与各生育期有效积温的关系如图1所示。
有效积温与发育天数满足幂指数关系:
y=3.075 6X1.242 1,R2=0.993 6
式中,x为萌动后各物候期发育天数,y表示各物候期有效积温。该模型可用于测报牡丹各物候期有效积温。将各物候期积温指标算出对应天数,预测自然状态下牡丹花日期与花期长短[5-6]。
2.3 黄牡丹开花物候积温指标和发育天数指标
黄牡丹生育期内,2012年旬平均气温变换较大,而2013年稳定上升,可将2016年和2012年各生育期有效积温均值作为标准有效积温上限,将2013年积温作为下限,确定每个物候期积温指标:萌动期52.5~64.7 ℃,萌发期140.6~206.1 ℃,现蕾期381.70~435.35 ℃,露色期450.0~508.8 ℃,初花期516.7~636.6 ℃,盛花期654.0~787.05 ℃[7]。
要预测花期时间点,在知道萌动日期时,可将D、E、F对应值分别代入y=3.075 6X1.242 1,得到对应天数:
根据萌动日期加发育所需天数可预报花期大致日期及持续时间。已知萌动到某一天积温为Δy,预测花期距离该时间点还要多少天,计算公式如下:
2.4 黄牡丹花期预报模型检验
采用回归估计标准误差对模型预测值和观测值之间符合进度检验,公式如下:
式中,OBSi为实际观测值,SIMi为模型预测值,n为样本容量。用黄牡丹开花物候3年有效积温均值做标准,将模型回代,拟合样本年黄牡丹始花期、盛花期,得出2017年萌动期为3月11日,1月中旬、2月下旬平均气温高于2016年。2017年预测初花期、盛花期分别在5月10—21日、5月22日至6月4日,5月28日根据实地观测扎贡沟野生黄牡丹属盛花期。
3 结论
(1)牡丹开花物候变化过程就是体内物质随温度积累达到一定量后发生质变,表现出各种不同物候现象。这种积累是循序渐进的,短时间内气温骤升完成整个积温过程,但牡丹花也不会开,只有在温度均匀逐步上升过程中体内物质积累完成,才达到开花条件。
(2)牡丹开花物候变化同样遵循有效积温法则,二者存在极显著幂函数曲线关系,可根据建立的模型预测牡丹花期。
(3)利用预报模型,以2016年观测数据为独立样本检验预报模型。2017年通过观测萌动期运用该模型预测扎贡沟野生黄牡丹盛花期为5月22日至6月4日,“5·28”文化节当天据实地观测属黄牡丹盛花期。
4 参考文献
[1] 张利华,任曙霞,张永强,等.梨树始花期预报[J].气象科技,2012,40(3):485-488.
[2] 薛丽姗,罗大庆.大黄花牡丹物候观测及其主要气象因子关系分析[J].广东农业科学,2014,41(7):43-47.
[3] 陈琪.洛阳牡丹花期预测模型构建与检验[D].郑州:河南农业大学,2013.
[4] 李瑞英,任崇勇,张婷.影响牡丹花期的主要气象因素及预测方法[J].现代农业科技,2016(13):244-245.
[5] 陈琪,张贯臣,苏金乐.洛阳牡丹花期预测模型构建与检验[J].浙江农业学报,2013,25(1):73-78.
[6] 王泳梅,馬晓洁,范崇霞.牡丹花期不同预测方法初探及比较[J].河南林业科技,2017,37(1):11-14.
[7] 张菲,邢小霞,李仁杰,等.利用地温构建菏泽牡丹花期预测模型[J].中国农业气象,2008(1):87-89.endprint