刺槐始花期预报方法探究

王华清

摘要 随着时代的发展，人们对于不同种类花期的研究逐渐深入，如何利用花期服务社会值得思考。分析了德州市气象局1981—1988年、1992—2018年共35年的气象观测资料与刺槐的物候期观测资料，利用SPSS软件挑选与刺槐始花期相关性强的气象因子，并进行逐步回归分析，得到预报方程，对预报方程进行拟合性检验，采用拟合性较好的预报方程，结合未来天气预报，试报临邑县红坛寺森林公园刺槐始花期，希望可以有效辅助刺槐始花期的预报方法进行改进。

关键词 刺槐;始花期;预报方程

中图分类号：S897.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0011–02

植物物候学的目的是认识自然季节现象变化的规律，以服务于农业生产和科学研究[1-2]。刺槐属豆科，属植物，落叶乔木，在我国暖温带地区，刺槐是初夏的主要蜜源植物之一，栽种面积大，分布区域广，泌蜜丰富，蜜质优良，花丰味香，又为上等香料。始花期是刺槐重要的物候期，准确预报始花期，对组织放蜂采蜜、提高蜂蜜产量、预防霜冻和病虫害十分重要[3]。临邑县红坛寺森林公园位于鲁北平原，德州地区中部，临邑县林子镇境内，林区内有70余种植物，其中多年生刺槐占80%，一年一度的槐花节已成为临邑提升形象的重要载体和对外宣传的亮丽名片，刺槐花期预报对引导观光旅游，促进当地特色旅游产业具有重要意义。

1990年杨国栋等[4]利用物候因子对华北地区刺槐花期进行物候测报，利用榆树、杏树和紫丁香的始花期推算刺槐的始花期，并取得了不错的预报效果。植物的生理活动是一系列的生化反应，温度升高，可促进酶的活性，加快植物发育进程，反之亦然。因此，植物物候与温度息息相关，气象因子尤其是温度是影响刺槐始花期的重要因子[5]。徐琳等[6]指出中国东部暖温带多年平均刺槐开花日期的空间序列与最佳期间日均温的空间序列呈显著的负相关关系。利用显著相关的气象因子建立回归方程是经常使用的研究方法，张倩[7]利用影响香梨盛花期的关键气象指标，采用多元线性逐步回归法，建立库尔勒香梨盛花期预报模型。利用积温制作花期预报的理论也有很多学者研究，赵洪杰等[8]筛选出鸭梨花芽萌发到始花、开绽到始花、露蕾到始花3个时段的日平均气温≥0℃活动积温和≥3℃有效积温，作为制作鸭梨始花期预报的积温指标，计算鸭梨开花日期，得到积温对比预报法。

创新花期预报方法、利用花期预报方程并结合未来天气预报和EC温度预报，动态调整预报方程的结果，在生物学意义上参考积温方法，保证了预报的时效性与准确性。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

选取德州市气象局1981—1988年、1992—2018年共35年的气象观测资料与刺槐的物候期观测资料，通过CIMSS平台选取气象资料，物候资料由德州市气象局气象台提供。

1.2 研究方法

利用SPSS软件挑选与刺槐始花期相关性强的气象因子，采用降水因子（1月降水、2月降水、3月降水、4月上旬降水、1—2月降水、1月下旬降水、3月下旬降水、3月下旬至4月上旬降水），温度因子（1月平均气温、2月平均气温、3月平均气温、3月下旬至4月上旬平均气温、3月最低气温、4月上旬最低气温）、日照因子（3月平均日照）、物候因子（展叶始期、展叶盛期），共17个气象因子，利用SPSS进行相关性检验，选择相关性较强的因子。

根据相关性强的气象因子，利用SPSS软件进行逐步回归分析，得到预报方程模型，对预报方程进行拟合性检验，采用拟合性较好的预报方程，结合未来天气预报，预报始花期。

2 数据分析

2.1 预报因子的显著性检验

使用SPSS软件挑选与始花期显著相关的气象因子，通过显著性检验的气象因子如表1所示：

2.2 预报方程的建立与检验

利用表1中相关性强的气象因子，利用SPSS软件进行逐步回归分析，得到预报方程模型，对预报方程进行拟合性检验（表2）。

由此可见，方程3：Y=86.571-2.222 X2+0.478X3（X3为展叶盛期时序，X2为3月至4月上旬平均温度）拟合性较好。

2.3 有效积温与生物学下限温度

设生长速率为y，从某一物候期或某一个时间点到始花期的天数为N，则y=1/N，此期间的平均温度为x，利用回归分析求得y=ax+b中系数值，令y=0，求出x为生物学下限温度，利用生物学下限温度求出此期间的活动积温。

通过回归分析，得出3月1日至始花期之间的平均温度与生长速率显著相关，回归方程在0.01水平上显著。

y=0.06x-0.057，y=0时，x=9.5，生物学下限温度为9.5℃，取有效积温的平均值为157.14℃·d。

截止4月12日，高于9.5℃的利用生物学下限温度求得此期间的有效积温为80.6℃·d，结合EC温度预报，截止4月22日，有效积温预计达到131.5℃·d，与始花期需要的活动积温相差25.64℃·d。

实际有效积温在4月26日达到155.1℃·d，接近始花期所需的效积温157.14℃·d，4月26日也接近实际观测到的始花期4月24日，积温方法可以作为花期预报的重要参考。

2.4 刺槐始花期预报试报

将预报方程1、方程2作为参考，取方程3的预报结论，配合天氣旬报和EC中的温度预报，将距离预报花期最近、对花期影响最大的4月中旬气温作为预报因子，构建始花期与3月至4月中旬平均气温及展叶盛期预报方程Y=102.856-2.834X5-0.411X3（X5为3月至4月中旬平均气温，X3为展叶盛期时序），结合EC预报温度数值，选取4月24日作为刺槐始花期的预报时间。

在临近预报花期，及时用新的观测资料代替EC预报数值，结合未来天气情况，进行花期预报，适时调整预报结论，这样得到的预报结果较为准确。如本次始花期预报在4月21日，根据3月至4月中旬的平均气温和展叶盛期构建的预报方程调整预报结论，调整后，刺槐的始花期预计为4月25日，与4月13日的预报结论相差不大。

3 效果分析与讨论

刺槐始花期的预报时间与实际观测时间基本一致，预报效果较好，时效性强。4月13日制作的始花期预报比实际始花期4月24日提前了11 d。

由物候因子（展叶盛期）和气象因子（3月至4月中旬平均气温）构建的花期预报方程3，拟合性较好。

利用预报方程1～方程3预报刺槐花期，将预报方程1～方程2及积温法作为参考，取方程3的预报结论，配合天气旬报及EC中的温度预报，将距离预报花期最近、对花期影响最大的4月中旬气温作为预报因子，构建预报方程4（将方程3中3月至4月上旬平均气温更换为3月至4月中旬平均气温），得出的预报结论与实际花期一致，较为准确。

在临近预报花期，及时用新的观测资料代替EC预报数值，结合未来天气情况，进行花期预报，适时调整预报结论，可以得到较为准确的预报结果。

参考文献

[1] 竺可桢，宛敏渭.物候学[M].北京：科学出版社， 1973.

[2] 宛敏谓，刘秀珍.中国物候观测方法[M].北京： 科学出版社， 1979.

[3] 徐萬林.中国蜜源植物[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社， 1983.

[4] 杨国栋，陈效逑.华北地区刺槐花期的物候测报[J].中国养蜂， 1990（2）： 29-30.

[5] 韩小梅，申双和.物候模型研究进展[J].生态学杂志， 2008（1）： 89-95.

[6] 徐琳，陈效逑，杜星.中国东部暖温带刺槐花期空间格局的模拟与预测[J].生态学报， 2013， 33（12）： 3584-3593.

[7] 张倩，李新建，吉春容，等.基于逐步回归的库尔勒香梨始花期预测模型[J].沙漠与绿洲气象， 2013， 7（2）： 43-46.

[8] 赵洪杰，闫景东，陈广瑞，等.积温对比法在鸭梨始花期预报中的应用[J].气象科技， 2019， 47（5）： 872-878.

责任编辑：黄艳飞

Abstract With the development of the times， people have gradually deepened the research on different types of flowering. It is worth thinking about how to use flow-ering to serve the society. In this paper， the meteorological observation data and the phenological period observation data of Robinia pseudoacacia of Dezhou Meteoro-logical Bureau from 1981 to 1988 and 1992 to 2018 are analyzed. The meteorological factors with strong correlation with the initial flowering period of Robinia pseudoacacia are selected by SPSS software， and the stepwise regression analysis is carried out to obtain the prediction equation， the goodness of fit of the prediction equation is tested， and the prediction equation with good goodness of fit is used in combination with the future weather forecast. This paper reports the initial flowering period of Robinia pseudoacacia in hongtansi Forest Park of Linyi County， hoping to effectively assist in the improvement of the prediction method of the initial flowering period of Robinia pseudoacacia.

Key words Robinia pseudoacacia; Initial flowering stage; Prediction equation