樱花盛花期与气象因子相关性分析及预报

陈道培

（鹤壁市气象局，河南鹤壁 458030）

随着人民生活水平的不断提高，在满足基础需求后，以精神需求为主导的旅游需求越来越旺盛[1]。鹤壁樱花艺术节于每年4 月上旬举办，旨在展示该市樱花绚丽景色和丰厚文化底蕴，进一步提升文化旅游产业水平，打造节会文化品牌，力使樱花文化节成为一张展示鹤壁城市形象的靓丽名片。届时吸引大批省内外游客前来观赏樱花，这为樱花花期的准确预报提出了要求。由于樱花品种达53 种之多，花期又各不相同，因此，选择观赏性较好的早樱（染井吉野）、晚樱（关山）品种，准确预测其盛花期不仅可以为游客安排观赏樱花的日程提供重要参考，也为鹤壁市旅游发挥积极的作用。

植物的花期除了受品种、培育管理的影响外，气候条件是影响花期的重要因素。国内外有关樱花花期与气象条件关系的研究较多。张增信等[2]对南京市绿萼梅、绯红晚樱、日本樱花等8 种常见观赏树木的初花、盛花和末花期等进行了特征分析。陈正洪等[3]对武汉大学樱园日本樱花花期的研究中，利用冬季平均气温建立了始花期的线性关系模式。程潇筱等[4]指出，光照、温度、营养条件等均可以在文心兰花期调控中发挥作用。刘中新等[5]的研究表明，杜鹃花期与其生长前期的温度条件关系密切。但是，不同区域樱花生长环境不同，花期时间也不同，并且鹤壁樱花物候期观测的起步晚，资料少，因此针对鹤壁樱花盛花期的预报研究尚属首次。随着旅游业的快速发展，樱花花期的预报对鹤壁观光旅游有着积极作用。

文中通过观测的樱花物候期资料以及同时期的地面气象观测资料，对早樱、晚樱花期与气象要素进行分析，建立早樱、晚樱花期预报模型，以期为鹤壁樱花艺术节及游客赏花时间提供精细化服务。

1 资料与方法

1.1 资料来源

2016—2022 年期间，上年11 月至当年4 月10 日的月、旬平均气温、积温、降水量和日照时数，以及2016—2022 年早樱（染井吉野）、晚樱（关山）盛花期的物候期观测资料来源于鹤壁市气象局农业气象试验站。

1.2 数据统计与分析

统计上年11 月至当年4 月的旬、月平均气温、积温、累积日照时数、总降水量数据，用相关分析法分析气候因子与早樱（染井吉野）、晚樱（关山樱）盛花期的关系。将盛花期日期按生育期出现日期转换为距离1 月1 日的实际日数，得到盛花期的时间序列。

应用R 软件对数据进行相关分析和逐步回归分析，使用Excel 进行绘图制表。

2 结果与分析

2.1 樱花盛花期年际变化及积温

根据2016—2022 年樱花盛花期日期与积温（表1），早樱盛花期最早出现在3 月12 日，最晚出现在3 月22日；晚樱盛花期最早出现在4 月1 日，最晚出现在4 月10 日。2 月1 日至盛花期积温，早樱为238.7～267.4 ℃·d，平均为255.4 ℃·d，晚樱为477.4～488.6 ℃·d，平均为481.3 ℃·d。

表1 2016—2022 年樱花盛花期日期与积温 ℃·d

随着近年平均气温升高，盛花期日序数减少，早、晚樱花盛花期均呈提前趋势，且年际间变化趋势一致（图1）。

图1 樱花盛花期年际变化分析

2.2 樱花盛花期与气象因子相关分析

植物花期与温度、光照、降水等气象条件密切相关，其中温度因子关系最为密切。研究对2016—2022 年对应年份上年的11 月1 日至当年4 月10 日（早樱为3 月20 日）的月、旬平均气温、平均相对湿度、累计日照时数、总降水量进行相关分析，结果如表2～3 所示。

表2 早樱盛花期与光、温、水相关性分析

表3 晚樱盛花期与光、温、水相关性分析

可以看出，早樱盛花期与2 月、2 月下旬平均气温、总降水量呈显著负相关，与累积日照时数关系不显著；晚樱盛花期则与12 月、1 月平均气温呈显著正相关，与2 月下旬平均气温和总降水量、1 月上旬累积日照时数、3 月上旬平均相对湿度呈显著负相关。

从樱花盛花期各阶段积温相关性分析（表4）可以看出，早、晚樱盛花期与12 月、1 月上旬积温呈正相关，与1—2 月积温呈负相关，以2 月下旬积温对樱花盛花期影响最大。

表4 樱花盛花期各阶段积温相关性分析

2.3 樱花盛花期预报模型建立

通过主要气象因子与樱花盛花期的相关关系和逐步回归法筛选出影响程度最大的气象因子（表5），利用2016—2021 年樱花盛花期数据建立预测模型（表6）。

表5 逐步回归气象因子选择

表6 盛花期预测模型

利用2022 年气象数据代入模型，对模型结果进行验证，图2～3 给出构建模型实际值与预测值的之间的关系，2022 年早、晚樱盛花期预测误差在1～2 d。

图2 早樱盛花期模型预测结果

图3 晚樱盛花期模型预测结果

3 结论与讨论

（1）通过相关性分析发现，2 月、2 月下旬平均气温、积温是影响鹤壁早、晚樱花盛花期的重要气象因子。12 月至1 月上旬气温越高，樱花盛花期越迟，这可能是由于樱花每年落叶后进入休眠期，树体在自然休眠后需要一定时长的低温，才能解除休眠进入萌芽开花过程；1 月中旬至3 月份平均气温越高，盛花期越早；早、晚樱花盛花期对光照、雨量无明显需求，可能是园林维护等原因导致樱花对降水因子不敏感。

（2）利用2016—2021 年历史同期资料构建预报模型，对2022 年樱花盛花期进行预测，误差1～2 d。随着资料的累积，样本量增大，可以更深入发掘樱花花期与气象因子的关系，该模型可应用于樱花花期预报服务工作。

（3）由于植物开花是一个复杂的过程，文中仅限于气象要素的影响，如土壤、肥力等因素也是影响因素之一，另外样本资料过少也影响着模型的稳定性，若提高预报精度和模型的稳定性，还需进一步积累观测资料，研究和改善预报方法。