櫻花花期預測的物候學

上週隨手翻開放在書桌前的國文課本,看到課本裡收錄了王壽來的《櫻花精神》,文章中提到了日本氣象廳曾經公開道歉,為的是報錯了櫻花的開放時間

這則事件發生在2007年的春天

日氣象局為算錯開花期道歉
【大紀元3月14日訊】(明報新聞網2007年3月14日報導)日本氣象局因為電腦故障,推算錯了東京今年櫻花開花日期,公開道歉。
推算櫻花開花日期,是氣象局其中一項重要工作。氣象局本月初估計東京的櫻花會在三月十八日左右開花,但該局今日將日期修訂為三月二十一日,原因是電腦計算錯誤。除了修訂東京櫻花開花日期,氣象局亦修訂了日本另外3處地方的櫻花開花日期

日本的氣象廳是怎麼預測櫻花開放的日子呢?我在日本的氣象廳網站看到了說明。櫻花的花芽在夏季形成,然後休眠,再打破休眠之後,就會開花了。

這開花時機的奧秘處就在溫度變化之中,要打破櫻花的休眠(意即停止休眠)需要低溫的刺激,溫度開始上升之後就會開始成長開花。




擬人化的觀點是櫻花知道冬天之後就是春天,所以需要冬天低溫的刺激,這樣它們才知道春天來了。不過在植物生理上發生的事,可能是低溫使得植物激素濃度改變,因此打破休眠。

陸伍果園的這篇薔薇科落葉果樹休眠生理裡說了


薔薇科落葉果樹休眠是如何打破的?其實這也與溫度有相當大的關係,就是低溫的累積與升溫的觸發,植物體內ABA於嚴冬休眠時維持一定濃度,保持果樹休眠,而低溫(5℃±4℃)的累積卻可將植物體內累積的ABA漸漸分解,當低溫累積一定時間後,植物體內的ABA濃度分解之下,使激勃素(GA)與細胞分裂素(Cytokinins)的濃度高於ABA,果樹的休眠機制已結束,開始萌芽生長與開花。而此低溫累積的時間在園藝技術名詞稱之低溫需求量(Chilling Requirement),又稱為CR值。




透過長期氣溫資料,和櫻花的開花日期資料,日本氣象廳推算出櫻花開放日期的公式,他們做出了像是等溫線資料圖的櫻花開花前線圖





日本的weathermap網站,也有櫻花開花預測的專屬網站,想要到日本看櫻花,就可以藉由這些網站的協助安排行程。


看到氣溫對櫻花開花的影響,不免想到同屬薔薇科的梅花。小時候唱的那首「梅花梅花滿天下,愈冷它愈開花」,講的不就是低溫打破休眠嗎?

農業試驗所的果樹種原標本數位化的網站中,在講到梅的種原多樣性時,有這段描述

由日本及大陸引進的梅花品種,多為高需冷性,冬季需要較多的低溫時數來滿足其休眠所需,台灣低海拔地區缺乏這樣的氣候條件,只能種植在1500公尺以上氣候較冷涼的高山上,來滿足其冬季休眠所需的低溫時數。

每年冬季南投的梅花綻放總是吸引不少遊客前往觀賞,偶爾幾年有些梅花提早開放,有些延遲,因此出現梅花和梅子同在樹上的景觀。新聞中會用梅開二度來形容這個景象,不過梅開二度這成語的緣由卻是另外一回事。


維基百科是這樣寫的


「梅開二度」是來自傳統戲曲劇目《二度梅》,而此戲曲乃取材自同名故事的古典小說。
當唐朝唐德宗在位期間,忠臣梅伯高一家人被奸相盧杞陷害,令到要滿門抄斬,只有兒子梅良玉成功逃走,後來他化名為王喜童掩人耳目。他一個人流落到街上,飢寒交迫之際,幸得陳日升(陳東初)把他收留,陳日升不知其身世,請他幫手打理陳府的梅花園,才不至餓死街頭。
陳日升是梅伯高的同窗好友,當時他被盧杞迫害的時候,就是被梅伯高所救,不過就是因此而令梅伯高與盧杞結下仇怨,最後更全家抄斬;陳日升因此而悲憤交雜,於是辭官舉家歸隱揚州。
陳日升有女兒名陳杏元,有國色天香之貌,梅良玉去到陳家之後,兩個人一見鍾情。在一個梅花盛開的日子,亦是梅伯高的忌辰,陳日升與家人一起在家的梅花園處開壇悼念亡友兼恩人,怎料忽然間天色大變,更有大風雪,把梅花通通破壞,陳日升感慨自己能夠逃出生天,但卻係連梅家的後人都救不了,認為這是上天對他的警示,於是他發誓除非梅花再次開花証明梅家的後人還在世上,否則話就遁入空門,削髮為僧。
他的女兒女杏元聽到,即刻上香誠心祈求上天令到梅花重開,他們的真誠感動了上天,梅花園的所有梅花樹都再次開花;後來陳日升知道原來喜童就是良玉,於是把女兒杏元許配給他。因為此段典故,所以就有「梅開二度」此個成語。




除了櫻花以外,日本氣象廳還做了其他的事情,在生物季節觀測情報裡還觀察了這些生物,梅花、櫻花、繡球、銀杏、楓、夜鶯、燕子、粉蝶、螢火蟲、大褐蟬。甚至他們還預測關東地區的紅葉呢。


台灣呢?我知道的大概就是稻米吧,在氣象局的一週農業氣象裡,會用氣溫累積資料來報告稻米從插秧到收穫的日期。農業氣象的部份除了在氣象局的網站裡可以查到之外,在農業試驗所的農業氣象諮詢系統的氣象資料查詢,也可以查到數年統計的資料。

其實中國古代就有做這物候學方面的觀察紀錄了,在《夏小正》裡古人就觀察了北斗七星的、開花時節和蟬鳴時機。

那麼現代呢?臉書上前一陣子大家轉來轉去的這張四季嬉遊記,多多少少提供了四季物候吧?

這個網誌中的熱門文章

用顯微測微尺搭配imagej應用來計算顯微影像的長度

ImageJ進行吸光值、透光率、透光度與OD值計算的公式與應用

2011寒假作業紀錄-探究取向的營養器官繁殖實驗