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微毛樱桃的地理分布与园林应用

2023-10-20朱兆青陈欢欢

中国野生植物资源 2023年9期
关键词:气候物种园林

朱兆青,陈欢欢,叶 琦

(1.上海园林机施有限公司,上海 200000;2.南京林业大学 生物与环境学院,江苏 南京 210037)

物种的地理分布格局长期以来备受生态学与生物地理学的关注,通过物种的分布格局可揭示物种的历史演化和预测未来发展,并可了解其特有程度、多样性现状及受威胁情况等[1-2],对物种的保护与资源利用具有重要意义。气候条件是限制物种分布的最关键性因素,如不同区域的水热条件差异导致了地带性植被的形成,也使得许多物种的分布局限于某一区域[3]。物种的分布格局是与气候相适应的结果,分布区的变化也是气候变化作用下的体现[4]。了解物种地理分布格局的现状不仅可为物种的有效保护和经营策略制定提供科学参考依据,同时也对农林业具体生产工作具有重要的指导意义。

樱属(CerasusMill.)是世界重要的园林观赏花木资源,当前已在世界许多地方形成了著名的赏樱圣地,如日本东京的上野公园、千鸟之滨公园,美国波士顿的长堤公园,韩国江华岛、锦绣大桥,以及国内的玉渊潭公园、玄武湖公园等[5]。但“花繁艳丽,灿若云霞”的园林美景均是基于丰富的樱属种质资源。因此,植物地理分布研究是园林观赏植物资源开发与利用的基础。当前,钟花樱桃[C.campanulate(Maxim.) Yü et Li][6]、尾 叶 樱 桃[C.dielsiana(Schneid.) Yü et Li][7]、山樱花[C.serrulata(Lindl.)G.Don ex London][8]等樱属植物已做了一定的地理分布研究,对樱属植物的园林引种与资源开发起到了积极的推动作用。樱属在中国分布有50余种,但在园林运用仅局限在少数的几个种内,因此弄清各种的地理分布与资源现状对樱属资源开发具有重要意义。

微毛樱桃[C.clarofolia(Schneid.) Yü et Li]是樱属内为数不多分布较为广泛的种,该种花期在4~6月,树姿优美,花多繁茂,具有较高的观赏价值。当前对微毛樱桃的研究仅见于生态学和快繁技术[9-10],而其地理分布的研究仍未见报道。鉴于此,本研究在准确收集大量微毛樱桃地理分布及气象数据的基础上,拟通过其地理分布格局、气候特征、园林运用的探讨,为该物种的开发利用提供科学参考依据。

1 材料与方法

1.1 地理分布数据的获取

微毛樱桃分布范围内的样点数据主要有3个途径:一是通过国家标本资源共享平台(http://www.nsii.org.cn/2017/home.php)检索微毛樱桃的拉丁学名,获得457条检索记录;二是根据各地方植物志以及已公开发表的文献记录进行统计,初步获得27条记录;三是根据笔者多年的野外调查收集。综合上述三个途径,对所获得的地理分布记录进行核对与筛选,将重复以及模糊不清的记录进行去除,最终获得96条有效分布记录进行后续分析(网络数据获取截止2023年5月15日)。

1.2 气候数据的获取

本研究所采用的气候数据源自WorldClim 网站(http://www.worldclim.org/)所提供的1970-2000 年之间空间差值算法数据(图层分辨率为2.5');并利用DIVA-GIS 7.5 提取了各分布点的19 个生物气候数据[11]。根据本研究的需要,最终保留了年均温(bio1)、昼夜温差月均值(bio2)、极端高温(bio5)、极端低温(bio6)、年温度变化较差(bio7)、年均降水(bio12)、最热季均降水(bio18)和最冷季均降水(bio19)作为本研究的指标。同时,增加了干旱指数的计算:AI=MAP/(MAT+33);式中:MAP 为年均降水量,MAT 为年均气温,干旱指数(AI)越低,表示越干旱[12]。

1.3 数据与分析

微毛樱桃的地理分布在QGIS 软件中基于标准地图(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/提供)进行绘制[审图号:GS(2016)2923]。其他图表及统计在Excel 2016中完成。

2 结果与分析

2.1 水平分布

统计结果显示(图1),微毛樱桃在我国的分布区由东至西包括浙江、安徽、江西、湖南、湖北、河北、山西、贵州、陕西、四川、云南、重庆、甘肃和青海共计14个省区。微毛樱桃最南端分布地在贵州望谟县打易(106.12°E,25.36°N,ISBC-811),最北端在河北雾灵山(117.49°E,40.61°N,TIE-2212),最东端在浙江余姚(121.09°E,29.73°N,HZU-330281140903699LY),最西端在云南的贡山(100.8°E,22.0°N,SABG-533324180509158LY)。因此,从整体上来看微毛樱桃的分布区大致在从中亚热带延伸至暖温带地区。

图1 微毛樱桃在中国的地理分布Fig.1 Geographical distribution of C. clarofolia in China

2.2 垂直分布

根据微毛樱桃现有海拔记录统计表明(图2),其垂直分布大致在350~4 000 m;其中,约34%的累计分布点在800 m 以下,80%的累计分布在2 000 m以下,剩余20%的分布点在2 000 m 以上。以400 m为单位进行分组的结果显示:400~800 m 出现的分布点最多,有32个分布记录;其次,800~1200 m段的分布记录有29 个;海拔小于400 m 的分布记录最少,仅有1 个。因此,综合上述分析不难看出,微毛樱桃是一种以中高海拔分布为主且耐受高海拔环境的物种。

2.3 分布区气候

根据微毛樱桃地理分布点的气候数据统计显示,分布范围内的年均气温为12.93℃,12.03~13.84℃之间波动。极端高温、极端低温、昼夜温差月均值和年温度变化较差的平均值分别为28.15℃、-3.59℃、10.02℃和31.74℃。从降水来看,年均降水均值为956.05 mm,大部分在881.77~1 030.33 mm;但最大降水量和最小降水量之间差异较大,分别为1 882.00 mm 和184.00 mm。此外,降水量还呈现年内分配不均的特点,最热季降水较多(446.61 mm)而最冷季降水匮乏(54 376 mm)(表1)。此外,年温度变化较差的变异系数最小,为15.17%,该因子对微毛樱桃的地理分布有较大的影响。

表1 微毛樱桃地理分布区的气候因子描述性统计Tab.1 Descriptive statistics of climatic factors in the geographical distribution regions of C. clarofolia in China

2.4 园林应用

随着经济和生活水平的发展,人们对环境的要求越来越高,春季赏花已成了许多城市的主打活动,而微毛樱花多繁密,耐受性强,适合在我国的许多地区进行栽植。近年来,随着国内乡土植物资源的开发和利用不断兴起,微毛樱桃也逐渐受到了人们的关注。微毛樱桃可以群植、孤植、丛植、列植等,是一种优良的绿化树种,可大量用于公园、街心绿地、校园、公路绿化、居住区等。在西南地区的四川、重庆、贵州等地,微毛樱桃因其具有速生性、耐干旱、耐瘠薄等特点,适宜栽植在普通公路、绿化带、隔离带、绿道等处。同时,微毛樱桃还是一种很好的园林观赏树,在城市园林中拥有广阔的应用前景,可广泛应用于不同类型的公共绿地。此外,在林相改造、营造城市周边景观林和城乡绿色通道等方面,微毛樱桃也具有重要的用途。微毛樱桃还是很好的用材树种,其木材材质适合用于家具制造和雕刻。因此,微毛樱桃开发和应用前景广阔,是城市森林景观和绿色通道建设的优良树种之一。

3 结论与讨论

微毛樱桃的水平地理分布格局显示,该物种的分布以西部分布为主,尤其是是四川、重庆、甘肃东南部等地;大体上集中在秦岭、大巴山一代。从西往东,分布点开始呈零星分布,如浙江、福建、安徽等地的分布记录均较少。此外,从西南部的贵州可一直分布至河北地区,该物种的分布跨度也较大。垂直分布格局显示,微毛樱桃以中高海拔分布为主,尤其在600~1 200 m,而上限可达4 000 m;这充分说明了该物种对低温的适应要强于高温。对微毛樱桃黄山地区的群落区系特征的研究表明,该群落的温带特征显著,热带分布成分和世界分布成分所占比例较少,在群落中作用不甚明显[9]。这也从一方面验证了微毛樱桃地理分布的特殊性。因此,推断微毛樱桃是一种喜阳而不耐高温的亚热带-温带树种。

气候是指导引种的基础。树木可根据生物气候相似区进行引种,而这种引种的前提必须建立在对大量气候数据的基础上进行分析。因为,生物气候似是针对某种生物,以其本身对气候环境的要求,根据生物体本身的适宜性所决定的各种气候要素的域值以及与气候环境所能提供条件的吻合程度来衡量其相似程度;所提供的气候条件不仅考察其年平均值、年总量或生长季总量,而且考虑年内分配或所要求时段内的时间分布值[13]。中国学者在对油橄榄(Olea europaeaL.)[14]、赤桉(Eucalyptus camaldulensisDehnh.)[15]、黑木相思(Acacia melanoxylonR.Br.)[16]等经济物种上做了大量的引种工作,为这些目标物种找到了适合的引种地。上述研究工作均表明只有在弄清物种地理分布的前提下,才有可能获得精准的分布区气候数据,进而为后续的成功引种奠定基础。一般而言,气候变异系数越小,越是决定物种分布的关键性因子[17]。分析结果表明,年温度变化较差、极端高温、昼夜温差月均值的变异系数在所选气候参数中最小,分别为15.17%、16.57%和23.53%,因此,它们是限制微毛樱桃分布的关键性因子。结合当前的地理分布格局可以看出,南岭山地以南地区未见有微毛樱桃的分布,足以说明了高温限制了该物种的分布,其生物学特性表现出喜凉爽的属性。这也就不难理解,为什么在高海拔区域还能发现微毛樱桃的分布。本文在获取大量微毛樱桃地理分布记录的基础上,获取了精准的气候数据,为微毛樱桃资源的引种开发保护工作提供了科学参考依据,同时也为微毛樱桃的引种适生区的筛选明确了关键性气候因子。

加大对微毛樱桃资源引种与保护的工作力度。从野外实际调查显示,虽然该物种不论从地理的宏观分布格局,亦或是森林群落的小生境适应性,均表现出较好的耐受性。但是,由于该物种在群落内并不属优势树种,一方面来自种间竞争的压力,另一方面易受到森林采伐、道路开拓、经济林种植等人为活动的影响,部分种群并未得到较好的保护而受到了破坏。因此,建议加大微毛樱桃种质资源圃的建设,对优良种苗进行引种繁育,尤其是实生苗繁育。另外,逐步将微毛樱桃引种至低海拔或平原地区进行,尤其是河北、北京等地樱属植物资源较为匮乏的地区,可加大微毛樱桃在园林中的应用,进一步丰富各地的樱花资源多样性。

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