中国特有种川榛的地理分布格局与气候环境因子的关系分析
2017-06-05王陆军赵天田马庆华肖正东王贵禧
王陆军, 赵天田, 马庆华, 肖正东, 王贵禧,①
(1. 中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局林木培育重点实验室 林木遗传育种国家重点实验室, 北京 100091; 2. 安徽省林业科学研究院, 安徽 合肥 230031)
中国特有种川榛的地理分布格局与气候环境因子的关系分析
王陆军1, 2, 赵天田1, 马庆华1, 肖正东2, 王贵禧1,①
(1. 中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局林木培育重点实验室 林木遗传育种国家重点实验室, 北京 100091; 2. 安徽省林业科学研究院, 安徽 合肥 230031)
采用查询资料和实地调查相结合的方法,收集中国特有种川榛(CoryluskweichowensisHu)的地理分布资料以及各分布区的气象数据;利用Kira温暖指数、Kira寒冷指数、徐文铎湿度指数、Holdrige生物温度、Holdrige可能蒸散率和Holdrige可能蒸散量对川榛地理分布格局与气候水热指标的关系进行研究;并采用主成分分析法对影响川榛分布的气候水热指标进行了分析。结果表明:川榛分布于中国的15个省(自治区、直辖市),水平分布范围为东经102°06′~121°59′、北纬25°11′~37°38′,分布的最北端和最东端均位于山东省牟平县,最南端和最西端分别位于贵州省安龙县和四川省泸定县;垂直分布海拔为300~2 500 m,集中分布海拔为500~1 000 m,主要分布于秦岭、伏牛山、大别山和大巴山等山系。川榛分布区的年均温、Kira温暖指数、年降水量和Holdrige生物温度的最适范围分别为11.24 ℃~17.72 ℃、91.53 ℃·月-1~149.24 ℃·月-1、596.38~1 601.75 mm和11.66 ℃~17.54 ℃,Kira寒冷指数、徐文铎湿度指数、年空气相对湿度、Holdrige可能蒸散量和Holdrige可能蒸散率的均值分别为-6.73 ℃·月-1、9.11、74.81%、860.25 mm和0.89,其分布南界和北界的Kira温暖指数、Kira寒冷指数和年降水量的范围分别为62.90 ℃·月-1~169.10 ℃·月-1、-39.90 ℃·月-1~-1.10 ℃·月-1和425.50~2 058.20 mm;按照Holdrige分类系统,川榛属于暖温带和亚热带湿润森林生命地带类型中的树种,生态适应性较广。主成分分析结果表明:限制川榛地理分布的气候水热条件由高到低依次为低温条件、高温条件、湿度条件,因此,园艺化栽培川榛时可首先考虑1月均温、Kira寒冷指数、极端低温、无霜期和年均温等因素。
中国特有种; 川榛; 地理分布; 气象因子; 水热指标
在全球尺度上,气候因素是影响植物天然分布的限制性因子[1]。在自然界长期进化过程中,不同物种均形成了各自的地理分布格局,植被和物种的分布则是地球气候最鲜明的反映和标志。随人类活动对植物直接和间接干扰程度的逐渐加强及全球气候和地理环境条件的变化,植被分布区域受到不同的影响,因此,分析研究植被地理分布与气候因子的相互关系具有重要的理论和现实意义。目前,国内学者对闽楠〔Phoebebournei(Hemsl.) Yang〕、黄连木(PistaciachinensisBunge)、冷杉属(AbiesMill.)、四川大头茶(GordoniaacuminataChang)、栓皮栎(QuercusvariabilisBlume)、云南红豆杉(TaxusyunnanensisCheng et L. K. Fu)和水青冈属(FagusLinn.)等种类的地理分布格局与气候因子之间的关系进行了研究[2-8],为物种地理分布与气候因子相互关系的研究提供了参考依据。
榛(Corylusspp.)为榛科(Corylaceae)榛属(CorylusLinn.)植物,是重要的经济树种,其种子为世界四大坚果之一;榛仁营养丰富、用途广泛、经济价值高,是加工高端木本膳食油料、各种糕点及巧克力的重要原料。榛属植物共有16种,其中原产中国的有8种2变种,另外还有1个杂交选育的栽培种,即平欧杂种榛(C.heterophylla×C.avellana);目前,已经开发利用的仅有平榛(C.heterophyllaFisch.)和平欧杂种榛,栽培地主要位于东北地区,其他国产榛属种类资源基本处于野生状态[9]。
川榛(CoryluskweichowensisHu)为中国特有种,分布广泛,但多处于野生状态,对其资源的开发利用未受到足够的重视,有关川榛加工利用的研究报道也较少[10]。川榛经济价值较高,其坚果较大、种仁饱满,果仁中脂肪、蛋白质和碳水化合物的含量分别为63.8%、14.2%和6.14%,果仁味香,为优良干果食品,也可用于榨油;其木材坚硬致密,可作为手杖及伞柄等小型木工的原料[11]。在结果习性和坚果特征等方面川榛与平榛较相似,因此,部分学者将川榛作为平榛的1个变种进行分类处理[12-14]。但二者地理分布范围区别较大,川榛主要分布于中国南方地区,而平榛主要分布于中国北方地区,秦岭山脉是2个种地理分布范围的交叠区。作为优质干果树种,了解川榛在中国的分布范围及适宜的气候环境条件,对于川榛的引种、开发及利用具有重要意义;且开展川榛和平榛的地理分布区及其气候条件的研究也对二者的分类和鉴别具有一定的意义。
作者采用查询资料和实地调查等方式收集川榛在中国的地理分布资料及其分布区的气象数据,参照相关的植被分布与气候关系的研究方法[15-16],探讨川榛天然分布区与气候水热指标的关系,了解其天然分布范围内的水热条件状况;在此基础上,采用主成分分析法确定限制川榛自然分布的气候水热指标,以期为川榛野生资源的保护、引种、栽培和开发利用提供基础研究数据。
1 材料和方法
1.1 数据来源
于2008年至2015年,主要通过2个途径获得川榛的地理分布资料:一是查询相关文献、植物志以及中国科学院植物研究所植物标本馆网站(http:∥pe.ibcas.ac.cn)的标本数据等;二是本课题组的野外实地调查。
根据地理纬度在川榛分布区中筛选具有代表性的市、县(区),在《中国县情大全:华东卷》[17]和中国气象数据网(http:∥data.cma.gov.cn)中检索地面累年值月值数据集(1981年至2010年)和地面累年值年值数据集(1981年至2010年),并记录各分布区的经度、纬度、海拔及相关气象数据。
1.2 水热指标计算方法
Kira的热量指数[18]包括Kira温暖指数(WI)和Kira寒冷指数(CI),计算公式分别为“WI=∑(T-5)”和“CI=-∑(5-T)”,式中,T为月平均气温。徐文铎湿度指数(HI)[19]按照公式“HI=P/WI”计算,式中,P为年降水量。参照文献[16],Holdrige生物温度(BT)按照公式“BT=∑TM/12”计算,其中,TM(月平均气温)超过30 ℃的平均温度按照30 ℃计算,低于0 ℃的平均温度按照0 ℃计算;Holdrige可能蒸散率(PER)按照公式“PER=58.93×BT/P”计算,式中,P为年降水量;Holdrige可能蒸散量(PET)按照“PET=58.93×BT”计算。
1.3 统计分析方法
利用Arcgis软件把川榛的主要分布地点标定在1∶1 500 000地形图上,据此分析川榛地理分布特征。采用SPSS 20.0统计分析软件对数据进行分析。
2 结果和分析
2.1 川榛的地理分布格局
[10]及中国科学院植物研究所植物标本馆(PE)的馆藏标本记载,并根据实地调查结果,绘制出川榛在中国的地理分布图,见图1。
由图1可见:全国记载有川榛分布的市、县(区)共93个,水平分布范围为东经102°06′~121°59′、北纬25°11′~37°38′,跨越温带、暖温带和亚热带3个热量带,主要分布于甘肃、陕西、宁夏、四川、重庆、贵州、山东、湖北、湖南、河南、安徽、江苏、江西、浙江和上海等15省(自治区、直辖市)。川榛地理分布区的最北端和最东端分布点均位于山东省牟平县(东经121°59′、北纬37°38′),最南端分布点位于贵州省安龙县(东经105°49′、北纬25°11′),最西端分布点位于四川省泸定县(东经102°06′、北纬29°48′)。垂直分布在海拔300~2 500 m,海拔上限与海拔下限相差2 200 m,集中分布在海拔500~1 000 m,主要分布于秦岭、伏牛山、大别山和大巴山等山系。另外,作者的野外调查结果还显示,川榛主要呈零星分布,集中成片分布的很少。
2.2 川榛分布区气候水热指标分析
川榛分布区的气候水热指标见表1。由表1可见:川榛分布区的年均温为6.60 ℃~19.10 ℃,平均值为14.48 ℃,最适范围为11.24 ℃~17.72 ℃;Kira温暖指数为57.70 ℃·月-1~169.10 ℃·月-1,平均值为120.39 ℃·月-1,最适范围为91.53 ℃·月-1~149.24 ℃·月-1;Kira寒冷指数为-39.90 ℃·月-1~-0.20 ℃·月-1,平均值为-6.73 ℃·月-1;年降水量为425.50~2 058.20 mm,平均值为1 099.07 mm,最适范围为596.38~1 601.75 mm;徐文铎湿度指数的平均值为9.11;年空气相对湿度的平均值为74.81%;Holdrige可能蒸散量的平均值为860.25 mm;Holdrige生物温度的平均值为14.60 ℃,最适范围为11.66 ℃~17.54 ℃;Holdrige可能蒸散率的平均值为0.89。按照Holdrige生命地带分类系统[16],根据川榛分布区气候水热指标,确定川榛属于暖温带和亚热带湿润森林生命地带类型中的树种。
1-6: 分别为安徽省的霍山县、休宁县、岳西县、舒城县、黄山和歙县Huoshan County, Xiuning County, Yuexi County, Shucheng County, Huangshan Mountain and Shexian County of Anhui Province, respectively; 7-18: 分别为甘肃省的康县、华亭县、文县、徽县、宕昌县、天水市、平凉市、武山县、舟曲县、康乐县、清水县和青川县Kangxian County, Huating County, Wenxian County, Huixian County, Tanchang County, Tianshui City, Pingliang City, Wushan County, Zhouqu County, Kangle County, Qingshui County and Qingchuan County of Gansu Province, respectively; 19-28: 分别为贵州省的水城县、清镇市、龙里县、惠水县、安龙县、盘县、遵义县、贵阳市、纳雍县和毕节县Shuicheng County, Qingzhen City, Longli County, Huishui County, Anlong County, Panxian County, Zunyi County, Guiyang City, Nayong County and Bijie County of Guizhou Province, respectively; 29-36: 分别为河南省的嵩县、西陕县、宜阳县、卢氏县、商城县、新县、洛宁县和桐柏县Songxian County, Xishan County, Yiyang County, Lushi County, Shangcheng County, Xinxian County, Luoning County and Tongbai County of He’nan Province, respectively; 37-45: 分别为湖北省的兴山县、神农架林区、房县、丹江口市、宜昌市、竹溪县、麻城县、罗田县和利川县Xingshan County, Shennongjia Forestry District, Fangxian County, Danjiangkou City, Yichang City, Zhuxi County, Macheng County, Luotian County and Lichuan County of Hubei Province, respectively; 46-50: 分别为湖南省的永顺县、新邵县、桑植县、南岳县和新宁县Yongshun County, Xinshao County, Sangzhi County, Nanyue County and Xinning County of Hu’nan Province, respectively; 51-54: 分别为江西省的庐山、九江县、修水县和吉安县Lushan Mountain, Jiujiang County, Xiushui County and Ji’an County of Jiangxi Province, respectively; 55-61: 分别为山东省的牟平县、昆仑山、牙山、鲁山、桓台县、栖霞市和莱阳市Muping County, Kunlun Mountain, Yashan Mountain, Lushan Mountain, Huantai County, Qixia City and Laiyang City of Shandong Province, respectively; 62-72: 分别为陕西省的凤县、宝鸡市、洋县、太白县、勉县、户县、佛坪县、宁陕县、富县、渭南县和眉县Fengxian County, Baoji City, Yangxian County, Taibai County, Mianxian County, Huxian County, Foping County, Ningshan County, Fuxian County, Weinan County and Meixian County of Shaanxi Province, respectively; 73-82: 分别为四川省的茂县、平武县、理县、天全县、南江县、旺苍县、万源市、泸定县、美姑县和宁南县Maoxian County, Pingwu County, Lixian County, Tianquan County, Nanjiang County, Wangcang County, Wanyuan City, Luding County, Meigu County and Ningnan County of Sichuan Province, respectively; 83: 重庆市南川县Nanchuan County of Chongqing City; 84-88: 分别为浙江省的天台县、安吉县、临安县、武义县和泰顺县Tiantai County, Anji County, Li’an County, Wuyi County and Taishun County of Zhejiang Province, respectively; 89-91: 分别为江苏省的东海县、江宁区和宜兴市Donghai County, Jiangning District and Yixing City of Jiangsu Province, respectively; 92: 宁夏回族自治区固原县Guyuan County of Ningxia Hui Autonomous Region; 93: 上海市Shanghai City.图1 川榛在中国的地理分布示意图Fig. 1 Diagram of geographical distribution of Corylus kweichowensis Hu in China
表1 中国川榛分布区的气候水热指标1)
Table 1 Climatic water-temperature index of distribution area ofCoryluskweichowensisHu in China1)
2.3 川榛水平分布界限的水热状况分析
川榛分布的北界位于山东牟平、陕西富县、宁夏固原及甘肃平凉一带;南界位于贵州安龙、惠水、盘县、毕节和纳雍,湖南新宁、南岳和新邵,四川宁南以及浙江泰顺一带(图1)。川榛分布区的北界和南界的水热指标比较结果见表2。由表2可以看出:川榛分布北界和南界的Kira温暖指数的平均值分别为93.86 ℃·月-1和129.36 ℃·月-1,Kira温暖指数的范围为62.90 ℃·月-1~169.10 ℃·月-1;其分布北 界和南界的Kira寒冷指数的平均值分别为-24.94 ℃·月-1和-3.38 ℃·月-1,Kira寒冷指数的范围为-39.90 ℃·月-1~-1.10 ℃·月-1;北界年降水量556.80 mm,南界年降水量1 403.83 mm,年降水量变化幅度为425.50~2 058.20 mm。说明川榛分布区的北界和南界的Kira温暖指数、Kira寒冷指数和年降水量变幅较大,其生态适应性较广。
2.4 中国川榛分布区气候水热指标的主成分分析
对中国川榛分布区的13个气候水热指标进行标准化处理并进行主成分分析,结果见表3。主成分分析结果表明:第1、第2和第3主成分的贡献率分别为59.431%、22.748%和10.938%,三者累计贡献率为93.118%,可以反映影响川榛分布的气候水热指标的主要信息。在第1主成分中,1月均温、Kira寒冷指数、极端低温、无霜期和年均温的载荷较大,定义为低温条件;在第2主成分中,极端高温、7月均温和Kira温暖指数的载荷较大,定义为高温条件;在第3主成分中,徐文铎湿度指数、年降水量和年空气相对湿度的载荷较大,定义为湿度条件。由此可见,影响川榛分布的气候水热条件由高到低依次为低温条件、高温条件、湿度条件。
表2 中国川榛分布区的北界和南界水热指标的比较1)
Table 2 Comparison on water-temperature index between north and south boundaries of distribution area ofCoryluskweichowensisHu in China1)
指标Index北界 Northboundary南界 SouthboundaryXSDMinMaxXSDMinMaxKira温暖指数/(℃·月-1)Kira’swarmthindex/(℃·month-1) 93.8620.9762.90117.10 129.3631.4689.30169.10Kira寒冷指数/(℃·月-1)Kira’scoldnessindex/(℃·month-1)-24.949.80-39.90-16.80-3.383.68-8.80-1.10年降水量/mmAnnualprecipitation556.8092.39425.50648.701403.83455.32865.902058.20
表3 中国川榛分布区气候水热指标的主成分分析结果
Table 3 Result of principal component analysis on climatic water-temperature index of distribution area ofCoryluskweichowensisHu in China
主成分Principalcomponent各气候水热指标的载荷 Loadofdifferentclimaticwater-temperatureindexes1月均温MeantemperatureinJanuary7月均温MeantemperatureinJulyKira温暖指数Kira’swarmthindexKira寒冷指数Kira’scoldnessindex徐文铎湿度指数Xu’shumidityindex年降水量Annualprecipitation年空气相对湿度Annualairrelativehumidity年均日照时数Annualaveragesunshinehour10.9740.4270.7390.9560.1770.4860.508-0.72920.1010.8810.6590.161-0.2220.163-0.0700.52530.1080.0910.0550.1480.9390.8390.751-0.268主成分Principalcomponent各气候水热指标的载荷 Loadofdifferentclimaticwater-temperatureindexes年均温Annualmeantemperature极端低温Extremelowtemperature极端高温Extremehightemperature无霜期FrostlessperiodHoldrige生物温度Holdrige’sbiologicaltemperature特征值Eigenvalue贡献率/%Contributionrate累计贡献率/%Cumulativecontributionrate10.8530.9550.1240.8970.8227.72659.43159.43120.504-0.1220.896-0.0800.5512.95722.74882.17930.089-0.040-0.2270.0710.0831.42210.93893.117
3 讨论和结论
目前,国内榛的园艺化栽培地区主要在北方地区,在南方地区一直处于野生状态,没有得到充分的开发利用。川榛作为榛属植物中国特有种之一,其果仁营养丰富,坚果既可烤食也可榨油,具有较高的开发和利用价值[14]。研究结果显示:川榛主要分布在中国的15个省(自治区、直辖市),集中分布于南方地区,水平分布范围为东经102°06′~121°59′、北纬25°11′~37°38′,垂直分布在海拔300~2 500 m,集中分布于海拔500~1 000 m的区域,水平和垂直分布跨度均较大,说明川榛生长适应性较强。川榛坚果具有较好的经济性状,经作者测定(未发表数据),川榛坚果单果质量0.46~2.48 g、平均直径13.47 mm、出仁率21.5%~60.0%,这些性状均接近平榛。在进行一定选优的基础上,川榛既可作为野生资源加以栽培利用,又可作为杂交育种的亲本材料,具有潜在的利用价值。作者连续5年对秦岭和大别山等地区的实地调查结果显示:由于人为干扰、物种竞争和气候等因素影响,川榛分布范围持续减小,自然分布的海拔下限逐渐上升,在山区逐渐集中分布于林缘、溪沟谷处;土壤为红壤、黄壤、黄棕壤和山地棕壤等,呈中性至微酸性。长期以来,国内学者对川榛研究较少,有关其遗传进化、历史起源、分布中心和核心种质构建与评价一直未予研究,这些也是今后的研究方向。
气候是影响物种地理分布的关键因素,在植物长期进化过程中,植物生长区域与气候形成适应格局。研究植物与气候关系的方法很多:孟猛等[21]对国内外学者提出的22种湿润指数的计算方法和应用进行总结和评述,并结合国内实际情况,筛选出3种简单实用的方法;张新时等[15-16]介绍了Penman、Kira、Thornthwaite和Holdrige 4种最重要且较成功的可能蒸散(PE)计算方法及植被-气候分类法;徐文铎[19]在Kira指数基础上,提出湿度指数。但不同计算方法所需的气象资料不同,加之气象数据资料不全面,很多方法不能应用。国内学者利用Kira指数详细研究了中国植被与气候的关系,并对植被地带类型进行了划分,得出了较好的结果[22-24];张新时等[15]利用Holdrige指数研究中国植被类型与气候关系,认为该指数与中国地带性植被类型具有较好的对应性,也便于与国际上植被-气候的关系进行统一对比。综合考虑以上2个指标在中国植被与气候关系研究中的适用性、计算简便性和资料易得性,作者采用Kira温暖指数、Kira寒冷指数、Holdrige生物温度、Holdrige可能蒸散量、Holdrige可能蒸散率和徐文铎湿度指数等水热指标及其他单一气象指标分析川榛的地理分布格局特征。通过分析川榛地理分布区的各项气候水热指标,按照Holdrige生命地带分类系统,确定川榛属于暖温带和亚热带湿润森林生命地带类型中的树种,喜温暖湿润气候环境,与平榛(喜冷凉气候且耐旱[25])有明显区别,可见二者对气候环境的需求不同。
主成分分析结果表明,影响川榛地理分布的气候水热条件由高到低依次为低温条件、高温条件、湿度条件,因此,选择川榛园艺化栽培地点应首先考虑1月均温、Kira寒冷指数、极端低温、无霜期和年均温等因素。川榛分布北界和南界Kira温暖指数的范围为62.90 ℃·月-1~169.10 ℃·月-1,Kira寒冷指数的范围为-39.90 ℃·月-1~-1.10 ℃·月-1,年降水量的范围为425.50~2 058.20 mm。综合研究结果显示:川榛分布北界和南界Kira温暖指数、Kira寒冷指数和年降水量的范围比较宽,生态适应性较广。本研究结果可作为川榛适生区引种和利用的参考依据。
参考文献:
[1] WOODWARD F I, WILLIAMS B G. Climate and plant distribution at global and local scales[J]. Plant Ecology, 1987, 69: 189-197.
[2] 葛永金, 王军峰, 方 伟, 等. 闽楠地理分布格局及其气候特征研究[J]. 江西农业大学学报, 2012, 34(4): 749-753.
[3] 符 瑜, 潘学标, 高 浩. 中国黄连木的地理分布与生境气候特征分析[J]. 中国农业气象, 2009, 30(3): 318-322.
[4] 王清春, 李 晖, 李晓笑. 中国冷杉属植物的地理分布特征及成因初探[J]. 中南林业科技大学学报, 2012, 32(9): 11-15.
[5] 孙 凡, 钟章成, 李旭光. 四川大头茶地理分布与环境水热状况的关系[J]. 热带亚热带植物学报, 1998, 6(4): 315-322.
[6] 王 婧, 王少波, 康宏樟, 等. 东亚地区栓皮栎的地理分布格局及其气候特征[J]. 上海交通大学学报(农业科学版), 2009, 27(3): 235-241.
[7] 苏建荣, 张志钧, 邓 疆, 等. 云南红豆杉的地理分布与气候关系[J]. 林业科学研究, 2005, 18(5): 510-515.
[8] 洪必恭, 安树青. 中国水青冈属植物地理分布初探[J]. 植物学报, 1993, 35(3): 229-233.
[9] 张宇和, 柳 鎏, 梁维坚, 等. 中国果树志·板栗 榛子卷[M]. 北京: 中国林业出版社, 2005: 202-214.
Fairey Philip[14]等提出了在室外环境影响下的空气源热泵热水机组的季节能效比影响因素,并给出了空气源热泵热水机组的性能系数方法。
[10] 马庆华, 霍宏亮, 陈 新, 等. 川榛遗传资源分类、分布及其研究利用现状分析[J]. 植物遗传资源学报, 2014, 15(6): 1223-1231.
[11] 陈 嵘. 中国树木分类学[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1959: 175.
[12] 胡先啸. 中国森林树木图志: 第二册[M]. 北京: 静生生物调查所, 1948: 61-82.
[13] 俞德浚. 落叶果树分类学[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1984.
[14] 梁维坚. 我国榛属植物资源及利用[J]. 经济林研究, 1987(增刊): 75-78.
[15] 张新时, 杨奠安, 倪文革. 植物的PE(可能蒸散)指标与植被-气候分类(三): 几种主要方法与PEP程序介绍[J]. 植物生态学与地植物学学报, 1993, 17(2): 97-109.
[16] 张新时. 研究全球变化的植被-气候分类系统[J]. 第四纪研究, 1993(2): 157-169.
[17] 中华人民共和国民政部, 中华人民共和国建设部. 中国县情大全: 华东卷[M]. 北京: 中国社会出版社, 1993.
[18] 张新时. 植物的PE(可能蒸散)指标与植被-气候分类(一): 几种主要方法与PEP程序介绍[J]. 植物生态学与地植物学学报, 1989, 13(1): 1-9.
[19] 徐文铎. 吉良的热量指数及其在中国植被中的应用[J]. 生态学杂志, 1985(3): 35-39.
[20] 洪必恭, 李绍珠. 江苏主要常绿阔叶树种的分布与热量关系的初步研究[J]. 生态学报, 1981, 1(2): 105-111.
[21] 孟 猛, 倪 健, 张治国. 地理生态学的干燥度指数及其应用评述[J]. 植物生态学报, 2004, 28(6): 853-861.
[22] 刘春迎. KIRA指标在中国植被与气候关系研究中的应用[J]. 植物生态学报, 1999, 23(2): 125-138.
[23] 倪 健. KIRA指标的拓展及其在中国植被与气候关系研究中的应用[J]. 应用生态学报, 1997, 8(2): 161-170.
[24] 方精云. 我国森林植被带的生态气候学分析[J]. 生态学报, 1991, 11(4): 377-387.
[25] 梁维坚. 中国野生榛属植物的调查研究[J]. 辽宁林业科技, 1989(1): 45-52.
(责任编辑: 张明霞)
Analysis on relationship between geographical distribution pattern of Chinese endemic speciesCoryluskweichowensisand climatic environmental factors
WANG Lujun1,2, ZHAO Tiantian1, MA Qinghua1, XIAO Zhengdong2, WANG Guixi1,①
(1. Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of State Forestry Administration, State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China; 2. Anhui Academy of Forestry, Hefei 230031, China),
J.PlantResour. &Environ., 2017, 26(1): 77-83
Geographical distribution data of Chinese endemic speciesCoryluskweichowensisHu and meteorological data in its distribution area were collected by combined methods of literature investigation and filed survey; relationship between geographical distribution pattern ofC.kweichowensisand climatic water-temperature indexes was studied by Kira’s warmth index, Kira’s coldness index, Xu’s humidity index, Holdrige’s biological temperature, Holdrige’s potential evapotranspiration rate and Holdrige’s potential evapotranspiration; climatic water-temperature indexes which influence distribution ofC.kweichowensiswere analyzed by principal component analysis. The results show thatC.kweichowensisdistributes in 15 provinces (autonomous regions, municipalities) of China, its horizontal distribution range is the area of east longitude 102°06′-121°59′ and north latitude 25°11′-37°38′. Its northernmost and easternmost distribution boundaries both locate in Muping County of Shandong Province, while its southernmost and westernmost boundaries locate in Anlong County of Guizhou Province and Luding County of Sichuan Province, respectively. Its vertical distribution elevation is 300-2 500 m with the concentrated distribution elevation 500-1 000 m, andC.kweichowensisis mainly distributed in Qinling Mountains, Funiu Mountain, Dabie Mountains and Daba Mountains, etc. The optimum ranges of annual mean temperature, Kira’s warmth index, annual precipitation and Holdrige’s biological temperature indistribution area ofC.kweichowensisare 11.24 ℃-17.72 ℃, 91.53 ℃·month-1-149.24 ℃·month-1, 596.38-1 601.75 mm and 11.66 ℃-17.54 ℃, respectively; mean values of Kira’s coldness index, Xu’s humidity index, annual air relative humidity, Holdrige’s potential evapotranspiration and Holdrige’s potential evapotranspiration rate are -6.73 ℃·month-1, 9.11, 74.81%, 860.25 mm and 0.89, respectively; ranges of Kira’s warmth index, Kira’s coldness index and annual precipitation of its south and north distribution boundaries are 62.90 ℃·month-1-169.10 ℃·month-1, -39.90 ℃·month-1- -1.10 ℃·month-1and 425.50-2 058.20 mm, respectively. According to Holdrige’s classification system,C.kweichowensisis a tree species of humid forest life zone type in warm temperate and subtropical zone, which has a wide ecological adaptability. The principal component analysis shows that climatic water-temperature conditions which constrain geographical distribution ofC.kweichowensisare in the order of low temperature condition, high temperature condition, humidity condition from high to low. Therefore, factors such as mean temperature in January, Kira’s coldness index, extreme low temperature, frostless period and annual mean temperature should be primarily considered when horticulturally cultivatingC.kweichowensis.
Chinese endemic species;CoryluskweichowensisHu; geographical distribution; meteorological factor; water-temperature index
2016-07-11
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2017ZA004-9); 国家自然科学基金资助项目(31500555); 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2016QB003)
王陆军(1984—),男,安徽凤阳人,博士研究生,助理研究员,主要从事经济林栽培及育种方面的研究。
①通信作者E-mail: wanggx0114@126.com
Q948.2; Q949.736.2; S664.4
A
1674-7895(2017)01-0077-07
10.3969/j.issn.1674-7895.2017.01.10