雪椿種源地和引種地氣候研究

吳雅文　姚兵　白天　賈慧文　劉震

摘要：為探明雪椿Camelliajaponiea vat.deeumbens引種到鄭州的可行性，根據(jù)“氣候相似性”原理，調(diào)查和分析雪椿的種源地和引種地4個(gè)城市的氣溫、降水量和相對(duì)濕度等氣候因素。結(jié)果表明：鄭州和雪椿種源地的溫度和濕度不存在顯著性差異，僅降水量差異顯著。因此被引種到鄭州的雪椿，需要通過(guò)必要的控水管理，才能逐漸適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颉?/p>

關(guān)鍵詞：雪椿；種源地；氣溫；降水量；相對(duì)濕度

雪椿，常綠闊葉小喬木，又名雪茶花，屬山茶科山茶屬，是山茶的一個(gè)變種。1947年日本本田正次博士，將雪椿與山茶分開作為另議新種，并命名為。而雪茶花之名乃是日本柳田由藏氏以雪椿的名字介紹于日本林學(xué)會(huì)志，而后便沿用雪椿之名。我國(guó)大部分山茶屬植物分布于華南及長(zhǎng)江流域，絕大多數(shù)茶花品種難以在長(zhǎng)江以北地區(qū)裸地栽培。而雪椿卻可以生長(zhǎng)在較高緯度，并且在冬季綻放美麗的花朵。2011年河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院從日本引入雪椿，期望為北方園林綠化增添色彩。

近年來(lái)，隨著生活水平的提高，人們對(duì)園林綠化的要求越來(lái)越高，更注重城市綠化的美感。因此在較高緯度的城市園林中，常綠觀賞花卉的引種和應(yīng)用越來(lái)越受到重視。但是每一物種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)范圍迥異，只有在適宜范圍內(nèi)進(jìn)行引種，才有可能成功。溫度、水分、光照、土壤、海拔、生物關(guān)系是制約植物分布的關(guān)鍵因素，也是影響植物引種成敗的重要指標(biāo)。種源地與引種地之間的氣候差異越小，引種成功的可能性就越大。本研究即根據(jù)“氣候相似性”理論，調(diào)查和分析研究了雪椿的種源地——盛岡市、東京市、津市和引種地鄭州4個(gè)城市的氣候因素，證明雪椿引種的可行性，以期為雪椿在鄭州的引種馴化提供理論基礎(chǔ)。

1.雪椿生物學(xué)特性

雪椿是一種分布在日本海沿岸的山茶花（圖1），其形態(tài)特征明顯不同于其他山茶種類，生態(tài)學(xué)特征更是顯著不同于其他物種，若將這些特性引入到普通山茶花中，可以改善和加快山茶花的繁育。雪椿株高2-3m，樹呈橫張型，花多為紅色。其耐寒性較強(qiáng)，花色別致，往往在臘雪未融化前冒寒盛開，深受日本人民喜愛(ài)。雪椿與普通山茶相比，枝條較柔軟，側(cè)枝較多；葉片較薄且大，長(zhǎng)10-20 cm，色亮綠，鋸齒較大，網(wǎng)狀葉脈明顯；葉柄7-10 mm，較短，兩側(cè)具粗毛；種子淡褐色，較一般山茶種子大。雪椿花大形奇，花瓣薄，多為紅色，稀白色，然白花者才是名符其實(shí)的雪椿。

2.雪椿種源地及引種地氣候概況

雪椿原生于日本本州海岸山間多雪地帶，主要分布于巖手縣、秋田縣至滋賀縣北部，為適于多雪寒冷地帶類型。目前在日本的分布范圍為北至冬季多雪的日本海氣候的巖手縣，南至東海型氣候的三重縣。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)雪椿引進(jìn)的種源地為日本的盛岡市、東京市和津市，3市緯度從北至南分別為39°N、35°N和34°N（圖2）。

盛岡處巖手縣內(nèi)陸、北上盆地中央，為內(nèi)陸性氣候。盛岡地方氣象臺(tái)記錄的歷史最高氣溫達(dá)37.2%、最低氣溫為-20.6%，夏季和冬季晝夜溫差較大。東京屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明、降水充沛，夏季受東南季風(fēng)影響降水較多，冬季則降雪較少，年均氣溫15.6℃，年降水量約1 400 mm。津市屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候，氣候溫和，四季分明，夏熱冬冷，年均氣溫16.4℃，年最高氣溫39.1℃，最低氣溫-3.9℃，年降水量約1 600 mm，全年降水主要集中在5-9月。

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)試驗(yàn)基地位于河南省鄭州市（113°38′E，34°47′N），屬暖溫帶-北亞熱帶過(guò)渡型大陸性季風(fēng)氣候。冷暖適中，四季分明。春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季晴朗日照長(zhǎng)，冬季寒冷少雨。年均氣溫14.4℃。

2.14個(gè)城市的氣溫比較

由圖3可知，盛岡、東京、津市和鄭州4個(gè)城市均四季分明，高溫出現(xiàn)在夏季的七八月份。盛岡、東京和津市3市的最高溫出現(xiàn)在8月，東京最高，為27.4℃；津市次之，為26.8℃；盛岡最低，為23.4℃。鄭州最高溫出現(xiàn)在7月份，為23.1℃。4個(gè)城市的低溫均出現(xiàn)在1月份，鄭州的最低，為-3.7℃；東京的最高，為6.1℃。

由圖4可知，鄭州6月、7月、8月的平均最高溫度均超過(guò)300c，分別為31.7℃、32℃和30.5℃；盛岡、東京和津市的平均最高溫度出現(xiàn)在8月份，分別為28.3℃、31.1℃和31.2℃。冬季東京和津市的平均最高溫度可達(dá)10℃左右，鄭州為5℃左右，而盛岡僅2℃左右。

由圖5可知，夏季平均最低溫度最高的城市為東京和津市，為24.5℃；鄭州次之，為23℃；盛岡最低，為19.6℃。在冬季，盛岡1月、2月、3月和12月平均最低溫度均低于0℃，鄭州1月、2月和12月均低于0℃，東京和津市均高于0℃。

2.2各種源地及引種地平均降水量與濕度比較

由圖6可知，盛岡、東京、津市和鄭州4個(gè)城市都是夏季降水量最多，冬季降水量最少。夏季降水量最高的城市為津市，出現(xiàn)在9月份，為273.1 mm；東京次之，209.9 mm，在9月份；第三是盛岡，185.5mm，在7月份；第四是鄭州，147.7mm，在7月份。冬季降水量最低的城市為鄭州，為9.4 mm，在12月份；第二是津市，為38.5 mm，在12月份；第三是盛岡，為48.7 mm，在2月份；第四是東京，為51 mm，在12月份。由圖7可知，夏季4個(gè)城市的相對(duì)濕度相差不大，6月份鄭州濕度較低為62%，8月東京濕度較低為71%。冬季4個(gè)城市的相對(duì)濕度差異明顯，相對(duì)濕度最低的城市為東京，為49%；第二是鄭州，為59%；第三是津市，63%；第四是盛岡，為65%。

2.34個(gè)城市氣候因素的多重比較

根據(jù)4個(gè)城市的氣候因素?cái)?shù)據(jù)（日本氣象廳和我國(guó)鄭州氣象廳公布資料，統(tǒng)計(jì)范圍為1980-2010年），通過(guò)SPASS17軟件對(duì)其進(jìn)行多因變量方差分析，結(jié)果見(jiàn)表1?？芍?.05的顯著水平進(jìn)行檢驗(yàn)，4個(gè)城市之間的平均氣溫、平均最高溫度和平均最低溫度差異不顯著，P值均大于0.05。但降水量和相對(duì)濕度在這4個(gè)城市之間的差異顯著，降水量的P值為0.005，相對(duì)濕度的P值為0.001，均小于顯著水平0.05，進(jìn)一步檢驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表2。

通過(guò)Duncan檢驗(yàn)可以得出，4個(gè)城市的溫度差異不明顯；降水量差異顯著；盛岡和東京的相對(duì)濕度差異顯著，津市和鄭州處于兩者之間。

3.結(jié)論與討論

隨著植物引種和馴化的快速發(fā)展，引種馴化的理論也不斷豐富。德國(guó)著名林學(xué)家、慕尼黑大學(xué)教授邁爾（MayT H.）在1906年和1909年發(fā)表的《歐洲外地園林樹木》同和《自然歷史基礎(chǔ)上的林木培育》兩部著作的基礎(chǔ)上提出“氣候相似理論”是樹木引種的最基礎(chǔ)理論。他強(qiáng)調(diào)植物與環(huán)境關(guān)系密切，應(yīng)以自然科學(xué)為基礎(chǔ)，遵循自然界的客觀規(guī)律，從引種地區(qū)氣候相近的自然分布區(qū)去選擇對(duì)象，從而獲得植物引種的最大成功。溫度因子最顯著的作用是支配植物的生長(zhǎng)發(fā)育，限制植物的分布；最低溫度、最高溫度、平均溫度是林木引種的3個(gè)熱量指標(biāo)。年降水量決定植被類型，季節(jié)分布或月降水量與生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)，提供植物生存必要的水分。因此在關(guān)鍵氣候因素——溫度和水分相似的區(qū)域間進(jìn)行引種，才較可能成功。

通過(guò)對(duì)雪椿種源地和引入地的氣候調(diào)查與分析，得出3個(gè)主要結(jié)論：第一，4個(gè)城市的平均溫度、平均高溫和平均低溫不存在顯著差異第二，4個(gè)城市的相對(duì)濕度差異顯著，主要在盛岡與東京之間，鄭州介于兩者之間；第三，4個(gè)城市的降水量差異顯著，其中鄭州最低，且顯著低于其他三市?？梢?jiàn)4個(gè)城市的氣候相似性較高。通過(guò)比較4個(gè)城市的相對(duì)濕度和降水量，可以表明雪椿的生長(zhǎng)范圍受當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度的制約不大，制約其能否在鄭州正常生長(zhǎng)的決定性因素是降水量而非相對(duì)濕度。

雖然降水量為決定性因素，然植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性不僅僅取決于種源地與引種地的氣候差異，栽培措施管理的作用也很大。利用小地形與小氣候、采取防護(hù)性措施（防風(fēng)、防寒、防旱、防高溫日灼等）可保護(hù)引進(jìn)樹木，為其提供較好的適生條件，使其更好更快地適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件。因此在引種過(guò)程中，采取必要的控水管理，可有效使雪椿逐漸適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，使其在鄭州的室外正常生長(zhǎng)，從而達(dá)到在引種地長(zhǎng)期生存的目的。endprint