全 文 ：2的 1 按树科技 第 1期
邓恩按在澳大利亚 、 中国
和中南美洲的栽培候适宜性的确定
oT m J
o v
an
o v i e
,
R o g e r A n 10 l d
, r
r r e v or b o o ht
(澳大利亚联邦科工组织林业和林产品部 )
摘 要 运用为澳大利亚研制的内插法确足 了邓恩按天然分布区的气候条件 ,然后用气候内插关联法检测了非洲 、 中南
美洲 、 中国及澳大利亚邓恩按成功生长的试验点 , 并确定了这个树种天然分布区以外的气候适宜区 ,对原先的气候模型进行
了校正 , 给出了显示其在澳大利亚 、中国和中南美洲气候适宜区域的地图。
关键词 邓思按 , 气候模拟 . 树种一地点匹配
筒介
中国 、澳大利亚和南美洲的人工林面积
正在迅速提高 , 据估计 , 中国 19 5 年按树的
种植面积就超过 6 7〕 I 幻 公顷 , 且预计这个数
字到 2以X) 年将超过 1 百万公顷 。 在澳大利
亚 ,工业界和政府联合倡议 , 到 20 20 年将 目
前的人工林面积 (约 l or 万公顷 )提高两倍 。
要达到这个目标 ,最好 的办法就是扩大按树
的造林面积 。
在这样的入工林面积犷履计划中 ,有一
个具备扮演重要角色潜力的按树树种 , 那就
是邓恩按 。 这个树种生长速度快且有一定的
耐霜冻能力 ,适合生产纸浆和用作锯材 。 虽
然它的天然分布区相对较窄 ,但在澳大利亚
等地的试验和南美的小规模商业化种植都证
明 : 和诸如巨按那样已广为种植的按树树种
相比 ,在很多环境下 ,它都有更好的速生性和
成活率 。 这里把邓恩按选作研究对象 , 目的
是确定它的气候适宜区域 , 以扩大它作为速
生造林树种在澳大利亚 、 中南美洲和中国的
应用 。
内插法可 以对的远离气象站的种植地的
气候进行预测 , 如果这个气候符合树种的气
候要求 , 还可很容易地进行分析 。 用这个方
法获得邓恩按的天然分布区和它在中国 、 非
洲 、南美和澳大利亚成功及失败试验地的气
候数据 ,对这些数据进行分析后得到这个树
种的气候极限的校正模型 。 有了校正模型 ,
运用气候内托关联法就可鉴别出澳大利亚 、
中国和中南美洲具备相似气候条件的地带 ,
这些地带都是具备营造高产邓恩按林潜力的
地方 。
天然分布和用途 .
邓恩钱属高大乔木 , 只分布在新南威尔
士东北和昆士兰东南的有限区域内 (如图 1 ) 。
在这个区域中 ,它的分布是不连续的 ,是
两个完全独立的群体。 它主要分布在雨林的
边缘 ,偏好肥沃的玄武岩土壤或冲积土 。 这
个树种能适应各种坡向 ,但在西北坡向较少 ,
生长的海拔可从 中厌)米到 650 米 。 据估计 ,它
目前的天然林分的面积不足 80 , (拟〕公顷 ,并
因此被列人稀有树种的行列 。
相对来说 ,邓恩按算是一个新兴的造林
树种 ,在已广为种植的巨按因冬季霜冻受限
制的地方 , 它作为替作树种越来越受欢迎 。
在南非的试验 已发现 , 邓恩按的耐霜冻和耐
早能力均优于 巨按 。 在中国 ,广西的几个邓
恩按试验都显示 , 这个树种很适合在中国中
DOI : 10. 13987 /j . cnki . askj . 2001. 01. 007
邓恩按在澳大利亚 、 中国和中南美洲的栽培候适宜性的确定
南部某些地区营造丰产林 ,这些地区属夏雨
型气候 , 冬季寒冷且经常有霜冻 。 因为它有
较高的生长速度和 良好的木材性质 ,所以在
巴西南部也被认为是极具推广潜力的树种 。
除了生长较好和具备一定的耐霜冻能
力 ,邓恩按木材还有较广泛的用途 。 巴西的
一些森工企业认为它适合制浆 ;最近 , 因其木
材密度较高 , 阿根廷的试验结论甚至认为它
比巨按还适合生产纸浆 。 邓恩按园木也可用
来生产轻型建筑用材和板材 。
虽然这个树种的天然分布有限 , 其中还
是存在重要的遗传变异 , 但更重要的变异来
源是同一种源内不同家系间的差异 。 相对来
说 . ,这个树种种源间显著的生长差异显得不
很重要 。 这个树种内现存的变异 , 是对它的
适应性和生长进行选择和遗传改良的潜力所
在 。
留 1 . 邓恩按天然分布区示意图
研究方法
邓恩按天然分布地的信息是从 CS IR O林业和林产品部的澳大利亚林木种子中心数据库中
摘录的 ,这个数据库储存了大量澳大利亚本地树种的种子采集方面信息 , 记录了每个树种的天
然分布区种子采集点纬度 、 经度 、海拔等方面的数据 。 从数据库中获取邓恩按的信息后 , 用
五S口O以肘 系统估算各个点每月气候的平均值 ;随后用 C尤月引钊刀 2 系统算出全分布区的气候范
围值 ,数值由 7 个影响树木生长的重要因子组成 (见表 l)
2 (X) l 按树科技 第 1 期
表 1 邓思按天然分布区的 7 个生物气候参数
序号 生物气候参数 最高值
年均降雨量
降雨规律
旱季长度
最热月份的最高平均温度
最冷月份的最低平均温度
年均气温
绝对最低气温
最低值
斜s l l n l l 195( 场口
夏季降雨
0
24 ℃
一 0
.
5℃
14 ℃
一 5℃
2个月
·
29 ℃
7℃
18℃
10℃
算出的结果 以气候模型的形式输人
AUs G RD 系统 , 并用常规的 5 微格法 , 把结果
和全澳大利亚 4 , x泊个地点的气候估算值进
行比较 。 图 2 中的黑色部分标出的是 : 所有 6
个气候范围值都在邓恩按天然分布区界限值
内的点 ,而淡灰色部分则在这个界限之外 。
对成功试验点的气候分析
利用 CS扭O 林业和林产品部与澳大利亚
国立大学资源和环境研究中心联合开发的气
候内插界面 , 对南美 、 非洲 、澳大利亚和中国
共四个地区成功引种试验点的气候评估值进
行了确定 。 从 以上四个地区中选点 , 将其 6
个主要气候因子和邓恩按天然分布区的进行
了比较 , 如果有 2 个或更多试验点的环境有
气候值超出其天然分布区原始值的范围 ,则
对这个树种的气候模型进行修改 。
图 2 .根据邓恩按天然分布区内气候条件推
断的
该树种在澳大利亚栽培的气候适宜区 (黑
色部分 )
结果
中国广西的柳州沙塘和桂林直到 5 年生
时的生长数据都表明 :邓恩按适应夏季降雨
为主 、 冬季降霜频繁的地区 。 应用 `双忍忍浑系
统对沙塘和桂林的气候进行了评估 , 得到它
们最热月份的最高平均温度分别是 32 ℃和
31 ℃ ,这使天然分布区相应因子 29 ℃这个值
有了一点扩展 。
据巴西 凡爪 iar 和 co uot 的报道 , 从巴西
4个试验点 3 年半生数据来看 ,邓恩按的高生
长位居 6 个按树树种的前 3 名 。 用 IA 刀N 系
统对以上试验点的气候进行检验 , 结果表明
邓恩按能经受的最冷月的最低温度的上限的
最大值是 17 ℃ , 这超出了它的天然分布区相
应值的范围 ;同时 ,其中 3 个点的年均气温也
超出其天然分布区相应值的上限近 3℃ 。 对
Q配 a 报道的巴西另 18 个地点的值也作了检
验 ,但其所有气候值都在校正气候模型范围
内。
在澳大利亚 , 新南威尔士的大部分现有
邓恩按人工林都在模型预侧的气候适宜区
内。 最近 , 也有一些成功的试验林是建立在
降雨量大大少于预侧要求雨 t 的地区 , 但它
们的成功很大程度上是因为有充足的辅助灌
溉 ,有这种灌概林的地方有 : 新南威尔士的
邓恩按在澳大利亚 、 中国和中南美洲的栽培候适宜性的确定
De lin 咖 in 和 1较王韶 a 肠器 a , 维 多利 亚 的
oK
o lr on g
。 这些地点的气候评估值中 ,最热月
的最高温度比天然分布区的高近 3℃ ,这和中
国的桂林和沙塘的气候评估结果是一致的 。
南非一系列寒冷及干旱试验点的结果显
示 :如果作短周期经营 ,邓恩按的表现要优于
巨按 。 与此相似 , D
~
的报道的说 , 在南
非 3个海拔高于 14仪)m 的干冷试验点的树种
试验中 ,邓恩按的生长表现良好 , 但由于遭按
树象鼻虫害 ,树种间不好作比较 。 南非所有
这些试验点的气候值 ,包括各种温度 、年均降
雨量等 ,都在这个树种天然分布区的气候参
数范围内。 然而 ,其中有 2 个点的旱季可能
长达 5 个月 ,这 比其天然分布区的 2 个月和
不足 2 个月的旱季长度要长得多 。
在南非 L毋 和 叙e onP i解 的试验中 , 邓恩
按的生长是 14 种按树中最好的。 这两个试
验点的旱季长度 ,都大约为 4 个月 ,是仅有的
超出其天然分布区气候范围的因子 。 津巴布
韦一些试验点的环境看来是很适合邓恩按
的 ,因为 oJ h n eM ik le 林业研究站 5 年生邓恩
按的平均树高达 lZ m 、平均胸径达 18 cln 。 在
那里 , 长达 6 个月的旱季长度 , 也是唯一超过
这个树种天然区范围的气候因子 。
对邓恩按栽培失败的信息也进行了资料
检索 。 在斯里兰卡的 7砚 a 切菇el 。 茶叶研究所
和 iP u~ 。 ,
a , 邓恩按不是生长表现差就是
成活率低 。 出版物中无法得到这两个点的详
细气候资料 ,但可以肯定 , aT la 二 ak el 。 点的树
苗质量和造林方法都有问题 。 iP at ma ur 、 a 的
土壤 ,包括某些点的水浸间题 , 可能是导致失
败的原因 。 邓恩按在中国南方的广西东门的
引种也是失败的 , 目前还不知道导致失败的
原因 ;当用叙en 系列对那里的气候进行分析
时 ,系统预测它是不适合邓恩按的 , 因为它的
年均气温的最高值 ( 2 . 6℃ )恰恰在允许范围
的上限之外 。 这是那里唯一的在推荐范围之
外的气候因子 。
综合邓恩按作为外来树种试验的所有结
果 ,就可以得到一套这个树种的校正的气候
范围 (表 2 ) 。 在校正后的范围中 ,和天然范围
中一样的只有年均降雨量和年度降雨规律两
个参数 。
表 2 校正后的邓恩按生物气候参数
表号 生物气候参数
年均降雨量
降雨规律
旱季长度
最热月份的最高平均温度
最冷月份的最低平均温度
年均气温
绝对最低气温
最低值
斜 s n . n
最高值
19 5 0I n
l
夏季降雨
0
25 ℃
一 0
.
5℃
14℃
一 5℃
5 个月
3 1℃
17℃
2 ℃
10 ℃
在中国 、澳大利亚和南美辨认生长适宜区
2 (X) 1 按树科技 第 l 期
如“ 表 2 ” 的校正后的气候要求 ,被用来制
作邓恩按在澳大利亚 、 中国和中南美洲栽培
的气候适宜区地图 (见图 3 、 4 、 5 ) 。 在澳大利
亚的适宜地区包括东部沿海的大部地 区 , 并
沿海岸向北延伸到昆士兰的北部 。 图中还显
示 , 这个 区域 .在 昆 士 兰 中部深人 内陆 约
4田km , 这包括 了 aC arn 、 n 国家公园靠 近
R o ma 的部分地区 。 象在新南威尔士内陆的
eD in 峋 iu n 那样目前有邓恩按试验林的地方 ,
并没有被认作适宜区 , 因为那里的 自然降雨
最远低于这个树种的要求 。象 eD iln 匆iu n 那样
的干旱地区 ,人工林都要依靠灌溉才能生存 。
图 3 . 根据校正后的邓恩按气候范围推断的
该树种
在澳大利亚栽培的气候适宜区 (黑色部分 )
在中国的适宜区包括南部地区和四川盆
地 (图 4) 。 这里是保守地用 一 5℃作为绝对最
低温度 (肠 e en 气候作图系统的气候因子 7)
的下限 ,而绝对最低温度估算 (用澳大利亚的
内插关联法 )显示 ,邓恩按的很多天然分布点
都经历过 一 5 . 5 ℃的绝对低温 。
在中南美洲 , 邓恩按栽培的气候适宜区
包括巴西和阿根廷的大片地区 ,这些地区也
正是这个树种绝大部分被报道过的种植点的
所在地 。 图中还显示了其他一些适宜区 , 包
括在安第斯山和委内瑞拉的一些高海拔区 ,
还有加勒比和深人到墨西哥北部的中美洲地
区 。
讨论
对于天然分布范围有限 、 又只在少量地
点做过试验的树种 , 一般都很难推断它的潜
在栽培适宜区 。 然而 , 如今有了计算机技术
和改进的气候内插法 (可评估远离气象站的
地点的气候 ) ,我们对各树种的气候要求方面
的了解也加深了 。 这种方法上面 已作了介
绍 ,需要强调的是 ,它提供的只是在澳大利亚
等地挑选适合邓恩按生长地的初步方向。 如
果能融人更多的试验数据 , 结合诸如树种生
长的喜好土壤等其他因子的分析 , 将会有力
地加强我们对树种生长要求的认识 。
这些分析的目的是给出一套简单的气候
要求模型 ,使即使是发展中国家的林业工作
者都可应用。 然而这套模型的基础 , 只是由
月均气温和降雨量等数据计算而得的简单气
候因子 ,而象蒸发量或土壤水分的蒸腾蒸发
总量这样的复杂数据 , 对确定特定的环境是
非常重要的 ,但是 ,世界各地测定蒸发量的方
法各不相同 , 而且测定只在相对较少的地方
进行 ,很多可能有潜力的栽培点因在偏远地
区而没有这类数据 。
很多按树造林树种的不同种源间在任一
试验点上都存在显著的生长差异 , 对这样的
树种 ,推断它在天然分布区 以外的栽培适宜
性时 ,在种源水平上作气候适宜性检测就相
当重要 。 但试验证明 ,邓恩按的种源间的生
长差异较小 , 显得也不重要 , 因此 ,如果对它
的某一种源进行这种分析 , 得到的模型不大
可能与为整个树种提供的模型有显著的区
别 。
在对邓恩按的分析中 , 可能误差的主要
来源是 ,试验的生长和立地数据的数量和质
量 、气象站的分布和覆盖面 、 报道中气象数据
的可靠性 、及预测气候状况的界面的精确度 。
邓恩按在澳大利亚 、中国和中南美洲的栽培候适宜性的确定
因为只要求成活和生长方面的简单信息 , 这
个研究的试验信息的质量是可靠的 。 如果能
得到更多试验点的数据 , 并且有每个点土壤
情况的标准数据 , 就更理想了。 这里的气象
数据的可靠性也是足够的 , 因为在用来处理
的数据中 , 只要求温度的平均误差控制在 1
摄氏度内 、降雨量的误差在 10 % 左右 , 目前世
界上绝大多数地区都做得到 。
数据库系统的普遍使用 , 对环境和试验
数据的储存和分析都有极大的帮助 。 虽然高
速通讯 、计算机互联和发展用于储存试验数
据的中心数据库都已变成现实 ,但是 ,来 自经
科学设计的试验中的可靠结果和 环境信息 ,
仍将是所在预测系统的根本基础 。
参考资料 :略 ·
翻译 : 国家林业局按树研究开发中 ,合
罗建中
图 4 .根据校正后的邓恩按气候范围推断的该树种在中国栽培的气候适宜区 (黑色部分 )
图 5 .根据校正后的邓恩按气候范围推断的该树种在中南美洲栽培的气候适宜区 (黑色部分 )