全 文 ：上海农业学报
文章编 号 ：
野生蔬菜鸭儿芹在中 国栽培的气候适应性研究
孙 兵、 娄玉 霞 、 郭水 良…
‘ 上海师 范大学生命与环境科学学院 ，上海 上 海师范大学植物种质资源开发中 心 ，上海
摘 要 ：运用 生境 预测模 型 结合地理信息 系统 根据鸭儿芹 当前 的分布数据和 个
环境 变量 ，预测 了 鸭儿芹在我 国 各省区 栽培的气候 适应情况 。 结 果表 明 ： 鸭儿芹 在浙江栽 培 的气候适宜性 综合
指数 为 ，其次 为湖南 （ 、 江西 鸭儿芹也 能够在广 西 、 贵州 、 安徽 、 上海 和 福建等地 栽培 ， 气候
性综合指数为 鸭 儿芹在广东 、 重庆 、江苏 、 中 国 台湾 、 陕西 、云南 、 四川 和我 国香港 的栽培适应 能力
相对较低 ， 综合指数为 在河南 、甘肃 、 山 东 、 山 西和西 藏等省地 区 ， 只 能 在局部地 区进行鸭儿 芹栽
培推广 ； 河北 、海南 、 辽 宁 、 内 蒙古 、北京 、 吉林 、 天津 、 新疆 、 青 海 、 黑 龙江等地 不具有鸭 儿芹栽 培的 气候条件 。 某
一地 区 的最热季度平均雨量 、最 冷和最干季 度平均温度 以及最湿季度平均温度对栽培推广鸭儿芹有重 要影 响 。
关键词 ： 鸭儿芹 ；生境 ； 气候适应 ； 模型
中 图分类号 文 献标识码
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收稿 日 期 ： —
基命项 目 ： 上海市教委植物种质资源平台 项 目 （ 和上海市教委重点学科 经费资助
作者简介 ： 孙 兵 男 ，在读硕士 ， 研究方 向 ： 植物生态学 ；
通讯作者 ，
_8 6

孙 兵 ，等 ： 野生蔬菜鸭儿芹在 中 国栽培的 气候适应性 研究
野菜生长在 自 然条件下 一般无环境污染 ） ， 被称 为 “绿色食品 ” 。 鸭儿芹 （
是伞形科鸭儿芹属多年生野生蔬菜 也称 为三叶芹 、野蜀葵 、 山芹菜 （ 中 国 台湾 ） 、 鸭脚板 、 鹅脚板 等 ， 英文
名 为 。 鸭儿芹叶为根生叶 ， 叶柄长 ， 淡绿色 ， 经软化栽培可 变为 白 绿色 ， 品质 柔软 ，
具有特殊的香气 。 鸭儿芹原产于东亚及北美温带地区 ， 中 国 、 日 本 、 朝鲜和北美洲 的 东部地区均有广泛 的
分布 。
据报道 ， 鸭儿芹营养丰富 ， 鲜鸭儿芹含蛋 白 质 、 脂肪 、碳 水化 合物 、 纤维 素
、钙 、磷 、铁 、胡萝 卜 素 、维生素 等 。 张莉等⑴ 测定 了鸭
儿芹的天冬氨酸 （八 ± 、谷氨酸 ± ： 、甘氨酸 （
± 等 种氨基 酸及 挥发 性氨 基酸 （ 、 总 氨基 酸 （ 和 呈 味 氨 基酸
的含量 。
鸭儿芹还具有较高的保健价值 ， 不仅具有一定的抗氧化性 ， 还具有抗癌 、抑 制 组织增生 、保 护肝脏清
除 自 由 基 、 降血脂等药用价值 。 鸭儿芹在 日 本的栽培 已 经进入 了 实 用化的 阶段 ， 开始 了 工厂化的 大规
模种植 ； 我国 年才将东北鸭儿芹驯化成功 ， 并获得 了 种子进行人工繁殖 ， 现 已在 国 内部 分省 区栽
植物 的引种需考虑其对气候的适应能力 ， 因此 ， 鸭儿芹要在我 国进一步推广 ， 需要了解该种植物在我
国各省 区的气候适应能力 。 关于气候适应性预测 的软件和方法中 ， 模型利用最大熵原理 预测生
物 的地理分布 ， 是 目 前预测效果较好的方法之一 。 该方法根据物种实际分布 点和 现实分布地区 的环境
变量运算得 出预测模型 ， 再利 用此模型模拟 目 标物种在 目 标地区 的可能分布情况 ， 已成功地应用于 白
花油麻藤 （ 等植物的地理分布预测 。 目 前 ， 未见有应用该模型研究野生蔬菜气
候适宜性的报道 。
本研究运用 生境预测模型 结合地理信息系 统 ， 通过对鸭儿芹分布范 围 的预测 ， 从而 明确该
种野生蔬菜在我 国栽培的气候适应特点 ， 以期指导其引种栽培工作 。
材料与方法
鸭儿芹分布数据
鸭儿芹分布记录数据包括物种名 、分布点经度和纬度 ， 形成 格式文件 ， 其 中东经和北纬标为正
值 ， 西经和南讳 标为负 值 。 从生物 多样性 网站 （
等 获取鸭儿芹在世界各地分布点的经纬度数据 关于 中 国 境内 的鸭儿芹分布数据 ， 主要 参考中 国科学院
植物研究 所主办的 数字标本馆 信息 ， 利用 查 出 鸭儿芹在 中
国境 内分布点 的经纬度 。 调查共获得鸭儿芹在世界各地的 分布点 个 ， 分布点主要涉及中 国 、 日 本 、朝
鲜 以及北美部分地区 。
环境数据
环境数据参考 等 预测所采用的环境 因子 个 ， 包括海拔 、 平均昼夜温差 月 均温 （最高
最低温度 ） 、均温 （ 日 均温度范围 气温年较差 ） 、最低湿度 、最高温度 、 最低温度 、最大 月 降雨量 、最低月 降
雨量 、降水季节性变化 （ 变异系数 ） 、最热 降雨量 、 最冷降雨量 。 环境 因子来源于 环境数据库
采用其当前状况下 ， 空 间分辨率为 。
地图数据
中 国地图 和世界地图从国家基础地理信息系统网站 （ 下载 。
预测 软件
采用 美 国 公 司开发 的地 理信息 系 统 平 台 ） 、
进行分析预测 。
预测方法
将鸭儿芹分布数据和 个环境 变量导人 ， 选取 的分 布点作 为 测试集 ， 选 择 刀 切法
分析环境变量对鸭儿芹多度 的影响 ， 输 出 格式栅格 图层 （ ， 风 险指数在 （ 应用
将 生成的 格式文件转换成 文件 ， 并按 个等级执行重分类程序进行气候
适生等级分类 ，得到鸭儿芹在世界各地的气候适应性预测 图层 ， 再应用 中 的 模块 ， 获
取鸭儿芹在中国各省区气候适应性图层 ， 并按以 下公式计算其在各省 （ 市 、 自 治区 ） 的综合生境适宜性指
上 海 农 业 学 报
数
其 中 艮 为 等级的气候适宜性指数 ， 是 地区相应 的气候适宜性等级所对应的面积百分 比 。
结果与分析
预测 结果
对 中 国境 内 鸭 儿芹分布范 围 的预 测结果见 图 采用均分等级方法进行重分类 ， 将鸭 儿芹在我 国栽培
的气候适宜性从低到 高依次分为 个等级 （ 图 。
〔
— — 文、 ； ，
气 候适应性指数
气候适 应性 指数
‘
山 口 ‘
高 ： ’ ■
低 ： ‘ ‘ ■
注 ： 白色小点指鸭儿芹 的泰际分布点 图 鸭儿芹在中 国栽培的 气候适应性 预测 （ 重 分类后 ）
图 鸭儿芹在 中国 栽培的气候 适应性预测 （ 重分类前 ）
为进一步 了 解鸭儿芹在我 国各省 区栽培 的气候适 应情况 ， 对各级适生 区 的 面 积 比例进行统计 ， 并计
算得到鸭 儿芹在我 国各省 区栽培的气候适 应性综合指数 表 。
表 鸭儿芹在 中 国 各地区 个气候适应性 等级上的面积 比 及气候适宜性综 合指数
‘
适宜性指数范围 及平均值
— 气候适宜性
综 八指数“
浙江
湖南
江西
广西
贵州
湖北
安徽
上海
福建
广东
重 庆
江苏
中 国 台湾
陕西
云南
四 川
中 国香港
河南
甘肃
8 8

孙 兵 ， 等 ： 野生蔬菜鸭儿芹在中 国 栽培的气候适应性研究
续表 ）
适宜性指数范围及平均值
“
气候适 宜性
彳 口
山东
山 西
西藏
河北
海南
辽宁
内 蒙古
北京
吉林
天津
新疆
青海
黑龙江
由 表 可见 ， 在我 国 范围 内 ， 鸭 儿芹在浙江栽培 的气候适宜性综合指数最高 ， 为 ， 其次 为湖 南
、江西 。 从气候适应性综合指 数分析 ， 鸭儿芹也能够在广西 、贵 州 、安 徽 、 上海 和福建等地
进行栽培 ， 在这些地区栽培的气候气候性综合指数 为 。 鸭儿芹在广东 、 重庆 、 江苏 、 中 国 台
湾 、 陕西 、云南 、 四 川 和中 国香港 的栽培适应能 力相 对较低 ， 综合指 数为 。 在河南 、 甘肃 、 山
东 、 山西和西藏 的局部地区 ， 鸭儿芹也能够栽培推 广 ， 但总 体上讲 ， 这些省 份 的 鸭 儿芹栽培适 应能 力 并不
高 ， 综合指数为 。 河北 、 海南 、辽 宁 、 内 蒙古 、 北京 、 吉林 、天津 、新疆 、青海 、黑龙江等地鸭 儿
芹栽培的气候适应性指数为 明显小于其他 省区 不适合于鸭儿芹的栽 培推广 。
预测精度分析
本研究训练数据和验证数据的 值分别为 和 图 ，表明预测效果非常好
验证数据
— 训练数据
』
— 随机数据
眾
■
特异性 部分预测区域 ）
图 应用 预测 鸭 儿芹最适栽培区的精度 分析
影 响鸭 儿芹栽培的气候 因 子分析
刀切法分析结果能够 反映 出 气候 因 素对 鸭儿芹栽培 的影 响 （ 图 。 最热季度平均雨量对鸭
儿芹分布有重 要影 响 ， 最冷 和最干季 度平均温 度 以 及最湿季度平均温 度分 布有较大影 响 ， 而 昼夜 温差 与
年温差 比值 、 温度季节变化等 因 素影 响相对较少 ， 鸭儿芹分布受海拔因 素影 响不 明显 。
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昼夜温差与年温差比值 ■ 无变量
昼夜温差月 均值 ——― 口 只有一 个变量
最冷季度平均温度 ； ■ 包括所有变量
最干季度平均温度 —
最暖季度平均温度
為 最冷季度平均湿度
監 最干季度湿度
氐 最暖季度 平均湿度
最湿季度湿度
温度变化方差
年平均温
海拔 ——
调整后的训练增益值
图 预测 结果的环境 因子刀 切法分析
结论与讨论
目 前 ， 鲜 见应用 模 型对野生蔬菜气候适宜性的研究 。 本试验利用该模 型研究 了鸭儿芹在我
国 的气候适应区 ， 定量展示了 鸭 儿芹在我 国 的潜在分布区域 ， 与 其他高 等植物类群相 比 ， 我 国 尚未开展野
生蔬菜栽培推广的气候适应性研究 。 分布预测 模型的 其 中 一个贡 献就是确 定 了 目 标物 种 在一定地 区 的
潜在分布几率 ， 一方面可 以 了解 鸭儿芹 的栽培气候适应能 力 ， 另一方面也可 为 今后 野生 鸭 儿芹 种 源的野
外调查和保育提供可参考的数据 。
参 考 文 献
张卫 明 ， 肖 正春 ， 张广伦 我国野生蔬菜资源的开发利用研究 中 国野生植物资源 ， ，
张德纯 鸭儿芹 中 国 蔬菜 ，
郭碧瑜 ， 林春华 陈玉英 ， 等 药用野菜 ： 鸭儿芹 的栽培与利 用 四川 农业科技 ，
周 志 ， 汪兴平 ， 程 超 等 鸭儿芹护色技 术及质 量控制研究 食品科学 ， ，
张 莉 ， 周守标 安徽产三种野菜的营养成分比较 营养学报 ， ，
焦维 丽 ， 赵 兵 ， 高 昂 ， 等 鸭儿芹药学 研究 概况 安徽农业科学 ， ：
张德纯 蔬菜 史话 鸭儿芹 中 国蔬菜 ，
谢永刚 ， 王 爽 东北野生鸭 儿芹周 年高产栽培技术 中国 蔬菜 ，
， ， ，
：
李明 阳 巨云为 濒危野生动物潜在生境 空间 建模方法 ： 以印 度野牛 （ 仍 糾 奶 ） 为例 东北林业大学学报 ， ，
张蓝 月 ， 叶 向斌 ， 刘 念 ， 等 白花油麻藤的地理分 布及适生区 预测 广西植物 ，
：
张 颖 ， 李 君 ， 林 蔚 ， 等 基于最大熵 生态位元模型 的 入侵杂草春飞蓬在中 国潜在分布区 的 预测 应用生 态学 报 ，
：