全 文 :云南大学学报 (自然科学版), 2005 , 27 (1):86~ 92 CN 53-1045/N ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
滇西南灯台树种植适宜区规划研究
胡宗达1 , 2 , 吴兆录1 ,2 , 闫海忠2 , 周元清2 , 张志明3
(1.中国科学院 西双版纳热带植物园 , 云南 昆明 650223;2.云南大学 生态学与地植物学研究所 , 云南 昆明 650091;
3.云南省江城县林业局 , 云南 思茅 665900)
摘要:在比较不同环境条件下灯台树林木株高 、分枝数和冠幅等长势的基础上 , 结合灯台树在滇南分布县
市的气象资料 , 采用回归分析法 、主成分分析法 、偏相关分析及 GIS ARC/ INFO8.3 和 ARCVIEW3.3 软件等方
法对滇西南思茅和西双版纳地区灯台树种植适宜区进行研究.结果表明:思茅和西双版纳地区灯台树种植适宜
生长的海拔高度为≤1 300 m , 其中最适宜区为≤700 m , 适宜区为700 ~ 1 300 m , 一般适生区为 1 300 ~ 1 700 m ,
不宜适生区为>1 700 m.
关键词:灯台树;海拔;气象因子;适宜区
中图分类号:Q 142 文献标识码:A 文章编号:0258-7971(2005)01-0086-07
灯台树(Alstonia scholaris(L.)R.Br)为夹竹
桃科植物 ,属次生阔叶林主要树种 ,喜湿润肥沃土
壤 ,原产于亚洲热带地区和澳大利亚[ 1] .分布在印
度 、尼泊尔 、越南 、缅甸 、泰国 、马来西亚 、澳大利亚
等热带地.在中国广西南部和西部 、云南南部均有
野生分布.生长于 650 m 以下的丘陵 、山地 、疏林 、
向阳路旁或水沟边[ 2 , 3] .对分布在云南西双版纳勐
腊县和思茅江城县的野生灯台树进行野外实地调
查发现 ,海拔高达 1 300 m 左右的丘陵 、山地 、疏
林 、向阳路旁和森林中有分布.在台湾 、广东 、广西 、
湖南等地有栽培[ 2 ,3] .
灯台树的根 、叶 、树皮均含有吲哚类生物碱 ,有
毒 ,入药 ,具有镇静止咳 、消炎止痛 、化痰等功效.在
我国民间树皮用来治头疼 、伤风 、百日咳 、支气管
炎 、妊娠呕吐 、溃疡出血等.其茎 、叶的白色乳汁还
可作橡胶及口香糖原料[ 2 ,3] .此外还可做观赏和绿
化树种等用途.因此 ,开发价值大.近期 ,人们已经
开始试验栽种 ,并试图进行大面积推广.对灯台树
的研究主要集中在组织培养[ 4] 、生长状况与土壤
养分关系[ 5] 、最大生长量与温度关系[ 6] 、种子萌
发[ 7] 、生物碱 、化学成分 、药理作用[ 8~ 12]等方面 ,对
其种植适宜区规划却没有研究报道.
本文通过对思茅 、西双版纳地区灯台树种植适
宜区规划研究 ,了解其适宜生长的范围 ,为解决区
域化种植提供科学依据.
1 研究区概况
思茅地跨东经 99°09′~ 102°19′、北纬 22°02′~
24°50′,海拔 317 ~ 3 306 m 之间 ,高差是纬度差的
7.8倍.属于低纬高原亚热带季风气候区.年均温
15.3 ~ 20.2 ℃, ≥10 ℃积温 5 200 ~ 7 363 ℃,年降
水量 1 103 ~ 2 779mm ,年日照时数 1 871 h ,无霜期
为 317 ~ 354 d[ 13] .
西双版纳位于云南最南部边缘 , 地处东经
99°56′~ 101°50′、北纬 21°08′~ 22°36′,海拔在 475
~ 2 429.5 m 之间 ,高差是纬度差的 11.7 倍.属于
西南季风气候.以西双版纳生态站多年平均气象资
料为例 ,年均温 21.5 ℃, ≥10 ℃积温 7 860 ℃,年
日照时数 1 828 h ,降水量较为丰沛 ,年降水量1 557
mm ,相对湿度 86%,全年无霜[ 14] .
2 材料与方法
本研究于 2003年 12月 ,对云南热带亚热带地
区思茅市南屏镇的曼歇坝和大开河及西双版纳勐
收稿日期:2004-09-12
基金项目:云南省省院省校科技合作项目(200YKS01).
作者简介:胡宗达(1969- ),男 ,云南人 ,硕士生,主要从事景观生态学方面的研究.
腊县孟仑植物园等地(云南迄今为止的灯台树种植
集中试验地 ,均为 2001年用人工种子繁殖)的灯台
树林木进行生态学特征调查 ,共计 301株(曼歇坝
110株 、大开河 102 株 、孟仑植物园 89株 ,其自然
条件概况见表 1).此外 ,收集灯台树在滇南分布地
县市的相关气象资料[ 15] .通过 SPSS 软件 ,用回归
分析法 、主成分分析法 、偏相关分析等方法进行数
据分析.用 GIS ,ARC/ INFO8.3 和 ARCVIEW3.3
软件完成适宜区规划.
灯台树有喜温 、湿 、土壤肥沃等特性.通过调查
发现 ,灯台树对土壤要求不高 ,一般在酸性或弱酸
性土壤中易生长 ,但土壤越接近中性 ,越有利于生
长[ 5] .根据灯台树生物学特性 ,区划过程中 ,主要
应遵循地域气候差异性原则 、主导因子作用与综合
效应原则 、简便易行和因地制宜原则.
3 种植适宜区划分
3.1 适宜区海拔范围的确定 物种适宜区的划
分 ,主要包括水平地带分布和垂直地带分布 2个方
面.从研究区概况可以看出 ,思茅和西双版纳的纬
度差值分别为 2°58′和 1°28′;海拔高度差值分别为
2 989 m 和 1 954.5 m.通过分析人工种子繁殖灯台
树的株高 、冠幅和分枝数等生长状况(图 1 ~ 4),可
知灯台树的生长状况随海拔的降低而出现良好的
趋势.同时对试验地灯台树株高年均生长量同表 1
中的数据进行偏相关分析 , 可知偏相关系数为
-0.994 0 ,不相关概率为 0.07.说明灯台树的生长
状况与海拔有密切联系.
表 1 灯台树种植地的自然条件
Tab.1 The na tural conditions o f man-planted Alstonia scholaris in the three sites
地 点 东 经 北 纬 海 拔/ m 年均温/ ℃ 最热月均温/ ℃
曼歇坝[ 15] 100°56′ 22°41′ 1 100 17.8 21.7
大开河[ 16] 101°01′ 22°36′ 1 008 20.1 24.1
孟仑植物园[ 17] 101°15′ 21°55′ 21.5 21.5 25.7
地 点 最冷月均温/ ℃ ≥10℃积温/ ℃ 极端最高温/ ℃ 极端最低温/ ℃ 年日照时数/h
曼 歇 坝[ 15] 11.6 6 296 35.7 -2.5 2 131.3
大开河[ 16] 13.9 7 459 38.3 -0.7 1 869.6
孟仑植物园[ 17] 15.6 7 860 40.5 2.2 1 828
地 点 年均降雨量/ mm 年相对湿度/ % 干燥度 土壤类型 pH 值
曼歇坝[ 15] 1 514 82 0.8 赤红壤 4.3~ 6.1
大开河[ 16] 1 655.5 83 0.71 赤红壤 4.3~ 6.3
孟仑植物园[ 17] 1 557 86 1.01 砖红壤 5.5~ 6.5
图 1 栽培点灯台树株高年均生长量对比
Fig.1 Annual verage height of man-planted Alstonia
scholaris in the three sites
图 2 栽培点灯台树冠幅年均生长量对比
F ig.2 Comparison of annual average crow n-diameter of
man-planted Alstonia scholaris in the three sites
87第 1 期 胡宗达等:滇西南灯台树种植适宜区规划研究
图 3 栽培点灯台树年均分枝数对比
Fig.3 Comparison of average branches of Alstonia schol-
arisin the three sites
图 4 灯台树栽培点的海拔比较
F ig.4 Comparison of altitudes o f three sites
植物在生长过程中 ,株高是反映其生长状况好
坏的重要指标之一.因此 ,适宜区海拔范围的确定 ,
利用 SPSS 统计软件建立灯台树株高的年均生长
量(m)与海拔高度的回归方程
y =1 646.806 335-754.139 668 8 x , (1)
R=0.992 , R2=0.969 95 , Sig(x)=0.078 2.
式中的 y 为海拔高度(m), x 为灯台树株高的
年平均生长量(m).当灯台树在某一海拔区域范围
内不适宜生长时 ,灯台树株高年均生长量的理论值
为 0 ,通过(1)式计算 , y =164 6.8≈1 650.说明 ,理
论上如果海拔在 1 650 m 以下 ,灯台树能生长 ,在
1 650 m以上 ,灯台树就不能生长.结合对 301株灯
台树株高生长量分析 ,可知在海拔为 570 m 的孟
仑 ,4 m 以上植株占其总数的 66%;海拔 1 008 m
的大开河 ,4 m 以上的植株仅占 1%;海拔 1 100 m
的曼歇坝没有出现 4 m 以上植株.由于对灯台树林
木进行测查时发现从地面到第 1分枝的最低高度
在曼歇坝为 54 cm ,大开河 60 cm 和孟仑 52 cm.因
此 ,为了便于比较株高和分枝数的年均生长量 ,用
50 cm 差值为参数将灯台树株高划分为 11个等级
进行比较(表 2).
表 2 不同等级灯台树株高和分枝数的年均生长量比较
Tab.2 Annual average of heights and branches of Alstonia scholaris
类 别 株高等级/m
1.0~ 1.5 1.5~ 2.0 2.0~ 2.5 2.5~ 3.0 3.0~ 3.5 3.5~ 4.0 4.0~ 4.5 4.5~ 5.0 5.0~ 5.5 5.5~ 6.0 6.0~ 6.5
株高/m 0.47 0.63 0.77 0.9 1.1 1.27 1.43 1.6 1.77 1.87 2.07
分枝数/枝 24 44 68 95 139 233 253 379 434 313 328
从表 2看出灯台树的株高生长随着海拔的降
低而出现良好的态势.因为灯台树作为人们开发利
用的药用资源树种 ,进行人工规模种植的主要目的
是缓解生产部门对灯台树原料的供需矛盾.因此 ,
在选点种植时 ,如果达不到速生丰产的目的 ,就会
失去种植适宜区规划的目的和意义.从表中可知 ,
灯台树株高的年均生长量在 0.47 m 分枝数最少 ,
到 1.27 m 时 ,分枝数突然明显增多.因此设定株高
年均生长 0.47 ~ 1.27 m 所对应的海拔高度范围为
灯台树适宜种植的海拔区间;在 1.27 m 以上 ,为种
植最适宜区;在 0.47 m 以下 ,为不适宜区.根据(1)
式 , 当 x =0.47 m 和 1.27 m 时 , y 分别为
1 292.4 m和 689.1 m.为了制图简便可行 ,对海拔
区间进行整化.即海拔≤700 m 为种植最适宜区 ,
700 ~ 1 300 m为种植适宜区 , 1 300 ~ 1 700 m 时为
一般适生区 , >1 700 m 为灯台树不宜适生区.
3.2 气象因子的确定 环境因子对某一物种的生
长影响较为复杂.根据灯台树有喜温和喜湿等生物
学特性 ,可知气象因子对控制灯台树生长起着主要
作用.因此 ,在查阅有关文献资料的基础上 ,利用灯
台树在滇南分布所在地县市气象资料作为划分灯
台树种植适宜区的气候影响因子.
根据灯台树生物学特性 ,选择年均温 、年极端
最高温 、年极端最低温 、年均气温日较差 、最热月均
88 云南大学学报(自然科学版) 第 27 卷
温 、最冷月均温 、年平均极低温 、≥10℃积温 、4月
地面温度 、5月地面温度 、6月地面温度 、年均日照
时数 、雨季日照时数 、干季日照时数 、4月降雨量 、5
月降雨量 、6月降雨量 、干季降水量 、雨季降水量 、
年降水量 、年均相对湿度 、年均蒸发力 、年蒸发量 、
干燥度 、年有霜日数等 25 个因子 ,利用 SPSS 软件
进行主成分分析 ,据 Varimax(最大方差法)旋转后
的主成分因子负荷系数绝对值大小 ,得出年均温 、
极端最高温 、最热月温度 、最冷月温度 、≥10 ℃积
温 、4 月地面温度 、5 月地面温度 、6 月地面温度 、5
月降水量 、6月降水量 、干季降水量 、雨季降水量 、
年降水量 、干季日照时数 、雨季日照时数 、相对湿度
等气象因子为影响灯台树生长的主要因子 ,并对此
进行偏相关分析(表 3),进一步简化影响因子.
表 3 不同海拔条件下气候主导因子的偏相关分析
Tab.3 Par tial analysis of leading-climate facto rs at different altitudes
株高年均生长量 年均温 极端最高温 最热月温度 最冷月温度
偏相关系数 0.992 5 0.992 5 0.992 5 0.992 5
不相关概率 0.078 0.078 0.078 0.078
株高年均生长量 ≥10 ℃积温 4 月地面温度 5 月地面温度 6月地面温度
偏相关系数 0.992 5 0.992 5 0.992 5 0.992 5
不相关概率 0.078 0.078 0.078 0.078
株高年均生长量 5 月降水量 6 月降水量 干季降水量 雨季降水量
偏相关系数 0.992 5 0.999 7 0.991 8 -0.986 7
不相关概率 0.078 0.015 0.039 0.104
株高年均生长量 年降水量 干季日照时数 雨季日照时数 相对湿度
偏相关系数 -0.981 8 -0.957 5 1.000 0 0.992 5
不相关概率 0.122 0.186 0.005 0.078
从表 3的偏相关分析看出 ,雨季降水量 、年降
水量和干季日照时数的相关系数出现负值 ,说明雨
季降水量 、年降水量和干季日照时数过多或过少 ,
都会影响灯台树的生长.因此 ,结合表中不相关的
概率及灯台树的生物学特性 ,选年均温 、最冷月温
度 、≥10 ℃积温 、6月降水量 、干季降水量 、雨季日
照时数和年均相对湿度等 7个因子作为灯台树种
植适宜区划分的气候指标.
通过 SPSS 软件建立适宜区划分的海拔与 7
个气候指标的回归方程 ,求得灯台树气候种植最适
宜区 、适宜区 、一般适生区和不适生区的各气侯因
子值(表 4).可知灯台树能生长的主要气侯因子
是:年均温≥16.0 ℃,最冷月温度≥10 ℃, ≥10 ℃
积温≥5 559.2 ℃,6月降水量≥207.1 mm ,干季降
水量≥198mm ,雨季日照时数≥803.7 h ,年均相对
湿度≥79.8%.
4 区划结果
通过上述分析 ,将灯台树种植区规划为最适宜
区 、适宜区和不适宜区.然后利用 GIS , ARC/ IN-
FO8 .3 和 ARCVUEW3.3 软件 , 用云南省 1∶
250 000等高线地形图 ,按海拔特征提取研究区内
相应的不同区域 ,并展开空间分析和统计.其规划
结果见《滇西南地区灯台树种种植适宜区规划图》 .
4.1 最适宜区 海拔在 0 ~ 700 m 之间 ,年均温
20.9 ~ 24.3 ℃,最冷月温度 14.4 ~ 17.5 ℃, ≥10
℃积温≥7 584.3 ~ 9 001.9 ℃,干季降水量 213.8
~ 229.4 mm ,6月降水量 213.6 ~ 235.7 mm ,相对
湿度 83.3%~ 85.6%,雨季日照时数 931.7 ~
1675.3 h.适合此条件的最适宜区面积见图 5.在此
区可大面积发展种植灯台树 , 以期获得最高的经
济 、生态和社会效益.
4.2 适宜区 海拔在 700 ~ 1 300 m 之间 ,年均温
18.0 ~ 20.9 ℃, 最冷月温度 11.7 ~ 14.4 ℃, ≥
89第 1 期 胡宗达等:滇西南灯台树种植适宜区规划研究
10℃积温 6 369.2 ~ 7 584.3 ℃,干季降水量 198.1
~ 213.8 mm ,6月降水量 207.1 ~ 213.6 mm ,相对
湿度 81.2%~ 83.3%, 雨季日照时数 844.2 ~
931.7 h.其适宜种植的面积见图 6.在本区可根据
实际情况因地制宜地发展灯台树.
4.3 不适宜区 不适宜区包括为一般适生区和不
宜适生区 ,在此区范围内 ,灯台树长势较差或者生
长极为缓慢 ,因此 ,建议不作为灯台树的生产林发
展基地.
4.3.1 一般适生区 海拔在 1 300 ~ 1 700 m ,年
均温 16.0 ~ 18.0 ℃,最冷月温度 10.0 ~ 11.7 ℃,
≥10℃积温 5 559.2 ~ 6 369.2 ℃, 干季降水量
198.1 ~ 221.8mm ,6月降水量207.1 ~ 292.8 mm ,
雨季日照时数 803.7 ~ 844.2 h , 相对湿度大于
79.8%~ 81.2%.其一般适生区面积见图 7.
图 5 思茅和西双版纳两地灯台树种植最适宜区面积比较
Fig.5 Comparison of coverage in Simao and Xishuangbanna w hich are most ag reeable for Alstonia scholaris to g row
图 6 思茅和西双版纳两地种植适宜区面积比较
Fig.6 Comparison of coverage in Simao and Xishuangbanna in which Alstonia scholaris g row well
4.3.2 不宜适生区 海拔>1 700 m ,年均温<
16.0 ℃, 最冷月温度 <10.0 ℃, ≥10℃积温 <
5 559.2 ℃,干季降水量>221.8mm , 6月降水量>
292.8 mm ,相对湿度 <79.8%, 雨季日照时数<
803.7 h.此区面积见图 8.
5 结 论
通过灯台树在滇西南种植适宜区规划研究 ,表
明灯台树生长的海拔范围是≤1 700 m ,其中最适
宜区为≤700 m ,适宜区为 700 ~ 1 300 m ,不适宜区
为>1 300 m .其规划结果与野外实际调查情况相
吻合.
影响灯台树生长的主要气象因子为年均温 、最
冷月温度 、≥10 ℃积温 、6月降水量 、干季降水量 、
雨季日照时数和年均相对湿度.不适宜区的气象因
子指标是年均温<18.0 ℃,最冷月温度<11.7 ℃,
≥10℃积温 <6 369.2 ℃,干季降水量 <198.1
mm ,6 月降水量 <207.1 mm , 雨季日照时数 <
844.2 h ,相对湿度<81.2%.
90 云南大学学报(自然科学版) 第 27 卷
图 7 思茅和西双版纳两地灯台树一般适生区面积对比
Fig.7 Comparison of coverage in Simao and Xishuangbanna in w hich Alstonia scholaris can grow , but very slow ly
图 8 思茅和西双版纳两地不宜适生区面积对比
Fig.8 Comparison of coverage in Simao and Xishuangbanna in which Alstonia scholaris hardly grow
图 9 滇西南灯台树种植适宜区规划图
Fig.9 Regions congenial for the g row th of Alstonia scholaris in Wow thwest Yunnan Province
91第 1 期 胡宗达等:滇西南灯台树种植适宜区规划研究
从上述分析看出 ,思茅和西双版纳最适宜区面
积分别是 264 361 hm2 和 436 349 hm2 ,范围较小 ,
在此区可大力发展种植灯台树;适宜区分别是
8 683 094 hm
2和 12 580 523 hm2 ,适宜区范围较大 ,
可根据实际情况 ,合理有效和因地制宜地发展灯台
树种植林木;不适宜区分别是 2 011 298 hm2 和
10 040 378 hm
2 ,在此区范围内 ,灯台树长势缓慢或
几乎不能生长 ,达不到种植丰产要求的预期目的 ,
因此 ,发展灯台树的林木基地不可取.
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Studies on regions congenial to Alstonia scholaris
in Southwest Yunnan Province
HU Zong-da1 ,2 , WU Zhao-lu1 ,2 , YAN Hai-zhong2 , ZHOU Yuan-qing2 , ZANG Zhi-ming3
(1.Kunming Division of Xishuangbanna T ropical Bo tanical Garden , Chinese Academy of Science , Kunming 650223 , China;
2.Institute of Ecology and Geobotany , Yunnan University , Kunming 650091 , China;
3.Jiangcheng Fo restry Bureau , Simao 665900 , China)
Abstract:Heights ,branches and crown diameters of Alstonia scholaris were compared in different-eviron-
mental regions of Southwest Yunnan Province by the methods of Regression analy sis , Leading-factor analysis ,
and Partial analysis , and GIS ARC/ INFO8.3 and ARCVIEW3.3 et al sof tw are.It is show n that this species
g row s w ell in the areas at or blow an altitude of 1 300min in Simao and Xishuangbanna , and in areas at o r be-
low 700maltitude , the g row th branches its most quantity ;in the areas w hose altitudes range f rom 700 to 1 300
m , Alstonia scholaris g row w ell;When the altitude ranges f rom 1 300 m to 1 700 m , i t g row s very slow ly and
when the altitude exceeds 1 700 m , it hardly grow s.
Key words:Alstonia scholaris;altitude;climate factor;congenial region
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