全 文 ：我国引种栓皮槭的气候生态适生区划分
有祥亮1 ,2 , 余新晓1 , 陈吉虎1 , 刘萍1
(1.北京林业大学水土保持学院 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室 , 100083 , 北京;
2.山东农业大学科技学院 , 271000 , 山东泰安)
摘要 为使栓皮槭在我国引种驯化成功 ,根据引种的气候相似原理 ,应用欧氏距离模糊相似优先比法 , 划分了我国
适宜栓皮槭大陆类型引种的区域。结果表明:引种适宜区为辽东半岛 、华北平原北部 、晋冀鲁豫山地丘陵 、西北黄
土高原区中部和西南高山林区中北部;次适宜区为辽宁大部分地区 、西北黄土高原区北部 、汾渭谷地 、华北平原中
部 ,青藏高原东南部和新疆乌鲁木齐 、伊宁。研究结果为我国科学地开展栓皮槭引种栽培提供理论依据。
关键词 栓皮槭;适宜气候类型;引种;模糊相似优先比
收稿日期:2006 01 18 修回日期:2006 07 15
项目名称:“十五”国家科技攻关计划项目“都市重要水源区水源涵养型植被建设与示范”(2001.BA510B02-02);国家“948”项目
“旱地生态经济型树种抗性选择及综合利用技术引进”(2003413)
第一作者简介:有祥亮(1965—), 男 ,副教授 , 博士生。主要研究方向:林业生态工程 、林木引种与种苗造林。 E-mail:yxiangliang
@tom.com
责任作者简介:余新晓(1961—), 男 ,教授 , 博士生导师。主要研究方向:水土保持 、流域治理 、森林水文 、林业生态工程。 E-
mail:yuxinxiao@bjfu.edu.cn
Division on suitable climatic and ecological region
for introducing of Acer campestre L.to China
You Xiangliang1 , 2 , Yu Xinxiao1 , Chen Jihu1 , Liu Ping1
(1.College of Soil and Water Conservation in Bei jing Forestry University , Key Lab of Soil and Water Conservation and
Combating Desertification , Ministry of Education , 100083 , Beijing;2.Sci-Tech Col lege
of Shandong Agriculture University , 271000 , Tai an , Shandong:China)
Abstract Acer campestre L., originated from Europe and western Asia , introduced successfully to America in
18 century , is a kind of superior plant resources for its ecological , economic and social values.In this article ,
the suitable climatic and ecological regions for introduction of hedge maple in China are divided by applying the
analysis statistic method of Euclidean fuzzy distance similitude priority ratio.The results showed that the suit-
able regions include Liaotung Peninsula and northland of Huabei Plain , Jin-Ji-Lu-Yu mountainous-hilly re-
gions , midland of Loess Plateau , middle-northern regions of alpine woodland in southwest of China;the sub-
suitable regions include a most regions of Liaoning Province , northland of Loess Plateau , Fen and Wei River
valley , midland of Huabei Plain , southeast regions of Qing-zang Plateau , Wulumuqi and Yining in Xinjiang
Autonomous region.
Key words Acer campestre L.;suitable climatic type;introduction;fuzzy similitude priority ratio
栓皮槭(Acer campestre L.)为槭树科槭属植物。
槭属植物在全世界有近 200种 ,主要分布于东亚 ,间
断分布于欧亚大陆和北美洲 。中国是世界上槭树科
植物种类最多的国家 ,也是槭属的分布中心 。槭树
是中国温带落叶阔叶林 、针阔混交林 ,以及亚热带山
地森林的建群种和主要树种[ 1] 。栓皮槭自然分布于
2006年 10 月
4(5):83 91
中 国 水 土 保 持 科 学
Science of Soil and Water Conservation
Vol.4 No.5
Oct.2006
欧洲和西亚 ,主要在东经 60°以西至西经 10°,北纬
37°～ 58°的范围 ,属亚热带和温带树种 。栓皮槭自然
分布区跨越 3个气候类型区 ,即:南欧大部 、土耳其
的欧洲部分和小亚细亚半岛的黑海沿岸地区 ,为亚
热带地中海气候;西欧的温带海洋性气候;东欧的乌
克兰 、摩尔多瓦 、俄罗斯伏尔加河流域的部分地区和
西亚的亚美尼亚 、格鲁吉亚和伊朗北部里海沿岸的
温带大陆性气候[ 2] 。另外 ,栓皮槭引种到美国后 ,主
要分布在东北部温带气候区[ 3] ,亦属温带大陆性气
候。生长在不同气候条件下的栓皮槭 ,经过长期的
自然选择和人工选择 ,适应各种环境条件 ,形成了不
同的气候生态型[ 4] 。
栓皮槭树冠浓密 ,树姿优美 ,叶形秀丽 ,嫩叶红
色 ,秋季树叶又变成橙黄色或红色 ,是重要的秋色彩
叶树种 ,非常适合做城市行道树及公园 、庭院栽植 ,
耐修剪 , 适于做绿篱 ,是优良的观赏绿化环保树
种[ 5] 。栓皮槭适应能力强 ,耐寒 、耐干旱瘠薄 、抗大
气污染 ,适应偏酸性或偏碱性及沙质和黏质土壤 ,是
优良的水土保持 、防风固沙和水源涵养树种[ 6] 。栓
皮槭经济价值高 ,木材结构细致均匀 ,密度中等 ,材
色悦目 ,常具美丽的花纹和光泽 ,是理想的室内装
饰 、各类高级家具用材;花香浓郁 ,是重要的蜜源植
物;栓皮槭种子粒大 ,种仁含油率高达 48%,必需脂
肪酸含量高 ,油质优良;种仁提油后 ,油粕是优良的
食用蛋白质;种皮含优质活性单宁[ 2] 。
栓皮槭是具有生态 、经济 、社会价值的优良植物
资源。引种优良种源 、品种或类型能够充实和加强
植物资源基因库 ,丰富植物品种的生态多样性(eco-
logical diversity)、遗传多样性(genetics diversity)和种
质优异性(species superiority)[ 7] 。为了使栓皮槭引种
驯化成功 ,应当充分了解其生物学特征及生理特点 ,
充分掌握对生态环境的要求 ,并且对原产地与引种
地的各个环境因素进行详细的分析比较 ,从而判断
引种成功可能性的大小 ,提出相适宜的栽培推广措
施。栓皮槭所处的温带大陆性气候与我国北方某些
地区的气候条件相似 ,根据树木引种的气候相似性
理论[ 7 8] ,该气候类型区分布的栓皮槭生态型(以下
简称栓皮槭大陆类型),引种到我国成功的可能性较
大。笔者根据模糊数学原理 ,采用模糊相似优先比
法[ 9 11]对我国广大地域引种栓皮槭的气候生态适应
性优先序列进行分析 ,对其气候生态适生区进行初
步划分 ,以便为栓皮槭在我国适生区域的划分 ,为科
学的开展引种栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 气候因子的选择
在进行引种决策和气候区划时 ,气候因子的选
择既要考虑影响栓皮槭生长 、分布的重要气候因素
状况 ,也要考虑它们正常开花结果 ,顺利繁衍后代对
气候条件的要求。通常 ,与林木的生长 、发育 、分布
有关的主要气侯因子有温度 、水分 、光照等 。
本研究选取年平均气温(C1)、≥10 ℃积温
(C2)、绝对最低气温(C3)、绝对最高气温(C4)、最冷
月均温(C5)、最暖月均温(C6)、年降水量(C7)、夏半
年降水量(C8)和年日照时间(C9)9 个气候因子作
为模糊相似优先比分析的比较因素。
1.2 资料收集和处理
对于我国参加模糊分析排序各站的选取 ,按照
全面 、详细 、有代表性的选择原则 ,全国共选择 32个
省市自治区(含台湾省)的 196个城市(台站)。由于
栓皮槭是多年生植物 ,生长发育受长年气候条件的
影响 ,因此 ,各站的有关气象资料为 1971—2000年
这 30年的平均值(表 1)。固定样品的气象数据采
用属于温带大陆性气候条件下 ,栓皮槭天然分布区
和主产地中具代表性气象站点 , 1961—1990年相应
气候资料的算术平均数(表 2)。大部分气候资料都
由国家气象中心查得 ,部分国外站点的气候资料
由网上下载[ 12] 。基本的气候资料收集好后 ,用计算
机进行计算和整理。
1.3 统计分析方法
对栓皮槭引种的气候区划采用相对欧氏距离相
似优先比法[ 9] 。模糊相似优先比法是根据模糊数学
原理 ,以引进地的生境条件与原产地的生境条件作
比较 ,来确定适合的引种区域 ,在所有树木引种区划
的数学方法中是较为合理的 ,目前应用较多 。本文
选用加权相对欧氏距离相似优先比法 ,分析过程
如下。
设有一样品集合 X , X ={X1 , X2 , … , Xn},每个
样品具有 s个因子 ,即
X i={X i1 ,X i2 , …, X im}(i=1 ,2 , … , n;n=196;
s=1 ,2 , … , m;m=9)
X i ,X j为任意 2个样本 ,固定样品为 Xk 。
1)首先对原始数据作归一化处理 。用公式
84
国家气象中心气候应用室编 , 1971—2000 年中国地面
气候资料(内部资料)。
中国水土保持科学 2006 年
X′is = X is-X iminX imax-X imin
(i=1 ,2 , …, n ;n=196;s=1 ,2 , … ,9)式中:
X imax , X imin分别为第 s个因子在样品中的极大值和
极小值 。当 X is=X imax时 ,则 X′is=1;
表 1 196 个台站的主要气候要素值(1971—2000 年平均值)
Tab.1 Values of the main climatic elements of 196 stations of China(The average value from 1971 to 2000)
气象站点 年均温/ ℃ ≥10℃积温/ ℃
绝对最低
温/ ℃
绝对最高
温/ ℃
最冷月
均温/ ℃
最热月
均温/ ℃
年降水
量/mm
夏半年降
水量/mm
年日照
时间/ h
北京 X 1 12.3 4 362.0 -18.3 41.9 -3.7 26.2 571.9 457.2 2671
天津 X 2 12.6 4 463.1 -17.8 40.5 -3.5 26.6 544.3 425.0 2522
河北石家庄 X 3 13.4 4 554.2 -19.3 41.5 -2.2 26.8 517.0 383.0 2427
河北怀来 X 4 9.6 3 906.8 -21.7 39.7 -7.4 24.4 372.3 282.6 3030
河北承德 X 5 9.1 3 885.3 -24.2 43.3 -9.1 24.4 512.0 399.2 2746
河北乐亭 X 6 10.6 4 020.7 -23.7 37.9 -5.8 24.9 606.9 477.0 2588
河北沧州 X 7 12.9 4 505.8 -19.5 40.5 -3.0 26.5 604.9 481.2 2663
山西大同 X 8 7.0 3 124.2 -27.2 37.2 -10.6 22.0 371.4 262.1 2671
山西原平 X 9 9.0 3 422.8 -25.8 38.1 -7.7 23.3 417.1 303.3 2585
山西太原 X 10 10.0 3 793.5 -22.7 37.4 -5.5 23.4 431.2 298.3 2502
山西介休 X 11 10.6 3 888.1 -23.3 38.5 -4.4 23.9 454.9 303.1 2425
山西运城 X 12 14.0 4 622.1 -18.9 41.2 -0.9 27.4 529.5 303.9 2219
内蒙古图里河 X 13 -4.4 1 356.3 -47.6 35.1 -28.7 16.5 463.9 346.9 2497
内蒙古海拉尔 X 14 -1.0 2 334.6 -42.3 36.6 -25.1 20.0 367.2 279.3 2719
内蒙古博克图 X 15 -0.4 1 804.5 -37.4 35.2 -20.5 17.9 489.4 384.0 2720
内蒙古阿尔山 X 16 -2.7 1 612.3 -44.5 33.0 -25.1 16.8 452.9 319.9 2498
内蒙古东乌珠穆沁旗 X17 1.4 2 518.3 -39.7 39.7 -20.8 21.1 258.7 198.9 3006
新疆克拉玛依 X 180 8.6 4 052.1 -34.3 42.7 -15.4 27.9 105.7 64.7 2694
新疆精河 X 181 7.8 3 728.3 -33.8 41.6 -15.2 25.5 102.0 51.1 2554
新疆奇台 X 182 5.2 2 982.9 -40.1 40.5 -17.0 22.9 192.0 96.5 2987
新疆伊宁 X 183 9.0 3 452.3 -36.0 39.2 -8.8 23.1 268.9 90.1 2852
新疆乌鲁木齐 X 184 6.9 3 092.8 -32.8 40.5 -12.6 23.7 286.3 128.8 2523
新疆吐鲁番 X 185 14.4 5 330.3 -25.2 47.7 -7.6 32.2 15.6 7.5 2912
新疆库车 X 186 11.3 4 263.3 -23.4 40.8 -7.1 25.3 74.5 51.3 2712
新疆喀什 X 187 11.8 4 284.7 -23.6 39.9 -5.3 25.6 64.0 33.2 2726
新疆巴楚 X 188 12.1 4 452.6 -22.5 42.6 -6.2 26.2 61.1 46.5 2859
新疆铁干里克 X 189 11.0 4 361.3 -23.8 42.2 -8.7 26.6 39.5 32.0 3030
新疆若羌 X 190 11.7 4 486.7 -23.3 43.1 -7.4 27.5 29.0 24.0 3097
新疆莎车 X 191 11.7 4 244.5 -22.1 39.6 -5.4 25.3 53.3 33.9 2860
新疆和田 X 192 12.5 4 403.4 -20.1 41.1 -4.4 25.6 36.4 25.4 2587
新疆安德河 X 193 10.8 4 278.4 -27.2 43.4 -8.3 25.9 27.3 23.3 2814
新疆哈密 X 194 9.9 3 902.4 -28.6 43.2 -10.4 26.5 39.1 23.1 3285
台湾台北 X 195 22.7 8 280.6 13.1 34.1 15.8 29.3 2 363.7 1128.9 1853
台湾高雄 X 196 24.7 9 033.7 15.1 32.1 18.8 28.9 1 784.9 1372.1 1979
85
第 5期 有祥亮等:我国引种栓皮槭的气候生态适生区划分
表 2 栓皮槭大陆类型的主要气候要素值(1961—1990 年平均值)
Tab.2 Values of the main climatic elements of Continental type(The average value from 1961 to 1990)
气象站点 年均温/ ℃ ≥10℃积温/ ℃
绝对最低
温/ ℃
绝对最高
温/ ℃
最冷月
均温/ ℃
最热月
均温/ ℃
年降水
量/mm
夏半年降
水量/mm
年日照
时间/h
布加勒斯特(罗马尼亚) 10.6 3644 -27.8 C40.6 -2.4 22.0 579.1 269.0 2114.0
克鲁日(罗马尼亚) 8.2 2477 -32.2 37.8 -3.4 18.2 609.6 305.0 2012.0
敖德萨(乌克兰) 10.1 3231 -25.0 37.2 -1.7 21.5 363.2 164.0 2183.0
第聂伯罗彼得罗夫斯克(乌克兰) 8.5 2845 -31.7 38.3 -5.5 21.2 492.8 198.0 2027.0
利沃夫(乌克兰) 7.2 2342 -33.9 36.1 -4.6 17.3 716.3 353.0 1808.0
布达佩斯(匈牙利) 10.4 3500 -23.3 39.4 -1.6 20.8 614.7 221.0 1930.0
德布勒森(匈牙利) 9.9 3402 -30.0 38.9 -2.6 20.3 586.7 265.0 1983.0
索非亚(保加利亚) 10.0 3375 -27.2 37.2 -1.5 20.7 635.0 258.0 2039.0
纽伦堡(德国) 8.8 2440 -27.8 37.2 -0.8 18.3 619.8 275.0 1694.0
柏林(德国) 8.9 2413 -26.1 35.6 -0.4 17.9 586.7 244.0 1625.0
华沙(波兰) 7.8 2407 -30.0 36.7 -3.3 18.0 558.8 260.0 1568.0
克拉科夫(波兰) 7.7 2352 -33.3 36.1 -3.3 17.5 726.4 352.0 1498.0
布拉格(捷克) 7.9 2296 -26.7 36.7 -2.0 17.1 490.2 285.7 1652.0
明斯克(白俄罗斯) 5.8 2282 -32.8 33.3 -6.9 17.3 581.7 305.0 1754.0
萨拉托夫(俄罗斯) 5.8 2738 -32.8 38.9 -10.5 21.4 368.3 178.6 2053.0
库尔斯克(俄罗斯) 5.7 2444 -30.6 32.8 -8.8 18.5 566.4 256.6 1888.0
莫斯科(俄罗斯) 5.0 2307 -32.8 35.6 -9.3 18.2 629.9 296.2 1720.0
均值 X 197 8.14 2735 -29.65 36.97 -4.04 19.19 572.09 263.89 1855.8
表 3 栓皮槭大陆类型模糊相似优先比矩阵 R
Tab.3 Fuzzy similitude priority ratio matrix of Acer campestre Continental type
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196
1 1.00 0.49 0.50 0.53 0.53 0.43 0.50 0.56 0.47 0.42 0.40 … 0.61 0.60 0.62 0.64 0.64 0.61 0.62 0.63 0.66 0.86 0.85
2 0.51 1.00 0.51 0.54 0.54 0.44 0.51 0.56 0.47 0.43 0.41 … 0.61 0.61 0.63 0.65 0.65 0.62 0.62 0.64 0.67 0.86 0.85
3 0.50 0.49 1.00 0.53 0.52 0.43 0.50 0.55 0.46 0.42 0.40 … 0.60 0.60 0.62 0.64 0.64 0.61 0.61 0.63 0.66 0.86 0.85
4 0.47 0.46 0.47 1.00 0.50 0.40 0.47 0.52 0.43 0.39 0.37 … 0.58 0.57 0.59 0.61 0.61 0.58 0.58 0.60 0.63 0.84 0.83
5 0.47 0.46 0.48 0.50 1.00 0.40 0.47 0.53 0.44 0.40 0.37 … 0.58 0.58 0.59 0.62 0.62 0.58 0.59 0.61 0.63 0.84 0.83
6 0.57 0.56 0.57 0.60 0.60 1.00 0.57 0.62 0.53 0.49 0.47 … 0.67 0.67 0.68 0.70 0.70 0.68 0.68 0.69 0.72 0.89 0.88
7 0.50 0.49 0.50 0.53 0.53 0.43 1.00 0.56 0.46 0.42 0.40 … 0.61 0.60 0.62 0.64 0.64 0.61 0.61 0.63 0.66 0.86 0.85
8 0.44 0.44 0.45 0.48 0.47 0.38 0.44 1.00 0.41 0.37 0.35 … 0.55 0.55 0.56 0.59 0.59 0.56 0.56 0.58 0.61 0.83 0.82
9 0.53 0.53 0.54 0.57 0.56 0.47 0.54 0.59 1.00 0.46 0.43 … 0.64 0.64 0.65 0.67 0.67 0.64 0.65 0.66 0.69 0.87 0.86
10 0.58 0.57 0.58 0.61 0.60 0.51 0.58 0.63 0.54 1.00 0.48 … 0.68 0.67 0.69 0.71 0.71 0.68 0.69 0.70 0.73 0.89 0.88
11 0.60 0.59 0.60 0.63 0.63 0.53 0.60 0.65 0.57 0.52 1.00 … 0.70 0.69 0.71 0.73 0.73 0.70 0.71 0.72 0.74 0.90 0.89
…
186 0.39 0.39 0.40 0.42 0.42 0.33 0.39 0.45 0.36 0.32 0.30 … 1.00 0.50 0.51 0.54 0.54 0.50 0.51 0.53 0.56 0.80 0.78
187 0.40 0.39 0.40 0.43 0.42 0.33 0.40 0.45 0.36 0.33 0.31 … 0.50 1.00 0.52 0.54 0.54 0.51 0.51 0.53 0.56 0.80 0.79
188 0.38 0.37 0.38 0.41 0.41 0.32 0.38 0.44 0.35 0.31 0.29 … 0.49 0.48 1.00 0.52 0.52 0.49 0.50 0.51 0.54 0.79 0.77
189 0.36 0.35 0.36 0.39 0.38 0.30 0.36 0.41 0.33 0.29 0.27 … 0.46 0.46 0.48 1.00 0.50 0.47 0.47 0.49 0.52 0.77 0.76
190 0.36 0.35 0.36 0.39 0.38 0.30 0.36 0.41 0.33 0.29 0.27 … 0.46 0.46 0.48 0.50 1.00 0.47 0.47 0.49 0.52 0.77 0.76
191 0.39 0.38 0.39 0.42 0.42 0.32 0.39 0.44 0.36 0.32 0.30 … 0.50 0.49 0.51 0.53 0.53 1.00 0.50 0.52 0.55 0.79 0.78
192 0.38 0.38 0.39 0.42 0.41 0.32 0.39 0.44 0.35 0.31 0.29 … 0.49 0.49 0.50 0.53 0.53 0.50 1.00 0.52 0.55 0.79 0.78
193 0.37 0.36 0.37 0.40 0.39 0.31 0.37 0.42 0.34 0.30 0.28 … 0.47 0.47 0.49 0.51 0.51 0.48 0.48 1.00 0.53 0.78 0.76
194 0.34 0.33 0.34 0.37 0.37 0.28 0.34 0.39 0.31 0.27 0.26 … 0.44 0.44 0.46 0.48 0.48 0.45 0.45 0.47 1.00 0.76 0.74
195 0.14 0.14 0.14 0.16 0.16 0.11 0.14 0.17 0.13 0.11 0.10 … 0.20 0.20 0.21 0.23 0.23 0.21 0.21 0.22 0.24 1.00 0.48
196 0.15 0.15 0.15 0.17 0.17 0.12 0.15 0.18 0.14 0.12 0.11 … 0.22 0.21 0.23 0.24 0.24 0.22 0.22 0.24 0.26 0.52 1.00
86
中国水土保持科学 2006 年
表 4 196 个站点引种栓皮槭大陆类型适应性排序表
Tab.4 Order of 196 stations of China according to the suitability of ordinal numbers
区划 站 名 序号 区划 站 名 序号 区划 站 名 序号
适宜区 甘肃平凉 X159 1 不适宜区 新疆库车 X186 47 不适宜区 湖南芷江 X 103 93
陕西延安 X150 2 吉林延吉 X47 47 云南昆明 X 143 94
山西介休 X11 3 甘肃民勤 X156 48 内蒙古锡林浩特 X31 94
山西太原 X10 4 内蒙古鲁北 X29 49 黑龙江尚志 X 59 94
河北乐亭 X6 5 新疆莎车 X191 50 四川南充 X 132 94
四川甘孜 X122 6 甘肃酒泉 X155 51 云南楚雄 X 142 95
甘肃天水 X162 7 吉林四平 X45 51 内蒙古二连浩特 X19 96
四川松潘 X124 8 新疆喀什 X187 52 重庆酉阳 X 134 97
辽宁大连 X43 9 新疆和田 X192 52 四川会理 X 130 98
山西原平X9 10 新疆巴楚 X188 53 湖南常德 X 101 98
山东惠民 X86 11 青海都兰 X167 54 湖南长沙 X 102 99
青海西宁 X168 12 湖北老河口 X97 55 黑龙江通河 X 58 100
甘肃兰州 X158 12 河南驻马店 X95 56 内蒙古博克图 X 15 101
河南卢氏 X93 13 甘肃武都 X161 57 四川宜宾 X 128 102
辽宁锦州 X38 14 陕西汉中 X152 58 贵州兴仁 X 138 102
山东潍坊 X89 14 内蒙古林东 X30 58 四川西昌 X 129 103
天津 X2 15 甘肃乌鞘岭 X157 59 青海托托河 X 170 103
北京 X1 16 新疆安德河 X193 59 黑龙江海伦 X 54 103
辽宁营口 X41 16 贵州毕节 X135 60 浙江杭州 X 68 104
河北沧州 X7 17 青海格尔木 X166 60 青海玛多 X 173 104
河北石家庄 X3 18 内蒙古通辽 X33 60 内蒙古东乌珠穆沁旗 X17 104
四川马尔康 X123 19 内蒙古林西 X32 61 新疆富蕴 X 178 105
甘肃敦煌 X153 61 重庆沙坪坝 X 133 105
次适宜区 青海玉树 X172 20 内蒙古吉兰泰 X26 62 黑龙江克山 X 52 105
山东兖州 X91 21 安徽蚌埠 X73 62 安徽安庆 X 76 105
山西运城 X l2 22 甘肃玉门镇 X154 63 湖北恩施 X 98 106
山东成山头 X87 23 新疆铁干里克 X189 64 内蒙古阿巴嘎旗 X20 107
四川理塘 X125 24 新疆若羌 X190 64 浙江定海 X 69 108
河北承德 X5 25 吉林长春 X46 65 湖南零陵 X 104 109
河南安阳 X92 26 内蒙古巴彦毛道 X18 66 云南蒙自 X 147 120
河北怀来 X4 27 新疆和布克赛尔 X179 67 江西吉安 81 121
陕西榆林 X149 28 青海同德 X169 68 云南临沧 X 144 121
山东荷泽 X90 29 安徽合肥 X75 68 黑龙江嫩江 X 50 122
西藏拉萨 X148 29 吉林临江 X48 69 江西南昌 X 84 123
宁夏盐池 X176 30 江苏东台 67 69 云南腾冲 X 141 124
辽宁丹东 X42 31 新疆哈密 X194 69 江西赣州 X 82 125
陕西西安 X151 32 内蒙古海流图 X22 70 黑龙江孙吴 X 51 125
河南郑州 X94 33 河南信阳 X96 71 浙江衢州 70 126
山东济南 X88 34 新疆吐鲁番 X185 71 内蒙古海拉尔 X 14 126
辽宁朝阳 X37 35 江苏南京 X66 72 江西南城 X 85 127
87
第 5期 有祥亮等:我国引种栓皮槭的气候生态适生区划分
续表 4
区划 站名 序号 区划 站名 序号 区划 站名 序号
次适宜区 辽宁沈阳 X39 36 不适宜区 黑龙江鸡西 X60 73 不适宜区 内蒙古阿尔山 X 16 128
云南德钦 X139 37 内蒙古朱日和 X21 74 福建福州 X 78 129
山西大同 X8 38 内蒙古百灵庙 X23 74 黑龙江呼玛 X 49 130
甘肃合作 X160 39 青海刚察 X165 75 福建永安 X 79 130
新疆伊宁 X183 40 吉前郭尔罗斯 X44 75 广西百色 X 113 130
宁夏银川 X175 40 黑龙江绥芬河 X62 76 江西景德镇 X 83 131
辽宁彰武 X36 41 内蒙古化德 X24 77 福建厦门 X 80 132
内蒙古赤峰 X35 41 青海达日 X174 78 广西南宁 X 117 133
辽宁本溪 X40 42 黑龙江牡丹江 X61 79 浙江温州 X 71 133
内蒙古鄂托克旗 X27 43 新疆精河 X181 80 广东韶关 X 105 133
安徽亳州 X72 43 云南丽江 X140 80 福建南平 X 77 133
四川九龙 X127 44 青海大柴旦 X164 81 广西梧州 X 115 134
内蒙古呼和浩特 X25 44 青海冷湖 X163 81 云南思茅 X 146 134
江苏徐州 X64 45 新疆阿勒泰 X177 82 广西河池 X 112 135
新疆乌鲁木齐 X184 46 新疆克拉玛依 X180 83 广西龙州 X 116 136
江苏赣榆 X65 46 四川成都 X126 84 云南澜沧 X 145 137
内蒙古多伦 X34 85 内蒙古图里河 X 13 137
黑龙江哈尔滨 X57 86 广西桂林 X 111 138
贵州遵义 X136 86 广西桂平 X 114 139
上海龙华 X63 87 广东汕头 X 108 139
青海曲麻莱 X171 88 海南东方 X 120 140
新疆奇台 X182 88 广东广州 X 106 140
四川万源 X131 89 广东河源 X 107 141
湖北武汉 X100 89 海南海口 X 119 142
贵州贵阳 X137 89 广东汕尾 X 109 143
黑龙江齐齐哈尔 X53 89 广西钦州 X 118 144
安徽霍山 X74 89 台湾高雄 X 196 145
湖北宜昌 X99 90 海南琼海 X 121 146
黑龙江富锦 X55 91 台湾台北 X 195 147
黑龙江安达 X56 92 广东阳江 X 110 147
内蒙古王盖庙 X28 93
当 X is=X imin时 ,则 X′is=0 ,于是 X′is ∈[ 0 ,1] 。
2)对归一化后的值进行加权计算 ,赋予不同气
候因子各自的权数 Ws
气候因子 C 1 C 2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9
权数 1 0.5 1 0.5 2.5 0.5 2 0.5 0.5
由于各变量权数满足(1.5+1.5+1.5+1+0.5+
1+0.5+1+0.5)/9=1 ,因而是可行的 。
用归一化后的各气候因子值 X′is数据与相对应
的权数Ws相乘 ,得到 X″is ,即
X″is =X′isWs
3)用相对欧氏距离计算被选样品 X i 与固定样
品Xk 之间的差距 ,用公式
Dik= 1m ∑
m
s=1
(X″is -X″ks)2
4)计算相似优先比
rij= DjkDik+Djk(i≠j;i , j≠k)
rji=1-rij
当 i=j , rij=1 ,于是求得模糊相似优先比矩阵 R =
88
中国水土保持科学 2006 年
[ rij ] nn ,见表 3。
5)取 λ水平截集选出被选样品相似程度的秩
序。方法是就矩阵 R由大而小地选取λ值 ,以首先
达到全行为1的 λ截矩阵所对应的站与固定样品最
为相似 ,并记序号为 1 ,然后删除该站的影响 ,划掉
该行及所对应的列;再降低 λ值 ,依次求取相似站
号 ,并分别记以序号 2 、3 、4等 ,结果见表 4。
2 结果与分析
采用欧氏距离模糊相似优先比法对栓皮槭大陆
类型的气候生态适生区进行区划 ,根据表 3的计算
结果将各台站按序号值从小到大进行排列 ,排列结
果见表 4 ,表中序号值的大小基本反映了各台站的
综合气候生态条件与栓皮槭大陆类型原产地和主产
区相似程度的大小:序号越小 ,表示相似程度越高 ,
因而排列的也越靠前;序号越大 ,表示相似程度越
低 ,排列越靠后。依据引种的气候相似原理 ,将我国
引种栓皮槭大陆类型的气候生态适生区大致区划如
下(图 1)。
2.1 适宜区
本区的台站位于序号列前部 ,其综合气候生态
条件与栓皮槭大陆类型分布区相似 ,适宜引种 ,是引
图 1 栓皮槭大陆类型在我国气候生态适生区区划示意图
Fig.1 Division for suitable climatic and ecological regions of Continental climatic
type of Acer campestre in China
种栽培较易成功的地区 。本区包括如下各地区。
1)东北地区:辽宁大连 、营口 、锦州;华北地区:
北京 、天津 ,河北大部(承德 、怀来除外),山西中部 、
南部(运城除外);华东地区:山东北部平原和东部山
地丘陵区。从地域上看 ,上述区域分别属于辽东半
岛 、华北平原北部 、晋冀鲁豫山地丘陵。
这些地区以暖温带大陆性季风气候为主 ,年平
均气温多大于 9 ℃,绝对低温介于-28 ℃和-15 ℃
之间 ,最冷月平均气温 -9.1 ～ -0.4 ℃(原产地
-10.5 ～ -0.4 ℃),栓皮槭大陆类型能够正常越冬 ,
说明本区在气温上是适宜的。应注意的是 ,上述各
区北部一些地区在 1年生幼苗越冬时需采取一定的
保护措施。
这些地区属半湿润区 ,年降水量大多为 400 ～
700mm ,与原产地相近 ,能够满足生长的需要 ,但夏
半年降水占全年降水量的 60%,雨季集中造成冬春
干旱 ,特别是较长的春旱期使造林成活较难 ,给引种
增加难度;因此 ,需考虑引进耐旱品种 ,并有抗旱栽
培技术措施相配套。本区年日照时间大多在 2 000 h
以上 ,不是很丰富 ,但能够满足生长需要。
89
第 5期 有祥亮等:我国引种栓皮槭的气候生态适生区划分
2)西北地区:陕西延安 ,甘肃东南部(武都 、合作
除外),宁夏南部六盘山地区 ,青海西宁 。
上述区域属西北黄土高原区中部 ,地处黄土高
原的重点水土流失区 ,属于中温带半干旱气候 ,区内
人工栽培乔木树种 36 科 212种(变种 、变型),植物
区系成分比较丰富 ,且与毗邻的六盘山天然次生林
区十分接近。在重点水土流失区内 ,槭树科共有 10
个树种进行人工栽培 ,为栽培种类最多的 6个科之
一[ 13 14] 。与原产地接近的水 、热条件 ,较丰富的树
种资源加上同科树种的栽培实践 ,说明该区作为栓
皮槭大陆类型引种的适宜区是可行的。
3)西南地区:四川西北部。
本区位于川西高原海拔 3 000m左右的松潘 、马
尔康和甘孜地区。气象观测站综合气象条件为:年
平均气温 5 ～ 9 ℃,绝对低温-27 ～ -16 ℃,最冷月
均温-5 ～ -0.6 ℃, ≥10 ℃积温 1 500 ～ 2 200 ℃,年
降雨量 600 ～ 800 mm ,夏半年降水量 400 ～ 500 mm 。
这里是青藏高原海拔最低 ,水 、热条件最好的地方之
一。由于是高山峡谷地貌 ,生物气候带的垂直变化
异常明显 ,作物 、树木种类繁多。山地多分布有天然
林 ,间有草地 ,林线以上主要是牧场 ,农林牧是镶嵌 、
垂直交错分布 ,上下层次明显 ,呈现立体布局[ 15 16] 。
从气象数据来看 ,水分条件能满足生长需要 ,而≥10 ℃
积温偏低 ,热量条件稍显不足 ,可考虑引种后栽植在
海拔较低的地方。
2.2 次适宜区
本区各站序号排在适宜区之后 ,表明其综合气
候生态条件与栓皮槭大陆类型原产地基本相似 ,对
我国引种栓皮槭大陆类型较为有利。在地理位置
上 ,本区是各适宜区向南向北的进一步延伸区域 ,可
划为扩大引种栽培区。包括如下地区。
1)东北地区:辽宁大部分地区。
辽宁全境属温带大陆性季风气候。年均气温 7～
11 ℃,绝对低温-34 ～ -26 ℃,最冷月均温-11 ～
-4 ℃, ≥10 ℃积温3 100 ～ 3 900 ℃,年降雨量480 ～
900mm ,夏半年降水量 380 ～ 650 mm ,年日照时间
2 300 ～ 2 800 h。栓皮槭大陆类型原产地和主产区气
候条件为年均气温 5 ～ 11 ℃,绝对低温-34 ～ -23
℃,最冷月均温-11 ～ -0.4 ℃, ≥10 ℃积温 2 300 ～
3 600 ℃,年降雨量为 360 ～ 730 mm ,夏半年降水量
160 ～ 350mm ,年日照时间 1 500 ～ 2 200 h。可见 ,辽
宁气候条件与栓皮槭大陆类型原产地气候条件相
似 ,且≥10 ℃积温较高 ,日照充足 ,有利于引种。辽
东半岛作为引种适宜区向外试验扩大栽培 ,可以经
由辽东千山山脉扩大到长白山区南部 、辽河中下游
和浑河流域的辽北平原 、辽西的大凌河流域及辽西
北地区 。需要注意的是:辽宁西北部 、辽北平原和东
北部山地绝对低温和最冷月均温较低 ,要引进原产
地寒冷地区的种源进行试验;冬春低温干旱较为普
遍 ,且西北部多风沙天气 ,要采取适当的应对措施 ,
如引进耐旱种源或品种 、采用与抗风沙树种混交造
林等。
2)西北地区:宁夏中 、北部 , 陕西北部和山西
北部。
在地理位置上 ,本区是引种适宜区黄土高原区
中部向北的进一步延伸区域 ,可划为栓皮槭大陆类
型在我国的扩大引种栽培区。与适宜区相比 ,该区
的水 、热条件较差 ,低温 、干旱是主要限制因子 。引
种时要考虑采用耐寒 、耐旱种源或品种 ,造林时要选
择适宜的立地条件类型和林种 。
3)华东地区:山东中 、南部 ,江苏北部 ,安徽北
部;华中地区:河南北 、中部;山西运城 ,陕西西安。
在地理位置上 ,上述区域分别属于华北平原中
部和汾渭谷地。该区域是适宜区向南的进一步延伸
区域 ,可划为扩大引种栽培区 。本区水 、热条件充
足 ,南部地区冬季气温较高时对花芽分化可能有不
利影响;年降水量偏高 ,降水集中的夏季形成高温 、
多湿的环境 ,不太利于栓皮槭大陆类型的生长 ,而且
容易产生病害 。引种时要考虑采用温暖 、湿润地区
的种源或品种 ,造林时要尽量选择适宜的立地条件
类型。
4)西南地区:四川九龙 、理塘 ,云南德钦 ,西藏东
南部 。该区是川西北高原松潘 、马尔康和甘孜引种
适宜区向外进一步延伸的区域 ,可划为扩大引种栽
培区。
本区西部和西北部海拔较低的部分 ,主要包括
雅鲁藏布江中游河段及其支流年楚河 、拉萨河 、尼洋
河各河谷 ,以昌都为中心的三江中游若干局部河谷 ,
川西雅砻江中游及大渡河上游若干局部河谷等 ,一
般年均气温 3 ～ 8 ℃,绝对低温-31 ～ -13 ℃,绝对
高温24 ～ 30 ℃,最冷月均温-8 ～ 1 ℃,最热月均温
12 ～ 16 ℃, ≥10 ℃积温 1 000 ～ 2 200 ℃,年降雨量
400 ～ 900mm ,夏半年降水量 300 ～ 600mm ,年日照时
间 2 000 ～ 3 000 h ,地形平坦 ,土壤肥沃 、灌溉发达 ,为
青藏高原最主要的农区。本区以农为主 ,适当发展
农林复合经营[ 12] ,栓皮槭大陆类型引种试验成功
后 ,可作为备选树种之一。
本区东南部为高山林区 ,山高谷深 、地形破碎 ,
90
中国水土保持科学 2006 年
相对高差大 ,生物气候的垂直变化异常明显 ,在喜马
拉雅山南坡 、昌都和川西北地区一般都以山地暖温
带或寒温带为基带[ 18] 。在海拔较低处可适当引种
栓皮槭大陆类型。
5)新疆:北部乌鲁木齐和西北部伊宁热量 、光照
条件与栓皮槭大陆类型原产地和主产区相似 ,降水
量偏低是其不足之处 ,可作为城镇绿化美化树种引
种试验。
2.3 不适宜区
本区各站处于序号列的中 、后部 ,排在次适宜区
之后 ,表明这些地区的综合气候 、生态条件与栓皮槭
大陆类型原产地差异较大 ,不利于我国引种 ,因此 ,
区划为引种不适宜区。本区包括除以上适宜区 、次
适宜区以外的区域 。
3 结论
1)栓皮槭大陆类型在我国的引种适宜区有:辽
东半岛 、华北平原北部 、晋冀鲁豫山地丘陵;西北黄
土高原区中部;西南高山林区中北部。
2)栓皮槭大陆类型引种的次适宜区有:辽宁大
部分地区;西北黄土高原区北部;汾渭谷地 、华北平
原中部;青藏高原东南部;新疆乌鲁木齐 、伊宁。
在我国以上最适宜区 、适宜区 、次适宜区以外的
区域 ,皆为栓皮槭大陆类型引种不适宜区。
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