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“氣候相似性”原理，調查和分析雪椿的種源地和引種地4個城市的氣溫、降水量和相對濕度等氣候因素。結果表明：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，需要通過必要的控水管理，才能逐漸適應當地氣候。

關鍵詞：雪椿；種源地；氣溫；降水量；相對濕度

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會志，而后便沿用雪椿之名。我國大部分山茶屬植物分布于華南及長江流域，絕大多數茶花品種難以在長江以北地區裸地栽培。而雪椿卻可以生長在較高緯度，并且在冬季綻放美麗的花朵。2011年河南農業大學林學院從日本引入雪椿，期望為北方園林綠化增添色彩。

近年來，隨著生活水平的提高，人們對園林綠化的要求越來越高，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用越來越受到重視。但是每一物種對環境的適應范圍迥異，只有在適宜范圍內進行引種，才有可能成功。溫度、水分、光照、土壤、海拔、生物關系是制約植物分布的關鍵因素，也是影響植物引種成敗的重要指標。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“氣候相似性”理論，調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。

1.雪椿生物學特性

雪椿是一種分布在日本海沿岸的山茶花（圖1），其形態特征明顯不同于其他山茶種類，生態學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，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。雪椿與普通山茶相比，枝條較柔軟，側枝較多；葉片較薄且大，長10-20 cm，色亮綠，鋸齒較大，網狀葉脈明顯；葉柄7-10 mm，較短，兩側具粗毛；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。河南農業大學雪椿引進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）。

盛岡處巖手縣內陸、北上盆地中央，為內陸性氣候。盛岡地方氣象臺記錄的歷史最高氣溫達37.2%、最低氣溫為-20.6%，夏季和冬季晝夜溫差較大。東京屬亞熱帶季風氣候，四季分明、降水充沛，夏季受東南季風影響降水較多，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。

河南農業大學林學試驗基地位于河南省鄭州市（113°38′E，34°47′N），屬暖溫帶-北亞熱帶過渡型大陸性季風氣候。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，冬季寒冷少雨。年均氣溫14.4℃。

2.14個城市的氣溫比較

由圖3可知，盛岡、東京、津市和鄭州4個城市均四季分明，高溫出現在夏季的七八月份。盛岡、東京和津市3市的最高溫出現在8月，東京最高，為27.4℃；津市次之，為26.8℃；盛岡最低，為23.4℃。鄭州最高溫出現在7月份，為23.1℃。4個城市的低溫均出現在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個城市的相對濕度相差不大，6月份鄭州濕度較低為62%，8月東京濕度較低為71%。冬季4個城市的相對濕度差異明顯，相對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個城市氣候因素的多重比較

根據4個城市的氣候因素數據（日本氣象廳和我國鄭州氣象廳公布資料，統計范圍為1980-2010年），通過SPASS17軟件對其進行多因變量方差分析，結果見表1。可知在0.05的顯著水平進行檢驗，4個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。但降水量和相對濕度在這4個城市之間的差異顯著，降水量的P值為0.005，相對濕度的P值為0.001，均小于顯著水平0.05，進一步檢驗的結果見表2。

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

3.結論與討論

隨著植物引種和馴化的快速發展，引種馴化的理論也不斷豐富。德國著名林學家、慕尼黑大學教授邁爾（MayT H.）在1906年和1909年發表的《歐洲外地園林樹木》同和《自然歷史基礎上的林木培育》兩部著作的基礎上提出“氣候相似理論”是樹木引種的最基礎理論。他強調植物與環境關系密切，應以自然科學為基礎，遵循自然界的客觀規律，從引種地區氣候相近的自然分布區去選擇對象，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發育，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個熱量指標。年降水量決定植被類型，季節分布或月降水量與生長發育密切相關，提供植物生存必要的水分。因此在關鍵氣候因素——溫度和水分相似的區域間進行引種，才較可能成功。

通過對雪椿種源地和引入地的氣候調查與分析，得出3個主要結論：第一，4個城市的平均溫度、平均高溫和平均低溫不存在顯著差異第二，4個城市的相對濕度差異顯著，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。可見4個城市的氣候相似性較高。通過比較4個城市的相對濕度和降水量，可以表明雪椿的生長范圍受當地相對濕度的制約不大，制約其能否在鄭州正常生長的決定性因素是降水量而非相對濕度。

雖然降水量為決定性因素，然植物對環境的適應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、采取防護性措施（防風、防寒、防旱、防高溫日灼等）可保護引進樹木，為其提供較好的適生條件，使其更好更快地適應當地條件。因此在引種過程中，采取必要的控水管理，可有效使雪椿逐漸適應當地的氣候條件，使其在鄭州的室外正常生長，從而達到在引種地長期生存的目的。endprint