模型SDMs有助于城市绿化树种的气候适宜性匹配

基础物种分布模型SDMs有助于城市绿化树种的气候适宜性匹配

 

本研究通过定量分析54种木兰属植物占据的气候生态位，实现了木兰属植物与华北地区3个代表性城市沈阳、北京及西安的气候适宜性匹配。已有的物种分布研究表明[3]，在亚热带和暖温带气候中，水分变量往往是更强的预测因子，而在寒温带地区，水-热变量往往是更强的预测因子。图4的SDMs支持了上述结论，表明水分条件是限制木兰属植物在我国暖温带及中温带地区分布的关键因素。

 

适地适树通常指最大化树种与其栽植环境之间的适合度，即某些物种是否比其他物种更适合某个城市。据沈阳市科普中心调研，天女木兰是沈阳市唯一自然分布的木兰属植物。在城市绿化建设中，沈阳近年也成功引种了玉兰、望春玉兰、武当木兰、紫玉兰及二乔玉兰[27]，沈阳植物园更是以木兰园为主题栽植了天女木兰、玉兰和紫玉兰共3000余株。而通过使用图4-1中的结果，从业者可以假设，由于目前自然栖息地的气候条件与沈阳的气候条件重叠，因此滇藏木兰、毛叶玉兰、亮叶木兰、长喙厚朴和宝华玉兰很可能适用于沈阳的城市绿化。

目前，北京市园林绿化中已广泛应用了玉兰、望春玉兰、紫玉兰及二乔玉兰[28-29]。其中，据北京市园林绿化局发布的赏花指南，二乔玉兰及紫玉兰在全市的46个中大型公园中均有种植。常绿阔叶类乔木广玉兰也已在北京的海淀、大兴、房山等多个区域进行了成功引种[30]。本研究的预测不仅支持了这一分布现状，还筛选得到了滇藏木兰、毛叶玉兰、亮叶木兰、长喙厚朴和天女木兰等气候适宜性较佳的候选种，为北京地区的木兰属植物引种提供了理论参考。

西安植物园木兰科植物引种工作始于1977年，现已收集保存了木兰科植物5属45种及变种[31]。在本研究筛选的适宜种中，玉兰、望春玉兰、紫玉兰和天女木兰等已被证实可在西安地区长期栽植。值得关注的是，李淑娟[32]等调发现，山玉兰在西安地区冬季极端低温中基本不能露地过冬，结合图4-2的SDM中山玉兰标本全部分布在暖湿区的情况，表明了极端温度事件对SDM中分布狭窄的植物引种驯化具有潜在负面影响。

 

研发现，山玉兰在西安地区冬季极端低温中基本不能露地过冬，结合图4-2的SDM中山玉兰标本全部分布在暖湿区的情况，表明了极端温度事件对SDM中分布狭窄的植物引种驯化具有潜在负面影响。

 

以上信息可供风景园林师利用这些信息来选择望春玉兰、广玉兰和天女木兰作为行道树或庭院孤植树，也可使用玉兰、紫玉兰和二乔玉兰作为园林小尺度群落的主题或点景树。除常见种外，滇藏木兰、长喙厚朴为国家二级保护植物，毛叶玉兰、亮叶木兰已被列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》，宝华木兰更因其稀缺性有着“植物界大熊猫”之称。

 




 

上述木兰属植物虽然在气候适宜性上具备推广种植潜力，但原生分布稀少，目前相关学者仅对滇藏木兰的引种技术进行了研究，并提出了指导建议[33]。因此，以上木兰属植物虽然表现出对目标城市的气候适宜性，但考虑到引种的现实难度，可适当选取小气候良好的植物专类园或自然保护区进行保护种植。

 

本文以木兰属植物为研究对象，在种间水平的精确度上将54种木兰属植物与目标城市进行了气候适宜性匹配。大数据的发展和可用性使园林景观从业者能够在整体理解植物与环境关系的基础上利用生物地理理论进行精准的定量研究。虽然该方法需要在其他属中进行更广泛的拓展应用，并针对影响物种分布的其他环境变量进行测试，但它在识别优先生长条件和树种所能承受的环境极限方面具有长远的应用前景，可为城市绿化树种的选择提供实践指导。