短序潤楠的地理分布及潛在分布區估計

胡文強，溫暖玲，肖 玉，鐘任資，茹正忠

（1. 深圳市真和麗生態環境股份有限公司，廣東 深圳 518052；2. 深圳市野生動物救護中心，廣東 深圳 518052）

短序潤楠的地理分布及潛在分布區估計

胡文強1，溫暖玲1，肖 玉1，鐘任資1，茹正忠2

（1. 深圳市真和麗生態環境股份有限公司，廣東 深圳 518052；2. 深圳市野生動物救護中心，廣東 深圳 518052）

利用Diva-GIS軟件分析短序潤楠（Machilus breviflora）的適生區，并用BIOCLIM生態模型評估未來潛在分布區對氣候變暖的響應。短序潤楠分布在我國南亞熱帶及熱帶的中低山地區，水平分布范圍為18°73′～30°66′N、104°02′～115°24′E，垂直分布在海拔200～1600 m；短序潤楠分布于常綠闊葉林及常綠針闊葉混交林植被類型中；廣東地區為短序潤楠的現在分布中心，在279份有效標本記錄中有231份來自廣東，約占82.8%；短序潤楠的潛在分布區為粵、桂、瓊、港、贛、湘、閩、川及黔等省份；在未來氣候變暖的影響下，短序潤楠的適生范圍略有擴大，潛在分布區往北適當擴展，但是最適分布區顯著減少，且最適分布區連續性變小。研究結果對現有短序潤楠野生資源的保護、擴大引種造林和園林應用有一定的理論意義和實踐指導價值。

氣候變化；短序潤楠；BIOCLIM模型；物種分布區估計；引種

地理分布是由植物和環境長久互相決定的［1］。作為植物重要的空間特征，地理分布受生物因子以及非生物因子的共同影響［2］。研究表明，氣候是決定植物分布的最主要因素之一［3］。目前，植物分布模型結合空間分布特征及其氣候條件，估計植物的生態位和潛在分布區［4］，已在植物生態學研究中得到廣泛應用［5-7］。潛在分布的估計，一方面對研究植物的系統發育具有重要的價值［8］，另一方面為種源保護、遺傳改良、引種馴化等生產實踐提供重要理論指導。短序潤楠（Machilus breviflora）屬樟科（Rosaceae）潤楠屬（Machilus）常綠喬木，在繁殖特性及園林應用方面有少量研究［9］，針對短序潤楠地理分布研究尚屬空白。本研究結合地理分布信息以及DIVA-GIS軟件對短序潤楠的地理分布特征和潛在分布區進行探究，以期對短序潤楠野生資源的保護、擴大引種造林和園林應用提供一定的理論意義和實踐指導價值。

1 材料與方法

1.1 數據收集

1.1.1 物種分布信息 本研究查閱了中國數字植物標本館（CVH；http：//www.cvh.org.cn/）和國家科技部教學標本資源共享平臺（http：//mnh.scu.edu.cn/index/）的279份短序潤楠標本信息；并查閱了《中國植物志》、《廣東植物志》、《樂昌植物志》、《湖南植物志》、《江西植物志》、《廣西植物志》、《云南植物志》、《海南植物志》、《四川植物志》、《深圳植物志》、《梧桐山植物》等地方植物志以及相關群落學文獻確定短序潤楠的分布點［10-11］。利用百度拾取坐標系統獲取每個分布點的經緯度，海拔信息來自標本記錄及群落學文獻。

1.1.2 氣象數據 本研究提取世界氣候數據庫（http：//www.worldclim.org/ ）的氣象數據，并應用Diva-GIS軟件提取年均氣溫、月均氣溫變化范圍、晝夜溫差與年溫差比值、溫度季節性變化方差、最熱月份最高溫度、最冷月份最高溫度、年溫變化范圍、最濕季度平均溫度、最干季度平均溫度、最暖季度平均溫度、最冷季度平均溫度、年平均降水量、最濕月份降水量、最干月份降水量、降水量季節性變化方差、最濕季度降水量、最干季度降水量、最暖季度降水量、最冷季度降雨量等19個影響植物分布的重要氣候變量。

1.2 地理分布分析

用Diva-GIS軟件繪制短序潤楠的地理分布圖，并以中國行政區劃圖層作為底圖，每個分布點至少有一份標本采集或是在文獻中有過確切記載。

1.3 模擬物種分布區

通過結合氣候數據信息和短序潤楠的分布信息，采用BIOCLIM模型對短序潤楠的分布區進行估計。BIOCLIM模型將預測的結果分為非適生（0）、低適生（0～2.5%）、中度適生（2.5%～5%）、高度適生（5%～10%）、極適生（10%～20%）、最適生（20%～40%）5個等級，BIOCLIM模型原理詳見文獻［12］。

2 結果與分析

2.1 地理分布

短序潤楠主要分布在我國南亞熱帶及熱帶的中低山地區。水平分布范圍為18°73′～30° 66′N、104°02′～115°24′E。按行政區劃，短序潤楠分布于我國廣東、廣西、海南、四川、貴州、云南、湖南、江西、香港等9個省（自治區、特別行政區）。標本記錄和野外調查顯示，短序潤楠分布在海拔200～1 600 m，最低處位于廣東省和平縣，最高處位于云南省馬關縣。群落研究資料和標本記錄表明短序潤楠分布于常綠闊葉林及常綠針闊葉混交林植被類型中，有些分布在路邊、灌叢、林緣、溝谷溪邊和水旁。

2.2 多度統計

調查結果顯示，短序潤楠標本主要分布在廣東省，在279份有效標本記錄中有231份來自廣東，占總數的82.8%，采自肇慶市鼎湖山有42份（1927—1979年），27份采自惠州市龍門縣（1956—1981年），采自韶關市新豐縣24份（1968—1981年），其余采自肇慶市封開縣、珠海市、深圳市等地；來自廣西17份，采集地點有武鳴縣、金秀縣和東蘭縣等地；香港15份，主要采自于蓮花山；來自海南7份，全部采自尖峰嶺；云南4份，四川2份，湖南、江西和貴州各1份。由此可見，短序潤楠在廣東省分布最多，其次為廣西壯族自治區。

2.3 潛在分布區估計

利用DIVA-GIS軟件中的BIOCLIM 模型依據279個地理分布記錄和19個氣候變量數據預測短序潤楠的潛在分布區，其預測結果見圖1（封二），綠、黃、橙、紅4種顏色依次表示潛在分布可能性由低到高。結果顯示，短序潤楠的潛在分布區為廣東、廣西、海南、香港、江西、湖南、福建、四川及貴州等省份。預測的最適分布區在廣東省分布最多，其次是廣西，且兩處的最適分布區呈現明顯的破碎狀態。

2.4 全球氣候變暖對短序潤楠分布區的影響

在未來氣候變暖的條件下，模擬未來100年的氣候變量預測短序潤楠適生區的變化情況。從圖2（封二）可以看出，在全球氣候變暖的背景下，短序潤楠的適生區略有擴大，潛在分布區往北適當擴展。但是最適分布區明顯減少（紅色、橙色區域），且連續性變小，說明短序潤楠的最適生境發生破碎化。

3 結論與討論

3.1 短序潤楠現存地理分布成因的初步分析

短序潤楠主要分布在華南地區，廣泛分布于亞熱帶、熱帶森林植被。本研究結果表明，短序潤楠在中國的水平分布區間為18°73′～30° 66′N、104°02′～115°24′E，同時也表明該樹種生態幅較窄，BIOCLIM 模型的預測結果與之一致。這一方面是由短序潤楠的生態位所決定，短序潤楠喜溫暖濕潤氣候，不耐寒，不耐干旱；另一方方面可能與種子散播機制有關，短序潤楠果實大多數直接從母樹掉落，只有少部分被鳥類傳播，并且種子易霉爛等原因造成發芽率低，這些因素限制了短序潤楠種子擴散，造成其狹域分布。

本研究結果表明，在279份有效標本記錄中有231份來自廣東，約占標本總數的82.8%，結合潤楠屬在中國的地理分布，推斷短序潤楠的現代分布中心可能位于我國南亞熱帶地區的珠三角與粵西。現在分布中心指現代植物分布的多度中心，但現代分布中心不一定是原始分布中心或發生中心，還需結合植物系統學和化石標本證據，闡明短序潤楠的發生中心和分布格局的成因。

3. 2 氣候變暖對短序潤楠潛在分布區的影響

據研究報道，自20世紀以來，地球地表平均溫度上升 0.74（±0.18）℃，預計到21世紀末氣溫將上升1.1（±6.4）℃，我國在50年來（1951—2001年）年均溫度上升約1.1℃，亞熱帶北界最遠北移120 km，氣候總體呈變暖、變濕趨勢［13］。隨著氣候的變化植物的地理分布也會發生潛在的變化［14］。國外學者展開了大量研究，Joao等［15］運用MAXENT模型分別研究了Hevea brasiliensis和Hancornia speciosa在氣候變化情況下的分布區變化情況，結果表明，氣候是影響植物分布的最主要因素之一，H. brasiliensis的最適分布區將擴大，而H. speciosa的最適分布區將縮小。國內學者這一方面也開展了很多研究，石慰［16］研究了氣候變化對中國東北興安落葉松分布的影響，結果顯示未來100年內我國興安落葉松會出現潛在分布區向北、向東遷移，并向中心分布區收縮的趨勢。有研究表明麻櫟的潛在分布區面積不斷縮小，并出現向北方和高海拔地區擴散的趨勢［17］。這些研究表明：氣候變暖將會縮小物種的適生區范圍，導致物種向北、向高海拔地區擴散。也有研究表明，隨著未來氣候變化，物種基本適生區范圍擴大，最適生境出現破碎化［4，17］。本研究結果與后者研究結論一致，在全球氣候變暖的背景下，短序潤楠的潛在分布區將會向高緯度地區遷移，但其適生區面積擴大，最適生區由廣東向廣西轉移。分布區的遷移改變分布區內氣候條件，從而導致短序潤楠潛在適生區分布范圍發生變化。

3.3 短序潤楠的潛在分布區估計及應用

現在氣候對潛在分布區的估計表明短序潤楠的適生區出現在中低海拔山地。在云南省1936年首次發現了短序潤楠的分布，但是由于標本年代久遠，且記錄信息不詳，所以現在是否有分布還需進行野外調查。短序潤楠有較大可能性分布在廣東南嶺山脈北部到湖南莽山一帶，因此，該地區是野外調查的重點。BIOCLIM模型的模擬結果表明福建南部也可能有短序潤楠的分布，但是查閱標本館和地方植物志并未發現有記錄，還需到野外進一步證實。由于BIOCLIM模型是根據氣候因子估計的植物的適生區，忽略了其他環境因素和生物因素的共同影響［2］。因此要根據當地具體生境，綜合各因素來確定野外調查和應用的重點地區和范圍。

本研究結果表明，短序潤楠的分布受環境因素影響較大。在開發過程中要掌握其地理分布特征和生境條件，可以對其野生資源的保護、擴大引種造林和園林應用提供一定的理論意義和實踐指導價值。潛在分布區預測結果表明短序潤楠可應用于華南地區的園林綠化中。但在華南地區城市園林中應用還不夠廣泛，并且它對種植技術要求較高，尤其是移植成活率較低。所以依據“適地適樹”原則進行園林開發利用。短序潤楠為春色葉樹種，在園林中應用可增加城市的色彩，同時也能提升城市植物景觀的文化內涵。

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（責任編輯 楊賢智）

Geographic distribution and potential distribution estimation of Machilus breviflora

HU Wen-qiang1，WEN Nuan-ling1，XIAO Yu1，ZHONG Ren-zi1，RU Zheng-zhong2
（1. Shenzhen Zhenheli Ecology&Environment Co.Ltd，Shenzhen 518052，China；2. Center for Wildlife Animal Rescue and Protection，Shenzhen 518052，China）

The geographical distribution of Machilus breviflora in China was analyzed based on DIVA-GIS，and the response of future potential distribution to global warming was estimated by Bioclim model．M. breviflora was distributed in the low to medium altitude from 200 m to 1 600 m mountain forests of south subtropical and tropical zone of China，which was 18°73′-30°66′N，104°02′-115°24′E. The distribution of vegetation types is evergreen broad-leaved forest and evergreen coniferous broad-leaved mixed forest. Guangdong province is the modern distribution center of M. breviflora，in 279 valid samples，231 samples were from Guangdong，accounting for about 82.8%. Potential distribution estimation indicated that Guangdong，Guangxi，Hainan，Jiangxi，Hunan，Fujian and Hong Kong，Sichuan and Guizhou were the optimum places for M. breviflora to survive. The model simulation indicated that the suitable habitats would initially increase under the climate change scenarios，whereas the marginally suitable habitats would have a relatively small change. The results could provide valuable references for the wildlife protecting，introduction and landscape application of M. breviflora.

climate change；Machilus breviflora；BIOCLIM model；potential distribution estimation；introduction

S717.1

A

1004-874X（2017）02-0082-04

2016-11-18

深圳市科技計劃項目（CXZZ20150430105402792）

胡文強（1987-），男，碩士，風景園林工程師，E-mail：wenqiang_hu@163.com

茹正忠（1957-），男，正高級工程師，E-mail：13502863103@qq.com

胡文強，溫暖玲，肖玉，等.短序潤楠的地理分布及潛在分布區估計［J］.廣東農業科學，2017，44（2）：82-85.