短序润楠的地理分布及潜在分布区估计

胡文强，温暖玲，肖 玉，钟任资，茹正忠

（1. 深圳市真和丽生态环境股份有限公司，广东 深圳 518052；2. 深圳市野生动物救护中心，广东 深圳 518052）

短序润楠的地理分布及潜在分布区估计

胡文强1，温暖玲1，肖 玉1，钟任资1，茹正忠2

（1. 深圳市真和丽生态环境股份有限公司，广东 深圳 518052；2. 深圳市野生动物救护中心，广东 深圳 518052）

利用Diva-GIS软件分析短序润楠（Machilus breviflora）的适生区，并用BIOCLIM生态模型评估未来潜在分布区对气候变暖的响应。短序润楠分布在我国南亚热带及热带的中低山地区，水平分布范围为18°73′～30°66′N、104°02′～115°24′E，垂直分布在海拔200～1600 m；短序润楠分布于常绿阔叶林及常绿针阔叶混交林植被类型中；广东地区为短序润楠的现在分布中心，在279份有效标本记录中有231份来自广东，约占82.8%；短序润楠的潜在分布区为粤、桂、琼、港、赣、湘、闽、川及黔等省份；在未来气候变暖的影响下，短序润楠的适生范围略有扩大，潜在分布区往北适当扩展，但是最适分布区显著减少，且最适分布区连续性变小。研究结果对现有短序润楠野生资源的保护、扩大引种造林和园林应用有一定的理论意义和实践指导价值。

气候变化；短序润楠；BIOCLIM模型；物种分布区估计；引种

地理分布是由植物和环境长久互相决定的［1］。作为植物重要的空间特征，地理分布受生物因子以及非生物因子的共同影响［2］。研究表明，气候是决定植物分布的最主要因素之一［3］。目前，植物分布模型结合空间分布特征及其气候条件，估计植物的生态位和潜在分布区［4］，已在植物生态学研究中得到广泛应用［5-7］。潜在分布的估计，一方面对研究植物的系统发育具有重要的价值［8］，另一方面为种源保护、遗传改良、引种驯化等生产实践提供重要理论指导。短序润楠（Machilus breviflora）属樟科（Rosaceae）润楠属（Machilus）常绿乔木，在繁殖特性及园林应用方面有少量研究［9］，针对短序润楠地理分布研究尚属空白。本研究结合地理分布信息以及DIVA-GIS软件对短序润楠的地理分布特征和潜在分布区进行探究，以期对短序润楠野生资源的保护、扩大引种造林和园林应用提供一定的理论意义和实践指导价值。

1 材料与方法

1.1 数据收集

1.1.1 物种分布信息 本研究查阅了中国数字植物标本馆（CVH；http：//www.cvh.org.cn/）和国家科技部教学标本资源共享平台（http：//mnh.scu.edu.cn/index/）的279份短序润楠标本信息；并查阅了《中国植物志》、《广东植物志》、《乐昌植物志》、《湖南植物志》、《江西植物志》、《广西植物志》、《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关群落学文献确定短序润楠的分布点［10-11］。利用百度拾取坐标系统获取每个分布点的经纬度，海拔信息来自标本记录及群落学文献。

1.1.2 气象数据 本研究提取世界气候数据库（http：//www.worldclim.org/ ）的气象数据，并应用Diva-GIS软件提取年均气温、月均气温变化范围、昼夜温差与年温差比值、温度季节性变化方差、最热月份最高温度、最冷月份最高温度、年温变化范围、最湿季度平均温度、最干季度平均温度、最暖季度平均温度、最冷季度平均温度、年平均降水量、最湿月份降水量、最干月份降水量、降水量季节性变化方差、最湿季度降水量、最干季度降水量、最暖季度降水量、最冷季度降雨量等19个影响植物分布的重要气候变量。

1.2 地理分布分析

用Diva-GIS软件绘制短序润楠的地理分布图，并以中国行政区划图层作为底图，每个分布点至少有一份标本采集或是在文献中有过确切记载。

1.3 模拟物种分布区

通过结合气候数据信息和短序润楠的分布信息，采用BIOCLIM模型对短序润楠的分布区进行估计。BIOCLIM模型将预测的结果分为非适生（0）、低适生（0～2.5%）、中度适生（2.5%～5%）、高度适生（5%～10%）、极适生（10%～20%）、最适生（20%～40%）5个等级，BIOCLIM模型原理详见文献［12］。

2 结果与分析

2.1 地理分布

短序润楠主要分布在我国南亚热带及热带的中低山地区。水平分布范围为18°73′～30° 66′N、104°02′～115°24′E。按行政区划，短序润楠分布于我国广东、广西、海南、四川、贵州、云南、湖南、江西、香港等9个省（自治区、特别行政区）。标本记录和野外调查显示，短序润楠分布在海拔200～1 600 m，最低处位于广东省和平县，最高处位于云南省马关县。群落研究资料和标本记录表明短序润楠分布于常绿阔叶林及常绿针阔叶混交林植被类型中，有些分布在路边、灌丛、林缘、沟谷溪边和水旁。

2.2 多度统计

调查结果显示，短序润楠标本主要分布在广东省，在279份有效标本记录中有231份来自广东，占总数的82.8%，采自肇庆市鼎湖山有42份（1927—1979年），27份采自惠州市龙门县（1956—1981年），采自韶关市新丰县24份（1968—1981年），其余采自肇庆市封开县、珠海市、深圳市等地；来自广西17份，采集地点有武鸣县、金秀县和东兰县等地；香港15份，主要采自于莲花山；来自海南7份，全部采自尖峰岭；云南4份，四川2份，湖南、江西和贵州各1份。由此可见，短序润楠在广东省分布最多，其次为广西壮族自治区。

2.3 潜在分布区估计

利用DIVA-GIS软件中的BIOCLIM 模型依据279个地理分布记录和19个气候变量数据预测短序润楠的潜在分布区，其预测结果见图1（封二），绿、黄、橙、红4种颜色依次表示潜在分布可能性由低到高。结果显示，短序润楠的潜在分布区为广东、广西、海南、香港、江西、湖南、福建、四川及贵州等省份。预测的最适分布区在广东省分布最多，其次是广西，且两处的最适分布区呈现明显的破碎状态。

2.4 全球气候变暖对短序润楠分布区的影响

在未来气候变暖的条件下，模拟未来100年的气候变量预测短序润楠适生区的变化情况。从图2（封二）可以看出，在全球气候变暖的背景下，短序润楠的适生区略有扩大，潜在分布区往北适当扩展。但是最适分布区明显减少（红色、橙色区域），且连续性变小，说明短序润楠的最适生境发生破碎化。

3 结论与讨论

3.1 短序润楠现存地理分布成因的初步分析

短序润楠主要分布在华南地区，广泛分布于亚热带、热带森林植被。本研究结果表明，短序润楠在中国的水平分布区间为18°73′～30° 66′N、104°02′～115°24′E，同时也表明该树种生态幅较窄，BIOCLIM 模型的预测结果与之一致。这一方面是由短序润楠的生态位所决定，短序润楠喜温暖湿润气候，不耐寒，不耐干旱；另一方方面可能与种子散播机制有关，短序润楠果实大多数直接从母树掉落，只有少部分被鸟类传播，并且种子易霉烂等原因造成发芽率低，这些因素限制了短序润楠种子扩散，造成其狭域分布。

本研究结果表明，在279份有效标本记录中有231份来自广东，约占标本总数的82.8%，结合润楠属在中国的地理分布，推断短序润楠的现代分布中心可能位于我国南亚热带地区的珠三角与粤西。现在分布中心指现代植物分布的多度中心，但现代分布中心不一定是原始分布中心或发生中心，还需结合植物系统学和化石标本证据，阐明短序润楠的发生中心和分布格局的成因。

3. 2 气候变暖对短序润楠潜在分布区的影响

据研究报道，自20世纪以来，地球地表平均温度上升 0.74（±0.18）℃，预计到21世纪末气温将上升1.1（±6.4）℃，我国在50年来（1951—2001年）年均温度上升约1.1℃，亚热带北界最远北移120 km，气候总体呈变暖、变湿趋势［13］。随着气候的变化植物的地理分布也会发生潜在的变化［14］。国外学者展开了大量研究，Joao等［15］运用MAXENT模型分别研究了Hevea brasiliensis和Hancornia speciosa在气候变化情况下的分布区变化情况，结果表明，气候是影响植物分布的最主要因素之一，H. brasiliensis的最适分布区将扩大，而H. speciosa的最适分布区将缩小。国内学者这一方面也开展了很多研究，石慰［16］研究了气候变化对中国东北兴安落叶松分布的影响，结果显示未来100年内我国兴安落叶松会出现潜在分布区向北、向东迁移，并向中心分布区收缩的趋势。有研究表明麻栎的潜在分布区面积不断缩小，并出现向北方和高海拔地区扩散的趋势［17］。这些研究表明：气候变暖将会缩小物种的适生区范围，导致物种向北、向高海拔地区扩散。也有研究表明，随着未来气候变化，物种基本适生区范围扩大，最适生境出现破碎化［4，17］。本研究结果与后者研究结论一致，在全球气候变暖的背景下，短序润楠的潜在分布区将会向高纬度地区迁移，但其适生区面积扩大，最适生区由广东向广西转移。分布区的迁移改变分布区内气候条件，从而导致短序润楠潜在适生区分布范围发生变化。

3.3 短序润楠的潜在分布区估计及应用

现在气候对潜在分布区的估计表明短序润楠的适生区出现在中低海拔山地。在云南省1936年首次发现了短序润楠的分布，但是由于标本年代久远，且记录信息不详，所以现在是否有分布还需进行野外调查。短序润楠有较大可能性分布在广东南岭山脉北部到湖南莽山一带，因此，该地区是野外调查的重点。BIOCLIM模型的模拟结果表明福建南部也可能有短序润楠的分布，但是查阅标本馆和地方植物志并未发现有记录，还需到野外进一步证实。由于BIOCLIM模型是根据气候因子估计的植物的适生区，忽略了其他环境因素和生物因素的共同影响［2］。因此要根据当地具体生境，综合各因素来确定野外调查和应用的重点地区和范围。

本研究结果表明，短序润楠的分布受环境因素影响较大。在开发过程中要掌握其地理分布特征和生境条件，可以对其野生资源的保护、扩大引种造林和园林应用提供一定的理论意义和实践指导价值。潜在分布区预测结果表明短序润楠可应用于华南地区的园林绿化中。但在华南地区城市园林中应用还不够广泛，并且它对种植技术要求较高，尤其是移植成活率较低。所以依据“适地适树”原则进行园林开发利用。短序润楠为春色叶树种，在园林中应用可增加城市的色彩，同时也能提升城市植物景观的文化内涵。

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（责任编辑 杨贤智）

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

深圳市科技计划项目（CXZZ20150430105402792）

胡文强（1987-），男，硕士，风景园林工程师，E-mail：wenqiang_hu@163.com

茹正忠（1957-），男，正高级工程师，E-mail：13502863103@qq.com

胡文强，温暖玲，肖玉，等.短序润楠的地理分布及潜在分布区估计［J］.广东农业科学，2017，44（2）：82-85.