山西外引园林树种限制性生态因子关联度分析

Limiting Ecological Factor Correlation Analysis of Shanxi Exotic Tree Species

摘要: 采用实地调查法对山西外引园林树种的生物学特性、生态学习性以及当地的主要生态因子等进行了系统调查。依据主导因子引种理论，分析了不同生态因子在引进植物适应性栽培过程中所发挥的作用。最后对影响外引树种的生态因子进行了关联度分析，提出了影响山西省外引树种生态适应性的主导因子及贡献排序。

Abstract: A systematic investigation including biological characteristics, ecological habits and environment factors of exotic tree species in Shanxi was carried out through the field method. According to the introduced theory of dominant factor, the analysis about different ecological factors in the process of introducing plant adaptability cultivation was performed. On this basis, the correlation degrees of ecological factors were analyzed. Finally, the key factors and contributions that will affect the growth of exotic tree species were put forward.

1. 引言

城市园林化是城市建设的发展趋势，而引进丰富多样的外来树种是实现城市绿化事业发展的重要条件。但是伴随着大规模引入异地园林树种，也带来了外因树木的生态隐患和经济损失。因此借鉴国内外研究成果，探讨外引园林树种综合评价方法和体系是非常必要的。关联度分析也称灰色关联度分析，属于灰色系统理论范畴。作为一种分析方法，目前已相继在工业、经济和农业等各个领域开始应用。作者尝试将关联度分析方法应用于城市园林植物的生态适应性评价，以探讨城市园林植物综合评价的新途径。

2. 山西园林树木引种区生态特征

山西地处暖温带与中温带的过渡带，北纬34˚34′48″~40˚43′24″，东经110˚14′36″~114˚33′24″。山西属温带大陆性气候。冬季长而寒冷干燥；夏季短而炎热多雨；春季日夜温差大，风沙多；秋季短暂，气候温和[1] 。年平均气温3~14℃，昼夜温差大，南北温差也大。平均降水量为400到650毫米，但季节分布不均匀，夏季6~8月降水高度集中且暴雨多，降水量约占全年的60%以上。不同的微气候形成了山西省园林绿化树种分布格局的多样性[2] (见表1)。

Table 1. Ecological factors of Introduction

表1. 引种区生态因子

3. 分析方法

影响树木生长发育的生态条件是多种多样的。对树木引种驯化影响较大的生态因子主要有：极端高温、极端低温、年均温、年降雨量、日照时数等[3] 。下面以樟子松为例来对主导因子影响树木引种的排序进行比较说明。

运用关联度分析法[4] 对引种区与原产地的主要生态因子进行关联度分析。对几组变量曲线进行几何关系的对比。

由于表2中各生态因子的数量大小相差太大，为了便于计算比较，分析之前，需要对各生态因子进行归整化处理，将各因子原始数列表(见表3)。

然后首先采用yj/y；和Xk.j/Xk.₁式原始数列的初化值，求算结果见初化值序列表(见表4)。

式中：j = k = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)，用yj一Xk.j式求差序列。结果见差序列表(见表5)。

求最小值与最大值：

求关联系数§(见表6)，其公式为：

Table 2. Introduction of ecological factors between the origins and introduced areas on Pinus sylvestris

表2. 樟子松原产地与引种区生态因子比较

Table 3. Ecological factors in the origins and introduced areas of Pinus sylvestris

表3. 樟子松原产地与引种区的主要生态因子

Table 4. At the beginning of the sequence table in the origins and introduced areas of Pinus sylvestris

表4. 樟子松原产地与引种区初化值序列表

Table 5. Difference sequence table in the origins and introduced areas of Pinus sylvestris

表5. 樟子松原产地与引种区差异序列表

Table 6. Correlation coefficient of the sequence table in the origins and introduced areas of The Pinus sylvestris

表6. 樟子松原产地与引种区关联系数序列表

ρ为分辩系数，通常ρ = 0.5。

按求的关联度r，结果如下。

Table 7. The dominant factor affecting tree introduction

表7. 影响树木引种的主导因子排序表

通过灰色关联度分析，得出年均温、极端低温、极端高温、年日照时数、年均降水量对樟子松生长影响程度的大小顺序为r₃ > r₅ > r₄ > r₁ > r₂，影响樟子松引种的生态因子排列：极端高温 > 年均降水量 > 日照时数 > 极端低温 > 年均温。

4. 分析结果

用上述方法计算出其他树种生态因子的关联度，结果如表7。

5. 结论

经对山西省现有88种外引园林树种的限制性因子进行关联度分析，极端低温为主导限制因子的树种49种，占总引种数的55%；年降水量为主导限制因子的树种24种，占总引种数的27%；年均温为主导限制因子的树种13个，占总引种数14%。结果表明，山西省虽然从南到北生态气候的差异非常明显，但在诸多对外引园林树木的限制性生态因子中，极端低温和干旱分别占据前俩位。该研究结果该分析结果和山西的生态特征是一致的[1] 。这一研究结果对山西省筛选新的外引园林树种具有重要的指导意义。对此，建议山西省以及同类生态区在引进异地园林树种时，重点考察拟引入园林树种的温度和湿度等生态因子的适应范围即生态幅，尤其注重拟引入园林树种对极端低温和干旱的耐受力。同时也应成为制定园林植物管护措施的理论依据。

基金项目

山西省林业科技创新课题。

NOTES

^*通讯作者。