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科研进展

高原所在探究普洱古茶树对环境因子及

气候变化的响应机制方面取得进展

时间:2022-08-02 来源:高原所 文字:张书桥 王子之 图片:张书桥 编辑:赵健宇 点击:

普洱茶栽培历史悠久,从清乾隆初期就有着极其丰富的茶树资源,是茶树发源的一个中心地带。古茶树作为茶业可持续发展的重要种质资源,具有不可估量的生物多样性生态保护价值;也是我国的宝贵财富,人类文明的重要遗产。古茶树种质资源调查对研究茶树进化、茶树育种具有非常重要的经济价值。同时,古茶树是茶文化的“根”和“源”,对弘扬茶文化具有十分重要的作用。

景谷的古茶树资源一直缺乏全面、系统的调查和资源数据库,本底资源情况尚不十分清楚。研究团队于2019年完成了景谷全县古(野)茶树资源底数调查,建立本底资源数据库,为后期开展古茶树资源科学规划、立法保护、经营管理、开发利用及持续发展等提供了科学依据。

本研究通过最大信息熵机器学习反演、多因素结构方程建模分析、基于多尺度气候、环境数据的适生区预测及实地古茶树管理定性评价,探寻了影响古茶树生产力的主要因素,分析了当前古茶树的生长状况,建立了新的古茶树生产力评价指标及相关模型,对古茶树现在及未来的适生区进行了不同尺度的预测,对古树资源的可持续管理和发展做出了评价和建议。经过研究,得出以下主要结论:

1)适宜普洱古茶树生长的气候条件为:年降水约1245mm(影响占比28.73%),最冷月最低温约4.2℃(影响占比18.25%),最干月降水约47.5mm(影响占比14.45%),等温性约89.2%(影响占比6.77%),光照约12250到13250 kJ m-2 day-1(影响占比3.28%);

2)环境适宜性、树木生长情况及管理对古茶树生产力的影响权重分别为0.325、0.982和0.075。可见树木自身生长情况为主要决定因素,环境适宜性次之,当前的管理措施对生产力起到正向作用,但作用非常。

图1环境适宜性、树木生长、管理和生产力结构方程模型

3)古茶树生产力指标通过新建公式计算为0到1之间的浮点数,分级指标为:>0.8,“highly productive”; 0.5–0.8,“productive”; 0.3–0.5,“poorly productive”; and <0.3,“unproductive”。根据此评价指标,在景谷县1614棵在库古茶树中,有53%为“poorly productive” 或 “unproductive”;

图2普洱古茶树生产活力评价结果示例

4)目前普洱古茶树的适生区主要集中在普洱市的中西部、澜沧江以东、川河以西的位置。除云南外,在重庆、广西、贵州、四川和西藏也发现了不同程度的潜在适生区;在未来80年内(2021-2100),气候变化对普洱古茶树的分布来说起到正向作用,其适生区面积呈现增加的趋势;经模拟推演,发现越南、老挝、泰国、印度、南非等20个国家在未来存在一定的适宜区域;

图3普洱古茶树未来80年在世界范围内的适生区

本研究由我院高原所联合云南省林业调查规划院完成,以“The Future Potential Distribution and Sustainable Management of Ancient Pu’er Tea Trees (Camellia sinensisvar.assamica(J. W. Mast.) Kitam.)”和“Evaluating the productivity of ancient Pu’er tea trees (Camellia sinensisvar.assamica): a multivariate modeling approach”为题,分别发表在《Forests》和《Plant Methods》期刊上。本研究得到了我院院基金(CAFYBB2020ZA004)和国家林草局科技发展中心“生物安全与遗传资源管理”项目(KJZXSA20203)的经费支持。澳大利亚国立大学在高原所联合培养的研究生张书桥(shuqiao.zhang@anu.edu.au)为两篇论文第一作者,高原所廖声熙研究员为通讯作者。

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