科研進展

高原所在探究普洱古茶樹對環境因子及

氣候變化的響應機制方面取得進展

時間:2022-08-02 來源:高原所 文字:張書橋 王子之 圖片:張書橋 編輯:趙健宇 點擊:

普洱茶栽培歷史悠久,從清乾隆初期就有著極其豐富的茶樹資源,是茶樹發源的一個中心地帶。古茶樹作為茶業可持續發展的重要種質資源,具有不可估量的生物多樣性生態保護價值;也是我國的寶貴財富,人類文明的重要遺產。古茶樹種質資源調查對研究茶樹進化、茶樹育種具有非常重要的經濟價值。同時,古茶樹是茶文化的“根”和“源”,對弘揚茶文化具有十分重要的作用。

景谷的古茶樹資源一直缺乏全面、系統的調查和資源數據庫,本底資源情況尚不十分清楚。研究團隊于2019年完成了景谷全縣古(野)茶樹資源底數調查,建立本底資源數據庫,為后期開展古茶樹資源科學規劃、立法保護、經營管理、開發利用及持續發展等提供了科學依據。

本研究通過最大信息熵機器學習反演、多因素結構方程建模分析、基于多尺度氣候、環境數據的適生區預測及實地古茶樹管理定性評價,探尋了影響古茶樹生產力的主要因素,分析了當前古茶樹的生長狀況,建立了新的古茶樹生產力評價指標及相關模型,對古茶樹現在及未來的適生區進行了不同尺度的預測,對古樹資源的可持續管理和發展做出了評價和建議。經過研究,得出以下主要結論:

1)適宜普洱古茶樹生長的氣候條件為:年降水約1245mm(影響占比28.73%),最冷月最低溫約4.2℃(影響占比18.25%),最干月降水約47.5mm(影響占比14.45%),等溫性約89.2%(影響占比6.77%),光照約12250到13250 kJ m-2 day-1(影響占比3.28%);

2)環境適宜性、樹木生長情況及管理對古茶樹生產力的影響權重分別為0.325、0.982和0.075??梢姌淠咀陨砩L情況為主要決定因素,環境適宜性次之,當前的管理措施對生產力起到正向作用,但作用非常??;

圖1環境適宜性、樹木生長、管理和生產力結構方程模型

3)古茶樹生產力指標通過新建公式計算為0到1之間的浮點數,分級指標為:>0.8,“highly productive”; 0.5–0.8,“productive”; 0.3–0.5,“poorly productive”; and <0.3,“unproductive”。根據此評價指標,在景谷縣1614棵在庫古茶樹中,有53%為“poorly productive” 或 “unproductive”;

圖2普洱古茶樹生產活力評價結果示例

4)目前普洱古茶樹的適生區主要集中在普洱市的中西部、瀾滄江以東、川河以西的位置。除云南外,在重慶、廣西、貴州、四川和西藏也發現了不同程度的潛在適生區;在未來80年內(2021-2100),氣候變化對普洱古茶樹的分布來說起到正向作用,其適生區面積呈現增加的趨勢;經模擬推演,發現越南、老撾、泰國、印度、南非等20個國家在未來存在一定的適宜區域;

圖3普洱古茶樹未來80年在世界范圍內的適生區

本研究由我院高原所聯合云南省林業調查規劃院完成,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”為題,分別發表在《Forests》和《Plant Methods》期刊上。本研究得到了我院院基金(CAFYBB2020ZA004)和國家林草局科技發展中心“生物安全與遺傳資源管理”項目(KJZXSA20203)的經費支持。澳大利亞國立大學在高原所聯合培養的研究生張書橋(shuqiao.zhang@anu.edu.au)為兩篇論文第一作者,高原所廖聲熙研究員為通訊作者。

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