园艺/美国农业部抗寒区
抗寒区是指在地理上定义的区域,在该区域内,特定类别的植物生命能够生长,其定义是基于温度抗寒性,即抵御该区域最低温度的能力。这些区域最初是由美国农业部 (USDA) 制定的,后来被其他地区采用。它们根据每个冬季记录的最低温度的平均值进行分类,称为“年平均最低温度”。因此,如果连续五个冬季分别达到 −14 °C、−12 °C、−8 °C、−16 °C 和 −13 °C 的最低温度,那么平均最冷温度为 −12.6 °C,将该地点归类为 7 区。
抗寒区之所以有效,是因为在许多情况下,冬季寒冷的极端情况是决定植物物种是否可以在特定地点露天种植的主要因素。然而,它确实有一些缺点,最重要的是没有将夏季高温纳入区域确定中。因此,具有相同冬季最低温度平均值但夏季温度明显不同的地点仍将被归类为相同的抗寒区。一个极端的例子是设得兰群岛和阿拉巴马州南部,它们都位于 8 区和 9 区的边界,并具有相同的冬季最低温度,但在气候方面却很少有相似之处;在夏季,阿拉巴马州的大陆性气候比设得兰群岛的大洋性气候大约高出 20 摄氏度,而在这两个地点都能生长的植物很少。由于其海洋性气候,英国位于 AHS 热区 2(比 30 摄氏度高出 1 到 8 天),而阿拉巴马州位于 7 区到 9 区(比 30 摄氏度高出 61 到 150 天)。
另一个问题是,抗寒区没有考虑雪盖的可靠性。雪像绝缘体一样抵御极端低温,保护冬眠植物的根系。如果雪盖可靠(在最冷的日子存在),根系实际暴露的温度并不像抗寒区编号所表明的那样低。例如,加拿大魁北克城位于 4 区,但每年都可以依赖重要的雪盖,这使得可以种植通常被评定为 5 区或 6 区的植物,而在蒙特利尔,位于 5 区,由于雪盖不可靠,有时很难种植适应该区域的植物。
低温并不是植物生存的唯一决定因素 - 其他因素,如夏季高温、湿度、土壤温度等,可能同样重要。此外,许多植物可以在一个地方生存,但如果日照时间不合适或它们需要春化处理(特定持续时间的低温),它们就不会开花。低温统计数据只适用于木本多年生植物,即使这样,其用途也有限。对于一年生植物来说,播种时间通常可以调整,以使植物在它们正常地理范围之外生长。
决定平均最低温度的主要因素是海拔、纬度和靠近海岸的程度。
- 1 区涵盖澳大利亚东南部的高山地区。
- 2 区包括昆士兰州东南部、新南威尔士州和维多利亚州的高原以及塔斯马尼亚州中部的高地。
- 3 区包括大陆南部的大部分地区,除了靠近海岸的地方。
- 4 区,由于温暖的海滨,覆盖了从昆士兰州海岸到西部的鲨鱼湾和杰拉尔顿的广阔区域,包括莫宁顿半岛、斯宾塞湾和阿德莱德附近的地区、西南海岸带、悉尼和新南威尔士州北海岸,以及散布在大陆南部海岸周围的许多地方。
- 5 区覆盖了昆士兰州海岸的一部分、鲨鱼湾以北的西澳大利亚州和整个北部地区。
- 6 区包括凯恩斯以北的昆士兰州海岸、约克角半岛和北领地的海岸。
- 7 区主要局限于北海岸附近的岛屿。
这种类型的图存在问题:气象站的分布不足以形成清晰的区域,并且气候不同的太多地方被归并在一起。只有 738 个澳大利亚气象站拥有超过十年的记录(每个气象站 98,491 公顷!),尽管人口稠密的地区每个气象站的公顷数相对较少。坡向、海拔、靠近海边的程度等局部因素也使问题复杂化。例如,芒特伊萨有三个拥有超过十年记录的气候站。一个在 4a 区,一个在 4b 区,另一个在 5a 区。同样,悉尼居民可以选择在 3a 区到 4b 区之间。大多数其他城市都有类似的问题。同一城市的不同地点适合不同的植物,这使得难以绘制有意义的地图。甚至可能需要发布一个气象站列表及其区域分类,以便最佳利用当地条件。
因此,该地图仅用作宽泛的指南。它需要结合考虑低温以外的因素以及当地知识来进行解释。
描述植物抗寒性的另一种方法是使用指示植物(美国农业部还发布了与地图配套的指示植物列表)。使用已知分布范围的常见植物。例如,许多人会知道柠檬是否可以在他们的地区种植。如果你说杰拉尔顿蜡可以在柠檬可以生长的地方生长或多或少,那么你就用一定精度定义了杰拉尔顿蜡的范围(它是否会开花是另一个问题)。不幸的是,没有两种植物物种具有完全相同的需求,即使在物种内部也存在差异。例如,“迈耶”柠檬比“尤里卡”柠檬更耐寒。你实际上只能定义核心区域,它们通常是相当武断的。
在北美,抗寒区地图由美国农业部 (USDA) 于 1990 年修订并发布,可以用作对种植特定一年生植物品种合适的地区进行分类的指南。
温度基于美国和加拿大 1974 年至 1986 年以及墨西哥 1971 年至 1984 年的每年的最低气温记录。地图显示了 10 个不同的区域,每个区域代表农业和自然景观中植物的冬季抗寒区域。最新版本的草案还引入了 11 区,代表年平均最低温度高于 40°F (4.4°C) 的区域,因此基本上没有霜冻。
由于墨西哥湾暖流对爱尔兰和英国温带海洋性气候的调节作用,英国,尤其是爱尔兰,比其北部位置所表明的冬季要温和得多。这意味着与英国相关的抗寒区相当高,从 7 区到 10 区,如下所示。
- 7. 在苏格兰的格拉姆宾山脉、高地以及苏格兰南部高地和英格兰的奔宁山脉的局部地区。
- 8. 英格兰、威尔士和苏格兰的大部分地区,以及爱尔兰中部的部分地区。
- 9. 英格兰和威尔士的大部分西部和南部地区,苏格兰西部,以及苏格兰东海岸和英格兰东北部(距离北海 5 公里以内)的非常狭窄的沿海地带,伦敦以及爱尔兰的大部分地区。
- 10. 爱尔兰西南部的极低洼的沿海地区,以及锡利群岛。
澳大利亚大陆虽然被海洋包围,但比欧洲或北美更干燥。澳大利亚对其气候区进行了不同的编号,但此系统可以轻松转换为北美系统。植物抗寒性是指特定地点条件下的生存能力,包括耐热性、土壤水分、湿度等。该地图仅基于植物对冬季低温的耐受程度;这是一个很大的简化。例如,植物是受到单一的极端低温夜晚的影响更大,还是霜冻天数(冬季持续时间)更重要?实际上两者都很重要,但地图的统计数据仅与前者直接相关。此外,植物会在一个区域生存一段时间,但罕见的灾难性寒潮会杀死它们。一些风险评估——出现特别严重的低温的可能性——通常比仅仅考虑平均条件更有用。
2003 年,美国园艺学会 (AHS) 发布了新地图的初步草案,该地图由纽约阿米蒂维尔的 Meteorological Evaluation Services Co., Inc. 编制,使用 1986 年 7 月至 2002 年 3 月收集的温度数据。这期间是异常温暖的冬季,尤其是在美国东部,因此 2003 年的地图将许多地区的耐寒区提高了一个级别(更暖)。草案地图还显示了更精细的细节,例如通过显示几个城市的市中心区域(例如马里兰州巴尔的摩和华盛顿特区)比周边地区温暖一个完整级别来反映城市热岛效应。2003 年的草案地图受到了广泛批评,目前状况尚不确定;截至 2006 年 4 月,AHS 网站仍然将 1990 年的地图作为当前地图。
此外,全国植树节基金会最近在 2004 年完成了对美国耐寒区的全面更新。新的 2004 年 Arborday.org 耐寒区地图基于来自美国各地 5000 多个国家气候数据中心合作站点的最近 15 年可用数据。
基金会分析完新数据后,对耐寒区进行了修订,总体反映出该国许多地区的近期气温变暖。植树节基金会使用了与美国农业部在创建其耐寒区地图时使用的相同数据来源的更新版本。2004 年的地图似乎验证了 AHS 在 2003 年草案中使用的数据。 http://www.arborday.org/media/zones.cfm
以下是美国主要城市的 USDA 植物耐寒区(基于 2003 年草案地图)
城市 | 耐寒区 | 城市 | 耐寒区 |
---|---|---|---|
新墨西哥州阿尔伯克基 | 7 | 俄克拉荷马州俄克拉荷马城 | 7 |
阿拉斯加州安克雷奇 | 4 | 内布拉斯加州奥马哈 | 5 |
佐治亚州亚特兰大 | 8 | 佛罗里达州奥兰多 | 10 |
马里兰州巴尔的摩 | 8(部分) | 宾夕法尼亚州费城 | 7 |
马萨诸塞州波士顿 | 7(部分) | 亚利桑那州凤凰城 | 9 |
伊利诺伊州芝加哥 | 5-6 | 宾夕法尼亚州匹兹堡 | 6 |
俄亥俄州辛辛那提 | 7 | 德克萨斯州达拉斯 | 8 |
俄勒冈州波特兰 | 9 | 科罗拉多州丹佛 | 5 |
密苏里州圣路易斯 | 6 | 密歇根州底特律 | 5-6 |
犹他州盐湖城 | 7 | 夏威夷州檀香山 | 11 |
德克萨斯州圣安东尼奥 | 9 | 德克萨斯州休斯敦 | 9 |
加利福尼亚州圣地亚哥 | 10 | 内华达州拉斯维加斯 | 9 |
加利福尼亚州旧金山 | 10 | 加利福尼亚州洛杉矶 | 10 |
华盛顿州西雅图 | 8 | 田纳西州孟菲斯 | 8 |
佛罗里达州坦帕 | 10 | 佛罗里达州迈阿密 | 11 |
亚利桑那州图森 | 8 | 明尼苏达州明尼阿波利斯 | 5 |
俄克拉荷马州塔尔萨 | 7 | 田纳西州纳什维尔 | 7 |
华盛顿特区 | 8(部分) | 路易斯安那州新奥尔良 | 9 |
堪萨斯州威奇托 | 6 | 纽约州纽约 | 7 |
北卡罗来纳州罗利 | 8 |