李 濤 魏 丹 張 耕 陳 盼 羅健才
(1.廣東省林業(yè)事務(wù)中心,廣東 廣州 510130;2.廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院,廣東 廣州 510520;3.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣東 廣州 510520)
在我國(guó),古樹通常指指樹齡大于100 a 的樹木,古樹等級(jí)依據(jù)樹齡劃分,分別將樹齡為100~299 a、300~499 a 和樹齡500 a 以上的樹木,劃定為三級(jí)、二級(jí)和一級(jí)古樹[1]。在一定范圍內(nèi),生長(zhǎng)成片并相互依存的多株古樹組成的群體則被劃定為古樹群[2]。古樹群是十分寶貴的自然資源,一方面,古樹群是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[3],能夠調(diào)節(jié)小氣候,吸收CO2,維持群落穩(wěn)定和為動(dòng)物提供棲息,具有十分重要的生態(tài)服務(wù)功能[4]。另一方面,古樹群具有重要的歷史文化價(jià)值,它見證了人類文明的發(fā)展和社會(huì)的變遷[5],在世界各地,古樹常常與區(qū)域文化、宗教信仰、歷史發(fā)展、神話傳說等有重要關(guān)系[6]。
近幾十年來(lái),由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)化進(jìn)程加快、全球氣候變暖和降雨格局改變等因素的影響,全球不同地區(qū)的古樹資源遭到了不同程度的破壞。在我國(guó),隨著社會(huì)生態(tài)文明建設(shè)和人們環(huán)保意識(shí)提高,古樹名木的保護(hù)工作越來(lái)越受到重視。我國(guó)對(duì)于古樹名木的保護(hù)和研究工作開始于20 世紀(jì)70 年代末[7],當(dāng)前研究主要集中在各地區(qū)古樹名木資源調(diào)查、空間分布特征、樹況調(diào)查、保護(hù)及管護(hù)狀況和價(jià)值評(píng)估等方面,而關(guān)于古樹群的資源特征、分布狀況和影響因子的研究較少[8-13]。廣東省有著濃厚的歷史文化底蘊(yùn)和豐富的植物資源,在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中大量寶貴的古樹名木資源得以保存。研究廣東省古樹群的資源特征和分布格局,有助于了解古樹群的生長(zhǎng)環(huán)境和保護(hù)現(xiàn)狀,為廣東省古樹保護(hù)管理和生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。
廣東省位于中國(guó)南部的沿海地區(qū),坐標(biāo)為N20°13′~25°31′ 和E109°39′~117°19′。 屬 亞 熱 帶季風(fēng)氣候,氣候溫暖,雨量充沛,年平均降雨量1 336 mm,年均蒸發(fā)量1 100 mm,年平均氣溫17~27 ℃。廣東省擁有丘陵山地、臺(tái)地和沖擊平原多種地貌特征,河流眾多。主要土壤類型為紅壤、赤紅壤、磚紅壤和黃壤,呈現(xiàn)明顯的水平和垂直地帶分布特征,土壤肥力普遍較弱,具有廣泛的磷缺乏。植被類型多樣,主要的森林類型為亞熱帶常綠闊葉林、亞熱帶季雨林和熱帶季雨林。良好的水熱條件有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育,深厚的歷史文化底蘊(yùn)有利于古樹名木的保存,因此廣東省具有豐富的古樹名木資源。
根據(jù)全國(guó)第二次古樹名木資源普查廣東省成果報(bào)告數(shù)據(jù)庫(kù)[10](本文以2019 年9 月17 日的系統(tǒng)更新數(shù)據(jù)為準(zhǔn)),選取報(bào)告中廣東省城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村范圍內(nèi)的生長(zhǎng)成片、數(shù)量大于5 株的古樹群體,自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生長(zhǎng)的古樹名木不納入本次研究。獲取數(shù)據(jù)包括地點(diǎn)、面積、主要樹種、古樹株數(shù)、樹齡、林分平均胸徑和林分平均樹高等,以及古樹群的立地條件,包括最高海拔、最低海拔、土層厚度和坡度等。以此對(duì)廣東省古樹群的區(qū)域分布、樹種組成、結(jié)構(gòu)特征和古樹群與立地條件的相關(guān)性進(jìn)行分析。
本研究采用Microsoft Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、整理和統(tǒng)計(jì)分析。用SPSS 12.0 進(jìn)行Pearson 雙變量相關(guān)性分析和頻率分析,并繪制頻率分布直方圖。
廣東省共有21 個(gè)地級(jí)市,除深圳市、佛山市和中山市外,18 個(gè)地級(jí)市均有古樹群分布(圖1)。全省共有古樹群826 處,總計(jì)21 198 株,總面積2 076.65 hm2。就空間分布而言,韶關(guān)市和梅州市的古樹群數(shù)量明顯高于其他地級(jí)市,分別為148 處和133 處,分別占全省古樹群數(shù)量的17.91%和16.10%,潮州市的古樹群數(shù)量最少,僅有1 處。茂名市的群狀古樹數(shù)量最多,共有3 828株,占總株數(shù)的18.06%,除此之外,廣州市、惠州市和韶關(guān)市的群狀古樹均達(dá)到2 000 株以上,潮州市的群狀古樹數(shù)量較少,僅有39 株。陽(yáng)江市的古樹群總面積達(dá)486.43 hm2,占比23.42%,為全省最高,潮州市的古樹群總面積較小,僅有3.30 hm2(表1)。
表1 廣東省古樹群的區(qū)域分布Table 1 Regional distribution of ancient tree groups in Guangdong province
圖1 廣東省古樹群分布Figure 1 Distribution map of ancient tree groups in Guangdong province
廣東省古樹群樹種隸屬于84 科269 屬549種,古樹群的優(yōu)勢(shì)科為桑科Moraceae、無(wú)患子科Sapindaceae、樟科Lauraceae、殼斗科Fagaceae 和金縷梅科Hamamelidaceae,古樹群內(nèi)的優(yōu)勢(shì)樹種主要有榕樹Ficus microcarpa、荔枝Litchi chinensis、樟樹Cinnamomum camphora、龍眼Dimocarpus longan、 楓 香Liquidambar formosana、 芒 果Mangifera indica、紅錐Castanopsis hystrix、木荷Schima superba、樸樹Celtis sinensis和雅榕Ficus concinna。
廣東省古樹群的樹齡、樹高和胸徑的結(jié)構(gòu)特征如圖2、3 和4 所示。結(jié)果顯示,古樹群數(shù)量隨著樹齡的增加呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。平均樹齡在100~299 a(三級(jí)古樹)的古樹群數(shù)量為798 處,占全省古樹群數(shù)量的96.6%;平均樹齡在300~500 a(二級(jí)古樹)的古樹群數(shù)量為26 處,占比3.1%;平均樹齡大于500 a(一級(jí)古樹)的古樹群共有2 處,占比0.3%,均位于河源市,平均樹齡分別為548 a 和650 a,主要樹種為樸樹C.sinensis、楓楊Pterocarya stenoptera以及柿樹Diospyros kaki。
圖2 廣東省古樹群平均樹齡的結(jié)構(gòu)特征Fig. 2 Structural characteristics of the average age of ancient tree groups in Guangdong province
廣東省古樹群的平均胸徑和平均樹高結(jié)構(gòu)特征均呈現(xiàn)為正態(tài)分布。古樹群的平均樹高主要集中在10.0~20.0 m 范圍內(nèi),廣東省826 處古樹群的平均樹高為(15.5±5.5)m。其中平均樹高最高的古樹群高達(dá)36.0 m,位于河源市,主要樹種為柿樹;平均樹高最低的古樹群位于梅州市,高度為4.0 m,主要樹種為紅鱗蒲桃Syzygium hancei,木荷和桃葉石楠Photinia prunifolia。
圖3 廣東省古樹群平均樹高的結(jié)構(gòu)特征Fig. 3 Structural characteristics of the average tree height of ancient tree groups in Guangdong province
古樹群的平均胸徑主要集中范圍是100.0~300.0 cm,廣東省826 處古樹群的平均胸徑為(240.6±136.5)cm。古樹群的平均胸徑在大于1 000 cm 的范圍內(nèi)有零星分布,其中位于茂名市的1 處古樹群平均胸徑達(dá)到1 130.4 cm,主要樹種為木棉Bombax ceiba,幌傘楓Heteropanax fragrans和樸樹;2 處位于河源市的古樹群平均胸徑分別為1 256.0 cm 和1 422.4 cm,主要樹種分別為樸樹、楓楊以及柿樹;平均胸徑最小的古樹群位于梅州市,僅28 cm,主要樹種為紅鱗蒲桃,木荷和桃葉石楠。在本研究中,一處位于河源市以柿樹為主要樹種的古樹群在平均樹齡、樹高和胸徑方面均最大,其平均樹齡為650 a,平均樹高為36.0 m,平均胸徑為1 422.4 cm。
圖4 廣東省古樹群平均胸徑的結(jié)構(gòu)特征Fig. 4 Structural characteristics of the average diameter at breast height of ancient tree groups in Guangdong province
廣東省古樹群的樹齡、樹高和胸徑與立地條件(土層厚度、海拔和坡度)的Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果見表2。研究結(jié)果顯示,廣東省古樹群的樹齡、樹高和胸徑均相互呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系。坡度與古樹群的平均樹齡、樹高均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.077 和0.186,坡度對(duì)古樹群胸徑的影響較小,沒有顯著相關(guān)性。海拔作為單一因素時(shí),對(duì)古樹群的樹齡和胸徑均無(wú)顯著影響,與古樹群的樹高呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.082。土層厚度與古樹群樹齡、樹高和胸徑的關(guān)系總體上呈正向弱相關(guān),其中土層厚度與古樹群的樹高有極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),相關(guān)系數(shù)為0.175,與樹齡和胸徑的相關(guān)性不顯著。
表2 古樹群生態(tài)學(xué)特征與立地條件的Pearson 相關(guān)性分析Table 2 Pearson correlation analysis of ecological characteristics of ancient tree groups and site conditions
3.1 廣東省古樹群屬于84 科269 屬549 種,總計(jì)21 198 株。古樹群的優(yōu)勢(shì)科為??啤o(wú)患子科、樟科、殼斗科和金縷梅科,優(yōu)勢(shì)樹種主要有榕樹、荔枝、樟樹、龍眼、楓香、芒果、紅錐、木荷、樸樹和雅榕。全省共有古樹群826 處,總面積2 076.65 hm2。古樹群數(shù)量占比最高和最低的地級(jí)市分別為韶關(guān)和潮州,分別為148 處和1 處;古樹群總面積占比最高和最低的分別為陽(yáng)江和潮州,分別為486.43 hm2和3.30 hm2;群狀古樹數(shù)量最多的為茂名市,共3 828 株。廣東省古樹群數(shù)量隨著樹齡的增加呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),I、II、III 級(jí)古樹占比分別為0.3%、3.1%和96.6%。
廣東省古樹群的平均胸徑和平均樹高結(jié)構(gòu)特征均呈現(xiàn)為正態(tài)分布,古樹群的平均樹高主要集中在10.0~20.0 m,平均樹高為(15.5±5.5)m。平均樹高最高和最低的地級(jí)市分別為河源(36.0 m)和梅州(4.0 m),主要樹種分別為柿樹和紅鱗蒲桃、木荷、桃葉石楠。古樹群的平均胸徑主要集中范圍是100.0~300.0 cm,平均胸徑為(240.6±136.5) cm,平均胸徑在大于1 000 cm 的范圍內(nèi)呈零星分布。古樹群平均胸徑最大和最小的古樹群分別位于河源(1 422.4 cm)和梅州(28.0 cm),主要樹種分別是柿樹和紅鱗蒲桃、木荷、桃葉石楠。廣東省古樹群的樹齡、樹高和胸徑均相互呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。坡度與古樹群的平均樹齡、樹高均呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。海拔作為單一因素時(shí),對(duì)古樹群的樹齡和胸徑均無(wú)顯著影響,與古樹群的樹高呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系。
3.2 廣東省的古樹群資源十分豐富,但是空間分布不均勻,不同城市的古樹群數(shù)量有較大差異??傮w來(lái)看,古樹群主要分布在粵東和粵北地區(qū)等經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),而深圳市、佛山市和中山市則沒有古樹群的分布。深圳市、佛山市和中山市作為珠三角腹地,是廣東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)域和城市化程度較高的地區(qū),人類活動(dòng)頻繁影響了古樹群的生長(zhǎng)。此外,土地利用矛盾使古樹群的生境破碎化,這壓縮了古樹群的生存空間并影響了其群落穩(wěn)定性,不利于古樹群的保存[14]。
前人對(duì)古樹名木的資源調(diào)查顯示,不同地區(qū)的古樹資源種類特征通常表現(xiàn)各異,但優(yōu)勢(shì)樹種均以當(dāng)?shù)刈匀簧L(zhǎng)的鄉(xiāng)土樹種和人工種植的經(jīng)濟(jì)樹種為主[14]。本研究結(jié)果與之相同,持續(xù)不斷的農(nóng)業(yè)、林業(yè)種植是造成古樹種類集中的重要成因。古樹群的前十大主要優(yōu)勢(shì)樹種均為鄉(xiāng)土樹種,其中荔枝、龍眼和芒果為廣東省的重要經(jīng)濟(jì)樹種。主要原因氣候環(huán)境因素影響了植物的分布,以鄉(xiāng)土樹種為主的古樹群很夠較好的適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境,形成了相對(duì)穩(wěn)定的群落,因此得以長(zhǎng)期保存[16]。
本研究中對(duì)廣東省古樹群的結(jié)構(gòu)特征分析表明,古樹群數(shù)量隨著樹齡的增加呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),即隨著樹齡的增加而古樹群的數(shù)量逐漸減少,呈現(xiàn)顯著的古樹年輕化特征。古樹群的樹高和胸徑呈正態(tài)分布。由此可見,大部分古樹群的平均樹齡集中在100~299 a,300~499 a 的古樹群明顯減少,而平均年齡大于等于500 a 的古樹群僅有零星分布。古樹群的平均樹高主要集中在10~20 m,平均胸徑主在集中在100 ~300 cm。李琳等[17]調(diào)查顯示阜陽(yáng)市古樹平均樹高為10.6 m,最大樹高為41.0 m,主要樹高集中在8.0~15.0 m;平均胸徑為1.0 m,最大胸徑達(dá)6.5 m,絕大數(shù)胸徑集中在0.5~1.5 m。黃應(yīng)鋒等[14]的調(diào)查結(jié)果顯示,深圳市古樹樹高主要集中在8.0~16.0 m,平均樹高為12.4 m;胸徑主要集中在0.5~1.5 m,平均胸徑為1.1 m。與前人研究結(jié)果比較可知,本次研究中樹高、胸徑范圍與前人調(diào)查大致相同。當(dāng)前對(duì)古樹名木的樹齡、樹高和胸徑的相關(guān)性分析已有較多研究,如王娜等[18]對(duì)古樹資源的研究發(fā)現(xiàn),樹高和胸徑呈顯著正相關(guān);而殷立新等[8]對(duì)江西梅嶺國(guó)家森林公園古樹名木資源調(diào)查結(jié)果顯示,樹齡與胸徑顯著正相關(guān),而與樹高沒有顯著相關(guān)性。本研究中,古樹群的平均樹齡、樹高和胸徑之間均呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05),這表明隨著樹齡的增加,胸徑和樹高也隨之增大。這可能是因?yàn)槌贁?shù)人工栽植的經(jīng)濟(jì)樹種形成的古樹群以外,大多自然形成的群落受人類活動(dòng)的影響較小,因此在生長(zhǎng)發(fā)育過程中避免了人為影響破壞所導(dǎo)致的樹冠狹窄或樹體斷裂等情況,整體生長(zhǎng)狀況良好[17]。在本研究中,樹高與3 種立地條件(土層厚度、海拔和坡度)有顯著正相關(guān)(P<0.05),樹齡與坡度顯著正相關(guān),而胸徑與3 種立地條件的相關(guān)性均不顯著,這說明立地條件對(duì)廣東省古樹群的樹高和樹齡有一定影響。由此可以看出,有一定坡度、海拔和較厚土層的立地條件是古樹生長(zhǎng)發(fā)育和存續(xù)的有利因素[19],原因可能是有一定坡度地方具有較好的土壤透水性,且通常受人類活動(dòng)影響較小,從而使樹木避免了人為的干擾和破壞[9]。
廣東省古樹名木保護(hù)工作開展較早,各地區(qū)積極采取措施加強(qiáng)古樹名木保護(hù),取得了明顯成效,古樹群的整體保護(hù)狀況較好[20-21]。但古樹保護(hù)工作依然存在著一系列問題,例如仍有較多古樹群處于自然生長(zhǎng)狀態(tài)而缺少管理與開發(fā),或已受到了一定程度的人為破壞,生長(zhǎng)狀況不佳。因此,應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)地情況加強(qiáng)對(duì)古樹群的保護(hù)。在走訪調(diào)查中發(fā)現(xiàn),一些古樹群的破壞是由于當(dāng)?shù)厝吮Wo(hù)意識(shí)不強(qiáng)而認(rèn)為造成的,因此需要加強(qiáng)古樹群保護(hù)宣傳力度,并落實(shí)相應(yīng)的保護(hù)責(zé)任十分重要。增加古樹群自然科學(xué)價(jià)值和歷史文化價(jià)值的宣傳力度,并在保護(hù)的前提下加強(qiáng)對(duì)古樹資源的開發(fā)利用,讓普通民眾更好地了解保護(hù)古樹群的目的和意義,從而積極主動(dòng)地參與保護(hù)工作[22-24]。病蟲害是導(dǎo)致古樹衰敗的重要原因,持續(xù)開展病蟲害防治工作尤為重要,主要措施包括組織專業(yè)人員定期調(diào)查古樹病蟲害情況、積極進(jìn)行病蟲害防治和及時(shí)修補(bǔ)樹洞等[25-27]。