姬曉曉，楊維芳*，張子達(dá)

（1.蘭州交通大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.地理國情監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用國家地方聯(lián)合工程研究中心，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省地理國情監(jiān)測工程實驗室，甘肅 蘭州 730070）

古樹是指樹齡在100年以上的樹木；名木是指稀有、名貴或具有歷史價值和紀(jì)念意義的樹木［1］。古樹作為一個城市的歷史文化名片，見證了城市的變遷。通過對古樹名木的保護(hù)和宣傳，可以提高當(dāng)?shù)氐奈幕諊咕用窳私獗镜貧v史文化，有助于加快城市和鄉(xiāng)村的生態(tài)文明進(jìn)程及園林景觀的建設(shè)，增加當(dāng)?shù)芈糜萎a(chǎn)業(yè)的文化底蘊，助推經(jīng)濟發(fā)展［2-4］。2011年前多是紙質(zhì)收錄古樹名木信息，沒有數(shù)字地圖形式的備案，不能在城市規(guī)劃建設(shè)圖中明顯展示古樹的分布境況，增加了城市規(guī)劃及古樹名木保護(hù)的難度［5-6］。目前國內(nèi)對古樹名木的研究主要集中在調(diào)查、分級、評價、復(fù)壯措施等方面［7-10］。

根據(jù)中國共和國國務(wù)院新聞辦公室《城市古樹名木保護(hù)管理辦法（2020年）》第一條，為切實加強城市古樹名木的保護(hù)管理工作，制定辦法。為提高古樹名木登記及保護(hù)效率，各研究人員利用新的技術(shù)助力名木古樹保護(hù)工作。古樹研究與ArcGIS相結(jié)合，可以對古樹保護(hù)與研究提供更科學(xué)的技術(shù)及決策支持［11-14］。經(jīng)查閱大量文獻(xiàn)后結(jié)合人文背景和種屬進(jìn)行成因分析較少，為了助力廣東省云浮市古樹保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)，運用測繪與地理技術(shù)研究云浮市的古樹分布情況，從文化背景、人口密度、環(huán)境方面來研究云浮市古樹的分布特征及其成因。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域

云浮市隸屬廣東省，位于北緯22°22'～23°19'，東經(jīng)111°03'～112°31'的范圍內(nèi)，云浮市春季雨水偏多，氣溫偏低；夏季雨水充足，氣溫偏高，局地性暴雨洪澇導(dǎo)致一些災(zāi)情；秋季雨水明顯偏多，氣溫偏高；冬季雨水偏少，氣溫偏高，屬暖冬。云浮市平均氣溫22.5℃，平均降水1 578.6 mm，其平均海拔為150 m。

1.2 研究對象

2020《城市古樹名木保護(hù)管理辦法》第四條：古樹名木分為一級和二級。凡樹齡在300年以上，或者特別珍貴稀有，具有重要歷史價值和紀(jì)念意義，重要科研價值的古樹名木，為一級古樹名木；其余為二級古樹名木［15］。根據(jù)云浮市人民政府門戶網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，該市共有198棵二級古樹，分布情況如圖1所示。樹種分別為荔枝（Litchi chinensis）、龍眼（Dimocarpus longan）、楓香樹（Liquidambar formosana）、格木（Erythrophleum fordii）、榕樹（Ficus macrocarpa）、紅黎（Castanopsis hystrix）、樟樹（Cinnamonum camphora）、風(fēng)流果（Lithocarpus pachylepis）、海紅豆（Adenanthera pavonlna）、人面子（Dracontomelon duperreanum）、木棉（Bombax ceiba）、芒果（Mangifera indica）、見血封喉（Antiaris toxicaria）、海南粗榧（Cephalotaxus hainanensis）、烏柏（Sapium sebiferum）、倒吊筆（Wrightia pubescens.）、紅椿（Toona ciliate）、木竹子（Garcinia multiflora）、羅漢杉（Podocarpus macrophyllus）、山棗（Ziziphus montana）、桂花（Osmanthus fragrans）等。云浮市的二級古樹多數(shù)位于村落及旅游景點內(nèi)，且生長狀況良好。

圖1 云浮市二級古樹分布圖Fig.1 Second-level ancient tree distribution map of Yunfu City

2 研究方法

2.1 泰森多邊形面積大小變異系數(shù)

空間分布類型分析可以反映云浮市級古樹之間的空間分布相關(guān)性和空間集聚特征，表達(dá)式為：

式中，CV為多邊形變異系數(shù)，S為多邊形面積標(biāo)準(zhǔn)差，X為多邊形面積平均值。

2.2 地理集中指數(shù)

此模型的地理意義為定義空間要素（或事物）的空間集中性或離散程度，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為［16］：

式中，G表示的是云浮市二級古樹的地理集中指數(shù)；Xi是指第i個地級縣二級古樹的分布量；T為云浮市二級古樹的總數(shù)；W為云浮市縣的總個數(shù)。

2.3 核密度分析

核密度估計法能夠根據(jù)輸入要素計算整個區(qū)域的數(shù)據(jù)聚集狀況，重點反映一個核對周邊的影響強度。其公式為［17］：

式中，F(xiàn)(X)為核密度估計值，n是云浮市二級古樹的個數(shù)，h是帶寬；(X-Xi)表示估計點X到事件Xi處的距離，為核函數(shù)（非負(fù)、積分為1，符合概率密度性質(zhì)，并且均值為0）［17］。

3 云浮市二級古樹空間分布特征分析

3.1 空間分布類型

云浮市古樹資源在空間上的分布屬于點狀要素的分布，且點狀分布趨于集中，這與該方法應(yīng)用于居民點所呈現(xiàn)出的均勻、隨機、聚集等分布類有相似規(guī)律［14］。泰森多邊形面積隨點聚集分布而發(fā)生變化，因此可用泰森多邊形面積的變異系數(shù)CV值來衡量多邊形的面積的變化程度，CV值的大小可以反映云浮市古樹的分布類型，云浮市境內(nèi)二級古樹的空間分布相關(guān)性及空間集聚特征可以通過CV值判斷［18］。CV值小于33%時，說明點要素的空間分布類型為均勻分布；CV值在33%與64%之間，說明點要素的空間分布類型時隨機分布；CV值大于64%時，點要素的空間分布類型為聚集分布［17］。云浮市二級古樹的CV值為67%，參考變異系數(shù)劃分參考值可以判斷云浮市二級古樹呈現(xiàn)聚集分布。

3.2 空間分布集中程度

地理集中指數(shù)G值在0和100之間，且與云浮市二級古樹的集中程度呈正相關(guān)關(guān)系，G值越大，表明沿二級古樹分布越集中；反之，說明越分布分散［19］。計算地理集中指數(shù)得G=52%，均勻分布狀態(tài)下的云浮市二級古樹的地理集中指數(shù)為50%，實際所得地理集中指數(shù)G大于均勻分布的地理集中指數(shù)，表明云浮市的二級古樹分布較為集中。

3.3 空間分布密度

使用ArcGIS中的核密度分析工具，根據(jù)概率理論可以分析出，可得到點要素的發(fā)生概率［17］。在鄉(xiāng)村旅游和林業(yè)領(lǐng)域中頻繁使用ArcGIS核密度工具。因此使用核密度分析工具分析云浮市二級古樹坐標(biāo)來尋找古樹分布上的聚集區(qū)，可以獲取云浮市二級古樹的分布特征，如圖2所示。

圖2 云浮市二級古樹密度分布圖Fig.2 Map of the density of the second-level ancient trees in Yunfu City

結(jié)果顯示云浮市的二級古樹的分布主要集中云浮市的新興縣的西北地區(qū)以及云城區(qū)西南部近鄰新興縣的地區(qū)，在新興縣的新城鎮(zhèn)和王崗鎮(zhèn)尤其緊密，在羅定市北部的連州鎮(zhèn)以及南部的分界鎮(zhèn)、西南部的南渡鎮(zhèn)。云城區(qū)的二級古樹多聚集于安塘街道與腰古鎮(zhèn)，且聚集在安塘街道古寵村的二級古樹全都為丹荔。如果加強開發(fā)這一資源，對古寵村鄉(xiāng)村旅游有促進(jìn)作用。

4 二級古樹分布特征的成因分析

云浮市二級古樹的分布成因主要受到氣候、海拔、降水量、人口密度、歷史文化等幾個方面。其中氣候、海拔、降水量等地域因素對古樹的分布特征是很大一部分影響，但人口密度及人文等因素仍是不可忽略的一部分。

4.1 地理因素與二級古樹分布

云浮市的新興縣境處在北回歸線以南，距海洋最近點100 km，亞熱帶季風(fēng)氣候［20］。地勢西南高，東北低，海拔多在500 m以上，縣內(nèi)有一級支流一條、二級支流和三級支流都是三支，日照充足，不難發(fā)現(xiàn)在此地存活下來的古樹大多是喜愛陽光、高濕度、高溫度且的榕樹、荔枝之類的。根據(jù)珠江水利工程總局1956年印制《珠江流域主要巖石分布圖》資料，新興縣西北，簕竹河中、下游屬石英砂巖，大南河、回龍河及簕竹河葉坑以上屬花崗巖，因此新興縣的二級古樹主要聚集在南側(cè)巖石較少區(qū)域。郁南縣位于北回歸線以南，日照強度大，接受太陽輻射比較多，擁有大小支流15條，森林較多，木材含量豐富。因此郁南縣里的二級古樹大部分是楓香樹、荔枝、榕樹、樟樹等喜歡溫暖濕潤氣候的樹木。這也反映可能近二百來年該地區(qū)的氣候突變的可能性比較小。云安區(qū)二級古樹數(shù)量最小且分散的原因是該區(qū)內(nèi)丘陵遍布全區(qū)各鎮(zhèn)，占土地面積總面積的93%，且地層主要是鈣質(zhì)巖、條帶狀大理石、灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖等。

4.2 人口密度與二級古樹分布

根據(jù)云浮市的《統(tǒng)計年鑒2020》中的人口統(tǒng)計可知郁南縣約有37萬人，人口密度為188人/km2，羅定市約有94萬人，人口密度為403人/km2，云安區(qū)約有24萬人，人口密度為195人/km2，新興縣約有43萬人，人口密度為282人/km2，云城區(qū)約有41萬人，云城區(qū)人口密度為333人/km2。由上述數(shù)據(jù)可知，除郁南縣、云安區(qū)外，云浮市二級古樹的數(shù)量隨著人口密度的增大而減少。

這表明人口的增多與城市的規(guī)劃變遷影響了古樹的生長，這體現(xiàn)了古樹保護(hù)宣傳立法的重要性，也為未來古樹的保護(hù)提供了方向。

4.3 人文因素與二級古樹分布

羅定市的二級古樹三個聚集區(qū)分別為西部的加益鎮(zhèn)、北部的附城街道、南部的分界鎮(zhèn)。加益鎮(zhèn)的居民認(rèn)為紅椿具有辟邪的功效，且認(rèn)為古榕樹有求子保平安的功效，出于紅椿、古榕樹崇拜及保護(hù)，在修建道路和房屋時會避開這些古樹，因此聚集在加益鎮(zhèn)的榕樹、紅椿被保護(hù)的很好。91.3%的芒果古樹聚集在附城街道，由縣志得知芒果樹是在兩百年前由當(dāng)?shù)厝藦哪涎髱Щ貋淼?，又因為芒果甜美、果樹燃燒時濃煙較大，木質(zhì)偏軟，不適合做家具，因此芒果樹和荔枝樹被保護(hù)的較好。

荔枝古樹有34%分布在云浮市新興縣，除了符合荔枝的生長條件之外，通過查詢當(dāng)?shù)氐目h志發(fā)現(xiàn)荔枝是明永樂四年進(jìn)士黎常從福建引進(jìn)狀元紅荔枝培育成新品，后發(fā)現(xiàn)味甘核小，被引為貢品。因此荔枝開始在云浮市廣范圍種植。由于氣候原因在新興縣及羅定市廣泛分布。

5 結(jié)論與討論

從泰森多邊形CV值和地理集中指數(shù)來看，云浮市的二級古樹呈現(xiàn)聚集集中分布。從核密度分析中可知云浮市二級古樹集中分布于新興縣的西北地區(qū)以及云城區(qū)西南部近鄰新興縣的地區(qū)、云城區(qū)的安塘街道與腰古鎮(zhèn)、羅定市北部。云浮市二級古樹的分布特征與地理因素密切相關(guān)。除此之外，結(jié)合國家統(tǒng)計局的人口數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示除云安區(qū)和郁南縣外，人口越少古樹的分布數(shù)量越多。這說明人類的活動與城市化進(jìn)程對古樹分布特征產(chǎn)生了較大影響。

調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，廣東省云浮市共有198棵二級古樹，大多是榕樹、荔枝、樟樹、芒果，其中荔枝和榕樹各48棵，各占云浮市所有古樹的21.8%，芒果為11.7%，樟樹為8.1%。這與人文因素有較大的相關(guān)性。芒果和荔枝古樹存活比例較高，是由于具有可食用價值且適應(yīng)力強。當(dāng)?shù)貧v史和文化風(fēng)俗認(rèn)為紅椿和榕樹具有求子辟邪的作用，因此在砍伐和修建房子、道路會避開此類樹木。

由于缺乏旅游與經(jīng)濟學(xué)知識，未能將古樹深層次的旅游價值及經(jīng)濟價值發(fā)掘出來，社會上對古樹的果實及深加工產(chǎn)品的喜愛度很高，希望當(dāng)?shù)卣苌顚哟蔚陌l(fā)掘古樹的深層價值，利用古樹的歷史文化價值創(chuàng)收，為古樹的保護(hù)管理以及合理使用提供經(jīng)濟基礎(chǔ)。