向 東,陶德樹
(1.懷化市林業(yè)局,湖南 懷化 418000; 2.懷化市林業(yè)調(diào)查設(shè)計院,湖南 懷化 418000)
我國對古樹群的研究從20世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始了[1-3]。早期的研究偏重于現(xiàn)狀調(diào)查和群落結(jié)構(gòu)分析[4]。21世紀(jì)以來國家開展了多次古樹名木調(diào)查(包括古樹群),各地也因不同需求進(jìn)行過不同規(guī)模的調(diào)查,相關(guān)數(shù)據(jù)、資料日漸豐富,研究向縱深和廣度發(fā)展,古樹群的生物多樣性和保護(hù)利用成為新的研究方向[5-7],研究深度不斷加強(qiáng)[8-10]。不過,在當(dāng)今國家大力開展鄉(xiāng)村振興的新形勢下,整體研究古樹群綜合利用價值并進(jìn)行評估和分級的報道還不多見。
在我國浙江、福建、廣東和廣西等沿海省份,古樹群通常都是風(fēng)水林[11]。湖南省辰溪縣的古樹群本質(zhì)上屬于“風(fēng)水林”范疇[12],如果不是受到當(dāng)?shù)鼐用癞?dāng)風(fēng)水林崇拜和悉心保護(hù),也難以保留至今。但因歷史文化和地域差異,湘西南多為苗、侗、土家等少數(shù)民族聚居區(qū),民風(fēng)民俗以祭拜祖先和祈?;顒佣?,雖有以樹為圖騰、常在大樹下唱儺戲跳儺舞的習(xí)俗[13],但對于“風(fēng)水林”的理解較簡單,多為求樹神保佑安康快樂,與沿?;浌痖}浙的“風(fēng)水林”有本質(zhì)的區(qū)別[14]。因此,仍稱“古樹群”而不稱“風(fēng)水林”。
作者多年從事林業(yè)調(diào)查和國有林場管理工作,長期研究懷化市的樹木分類,過程中了解到辰溪縣古樹資源豐富,于是對其產(chǎn)生了研究興趣。近年恰逢國家對生物多樣性高度重視,懷化市也以生態(tài)立市。作者希望研究成果能對當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有匝芯亢捅Wo(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和思路,也希望通過古樹群分級研究,能從中為辰溪縣挑選出幾個適合開展鄉(xiāng)村生態(tài)旅游的古樹群,為鄉(xiāng)村振興出一份力。
辰溪縣位于湖南省懷化市北部、沅江中游,地理位置為109°54′32″—110°32′19″E 、 27°53′25″—28°13′10″N。辰溪縣屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候,溫和多雨,四季分明,植被以亞熱帶常綠闊葉林為主。年平均氣溫16.5~17.9℃,年均降雨量1 328.4 mm,空氣濕度大,具有四季分明、熱量豐富、無霜期長的特點(diǎn)。全縣森林資源豐富,植物、植被種類繁多,林地面積1 261 km2,森林蓄積量421萬m3,森林覆蓋率58.87%,是湖南省重要油茶基地縣[15]。
在2016—2018年辰溪縣古樹名木調(diào)查基礎(chǔ)上,多方收集資料。2021—2022年對辰溪縣的古樹群進(jìn)行了全面調(diào)查,共走訪、踏查79個古樹群,對44個古樹群進(jìn)行每木檢尺。本文以詳查的44個古樹群為研究對象。
對實(shí)地踏查的古樹群,根據(jù)樹種結(jié)構(gòu)、生活型、交通、人文、景觀等因子進(jìn)行初步評判,舍去價值低的,對價值較高的進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。因古樹年齡測定在技術(shù)層面暫時難以解決,因此樹齡僅通過估測進(jìn)行記錄。調(diào)查的44個古樹群的古樹中,對胸徑≥30.0 cm以上的硬闊、≥50.0 cm以上的中闊(含軟闊,但軟闊樹種長成古樹的極少)進(jìn)行每木調(diào)查,確認(rèn)樹種,測量胸徑和樹高[16-18],記錄古樹群地理位置和生境等信息。然后進(jìn)入村寨訪問居民,了解民風(fēng)民俗、歷史傳統(tǒng)、村居環(huán)境、交通狀況、開發(fā)利用現(xiàn)狀及潛力等情況。
內(nèi)業(yè)階段利用Excel 2019軟件中的數(shù)據(jù)透視表對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和匯總,分析古樹群結(jié)構(gòu)和特征以及古樹的數(shù)量分布、胸徑和樹高結(jié)構(gòu)、樹種科屬種構(gòu)成和植被類型等;計算群落特征指標(biāo),包括樹種重要值和古樹群生物多樣性指數(shù)等;根據(jù)調(diào)查結(jié)果和影像資料,設(shè)計“辰溪縣古樹群評分調(diào)查表”,發(fā)放給熟悉情況的調(diào)查員和縣內(nèi)該領(lǐng)域?qū)<?,對古樹群打分,計算每個古樹群的綜合分值,劃分古樹群等級。打分因子主要有5項。其中,生態(tài)價值包括樹種、保護(hù)級別、數(shù)量、胸徑、樹高、樹形、季相等;人文價值包括歷史文化背景、少數(shù)民族特色、村寨典故、鄉(xiāng)風(fēng)民俗等;建筑民居包括居民住房樣式、格局、特色、歷史淵源等;交通條件包括公路等級、距縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府駐地距離、高速、國道、省道、鐵路、高鐵等;利用潛能及現(xiàn)狀包括已經(jīng)實(shí)施的開發(fā)或規(guī)劃,利用的有利條件和限制因素等。分?jǐn)?shù)采取5分制,以上5項每項滿分5.00分,綜合分值為5項的平均數(shù)。調(diào)查人員和專家填表打分,統(tǒng)計人員計算每個古樹群的分值,匯總后分級:4.00(含)~5.00(含)分定為Ⅰ級,3.00(含)~4.00分定為Ⅱ級,2.00(含)~3.00分定為Ⅲ級。
(1)重要值計算公式[19-20]
相對多度(AR)=(某一樹種株數(shù)/全部樹種總株數(shù))×100%
(1)
相對頻度(FR)=(某一樹種在古樹群出現(xiàn)的頻度/所有樹種的頻度總和)×100%
(2)
相對顯著度(DR)=(某個樹種的胸高斷面積/全部樹種胸高斷面積的總和)×100%
(3)
重要值(VI)=相對多度(AR)+相對頻度(FR)+相對顯著度(DR)
(4)
(2)生物多樣性指標(biāo)計算公式如下[19-21]:
物種豐富度指數(shù)(S),即調(diào)查樹種種數(shù)。
Shannon-Wiener指數(shù)(H):
H=-∑Pi·ln(Pi)
(5)
式中:H為Shannon-Wiener指數(shù);Pi是第i樹種株數(shù)(Ni)占所有樹種株數(shù)(N)的比例。
Simpson指數(shù)(D):
D=1-∑[Ni(Ni-1)]/[N(N-1)]
(6)
式中:D為Simpson指數(shù);N為樹種總株數(shù);Ni為第i個樹種株數(shù)。
Pielou均勻度指數(shù)(J):
J=H/lnS
(7)
式中:H為Shannon-Wiener 指數(shù);S為樹種數(shù),即物種豐富度指數(shù)。
種間相遇率指數(shù)(PIE):
PIE=∑(Ni/N)[(N-Ni)/(N-1)]
(8)
式中:PIE為種間相遇率指數(shù);N為樹種總株數(shù);Ni第i個樹種株數(shù)。
3.1.1 古樹群概況
調(diào)查古樹群44個,檢尺古樹2 258株,隸屬23科41屬49種。從表1可知,辰溪縣古樹群植被類型有27個落葉闊葉林、9個常綠針葉林、8個常綠闊葉林,三種類型占古樹群總數(shù)比分別是:61.36%、20.46%、18.18%,分布在辰溪縣13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)33個村。古樹群所在村為“湖南省傳統(tǒng)村落”的有5個:仙人灣鄉(xiāng)布村、上蒲溪鄉(xiāng)寶樹坪村、長田灣鄉(xiāng)雷家坡村、上蒲溪鄉(xiāng)五寶田村、仙人灣鄉(xiāng)光明堂村。數(shù)據(jù)顯示古樹群類型較豐富,均勻散布在縣境內(nèi),與“湖南省傳統(tǒng)村落”關(guān)系密切。
3.1.2 古樹群分級
根據(jù)前文所述的5項因子對群落進(jìn)行評分、分級,表1是辰溪縣古樹群綜合評分排序表,結(jié)合考慮古樹群是否在“湖南省傳統(tǒng)村落”內(nèi),綜合判定古樹群的利用價值分值,結(jié)果是:3個古樹群評為Ⅰ級,占古樹群總數(shù)的6.82%;34個古樹群評為Ⅱ級,占古樹群總數(shù)的77.27%;7個古樹群評為Ⅲ級,占古樹群總數(shù)的15.91%。
分值靠前的古樹群是辰溪縣秀美鄉(xiāng)村建設(shè)、鄉(xiāng)村振興的物質(zhì)基礎(chǔ)。如何規(guī)劃、如何與縣域、市域內(nèi)其他旅游資源整合是關(guān)鍵[22]。這些古樹群有的已經(jīng)進(jìn)行了開發(fā),有的進(jìn)行了規(guī)劃,有的則還未為人所識。將辰溪縣的古樹群納入全縣整體發(fā)展規(guī)劃,合理地利用是造福于民的好事。
表1 辰溪縣古樹群基本情況統(tǒng)計表Tab.1 The basic situation of ancient trees in Chenxi County序號群落名稱主要樹種拉丁名株數(shù)/株植被類型傳統(tǒng)村落綜合分值保護(hù)級別群落等級1辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)布村村部楓香樹Liquidambar formosana14落葉闊葉林是4.16 Ⅰ2辰溪縣上蒲溪鄉(xiāng)寶樹坪村寶樹坪楓香樹Liquidambar formosana6落葉闊葉林是4.02 Ⅰ3辰溪縣長田灣鄉(xiāng)雷家坡村老井口栓皮櫟Quercus variabilis102落葉闊葉林是4.00 Ⅰ4辰溪縣黃溪口鎮(zhèn)雙溪村楓楊Pterocarya stenoptera20落葉闊葉林3.96 Ⅱ5辰溪縣上蒲溪鄉(xiāng)五寶田村五寶田烏桕Sapium sebiferum6落葉闊葉林是3.96 Ⅱ6辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)扎龍山村松里青岡Cyclobalanopsis glauca34常綠闊葉林3.90 Ⅱ7辰溪縣田灣鎮(zhèn)葛里村牛馬坨閩楠Phoebe bournei 34常綠闊葉林3.84 二級Ⅱ8辰溪縣長田灣鄉(xiāng)老屋臺村牛洞坪馬尾松Pinus massoniana141常綠針葉林3.82 Ⅱ9辰溪縣長田灣鄉(xiāng)老屋臺村老屋臺楓香樹Liquidambar formosana49落葉闊葉林3.74 Ⅱ10辰溪縣仙人巖林場場部銀杏Ginkgo biloba9落葉闊葉林3.68 一級Ⅱ11辰溪縣長田灣鄉(xiāng)老屋臺村楓香坪馬尾松Pinus massoniana22常綠針葉林3.68 Ⅱ12辰溪縣羅子山鄉(xiāng)玉虎嶺村龍脈山馬尾松Pinus massoniana800常綠針葉林3.64 Ⅱ13辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)光明堂村板栗Castanea mollissima37落葉闊葉林是3.62 Ⅱ14辰溪縣仙人巖林場農(nóng)林村梨木坨麻櫟Quercus acutissima 85落葉闊葉林3.62 Ⅱ15辰溪縣田灣鎮(zhèn)金坪村1組桐木溪楓香樹Liquidambar formosana49落葉闊葉林3.60 Ⅱ16辰溪縣長田灣鄉(xiāng)雷家坡村楓香樹Liquidambar formosana19落葉闊葉林是3.56 Ⅱ17辰溪縣長田灣鄉(xiāng)雷家坡村殺人洞馬尾松Pinus massoniana95常綠針葉林是3.56 Ⅱ18辰溪縣長田灣鄉(xiāng)巖橋坪村上灣黃連木Pistacia chinensis39落葉闊葉林3.56 Ⅱ19辰溪縣蘇木溪鄉(xiāng)蘇木溪村半坡田馬尾松Pinus massoniana68常綠針葉林3.44 Ⅱ20辰溪縣長田灣鄉(xiāng)雷家坡村尖栗山錐栗Castanea henryii39落葉闊葉林是3.42 Ⅱ21辰溪縣上蒲溪鄉(xiāng)中上蒲溪下蒲溪楓香樹Liquidambar formosana10落葉闊葉林3.40 Ⅱ22辰溪縣孝坪鎮(zhèn)雙水村洞頭楓香樹Liquidambar formosana14落葉闊葉林3.38 Ⅱ23辰溪縣長田灣鄉(xiāng)水路坪村黃連木Pistacia chinensis14落葉闊葉林3.34 Ⅱ24辰溪縣上蒲溪鄉(xiāng)上蒲溪村青岡Cyclobalanopsis glauca24常綠闊葉林3.32 Ⅱ25辰溪縣蘇木溪鄉(xiāng)平頂村魯家沖馬尾松Pinus massoniana147常綠針葉林3.32 Ⅱ26辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)團(tuán)坡村青岡Cyclobalanopsis glauca18常綠闊葉林3.28 Ⅱ27辰溪縣孝坪鎮(zhèn)米家溪村米家溪女貞Ligustrum lucidum18常綠闊葉林3.26 Ⅱ28辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)溪臺村青木坨栓皮櫟Quercus variabilis14落葉闊葉林3.24 Ⅱ29辰溪縣船溪鄉(xiāng)廠坪村木坳楓香樹Liquidambar formosana23落葉闊葉林3.18 Ⅱ30辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)坪家村龍頭坪楓香樹Liquidambar formosana20落葉闊葉林3.16 Ⅱ31辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)扎龍山村布拉坪槐Styphnolobium japonicum12落葉闊葉林3.16 Ⅱ32辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)羅家坪村馬王井栓皮櫟Quercus variabilis30落葉闊葉林3.14 Ⅱ33辰溪縣修溪鎮(zhèn)齋家塘村石家塘楓香樹Liquidambar formosana26落葉闊葉林3.14 Ⅱ34辰溪縣橋頭溪鄉(xiāng)楠木山村2組黑殼楠Lindera megaphylla13常綠闊葉林3.06 Ⅱ35辰溪縣田灣鎮(zhèn)金坪村8組銀杏Ginkgo biloba7落葉闊葉林3.04 一級Ⅱ36辰溪縣長田灣鄉(xiāng)巖落村8組塘田馬尾松Pinus massoniana6常綠針葉林3.04 Ⅱ37辰溪縣羅子山鄉(xiāng)羅峰村羊秋田南方紅豆杉Taxus wallichiana var. mairei12常綠針葉林3.00 一級Ⅱ38辰溪縣修溪鎮(zhèn)齋家塘村土兒堂楓香樹Liquidambar formosana12落葉闊葉林2.98 Ⅲ39辰溪縣田灣鎮(zhèn)葛里村戴家閩楠Phoebe bournei 20常綠闊葉林2.90 二級Ⅲ40辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)溪臺村早禾嶺刺楸Kalopanax septemlobus 9落葉闊葉林2.88 Ⅲ41辰溪縣仙人灣鄉(xiāng)炮臺村老屋院子黃連木Pistacia chinensis10落葉闊葉林2.84 Ⅲ42辰溪縣上蒲溪鄉(xiāng)寶樹坪村金山坡苦櫧Castanopsis sclerophylla7常綠闊葉林2.74 Ⅲ43辰溪縣龍頭庵鄉(xiāng)棗子村楓香樹Liquidambar formosana11落葉闊葉林2.72 Ⅲ44辰溪縣上蒲溪鄉(xiāng)六屋場村半界馬尾松Pinus massoniana113常綠針葉林2.72 Ⅲ合計2 258
3.2.1 古樹群樹種結(jié)構(gòu)
表1群落優(yōu)勢樹種中包含銀杏、南方紅豆杉、馬尾松、閩楠、楓香樹、烏桕、錐栗、板栗、栓皮櫟、麻櫟、青岡、苦櫧、女貞、刺楸、黃連木、槐樹、黑殼楠、楓楊等18個樹種。另外古樹群中還有:樸樹(Celtissinensis)、 白櫟(Quercusfabri)、 細(xì)葉青岡(Quercusshennongii)、柏木(Cupressusfunebris)、 大葉櫸樹(Zelkovaschneideriana, 國家二級保護(hù)樹種)、光皮梾木(Cornuswilsoniana)、 黃檀(Dalbergiahupeana)、木荷(Schimasuperba)、糙葉樹(Aphanantheaspera)、石楠(Photiniaserratifolia)、 利川潤楠(Machiluslichuanensis)、鉤栲(Castanopsistibetana)、柞木(Xylosmacongesta)、 桂花(Osmanthusfragrans)、柿(Diospyroskaki)、香槐(Cladrastiswilsonii)、湘楠(Phoebehunanensis)、小紅栲(Castanopsiscarlesii)、榔榆(Ulmusparvifolia)、圓柏(Juniperuschinensis)、紫彈樸(Celtisbiondii)、毛豹皮樟(Litseacoreanavar.lanuginosa)、冬青(Ilexchinensis)、 豆梨(Pyruscalleryana)、椴樹(Tiliatuan)、杭州榆(Ulmuschangii)、湖南山核桃(Caryahunanensis)、杉木(Cunninghamialanceolata)、四照花(Cornuskousasubsp.chinensis)、 川桂(Cinnamomumwilsonii, 湖南省地方重點(diǎn)保護(hù)樹種)、 香果樹(Emmenopteryshenryi, 國家二級保護(hù)樹種)等31個樹種。
辰溪縣古樹群共有49種2 258株古樹。其中國家一級重點(diǎn)保護(hù)野生植物2種32株,分別是南方紅豆杉6株、銀杏26株;國家二級重點(diǎn)保護(hù)野生植物3種51株,分別是香果樹1株、大葉櫸12株、閩楠38株;湖南省地方重點(diǎn)保護(hù)野生植物1種1株,即川桂1株[23-24]。古樹群有國家級保護(hù)樹種5種83株,湖南省地方重點(diǎn)保護(hù)樹種1種1株,共計保護(hù)樹種6種84株,隸屬5科6屬,占總株數(shù)比例為3.71%,占比不高,說明辰溪縣古樹群重要樹種種類和數(shù)量都相對較少。
按照優(yōu)勢樹種統(tǒng)計,構(gòu)成辰溪縣古樹群最多的樹種是楓香和馬尾松,共有20個古樹群,占總數(shù)的45.45%。形成辰溪縣原生森林狀態(tài)的古樹群優(yōu)勢科是殼斗科、漆樹科和樟科,分別有10個、3個和3個。殼斗科和樟科樹種成為南方頂級群落建群種,符合亞熱帶森林植被的自然演替規(guī)律[19-20]。而金縷梅科的楓香則是當(dāng)?shù)鼐用竦膱D騰樹種,因此數(shù)量很多。馬尾松古樹群多達(dá)8個,屬于辰溪特有現(xiàn)象。詳見表2。
表2 辰溪縣古樹群優(yōu)勢樹種統(tǒng)計表Tab.2 Dominant tree species of ancient tree groups in Chenxi County優(yōu)勢樹種 科名拉丁名所在古樹群數(shù)/個比例/%楓香樹金縷梅科Hamamelidaceae1227.27 馬尾松松科Pinaceae818.18 黃連木漆樹科Anacardiaceae36.82 青岡殼斗科Fagaceae36.82 栓皮櫟殼斗科Fagaceae36.82 閩楠樟科Lauraceae24.55 銀杏銀杏科Ginkgoaceae24.55 板栗殼斗科Fagaceae12.27 刺楸五加科Araliaceae12.27 楓楊胡桃科Juglandaceae12.27 黑殼楠樟科Lauraceae12.27 槐豆科Fabaceae12.27 苦櫧殼斗科Fagaceae12.27 麻櫟殼斗科Fagaceae12.27 南方紅豆杉紅豆杉科Taxaceae12.27 女貞木犀科Oleaceae12.27 烏桕大戟科Euphorbiaceae12.27 錐栗殼斗科Fagaceae12.27 合計44100.00
古樹群數(shù)量最多的10個樹種是:馬尾松(1 332株、 58.99%)、 楓香樹(247株、 10.94%)、 栓皮櫟(96株、 4.25%)、 麻櫟(85株、 3.76%)、 青岡(76株、 3.37%)、 黃連木(62株、 2.75%)、 閩楠(38株、 1.68%)、 樸樹(35株、 1.55%)、 銀杏(26株、 1.15%)和白櫟(24株、 1.06%),有古樹2 021株,占總株數(shù)的89.50%,隸屬7科9屬。其余39種237株,占總株數(shù)的10.50%,隸屬16科32屬。數(shù)據(jù)顯示,古樹群群落穩(wěn)定后,建群樹種除馬尾松和楓香樹外,主要是栓皮櫟、麻櫟和青岡等殼斗科樹種以及漆樹科的黃連木等。
49種古樹隸屬23科,數(shù)量最多的10個科分別是:松科(1 332株,58.99%)、殼斗科(359株, 15.90%)、金縷梅科(247株,10.94%)、漆樹科(62株,2.75%)、榆科(59株,2.61%)、樟科(55株,2.44%)、銀杏科(26株,1.15%)、木犀科(22株,0.97%)、豆科(18株,0.80%)和柏科(15株,0.66%),每科株數(shù)均在10株以上,10科有古樹2 195株,占總株數(shù)的97.21%,前3科即占總株數(shù)的85.83%,優(yōu)勢明顯。單科單種有4科。
49種古樹隸屬23科41屬,數(shù)量最多的10個屬是:松屬(Pinaceae,1 332株,58.99%)、楓香樹屬(Liquidambar,247株,10.94%)、櫟屬(Quercus,205株,9.08%)、青岡屬(Cyclobalanopsis,98株,4.34%)、黃連木屬(Pistacia,62株,2.75%)、楠屬(Phoebe,40株,1.77%)、樸屬(Celtis,37株,1.64%)、栗屬(Castanea,34株,1.51%)、銀杏屬(Ginkgo,26株,1.15%)、錐屬(Castanopsis,20株,0.89%)。10屬分屬于7科,有古樹2 101株,占總株數(shù)的93.05%;前3屬1 784株,即占總株數(shù)的79.01%,優(yōu)勢明顯;單種屬9個,屬的數(shù)量較豐富。
3.2.2 古樹群樹種構(gòu)成特點(diǎn)
(1)數(shù)量最多的樹種是馬尾松,計1 332株,占總株數(shù)的58.99%。馬尾松古樹多是辰溪縣古樹群樹種最大特色,原因是辰溪縣羅子山瑤族鄉(xiāng)玉虎嶺村后山脊有一條被完整保護(hù)的長約3 km、平均樹齡160 a、數(shù)量超過1 400株的馬尾松林,當(dāng)?shù)厝朔Q“龍脈松”,自清代以來被重點(diǎn)保護(hù)。這次調(diào)查選取胸徑65.0 cm以上的檢尺800株。另外上蒲溪鄉(xiāng)、蘇木溪鄉(xiāng)和長田灣鄉(xiāng)居民也有類似保護(hù)馬尾松林的傳統(tǒng),3鄉(xiāng)均有超過100株的馬尾松古樹群。以上古樹群形態(tài)接近森林,與傳統(tǒng)意義上的古樹群差異明顯。但因馬尾松是懷化市最重要的鄉(xiāng)土用材樹種之一(另一種是杉木),在經(jīng)營木材為主的年代,馬尾松大樹幾乎被采伐殆盡。辰溪縣保留了壯觀的馬尾松古樹群,在懷化市絕無僅有。因此,將這幾片馬尾松林作為古樹群進(jìn)行研究很有意義。
(2)楓香樹數(shù)量優(yōu)勢明顯。楓香樹是懷化市已調(diào)查古樹群里數(shù)量最多的樹種。辰溪縣除馬尾松外,楓香樹依然占據(jù)優(yōu)勢地位,共247株,占總株數(shù)的10.94%。
(3)殼斗科、樟科和榆科樹種是古樹群形成頂級群落后的主要建群樹種。辰溪縣的突出特色是殼斗科的栓皮櫟和麻櫟數(shù)量多,分別有96株和85株,占總株數(shù)的4.25%和3.76%,這個現(xiàn)象在懷化市為辰溪縣獨(dú)有。栓皮櫟和麻櫟生長于石灰?guī)r區(qū),能形成長期穩(wěn)定的古樹群,為今后石漠化區(qū)造林樹種選擇提供了種質(zhì)資源參考。
(4)懷化市其他縣古樹群常見的樟樹和赤皮青岡,調(diào)查中1株也沒發(fā)現(xiàn)。經(jīng)事后多次調(diào)查訪問和深入分析,一直沒找到令人信服的理由,期待其他林業(yè)人繼續(xù)深入研究,找出原因。
3.2.3 古樹群胸徑、樹高結(jié)構(gòu)
分三個區(qū)間調(diào)查古樹胸徑:30.0~99.9 cm、100.0~149.9 cm、≥150.0 cm,各區(qū)間分別有2 225、30、3株,占總株數(shù)的比例分別為98.54%、1.33%、0.13%。古樹胸徑以30.0~99.9 cm區(qū)間為主,原因與古樹群所處立地條件有關(guān)。辰溪縣多石灰?guī)r區(qū),土壤瘠薄,特別是蓄水性能差,因此古樹長得不高壯。當(dāng)然,也為古樹繼續(xù)成長留下空間。
分四個區(qū)間統(tǒng)計古樹樹高:<15.0 m、15.0~19.9 m、20.0~24.9 m、≥25.0 m。古樹樹高以15.0~19.9 m區(qū)間為主,共1 530株,占總株數(shù)的67.76%。20.0 m以下的高度在古樹里不算高,也是受制于石灰?guī)r區(qū)的立地條件,樹高與胸徑呈正相關(guān)關(guān)系,同樣偏小。在立地條件較差的前提下,這個高度穩(wěn)定性較好,不易遭受風(fēng)、雪、雷等自然災(zāi)害的損傷。
3.3.1 古樹群特征指標(biāo)重要值
以調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)公式對各樹種重要值指標(biāo)進(jìn)行計算,結(jié)果見表3。重要值較高的樹種是馬尾松、楓香樹、黃連木、栓皮櫟、青岡和樸樹,重要值分別為67.84%、25.57%、14.53%、12.14%、11.14%和11.06%,均超過了10%,與樹種的數(shù)量(馬尾松和楓香樹的相對多度分別為58.99%和10.94%)及出現(xiàn)的頻率(重要值10%以上的樹種相對頻度均在5%以上)呈高度正相關(guān),充分顯示這些樹種在古樹群中的數(shù)量優(yōu)勢。在不同古樹群中出現(xiàn)的次數(shù)較多,且重要值高的樹種在古樹群構(gòu)成中地位重要,是經(jīng)過時間檢驗的重要鄉(xiāng)土樹種。
3.3.2 生物多樣性指數(shù)與分析
計算古樹群樹種豐富度指數(shù)S、Shannon-Wiener指數(shù)H、Simpson指數(shù)D、Pielou指數(shù)J和種間相遇率指數(shù)PIE等。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知,辰溪縣古樹群的物種豐富度指數(shù)S為49、Shannon-Wiener指數(shù)H為1.834 5、Simpson指數(shù)D為0.633 9、Pielou均勻度指數(shù)J為0.471 4、種間相遇率指數(shù)PIE為0.633 9。
表3 辰溪縣古樹群樹種重要值計算表Tab.3 Calculation of important value of ancient trees in Chenxi County樹種株數(shù)/株群落數(shù)/個胸高斷面積/m2平均胸徑/cm相對多度/%相對頻度/%相對顯著度/%重要值IV/%馬尾松1 332140.299 0 61.70 58.99 6.67 2.18 67.84 楓香樹247250.374 1 69.02 10.94 11.90 2.73 25.57 黃連木62200.310 4 62.87 2.75 9.52 2.26 14.53 栓皮櫟96120.298 9 61.69 4.25 5.71 2.18 12.14 青岡76120.283 0 60.03 3.37 5.71 2.06 11.14 樸樹35160.259 5 57.49 1.55 7.62 1.89 11.06 白櫟24100.399 6 71.33 1.06 4.76 2.91 8.74 銀杏2670.546 1 83.38 1.15 3.33 3.98 8.46 槐640.713 8 95.33 0.27 1.90 5.20 7.37 麻櫟8540.109 6 37.36 3.76 1.90 0.80 6.47 柏木1380.207 4 51.38 0.58 3.81 1.51 5.90 女貞2050.352 6 67.00 0.89 2.38 2.57 5.84 杭州榆110.723 8 96.00 0.04 0.48 5.28 5.80 鉤栲430.554 2 84.00 0.18 1.43 4.04 5.64 桂花210.608 2 88.00 0.09 0.48 4.43 5.00 細(xì)葉青岡2240.252 7 56.73 0.97 1.90 1.84 4.72 苦櫧1630.347 3 66.50 0.71 1.43 2.53 4.67 板栗1840.262 2 57.78 0.80 1.90 1.91 4.61 光皮梾木1050.222 3 53.20 0.44 2.38 1.62 4.44 烏桕930.351 4 66.89 0.40 1.43 2.56 4.39 其他29種154496.244 6 6.82 23.33 45.51 75.67 合計2 25821013.720 6 100.00 100.00 100.00 300.00
重要值和生物多樣性指數(shù)計算結(jié)果顯示,古樹群重要值最高的10個樹種分別為馬尾松、楓香樹、黃連木、栓皮櫟、青岡、樸樹、白櫟、銀杏、槐樹和麻櫟,重要值均在6%以上,充分說明了這些樹種的重要性和主導(dǎo)地位,與前述古樹組成和分析結(jié)果相吻合。
古樹群的物種豐富度、Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、種間相遇率指數(shù)中,除物種較豐富外,其他值不是特別高。說明辰溪縣古樹群具有較豐富的樹種和數(shù)量優(yōu)勢,但稀有樹種不多,且分布不太均勻,種間相遇機(jī)率不高。原因主要有:一是馬尾松樹種是特例。一個樹種雖只有幾個群,但總株數(shù)過多,計算生物多樣性指數(shù)時影響了計算結(jié)果。比如在計算Simpson指數(shù)時,馬尾松一個樹種將指數(shù)拉低了0.347 9。二是因古樹群是成熟林,人為破壞極少,古樹自由生長不受其他因素影響,樹木長勢良好,樹高相對較高,受光面積好,建群樹種生態(tài)優(yōu)勢高,如馬尾松、楓香樹、麻櫟等樹種。群落結(jié)構(gòu)一旦穩(wěn)定,就具有極強(qiáng)的競爭優(yōu)勢,其他樹種很難進(jìn)入。從調(diào)查情況看,古樹群形成穩(wěn)定的群落后,因優(yōu)勢古樹的強(qiáng)勢地位,其他樹種都很難進(jìn)入。相較頂極群落形成前的森林演替階段,物種數(shù)量較少,導(dǎo)致古樹種間相遇機(jī)率和均勻度都偏低。
辰溪縣的古樹群資源豐富,調(diào)查了44個古樹群49種2 258株古樹,隸屬23科41屬,以松科(58.99%)、殼斗科(15.90%)、金縷梅科(10.94%)3科樹種為主,占總數(shù)的85.83%。單科單種的有4科,即冬青科、椴樹科、茜草科和杉科,占23科的17.39%;單屬單種的有9屬,即冬青屬、椴屬、山核桃屬、香果樹屬、梨屬、四照花屬、杉木屬、木姜子屬和樟屬,占41屬的21.95%。數(shù)據(jù)顯示出辰溪縣古樹群樹種構(gòu)成具有比較典型的南方森林群落特征,即建群種以殼斗科樹種為主,除馬尾松較特殊外,楓香樹、栓皮櫟、麻櫟和青岡等樹種是構(gòu)成古樹群的重要建群樹種,亞熱帶森林植被特點(diǎn)明顯。
古樹群古樹胸徑以30.0~99.9 cm為主,平均胸徑最大的樹種(統(tǒng)計數(shù)量10株以上)為銀杏(83.4 cm)、 白櫟(71.3 cm)和楓香樹(69.0 cm);單株胸徑最大的樹種是銀杏,胸徑174.0 cm。古樹樹高以15.0~19.9 m為主,平均樹高最高的樹種是木荷(23.0 m)、 柿樹(21.5 m)、 銀杏(20.1 m),都超過了20 m,單株最高的樹種是銀杏和楓香樹,均高達(dá)30.0 m。
研究中發(fā)現(xiàn)古樹群分級較難找到科學(xué)、合理、實(shí)用的方法。如以量化標(biāo)準(zhǔn)取舍太死板,設(shè)定的因子常與實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)。比如景觀因子等,不到現(xiàn)場,不經(jīng)過反復(fù)衡量和對比,僅用數(shù)據(jù)得出的結(jié)論常不可靠。但如果以主觀因子進(jìn)行評級,又會因為個人的經(jīng)歷、水平、審美觀等不同而難以對古樹群作出為大眾所接受的評價,甚至?xí)驗榧亦l(xiāng)情結(jié)而影響到評價的客觀性和公正性。因此,古樹群的價值評估和分級有待深入研究。
辰溪縣古樹群生物多樣性指數(shù)整體偏低,原因有:一是受馬尾松樹種的影響。調(diào)查的馬尾松古樹群基本是森林,數(shù)量龐大,與傳統(tǒng)的群落不太相符,是個特例,影響多項生物多樣性指數(shù),比如降低Simpson指數(shù)。研究者考慮懷化市已經(jīng)很少有馬尾松古樹群存在,該樹種又是傳統(tǒng)的優(yōu)良鄉(xiāng)土用材樹種,且景觀多有可取之處,因此將之納入研究,期待能有新的發(fā)現(xiàn)。二是古樹群的重要價值是以穩(wěn)定性見長,包括生態(tài)習(xí)性穩(wěn)定、群落景觀穩(wěn)定等,而生物多樣性豐富不是古樹群的最大優(yōu)勢。這點(diǎn)與前人的研究結(jié)論頗有不一致的地方,希望以后能研究出更多確定的結(jié)論。
古樹群是傳統(tǒng)鄉(xiāng)村的外在特征,充分體現(xiàn)了森林生物多樣性,生態(tài)作用和景觀作用巨大。古樹群是當(dāng)?shù)夭豢啥嗟玫淖匀弧胱匀簧仲Y源,分析群落結(jié)構(gòu),尤其是樹種組成規(guī)律,可以為選擇植被恢復(fù)所需的植物種類及探索樹種搭配模式提供依據(jù)。辰溪縣古樹群的樹種是石炭巖地區(qū)的代表性鄉(xiāng)土樹種,彼此之間以及與環(huán)境間經(jīng)過長期的相互作用形成穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)。這些樹種可為當(dāng)?shù)厣锒鄻有匝芯亢捅Wo(hù)利用提供參考與借鑒。