■中國科學(xué)院大學(xué)、中國科學(xué)院植物研究所 宋馥杉

中國科學(xué)院植物研究所 張齊兵

古樹是指在人類歷史發(fā)展過程中保存下來的、樹齡在百年以上的樹。全國綠化委員會《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)古樹名木保護(hù)管理的意見》（全綠字〔2016〕1 號）指出古樹具有“科研、生態(tài)、社會、文化和經(jīng)濟(jì)”五個(gè)方面的價(jià)值。在實(shí)踐中，政府積極推動對古樹的建檔和保護(hù)工作，古樹研究學(xué)者對古樹保護(hù)價(jià)值進(jìn)行了諸多闡述，相關(guān)部門也開展了大量科普教育活動，公眾對古樹保護(hù)有了一定的積極性。然而，民眾對古樹保護(hù)價(jià)值的認(rèn)識依然非常匱乏，許多古樹檔案中還缺乏對其價(jià)值體現(xiàn)的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。針對這一問題，我們以樹木年輪學(xué)研究為例，重點(diǎn)闡述如何給古樹檔案充實(shí)科研價(jià)值的具體信息。

廣東省樹齡千年的米椎王

古樹的樹齡信息

樹齡是古樹建檔中的一項(xiàng)重要信息，是確定古樹保護(hù)等級的依據(jù)。在實(shí)際操作中常通過查閱文獻(xiàn)、走訪當(dāng)?shù)鼐用瘾@得樹齡信息，更多的是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，利用樹干胸徑和樹齡的相關(guān)關(guān)系獲得樹齡。樹木年輪是獲得古樹樹齡最為直觀的途徑，使用樹木年輪學(xué)方法可準(zhǔn)確鑒定樹木年齡。

運(yùn)用樹木年輪學(xué)方法鑒定古樹樹齡時(shí)需要使用樹木生長錐鉆取樹芯樣本。雖然很多保護(hù)界人士認(rèn)為利用生長錐采樣會對樹木生長造成很大傷害，但是這其實(shí)是一個(gè)誤解。首先，所采集的樹芯樣本中絕大部分木質(zhì)部細(xì)胞均不再具有生理活動，活細(xì)胞僅僅是木質(zhì)部外緊貼樹皮的、面積不足0.2 平方厘米的薄薄一層形成層；其次，樹干內(nèi)部為對稱解剖結(jié)構(gòu)，細(xì)細(xì)的樹芯對龐大樹干結(jié)構(gòu)功能的影響微乎其微；第三，相對于自然因素（大風(fēng)、蟲害等）對樹木的損害，生長錐采樣所造成的傷害幾乎可以忽略；第四，使用生長錐采樣在國際上已得到廣泛認(rèn)可和實(shí)踐，并沒有發(fā)現(xiàn)該方法對樹木生長帶來不利影響。而且，由此獲得的樹齡及樹木生長數(shù)據(jù)對認(rèn)識古樹價(jià)值和制定相應(yīng)的保護(hù)方案具有積極意義。

古樹記載的生長健康變化信息

隨著氣候變化以及自然因素干擾的頻繁發(fā)生，樹木的生長也在時(shí)刻發(fā)生著變化，其變化過程被記錄在樹木年輪之中，因而通過樹木年輪能夠診斷樹木的健康歷史。當(dāng)樹木徑向生長率顯著低于平均生長率時(shí)，表明樹木生長受到了抑制，反之則表明樹木生長得到了釋放。利用樹木年輪數(shù)據(jù)判定樹木生長過程中生長抑制和釋放事件是認(rèn)識樹木健康狀況變化的一種重要方法。

2018年6月，中國科學(xué)院植物研究所樹輪研究組前往青藏高原三江源地區(qū)進(jìn)行科考，于曲麻萊縣約改鎮(zhèn)崗當(dāng)村（33°47′28″N, 96°7′47″E）采集了一棵大果圓柏老齡樹的樹木年輪樣本，編號為QMGDb10。使用樹木年輪學(xué)方法鑒定其樹齡為646年，達(dá)到一級保護(hù)古樹級別。從其樹木年輪寬度時(shí)間序列中可以看出（圖1），在過去的600年間，該樹在16 世紀(jì)70年代到17 世紀(jì)初出現(xiàn)了明顯的生長抑制現(xiàn)象，之后得到迅速釋放。18 世紀(jì)50年代以及19 世紀(jì)20年代，樹輪寬度均達(dá)到極低值，表明在這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)樹木生長受到明顯抑制。在過去的100年中，該樹的生長處于正常波動狀態(tài)，顯示健康狀況良好。

圖1 青海省曲麻萊縣約改鎮(zhèn)崗當(dāng)村大果圓柏(QMGDb10)樹輪寬度時(shí)間序列

廣東省樹齡547年的人面子古樹

古樹記載的過去氣候和環(huán)境變化信息

古樹樹輪（包括寬度、密度以及穩(wěn)定性同位素信息）是指示氣候和環(huán)境變化的重要生態(tài)指標(biāo)。例如，對QMGDb10 大果圓柏樹輪寬度與氣候因子的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，其生長與5—6月降水呈現(xiàn)最高的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.33(n=60， p<0.05)。同時(shí)，與5—6月平均溫度呈最高的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.38（n=60，p<0.05）。這可能是當(dāng)5—6月降水不足時(shí)，大果圓柏氣孔關(guān)閉而導(dǎo)致光合攝取碳降低，從而樹木徑向生長受到抑制。因此，QMGDb10 大果圓柏在16 世紀(jì)70年代到17 世紀(jì)初出現(xiàn)的生長抑制，18 世紀(jì)50年代以及19 世紀(jì)20年代樹輪出現(xiàn)極低值，都極有可能是極端干旱氣候所導(dǎo)致。

樹輪密度是指樹輪單位體積的重量，樹輪晚材密度的變化很少受到生長季前的氣候影響，因此樹輪密度所記錄的環(huán)境信息通常更加明確，是反映樹木功能特征的重要指標(biāo)之一。碳?xì)溲醯确€(wěn)定性同位素是樹輪生態(tài)學(xué)研究中重要的測量指標(biāo)，這些同位素通過光合作用和樹木內(nèi)部生理生化過程被固定在木質(zhì)部細(xì)胞壁中，它們在樹輪中的變化反映了樹木生長的生理生態(tài)過程信息，是樹輪寬度和密度研究的有效補(bǔ)充。除此之外，對古樹樹輪進(jìn)行元素分析，能確定空氣污染、土壤污染等時(shí)空特征，是評價(jià)人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)影響的重要指標(biāo)。

古樹反映的社會歷史信息

歷經(jīng)千百年的古樹是歷史的見證，是特殊的文物，其年輪變化信息能夠提供社會以及文化事件的自然背景，具有高度的社會價(jià)值和文化價(jià)值。例如，山西古縣永樂鄉(xiāng)范寨村一棵古柏的樹干徑向生長（圖2）在18 世紀(jì)40年代受到明顯抑制，表現(xiàn)為樹輪寬度達(dá)到極低值，表明該時(shí)期出現(xiàn)了不利氣候。由于糧食作物產(chǎn)量也會受到不利氣候的影響，因而，拴馬古柏樹木年輪數(shù)據(jù)在一定程度上印證著該縣縣志關(guān)于乾隆八年（1743年）大饑的史料記載。古樹年輪所攜帶的信息是古樹社會價(jià)值和歷史文化價(jià)值有力的詮釋。

圖2 山西古縣永樂鄉(xiāng)范寨村古柏樹輪寬度時(shí)間序列

綜上所述，古樹樹木年輪中記載著豐富的信息，包括樹齡、生長健康變化、過去氣候與環(huán)境變化以及社會變化等歷史，這些信息是古樹保護(hù)價(jià)值的具體體現(xiàn)。在古樹建檔中，要通過多方法多途徑健全其“科研、生態(tài)、社會、文化和經(jīng)濟(jì)”等保護(hù)價(jià)值的具體信息。