孔倩倩，任軍戰(zhàn)，李偉波，段栓成，陶愛(ài)喜

(1.河南省濟(jì)源市林業(yè)局，河南濟(jì)源 459000；2.濟(jì)源市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南濟(jì)源 459000)

我國(guó)植物種質(zhì)資源豐富，有著豐富的古樹(shù)名木資源，古樹(shù)名木是人類(lèi)寶貴的自然和文化財(cái)富，古樹(shù)對(duì)維護(hù)生物多樣性、生態(tài)平衡及環(huán)境保護(hù)有著不可替代的作用，保護(hù)好古樹(shù)對(duì)于研究古植物、古地理、古代氣象和水文有重要的科學(xué)價(jià)值。對(duì)古樹(shù)名木的監(jiān)測(cè)、管理、保護(hù)一直是研究的重點(diǎn)，但是對(duì)其生長(zhǎng)相關(guān)環(huán)境因子的研究還很少。國(guó)槐是河南省濟(jì)源市古樹(shù)名木中占比最高的樹(shù)種之一，在我國(guó)各地廣泛分布，抗性強(qiáng)，具有抗干旱、耐鹽堿、耐瘠薄等特性，并且對(duì)二氧化硫、氯氣等有害氣體有一定抗性，還能吸滯煙塵，在一定程度上改變小氣候。筆者以濟(jì)源市國(guó)槐古樹(shù)為研究對(duì)象，通過(guò)分析國(guó)槐古樹(shù)的環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)，進(jìn)一步了解其生長(zhǎng)狀況與環(huán)境因子的關(guān)系，為古國(guó)槐的保護(hù)、管理和規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

河南省歷史文化悠久，古樹(shù)名木遍布全省，古樹(shù)名木共有528 668株，包括散生古樹(shù)29 917株，名木211株，古樹(shù)群617個(gè)，古樹(shù)群古樹(shù)498 540株，其中古國(guó)槐樹(shù)最多，有6 271株，占散生古樹(shù)的20.96%。濟(jì)源市位于河南省西北地區(qū)，背靠太行王屋山脈，植物資源豐富，目前濟(jì)源市古樹(shù)名木共666株，分為21科34屬42種，古樹(shù)群6個(gè)。從古樹(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，國(guó)家3級(jí)古樹(shù)(100～300 a)281株，占42.2%；國(guó)家2級(jí)古樹(shù)(300～500 a)215株，32.3%；國(guó)家1級(jí)古樹(shù)(500 a以上)170株，占25.5%。從樹(shù)種類(lèi)型上來(lái)看，國(guó)槐數(shù)量最多，有226株，占33.9%，筆者對(duì)其中225株國(guó)槐的生存環(huán)境進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析和研究。

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于濟(jì)源市林業(yè)局對(duì)全市古樹(shù)進(jìn)行普查的原始數(shù)據(jù)，包括225株國(guó)槐古樹(shù)的坐標(biāo)、具體位置、年齡、樹(shù)高、冠幅、胸(地)圍和權(quán)屬等。筆者對(duì)這225株古國(guó)槐數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并運(yùn)用Arcgis工具，以古國(guó)槐分布的位置坐標(biāo)、全市數(shù)字高程模型為基礎(chǔ)，對(duì)古國(guó)槐的坡度、坡向、高程等環(huán)境因子進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

分布情況。由表1可知，濟(jì)源市古國(guó)槐在全市13個(gè)鎮(zhèn)街道均有分布，邵原鎮(zhèn)、大峪鎮(zhèn)、王屋鎮(zhèn)、克井鎮(zhèn)分布較多，共有127株，占總數(shù)的56.44%，五龍口鎮(zhèn)、梨林鎮(zhèn)、沁園街道分布較少，共有4株，占總數(shù)的1.78%。濟(jì)源地形西高東低，西部山區(qū)，東部平原區(qū)，三面環(huán)山，而邵原、大峪、王屋位于西部山區(qū)，克井鎮(zhèn)位于北部山區(qū)，可見(jiàn)山區(qū)古國(guó)槐更多，而東部平原區(qū)五龍口鎮(zhèn)、梨林鎮(zhèn)、沁園街道及市區(qū)其他街道數(shù)量較少，南部丘陵地區(qū)也分布較多。

保護(hù)等級(jí)、權(quán)屬及生長(zhǎng)現(xiàn)狀。由表2可知，按古國(guó)槐的保護(hù)等級(jí)劃分，1級(jí)古樹(shù)最少，為46株，占20.44%，2級(jí)古樹(shù)82株，占36.45%，大部分屬于3級(jí)古樹(shù)，有97株，占43.11%。古國(guó)槐的權(quán)屬可以分為國(guó)有、集體和個(gè)人，由表3可知，國(guó)有最少，占5.33%，集體和個(gè)人所有占比相當(dāng)，分別為47.56%和47.11%。

根據(jù)古國(guó)槐的生長(zhǎng)現(xiàn)狀，筆者將古國(guó)槐劃為3個(gè)等級(jí)，即正常、衰弱和瀕危。枝葉(枝條)茂盛且樹(shù)干破皮及以上為正常植株；枝葉(枝條)一般且樹(shù)干殘缺及以上，且非正常樹(shù)種為衰弱植株；枝葉(枝條)稀疏或無(wú)，且樹(shù)干殘缺及以上，且非正常和衰弱樹(shù)種為瀕危植株。由表4可知，正常植株有166株，占73.78%，衰弱株41株，占18.22%，瀕危株有18株，占8.00%，大部分古樹(shù)保護(hù)完好，但仍有部分古樹(shù)需加大保護(hù)力度。

表1 各鎮(zhèn)古國(guó)槐分布情況Table 1 Distribution of ancient Sophora japonica in each town

表2 古國(guó)槐的保護(hù)等級(jí)Table 2 Protection grade of ancient Sophora japonica

表3 古國(guó)槐的權(quán)屬Table 3 Ownership of ancient Sophora japonica

表4 古國(guó)槐生長(zhǎng)現(xiàn)狀Table 4 Growth status of ancient Sophora japonica

不同地形對(duì)古國(guó)槐生長(zhǎng)的影響。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，將濟(jì)源市地形劃分為平原區(qū)、丘陵區(qū)、淺山區(qū)和深山區(qū)4種區(qū)域。由表5可知，平原區(qū)有國(guó)槐33株，占14.67%；淺山區(qū)古國(guó)槐數(shù)量最多，有114株，占50.67%；丘陵區(qū)數(shù)量最少，僅27株，占12.00%；深山區(qū)有51株，占22.66%。4個(gè)區(qū)的正常株占各區(qū)總株數(shù)的比例分別為平原區(qū)57.58%，淺山區(qū)75.44%，丘陵區(qū)88.89%，深山區(qū)72.55%，樹(shù)木的平均生長(zhǎng)指標(biāo)和正常株數(shù)占比均以丘陵地區(qū)最優(yōu)，丘陵區(qū)的古國(guó)槐植株更高大、冠幅更大，胸(地)圍更粗，淺山區(qū)的古國(guó)槐數(shù)量最多。說(shuō)明淺山區(qū)和丘陵區(qū)立地條件更適合古國(guó)槐生長(zhǎng)，丘陵區(qū)的古國(guó)槐長(zhǎng)勢(shì)最好，但數(shù)量少，可能與人為干預(yù)采伐有關(guān)；平原區(qū)瀕危株樹(shù)占比18.18%，可能平原區(qū)較易受到洪澇水淹，排水條件較差，并且更易受人類(lèi)活動(dòng)影響，因此需要加強(qiáng)對(duì)古樹(shù)名木的宣傳和保護(hù)。

表5 不同地形對(duì)古國(guó)槐生長(zhǎng)的影響Table 5 Effects of different landforms on the growth of ancient Sophora japonica

不同用地類(lèi)型對(duì)古國(guó)槐生長(zhǎng)的影響。根據(jù)不同用地類(lèi)型將古國(guó)槐所在區(qū)域分為耕地、居住用地、喬木林、灌木林、荒地，其中居住用地古國(guó)槐數(shù)量最多，有91株，占40.44%；灌木林地?cái)?shù)量最少，僅4株，占1.78%；耕地有47株，占20.89%；喬木林有61株，占27.11%；荒地有22株，占9.78%；古國(guó)槐分布數(shù)量表現(xiàn)為居住用地>喬木林>耕地>荒地>灌木林。大部分古國(guó)槐被栽植在房前屋后，被數(shù)代人有意保護(hù)，得以留存下來(lái)，但是4種用地類(lèi)型中，以居住用地的正常株占比最低，為64.84%，還需要加大保護(hù)力度。喬木林的古國(guó)槐株高更高，耕地的古國(guó)槐冠幅和胸(地)圍更大，說(shuō)明古國(guó)槐生長(zhǎng)對(duì)陽(yáng)光和土壤有要求，喬木林林木多，國(guó)槐需要長(zhǎng)更高才能更好地吸收陽(yáng)光，耕地水肥適當(dāng)，國(guó)槐更為粗壯；但是數(shù)據(jù)之間差異不大，濟(jì)源的土地均為褐土，用地類(lèi)型對(duì)國(guó)槐的影響不大(表6)。

距河流距離對(duì)古國(guó)槐生長(zhǎng)的影響。濟(jì)源河道眾多，大部分古國(guó)槐都分布在河邊，與河道距離在3 km以?xún)?nèi)。由表7可知，距離河道0.5 km以?xún)?nèi)的古國(guó)槐數(shù)量最多，而隨著距離越來(lái)越遠(yuǎn)，古國(guó)槐數(shù)量逐漸減少，可見(jiàn)古國(guó)槐生長(zhǎng)對(duì)水分要求高，但是古國(guó)槐長(zhǎng)勢(shì)呈曲線(xiàn)，在距離河道1.0～<1.5 km的古國(guó)槐長(zhǎng)勢(shì)最好，但是正常株占比較少；距離河道2.0～3.0 km古國(guó)槐數(shù)量較少，但是平均胸(地)圍大，這可能是個(gè)人悉心養(yǎng)護(hù)的結(jié)果。

表6 不同用地類(lèi)型對(duì)古國(guó)槐生長(zhǎng)的影響Table 6 Effects of different land types on the growth of ancient Sophora japonica

表7 距河流距離對(duì)古國(guó)槐生長(zhǎng)的影響Table 7 Effect of distance from the river on the growth of ancient Sophora japonica

坡向、坡度和海拔對(duì)古國(guó)槐空間分布的影響。坡向是決定植物吸收陽(yáng)光的重要因子，能直接造成局部小氣候的差異。該研究對(duì)位于山區(qū)和丘陵地的192株古國(guó)槐的坡向進(jìn)行分析，正北方向?yàn)?0°(360°)，正東方向?yàn)?90°，正南方向?yàn)?180°，正西方向?yàn)?270°，135°～<225°定為陽(yáng)坡，225°～<315°定為半陽(yáng)坡，315°～<135°定為非陽(yáng)坡。由表8可知，陽(yáng)坡有古國(guó)槐92株，占47.92%，明顯高于非陽(yáng)坡的11.45%，半陽(yáng)坡有78株，占40.63%，說(shuō)明大部分國(guó)槐古樹(shù)位于光照好的地方，充足的陽(yáng)光照射有利于古國(guó)槐更好地生長(zhǎng)；非陽(yáng)坡光照弱，溫度低，更多受寒冷的西北風(fēng)侵?jǐn)_，古國(guó)槐數(shù)量明顯少于陽(yáng)坡，但仍有22株古國(guó)槐，也說(shuō)明國(guó)槐有一定的耐陰性，即使在非陽(yáng)坡，只要其他條件滿(mǎn)足，仍可以長(zhǎng)成參天古木。

表8 古國(guó)槐坡向分布分析Table 8 Slope direction analysis of ancient Sophora japonica

通過(guò)對(duì)古國(guó)槐分布的海拔高度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表9)，可以發(fā)現(xiàn)其分布數(shù)量大致呈曲線(xiàn)狀，海拔400～<500 m的古國(guó)槐數(shù)量最多，有65株，占28.89%，其次是海拔200～<300 m，有48株，占21.33%；海拔200～<500 m共有植株158株，占總數(shù)的70.22%，說(shuō)明這個(gè)高度適宜古國(guó)槐生長(zhǎng)，而海拔600～<800 m和≥900 m古國(guó)槐數(shù)量明顯減少，可能與海拔越高，溫度越低有關(guān)，因此適宜的海拔高度更利于古國(guó)槐生長(zhǎng)。

由表10可知，0～<10°的平緩坡，有古國(guó)槐161株，占總數(shù)的71.55%，緩坡地區(qū)更適合土壤積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，儲(chǔ)存水分，因此古國(guó)槐更多。古國(guó)槐數(shù)量隨著坡度的增大而逐漸減小，但是在大于45°的較陡峭地段，仍有2.22%的古國(guó)槐生長(zhǎng)，可見(jiàn)古國(guó)槐的適應(yīng)能力很強(qiáng)。對(duì)古國(guó)槐周?chē)?0、50和100 m半徑環(huán)境坡度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知，平均坡度分別為14.4°、13.9°、12.2°，平均為13.5°，可見(jiàn)古國(guó)槐適宜生活在緩坡區(qū)。

表9 古國(guó)槐海拔分布統(tǒng)計(jì)Table 9 Altitude distribution statistics of ancient Sophora japonica

表10 古國(guó)槐坡度分布統(tǒng)計(jì)Table 10 Statistics of slope distribution of ancient Sophora japonica

3 討論

濟(jì)源古國(guó)槐數(shù)量多，分布廣，以邵原鎮(zhèn)最多，在西部淺山區(qū)和南部丘陵分布較多，多數(shù)保護(hù)等級(jí)為3級(jí)，屬于集體和個(gè)人的數(shù)量相當(dāng)，大多數(shù)古國(guó)槐保護(hù)得較好，但也有瀕危植株需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究和保護(hù)。

按地形分類(lèi)，古國(guó)槐在淺山區(qū)分布最多，丘陵區(qū)長(zhǎng)勢(shì)最好，多數(shù)古國(guó)槐分布于淺山區(qū)村落建設(shè)用地，可見(jiàn)人為管理保護(hù)是古樹(shù)生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子；濟(jì)源土壤多為褐土，用地類(lèi)型土壤成分差異不大，對(duì)古國(guó)槐長(zhǎng)勢(shì)總體影響小，但是可以看到水肥和光照的差異也會(huì)影響古國(guó)槐的胸(地)圍、株高和冠幅。國(guó)槐喜光喜濕潤(rùn)，陽(yáng)坡和河流邊分布更多的古國(guó)槐，另外古國(guó)槐多生長(zhǎng)在地勢(shì)較平緩的地方，海拔高度集中在900 m以下，400～<600 m最適合國(guó)槐生長(zhǎng)。

古國(guó)槐的形成是很多環(huán)境因子的共同結(jié)果，國(guó)槐是適應(yīng)能力很強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹(shù)種，即便是在個(gè)別較差環(huán)境中，仍可以成長(zhǎng)為百年古樹(shù)，可見(jiàn)國(guó)槐耐貧瘠、耐干旱、抗性強(qiáng)，是很頑強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹(shù)種，適合于濟(jì)源荒山造林、鄉(xiāng)村美化和城市綠化。

古樹(shù)名木是人類(lèi)寶貴的財(cái)富，現(xiàn)有的保護(hù)措施不足以使許多衰弱和瀕危的古國(guó)槐恢復(fù)生機(jī)，因此還要不斷加強(qiáng)古國(guó)槐的養(yǎng)護(hù)復(fù)壯技術(shù)的研究和應(yīng)用。