安寧河中上游河谷平原古樹資源特征研究

張孝輝，米建波，寸正良，林 靜，劉光華，簡(jiǎn) 毅

(1. 西昌市林業(yè)和草原局，四川 涼山 615000；2. 四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610081)

古樹是指有百年以上樹齡的樹木,是氣候、地質(zhì)等環(huán)境變化與人類歷史活動(dòng)的見(jiàn)證者,具有珍貴和優(yōu)良的物種基因,也是風(fēng)景名勝區(qū)重要的風(fēng)景資源[1]。具有重要科研、歷史和文化價(jià)值，歷來(lái)受到重視和保護(hù)[2]。其較長(zhǎng)的生長(zhǎng)年限為研究林木自然分布規(guī)律、環(huán)境脅迫響應(yīng)、生理過(guò)程特征、遺傳多樣性等提供了基礎(chǔ)材料。

安寧河中上游區(qū)域海拔在 1 500 m以上，地形以中山為主，山間河谷平壩是四川省第二大河谷平原。西部牦牛山自北向南延伸，構(gòu)成安寧河流域與雅礱江流域的分水嶺，東側(cè)屬螺髻山山脈。流域水熱資源豐富，稟賦的自然資源條件蘊(yùn)育了豐富的森林資源，保存有大量古樹資源[3]。

目前關(guān)于安寧河中上游區(qū)域古樹資源的研究鮮見(jiàn)報(bào)道[4～9]。本文擬通過(guò)調(diào)查研究該區(qū)古樹資源現(xiàn)狀，為古樹的調(diào)查、評(píng)估、保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

安寧河河谷主要沿南北向冕寧—德昌深大斷裂發(fā)育，是一典型的地塹谷，流域東部有小相嶺、螺髻山、龍帚山，西部有磨盤山、牦牛山，走向大致平行，形成很寬的槽形谷地，經(jīng)長(zhǎng)期侵蝕堆積，形成寬闊的階地與河灘。安寧河雖位于高山峽谷區(qū)，但河道特征及河谷形態(tài)卻有別于雅礱江干流及其他支流，其切割較淺、河谷寬闊。安寧河上段，地面巖層主要是侏羅系和白堊系軟層，又處在斷裂帶內(nèi)，常常發(fā)生地震，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，巖體破壞很不穩(wěn)定。研究區(qū)位于安寧河流域中上游(東經(jīng)101°46′～102°25′，北緯27°32′～28°10′)。全境海拔在 1 500 m以上，地形以中山為主，屬熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū)，森林資源豐富，2017年森林覆蓋率為48.74%，現(xiàn)存古樹數(shù)量較多。

2 材料與方法

2.1 調(diào)查方法

首先通過(guò)查閱歷史資料、問(wèn)卷調(diào)查等方式獲取古樹大致分布區(qū)域及數(shù)量，根據(jù)實(shí)際情況制定調(diào)查工作方案，培訓(xùn)考核調(diào)查隊(duì)員，統(tǒng)一調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)查工具主要包括手持差分GPS、羅盤儀、花桿、測(cè)繩、圍尺、相機(jī)等。調(diào)查因子包括樹種、坐標(biāo)、樹高、胸圍、冠幅、生長(zhǎng)狀況以及立地條件等。

2.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)錄入及匯總采用Microsoft Office專業(yè)增強(qiáng)版2016中的Excel工具，數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0軟件，基礎(chǔ)圖層通過(guò)BIGEMAP地圖下載器獲取，圖件制作采用Global Mapper v14.1和ArcGIS10.2軟件完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 古樹資源特征

本研究調(diào)查的826個(gè)樣本主要分布在安寧河中上游的河谷平原(見(jiàn)圖1)，由表1可見(jiàn)，隸屬15科21屬22種，其中豆科(Leguminosae)3屬3種，殼斗科(Fagaceae)3屬3種，?？?Moraceae)3屬3種，木犀科(Oleaceae)兩屬兩種，漆樹科(Anacardiaceae)1屬兩種，其余均只有1科1屬1種。針葉樹有3科3屬3種共206株，闊葉樹12科18屬19種共620株。黃連木(Pistaciachinensis)、側(cè)柏(Platycladusorientalis)和黃桷樹(Ficusvirensvar.sublanceolata)株數(shù)之和占到古樹總數(shù)的63.20%，其中黃連木數(shù)量最多，有207株。高山榕(Ficusaltissima)、構(gòu)樹(Broussonetiapapyrifera)、海棠(Malusspectabilis)、羅漢松(Podocarpusmacrophyllus)數(shù)量最少，分別只有1株。說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)古樹各個(gè)樹種之間數(shù)量差異明顯，黃連木、側(cè)柏和黃桷樹古樹樣本都大于100株。

圖1 古樹空間分布圖Fig.1 Spatial distribution of ancient trees

表1古樹資源統(tǒng)計(jì)表

Tab.1 Statistics of old trees resources

3.2 主要樹種樹體特征

將樣本數(shù)大于50株的樹種樹體特征進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)，包括黃連木、側(cè)柏、黃桷樹、皂莢、麻櫟和樸樹6個(gè)樹種。有表2可見(jiàn)，統(tǒng)計(jì)樣本中黃桷樹樹高、胸圍、冠幅都最大，分別達(dá)到30.0 m、1 000.0 cm和35.0 m，黃連木樹高最小為5.5 m，側(cè)柏胸圍最小為70.0 cm，黃連木和側(cè)柏冠幅最小為3.0 m。從均值來(lái)看，樸樹樹高均值最大(17.8 m)，黃桷樹胸圍和冠幅的均值最大(446.7 cm、15.2 m)。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)有黃連木、側(cè)柏的樹高，黃桷樹的胸圍和冠幅，皂莢、麻櫟的樹高和冠幅，樸樹的全部樹體特征數(shù)據(jù)。

表2主要樹種樹體特征描述統(tǒng)計(jì)分析

Tab.2 The description and statistical analysis of main tree species

3.3 樹體特征相關(guān)性分析

因部分?jǐn)?shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，故分樹種對(duì)樹高、胸圍、冠幅進(jìn)行Spearman相關(guān)分析，結(jié)果見(jiàn)表3。在置信度為0.01時(shí)，皂莢除樹高與冠幅顯著相關(guān)外，其余相關(guān)性不顯著；樸樹樹高、胸圍、冠幅相關(guān)性都不顯著。相關(guān)系數(shù)大于0.5的有黃連木樹高-胸圍、樹高-冠幅、胸圍-冠幅，黃桷樹胸圍-冠幅，皂莢的樹高-冠幅，麻櫟的樹高-冠幅、胸圍-冠幅；黃連木樹高與冠幅相關(guān)系數(shù)最大0.617，胸圍與冠幅相關(guān)系數(shù)次之，為0.612；柏木樹高與冠幅相關(guān)系數(shù)最小0.198。

表3樹體特征相關(guān)性

Tab.3 The correlation of ancient tree feature

**. 在置信度為 0.01 時(shí)，相關(guān)性是顯著的。

4 討論

4.1 安寧河中上游古樹資源現(xiàn)狀

本研究中安寧河中上游河谷平原面積約925 km2，古樹分布密度達(dá)到0.89株·km-2，在我省攀西地區(qū)橫向比較算密度較高的區(qū)域。安寧河谷水熱資源豐富，非常適合林木生長(zhǎng)，加之該區(qū)域長(zhǎng)期以來(lái)開發(fā)程度相對(duì)落后，當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)古樹有自發(fā)的保護(hù)意識(shí)，使得大量古樹得以存留至今。由圖1可見(jiàn)，古樹散點(diǎn)分布圖大致可以看出，河谷平原中部密度較低，而河谷平原邊緣與山地過(guò)渡區(qū)密度較高。山地人為干擾少，小環(huán)境更適合林木生長(zhǎng)是造成這一分布特征的主要原因。

從古樹科分類來(lái)看，漆樹科、柏科和桑科古樹數(shù)量居前三，分別為228株、200株和117株；從種分類來(lái)看，黃連木、側(cè)柏和黃桷樹數(shù)量居前三，分別為207株、200株和115株；即科分類株數(shù)差異顯著是由種分類株數(shù)差異導(dǎo)致的。株數(shù)大于50株的有黃連木、側(cè)柏、黃桷樹、皂莢、麻櫟和樸樹，其中側(cè)柏在宗教、四旁綠化等方面有悠久的歷史，研究區(qū)保存大量的側(cè)柏古樹可能與歷來(lái)的人為保護(hù)有關(guān)[10]；黃桷樹通常具有較大的冠幅，廣泛應(yīng)用在園林綠化中，大樹移植也不乏少數(shù)[11]，研究區(qū)保存大量的黃桷樹也與人為因素關(guān)系密切；黃連木、皂莢、麻櫟和樸樹主要是自然分布，特別是黃連木和麻櫟在研究區(qū)原始林木也有廣泛分布[12]，說(shuō)明較大的基數(shù)是這些樹種保存數(shù)量較大的主要原因。

4.2 樹體特征影響因子及程度

古樹樹高、胸圍、冠幅最大值均出現(xiàn)在黃桷樹樣本中，這與黃桷樹較快的生長(zhǎng)速度和較好的生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)系密切；最小樹高和最小胸圍分別出現(xiàn)在黃連木和側(cè)柏樣本中，這兩個(gè)樹種樣本中也出現(xiàn)了最小冠幅，這可能是因?yàn)槿藶楦蓴_和生長(zhǎng)環(huán)境較差導(dǎo)致了黃連木的最小樹高、冠幅，側(cè)柏緩慢的生長(zhǎng)特性導(dǎo)致了最小胸圍、冠幅的出現(xiàn)；因?yàn)闃銟涓尚屋^直、分叉少、高生長(zhǎng)量大，導(dǎo)致其平均樹高最大，黃桷樹較快的生長(zhǎng)速度和寬冠幅樹形導(dǎo)致其胸圍、冠幅均值最大。

健康種群個(gè)體特征值在統(tǒng)計(jì)學(xué)上應(yīng)符合正態(tài)分布[13]，即大量樣本的某一特征值集中分布在某一區(qū)間，少量樣本存在極小、極大值。由于古樹生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)、分布區(qū)域受人為干擾以及環(huán)境因素影響，其樹體特征值可能就不再符合正態(tài)分布[14]；即外界因素對(duì)古樹的影響導(dǎo)致樹體特征值不再符合正態(tài)分布。將本研究中樣本數(shù)大于50的樹種進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，樹高、胸圍、冠幅中有1項(xiàng)符合正態(tài)分布的人為受干擾程度為強(qiáng)，有兩項(xiàng)符合正態(tài)分布為中，有3項(xiàng)符合正態(tài)分布為弱；即黃連木、側(cè)柏受干擾程度為強(qiáng)，黃桷樹、皂莢和麻櫟受干擾程度為中，樸樹受干擾程度為弱。

4.3 不同樹體特征的相互關(guān)系

隨著樹木的生長(zhǎng)樹高、胸圍、冠幅等樹體特征值也相應(yīng)增加，即這些樹體特征之間存在正相關(guān)關(guān)系[15]。對(duì)本研究中的黃連木、側(cè)柏、黃桷樹、皂莢、麻櫟和樸樹6個(gè)樹種的樹體特征值進(jìn)行兩兩相關(guān)分析。結(jié)果表明，有黃連木、柏木、黃桷樹和麻櫟4個(gè)樹種的樹體特征值兩兩之間都存在顯著相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明這4個(gè)樹種某一樹體特征值的變化對(duì)另外兩個(gè)特征值的影響顯著，特別是黃連木相關(guān)系數(shù)都大于0.5，具備擬合樹高、胸徑、冠幅回歸曲線的條件，可以為古樹調(diào)查、評(píng)估、保護(hù)提供決策依據(jù)[16]。皂莢、樸樹樹體特征值兩兩相關(guān)關(guān)系不顯著，可能是因?yàn)闃颖緮?shù)量不足和異常值太多造成的，后期研究可以通過(guò)擴(kuò)展研究區(qū)域、增加樣本量、剔除異常值等手段進(jìn)行校正。

5 結(jié)論

安寧河中上游河谷平原區(qū)古樹資源豐富，科、屬、種統(tǒng)計(jì)數(shù)量差異明顯，主要集中在黃連木、側(cè)柏、黃桷樹、皂莢、麻櫟和樸樹6科6屬6種，是經(jīng)歷史檢驗(yàn)的鄉(xiāng)土樹種，對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可在工程造林、園林綠化、生態(tài)修復(fù)中對(duì)這6個(gè)樹種進(jìn)行推廣應(yīng)用。根據(jù)外界干擾對(duì)樹體特征值的影響程度，可以評(píng)價(jià)古樹的健康狀況，及時(shí)制定相應(yīng)的保護(hù)方案；研究區(qū)內(nèi)樸樹古樹種群健康狀況良好，黃桷樹、皂莢、麻櫟次之，側(cè)柏最差。后續(xù)研究可以通過(guò)增加樣本數(shù)量、剔除異常值的手段，擬合不同樹種古樹樹體特征值曲線，用以甄別古樹個(gè)體健康狀況，為保護(hù)決策提供依據(jù)。