濟源國槐古樹的資源現(xiàn)狀與生長環(huán)境分析

孔倩倩，任軍戰(zhàn)，李偉波，段栓成，陶愛喜

(1.河南省濟源市林業(yè)局，河南濟源 459000；2.濟源市農(nóng)業(yè)科學院，河南濟源 459000)

我國植物種質(zhì)資源豐富，有著豐富的古樹名木資源，古樹名木是人類寶貴的自然和文化財富，古樹對維護生物多樣性、生態(tài)平衡及環(huán)境保護有著不可替代的作用，保護好古樹對于研究古植物、古地理、古代氣象和水文有重要的科學價值。對古樹名木的監(jiān)測、管理、保護一直是研究的重點，但是對其生長相關(guān)環(huán)境因子的研究還很少。國槐是河南省濟源市古樹名木中占比最高的樹種之一，在我國各地廣泛分布，抗性強，具有抗干旱、耐鹽堿、耐瘠薄等特性，并且對二氧化硫、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。筆者以濟源市國槐古樹為研究對象，通過分析國槐古樹的環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)，進一步了解其生長狀況與環(huán)境因子的關(guān)系，為古國槐的保護、管理和規(guī)劃提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

河南省歷史文化悠久，古樹名木遍布全省，古樹名木共有528 668株，包括散生古樹29 917株，名木211株，古樹群617個，古樹群古樹498 540株，其中古國槐樹最多，有6 271株，占散生古樹的20.96%。濟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，目前濟源市古樹名木共666株，分為21科34屬42種，古樹群6個。從古樹分級標準來看，國家3級古樹(100～300 a)281株，占42.2%；國家2級古樹(300～500 a)215株，32.3%；國家1級古樹(500 a以上)170株，占25.5%。從樹種類型上來看，國槐數(shù)量最多，有226株，占33.9%，筆者對其中225株國槐的生存環(huán)境進行了數(shù)據(jù)分析和研究。

研究數(shù)據(jù)來源于濟源市林業(yè)局對全市古樹進行普查的原始數(shù)據(jù)，包括225株國槐古樹的坐標、具體位置、年齡、樹高、冠幅、胸(地)圍和權(quán)屬等。筆者對這225株古國槐數(shù)據(jù)進行分析，并運用Arcgis工具，以古國槐分布的位置坐標、全市數(shù)字高程模型為基礎(chǔ)，對古國槐的坡度、坡向、高程等環(huán)境因子進行分析。

2 結(jié)果與分析

分布情況。由表1可知，濟源市古國槐在全市13個鎮(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)，可見山區(qū)古國槐更多，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。

保護等級、權(quán)屬及生長現(xiàn)狀。由表2可知，按古國槐的保護等級劃分，1級古樹最少，為46株，占20.44%，2級古樹82株，占36.45%，大部分屬于3級古樹，有97株，占43.11%。古國槐的權(quán)屬可以分為國有、集體和個人，由表3可知，國有最少，占5.33%，集體和個人所有占比相當，分別為47.56%和47.11%。

根據(jù)古國槐的生長現(xiàn)狀，筆者將古國槐劃為3個等級，即正常、衰弱和瀕危。枝葉(枝條)茂盛且樹干破皮及以上為正常植株；枝葉(枝條)一般且樹干殘缺及以上，且非正常樹種為衰弱植株；枝葉(枝條)稀疏或無，且樹干殘缺及以上，且非正常和衰弱樹種為瀕危植株。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%，大部分古樹保護完好，但仍有部分古樹需加大保護力度。

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

表2 古國槐的保護等級Table 2 Protection grade of ancient Sophora japonica

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

表4 古國槐生長現(xiàn)狀Table 4 Growth status of ancient Sophora japonica

不同地形對古國槐生長的影響。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，將濟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)有國槐33株，占14.67%；淺山區(qū)古國槐數(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%，樹木的平均生長指標和正常株數(shù)占比均以丘陵地區(qū)最優(yōu)，丘陵區(qū)的古國槐植株更高大、冠幅更大，胸(地)圍更粗，淺山區(qū)的古國槐數(shù)量最多。說明淺山區(qū)和丘陵區(qū)立地條件更適合古國槐生長，丘陵區(qū)的古國槐長勢最好，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，并且更易受人類活動影響，因此需要加強對古樹名木的宣傳和保護。

表5 不同地形對古國槐生長的影響Table 5 Effects of different landforms on the growth of ancient Sophora japonica

不同用地類型對古國槐生長的影響。根據(jù)不同用地類型將古國槐所在區(qū)域分為耕地、居住用地、喬木林、灌木林、荒地，其中居住用地古國槐數(shù)量最多，有91株，占40.44%；灌木林地數(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。大部分古國槐被栽植在房前屋后，被數(shù)代人有意保護，得以留存下來，但是4種用地類型中，以居住用地的正常株占比最低，為64.84%，還需要加大保護力度。喬木林的古國槐株高更高，耕地的古國槐冠幅和胸(地)圍更大，說明古國槐生長對陽光和土壤有要求，喬木林林木多，國槐需要長更高才能更好地吸收陽光，耕地水肥適當，國槐更為粗壯；但是數(shù)據(jù)之間差異不大，濟源的土地均為褐土，用地類型對國槐的影響不大(表6)。

距河流距離對古國槐生長的影響。濟源河道眾多，大部分古國槐都分布在河邊，與河道距離在3 km以內(nèi)。由表7可知，距離河道0.5 km以內(nèi)的古國槐數(shù)量最多，而隨著距離越來越遠，古國槐數(shù)量逐漸減少，可見古國槐生長對水分要求高，但是古國槐長勢呈曲線，在距離河道1.0～<1.5 km的古國槐長勢最好，但是正常株占比較少；距離河道2.0～3.0 km古國槐數(shù)量較少，但是平均胸(地)圍大，這可能是個人悉心養(yǎng)護的結(jié)果。

表6 不同用地類型對古國槐生長的影響Table 6 Effects of different land types on the growth of ancient Sophora japonica

表7 距河流距離對古國槐生長的影響Table 7 Effect of distance from the river on the growth of ancient Sophora japonica

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

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

通過對古國槐分布的海拔高度進行統(tǒng)計(表9)，可以發(fā)現(xiàn)其分布數(shù)量大致呈曲線狀，海拔400～<500 m的古國槐數(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%，說明這個高度適宜古國槐生長，而海拔600～<800 m和≥900 m古國槐數(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槐生長。

由表10可知，0～<10°的平緩坡，有古國槐161株，占總數(shù)的71.55%，緩坡地區(qū)更適合土壤積累營養(yǎng)物質(zhì)，儲存水分，因此古國槐更多。古國槐數(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%的古國槐生長，可見古國槐的適應(yīng)能力很強。對古國槐周圍20、50和100 m半徑環(huán)境坡度進行統(tǒng)計可知，平均坡度分別為14.4°、13.9°、12.2°，平均為13.5°，可見古國槐適宜生活在緩坡區(qū)。

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

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

3 討論

濟源古國槐數(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)保護等級為3級，屬于集體和個人的數(shù)量相當，大多數(shù)古國槐保護得較好，但也有瀕危植株需要進一步加強研究和保護。

按地形分類，古國槐在淺山區(qū)分布最多，丘陵區(qū)長勢最好，多數(shù)古國槐分布于淺山區(qū)村落建設(shè)用地，可見人為管理保護是古樹生長的關(guān)鍵因子；濟源土壤多為褐土，用地類型土壤成分差異不大，對古國槐長勢總體影響小，但是可以看到水肥和光照的差異也會影響古國槐的胸(地)圍、株高和冠幅。國槐喜光喜濕潤，陽坡和河流邊分布更多的古國槐，另外古國槐多生長在地勢較平緩的地方，海拔高度集中在900 m以下，400～<600 m最適合國槐生長。

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

古樹名木是人類寶貴的財富，現(xiàn)有的保護措施不足以使許多衰弱和瀕危的古國槐恢復(fù)生機，因此還要不斷加強古國槐的養(yǎng)護復(fù)壯技術(shù)的研究和應(yīng)用。