廣東省一級古樹資源特征及其影響因子分析*

譚志權 陳 盼 郭盛才 陳秋菊 鄧冬旺

（廣東省林業調查規劃院，廣東 廣州 510520）

古樹是大自然和先祖留給我們珍貴的自然文化遺產[1]，是不可再生的活文物和綠色古董，特別是一級古樹具有重要的歷史﹑文化﹑生態和科研價值。同時，古樹是自然生態系統中的重要元素，具有保持水土﹑降低環境污染﹑固碳﹑調節小氣候及為動物提供棲息地等重要的生態服務功能[2]。文物不可再生，死樹不可復原，保護古樹，就是保護地球上古老的生命，就是保護人類的家園[3]。然而，近幾十年來，由于社會經濟發展﹑工業化進程加快﹑全球氣候變暖和降雨格局改變等因素的影響，全球不同地區的古樹資源遭到了不同程度的破壞[4]。因此，加強古樹的保護﹑管理和研究工作刻不容緩。

現階段，不同國家和地區對古樹的定義不同，對古樹等級的劃分標準也存在較大差異[5]。北美地區和英國根據樹木的樹干周長來劃分古樹等級[6]。在我國，按照《古樹名木鑒定規范》（LYT 2737-2016）標準，依據樹齡將古樹劃分為3 個等級，樹齡500 a 以上的樹木為一級古樹[7]。

古樹的形態特征不僅能直觀反映古樹生存環境和立地質量的優劣，也是古樹健康狀況最直觀﹑最有效的判斷指標。古樹的形態特征除受環境因素影響外，還受人為因素和自身因素的影響。自身因素是指樹木的生理機能逐年下降，根系吸收水分和養分的能力越來越差，因不能滿足地上部分的需求，導致生理失衡，從而造成部分樹枝枯萎死亡，樹干也常會出現空洞或局部腐爛，樹勢漸微[8]。環境因素包括植物生長所需的水﹑光﹑熱以及臺風﹑雷電﹑干旱﹑冰凍等自然災害。人為因素主要是指工程建設導致的古樹生長空間受限﹑土壤理化性質改變造成通氣透水性降低以及生長環境的水土污染等方面。趙勇等[9]研究結果表明病蟲害是導致古樹衰弱死亡的主要因子，其次是工程建設，再就是污水污物。蘇純蘭等[10]研究影響古樹健康因子的結果表明樹勢﹑頂梢枯死﹑內部腐爛和空洞3 個指標的權重值最高。周威等[11]的研究結果表明樹種差異﹑人為干擾﹑病蟲害﹑極端天氣等是影響研究區內古樹健康狀況的主要因素。

廣東省是中國光﹑熱和水資源最豐富的地區之一，野生動植物資源豐富，古樹名木物種較多。本文分析了廣東省一級古樹的物種組成和地理分布格局，對一級古樹的樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅及其影響因子進行了相關性和差異性分析，以期掌握廣東省一級古樹的分布特征和規律，探明影響廣東省一級古樹結構與分布的主要因素，為廣東省古樹保護和管理提供基礎數據，為全省深入推進綠美廣東生態建設提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

廣東省地處中國大陸最南部，位于北緯20°09′～25°31′和東經109°45′～117°20′之間，土地總面積17.97 萬km2，2020 年年平均氣溫21.9℃，年平均降水量1 790 mm。廣東省資源環境優越，生物多樣性豐富。全省有維管束植物7 700 多種，隸屬于2 051 屬，289 科，其中野生植物有6 135 種[12]。

1.2 數據來源

2019 年，廣東省完成新一輪古樹名木普查建檔工作，本研究數據來自《廣東省新一輪古樹名木資源普查成果報告》[13]。數據的調查和測量按照《古樹名木普查技術規范》[14]的要求采集，胸圍和冠幅采用皮尺（精度l cm）測量，樹高采用測樹儀（精度1 cm）測量，古樹坐標采用WGS84 坐標系，利用GPS 定位采集坐標和海拔，坡度采用多功能坡度尺（精度1 ℃）測量。年均溫度﹑等溫性﹑年均降雨量等14 個環境因子數據來源于WorldClim 全球高分辨率（5 km）氣候數據分享平臺。

1.3 數據分析

利用軟件R4.3.0 分析廣東省一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的結構特征并制圖。

古樹重要值的計算方法為相對多度和相對優勢度之和的平均值，即重要值=（相對多度+相對優勢度）/2[15-16]，相對多度=某物種的株數/全部種的總株數*100%，相對優勢度=某物種總株數的胸徑斷面積/全部物種總株數的胸徑斷面積*100%。

利用Arc GIS10.8 軟件繪制30 km×30 km 網格，并提取網格中廣東省一級古樹個體數量和物種數量，并繪制地理分布格局圖。

在WorldClim 柵格數據（5 km 分辨率）中，利用Arc GIS10.8 軟件，提取廣東省一級古樹分布點上的年均溫度﹑等溫性﹑年均降雨量等14 個氣候因子數據。并利用R4.3.0 軟件分析海拔﹑坡度和14 個氣候因子與廣東省一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的相關性。

依據前人的研究結果[8-11]，結合廣東省一級古樹的實際，人為因素選取生長空間﹑環境污染物﹑根部通氣透水性3 個因子，自身因素選取病蟲害﹑寄生﹑內部腐爛或中空等6 個因子，分析這些因子對廣東省一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的影響，影響因子的評定標準見表1。利用軟件R4.3.0 進行人為因素和自身因素對廣東省一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的差異性分析。

表1 廣東省一級古樹形態特征影響因子評定標準Table 1 Evaluation standard of influencing factors of morphological characteristics of first-class old trees in Guangdong province

2 結果與分析

2.1 廣東省一級古樹物種組成

依據調查結果，廣東省一級古樹754 株，隸屬于35 科63 屬82 種（變種），占全省古樹名木總數量的0.94%[17]。

2.1.1 結構特征 廣東省一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的結構特征見圖1。由圖1 可見，廣東省一級古樹隨著樹齡增大，個體數量逐漸減少。85%的一級古樹樹齡在500～800 a，其中，樹齡為500～600 a 的一級古樹最多，達到470 株，占一級古樹總數的62.33%。樹齡≥1 000 a 的古樹80 株，占一級古樹總數的10.61%，樹齡最大的為1 500 a 的荔枝樹Litchi chinensis。

圖1 廣東省一級古樹樹齡、樹高、胸圍和平均冠幅的組成特征Fig.1 Structure characteristics of age,height,breast circumference, and average crown width of first-class old trees in Guangdong province

廣東省一級古樹樹高﹑胸圍和平均冠幅的結構特征均為正態分布。樹高主要集中在12.0～22.0 m，平均樹高16.6 m，陽山縣稱架鄉的木荷Schima superba最高，達41.5 m。胸圍主要集中在400.0～900.0 cm，平均胸圍642.4 cm，和平縣東坪村的雅榕Ficus concinna胸圍最大，達1 900 cm；佛山市禪城區的九里香Murraya exotica胸圍最小，為75 cm。平均冠幅主要集中在13.0～30.0 m，平均21.2 m，清遠市清新區的榕樹Ficus microcarpa平均冠幅最大為74 m。

2.1.2 重要值 從廣東省一級古樹科的重要值來看（表2），?？频闹匾底畲?，為51.5%，依次為無患子科Sapindaceae 9.20%﹑樟科Lauraceae 9.02%﹑殼斗科Fagaceae 6.19%﹑銀杏科Ginkgoaceae 4.24%。重要值大于1%的科有11 個，之和為91.27%，排名前5 科重要值之和達到80.14%，株數占比之和也達到了76.25%，是廣東省一級古樹分布的主要科。重要值小于1%的科有24 個，之和為8.73%。

表2 廣東省一級古樹科的物種組成及重要值Table 2 Species composition and importance value of family of first-class old trees in Guangdong province

從廣東省一級古樹種的重要值看（表3），雅榕的重要值最大，為23.69%，其次為榕樹22.60%﹑荔枝8.44%﹑樟Cinnamomum camphora8.40%和銀杏Ginkgo biloba4.24%。重要值大于1%的種有15 個，重要值之和為83.68%；重要值小于1%的種有67 個，之和為16.32%。

表3 廣東省一級古樹種的重要值Table 3 Importance value of species of first-class old trees in Guangdong province

2.2 廣東省一級古樹地理分布格局

2.2.1 個體數的地理分布格局 從個體數來看（圖2），廣東省一級古樹分布在全省20 個地級市，汕尾市沒有一級古樹分布。其中，韶關﹑惠州和茂名3 市一級古樹數量最多，共計345 株，占全省一級古樹總數的45.76%。中山市一級古樹數量最少，僅有3 株。30 km×30 km 網格中一級古樹個體數量最多的網格落在茂名電白區，數量65株，為兩個古荔枝群；其次在韶關南雄市，數量46 株，為古銀杏群。

圖2 廣東省一級古樹個體數的地理分布格局（30 km×30 km 網格）Fig.2 Geographical distribution pattern of individual number of first-class old trees in Guangdong province(30 km×30 km grid cell)

2.2.2 物種數的地理分布格局 從物種數來看（圖3），韶關市一級古樹物種數最多有20 種，占全省一級古樹物種數量的24.4%；其次為惠州市和梅州市，為19 種和18 種，分別占全省一級古樹物種數量的23.2%和22.0%。中山市一級古樹物種數量最少，僅有1 種。30 km×30 km 網格中一級古樹物種數量最多的網格落在韶關南雄市，主要物種有銀杏﹑樟樹﹑苦櫧等11 種，包括全國最美古樹王枳椇Hovenia acerba；其次在惠州博9 羅縣，主要物種有紅錐﹑人面子Dracontomelon duperreanum Pier﹑羅漢松Podocarpus macrophyllus等10 種；其余大多數網格物種數為1～3 種。

圖3 廣東省一級古樹物種數的地理分布格局（30 km×30 km 網格）Fig.3 Geographical distribution pattern of species number of first-class old trees in Guangdong province(30 km×30 km grid cell)

2.3 廣東省一級古樹特征與影響因子

2.3.1 古樹形態特征與環境因子的相關性 廣東省一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅與海拔﹑坡度﹑年均溫和年均降雨量等16 個自然環境因子的相關性分析結果見表4。由表4 可見：樹高﹑胸圍和平均冠幅主要與環境因子呈顯著（P<0.01）或極顯著（P<0.001）的相關性；但樹齡與各環境因子的相關性卻不顯著。廣東省一級古樹樹高與海拔呈極顯著正相關，與坡度和溫度季節變化呈顯著相關，與年均降雨量呈顯著負相關；胸圍與年均降雨量和最濕季降雨量呈極顯著負相關；平均冠幅與年均降雨量呈極顯著負相關，與最濕季降雨量呈顯著負相關。整體來看，降雨量對廣東省一級古樹樹高﹑胸圍和平均冠幅的影響最為顯著。

2.3.2 不同因子對古樹形態特征影響的差異性按照人為因素和自身因素對廣東省一級古樹的影響，選取了生長空間﹑環境污染物﹑根部通氣透水性及病蟲害等9 種影響因子，分析一級古樹在不同因子影響下形態特征的差異性。結果表明（表5）：一級古樹在不同因子的影響下樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅具有差異性。人為因素對一級古樹胸圍和樹高的影響顯著，對樹齡和平均冠幅的影響不顯著。其中，生長空間對一級古樹樹高和胸圍的影響極顯著；胸圍受環境污染物的影響極顯著。

表5 廣東省一級古樹形態特征受不同因子影響的差異性分析Table 5 Analysis on the differences of the morphological characteristics of the first-class old trees affected by different factors in Guangdong province

自身因素中病蟲害和主干傾斜對一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的影響不顯著。不同寄生面積對一級古樹樹齡的影響差異性顯著，對樹高﹑胸圍和平均冠幅的影響差異性極顯著；內部腐爛或中空對一級古樹樹高的影響有顯著差異，對樹齡和平均冠幅的影響極顯著；根系裸露對一級古樹樹高有影響，對胸圍有顯著影響；枯斷枝比例對一級古樹平均冠幅的影響差異性顯著。

3 結論與討論

3.1 研究結果表明，廣東省一級古樹的物種組成特征明顯，?？频闹匾嫡冀^對優勢，與無患子科﹑樟科﹑殼斗科和銀杏科排名前5 位，重要值之和達到80.14%。物種方面以雅榕和榕樹的重要值占明顯優勢，荔枝﹑樟和銀杏次之。榕屬古樹是自然和人工雙向選擇的結果，其組成與分布特征除了受到榕屬生物學特征﹑自然地理環境的約束，亦受廣東本土鄉村民俗文化﹑儒釋道文化和士大夫文化等文化要素影響[18]。荔枝主要因其是經濟樹種,是嶺南最具地域性的水果。樟樹能保留較多的原因是廣東很多村莊的風水林喜歡種植樟樹[19]。銀杏因在夏﹑秋溫暖多雨，冬﹑春溫寒干燥或溫涼濕潤的氣候條件下均能夠較好地生長，同時，還兼有藥用﹑食用﹑觀賞及材用價值，并在民俗文化和宗教傳統上有較好寓意[20-21]。整體來看，廣東省一級古樹主要以泛熱帶分布和熱帶亞洲分布的科屬為主。

從個體數和物種數的空間分布看，廣東省一級古樹空間分布廣泛，區域差異較大，分布不均勻。分布特點以粵北山區多，東西沿海少。主要原因是沿海地區受臺風對古樹影響較大，同時，鄉土風俗﹑村規民約及經濟價值等因素也對古樹分布有影響[17]。30 km×30 km 網格內個體數和物種數分布最多的網格主要分布在韶關南雄市和惠州博羅縣，因南雄的古村落﹑古驛道和惠州的古寺廟﹑古宗祠為一級古樹的保存和保護提供了重要的庇護。

自然環境因素﹑自身因素和人為因素對廣東省一級古樹樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的影響分析表明：年均降雨量與一級古樹的樹高﹑胸圍和平均冠幅呈極顯著負相關，即年均降雨量越大的地方一級古樹的樹高﹑胸圍和平均冠幅越小，說明一級古樹經過幾百年的進化和自然選擇，對區域的氣候和自然災害產生了較強的適應和抵御能力。有寄生的一級古樹樹齡越大﹑樹高越高﹑胸圍越大﹑平均冠幅越大；出現內部腐爛或中空的一級古樹樹齡越大﹑樹高越矮﹑平均冠幅越??；一級古樹胸圍越大受到人為因素影響的就嚴重，即生長空間受限﹑環境污染物多﹑根部通氣透水性差。

3.2 古樹由健康到衰弱到死亡是復雜的生理﹑生態與環境相互影響的一個動態變化過程，是受樹種自身因素﹑環境因素以及人為因素影響的綜合結果。本文將廣東省一級古樹作為一個整體分析不同因子對樹齡﹑樹高﹑胸圍和平均冠幅的影響，闡明影響古樹生長的主要因子。因單一物種樣本量問題，未考慮不同樹種的生物學特性差異，存在不足。因此，對單一古樹物種研究分析與自身因素﹑環境因素以及人為因素的影響，結果將更具有針對性和指導性。同時，在現有的調查數據中，影響古樹生長的數據不夠完善，且僅有一次調查結果，缺乏長期監測數據。在今后的調查研究工作中，要注重調查數據的連續性﹑系統性，綜合考慮古樹生長場所和開展復壯的情況，分析古樹形態特征與環境因子的關系，結果將更加科學合理，對古樹的保護﹑管理和復壯工作更具有借鑒和指導意義。

近年來，廣東省特別重視古樹名木的保護管理工作，完成了全省古樹名木普查建檔及補充調查[21-23]，建立了古樹名木信息管理系統，開展了古樹公園和綠美古樹鄉村建設[24]，實施了古樹名木搶救性復壯，特別是完成了廣東省一級古樹和名木視頻監控和保護項目，實時動態開展一級古樹的保護和監測，取得了明顯成效。但全省的古樹保護工作仍然存在一系列問題：（1）政府管理部門對古樹的保護和管護力度不夠，特別是對三級古樹以及古樹后備資源的保護和管護；（2）資金投入力度不夠，全省多數縣區的古樹保護資金僅靠省財政投入，地方沒有配套資金；（3）專業技術人員欠缺，縣級管理部門很少配備專業的古樹保護修復專業技術人員。

3.3 古樹名木保護是一項需要長期堅持的工作，要一代接著一代干，久久為功。保護古樹并適當利用古樹資源在建設生態文明﹑傳承地域文化﹑保護區域生物多樣性以及促進當地經濟發展等方面都具有重要作用[25]。因此，建議各級管理部門增強保護意識﹑增加資金投入﹑完善管護制度，深入挖掘古樹的歷史文化﹑景觀資源和生態價值，實現古樹資源的活化利用，大力推進古樹公園和綠美古樹鄉村建設，嚴格保護好古樹及其生長環境，打造人與自然和諧共生的廣東樣板，實現古樹資源的可持續性保護，留住綠美廣東鄉愁記憶。