濟南市古樹資源調查及特征分析

韓尚君，井 琪，徐 婷，梁江濤，張宏巍，葛 磊，張照義，劉 丹*

（1. 山東省林草種質資源中心，山東 濟南 250102；2. 山東省林業保護和發展服務中心，山東 濟南 250000；3. 國家林業和草原局 林草調查規劃院，北京 100083；4. 濟南市園林和林業科學研究院，山東 濟南 250103）

古樹指樹齡在100 a 以上的樹木［1］。古樹是珍貴的“綠色文物”，是森林資源的重要組成部分，具有重要的歷史、文化、生態和科研價值［2-4］，可為林木良種的選育提供潛在種質資源，是研究區域自然地理變遷、植被區系演化的重要基礎，也是研究古代地理和氣候的重要依據［5］。古樹隨樹齡的增加，樹體生長勢逐漸衰弱，根系擴張能力萎縮，抗逆性逐漸變差，伴隨現代城市化進程的加速，對古樹生存產生了嚴重影響［6］，因此，加強古樹資源保護對維持生態系統功能、維護生物遺傳多樣性、推進生態文明建設意義重大［7］。

濟南市是山東省省會城市，是擁有“山、泉、湖、河、城”獨特風貌的旅游城市，也是國家歷史文化名城，歷史文化悠久，自然底蘊深厚，古樹資源豐富。目前，對古樹資源特征及分布的研究多在南方地區［4，8-11］，對北方地區古樹資源的研究較少，尚未對整體資源狀況進行系統評估，對古樹資源保護與利用的研究也不夠深入。本文系統調查了濟南市古樹資源現狀，對濟南市古樹的種類組成、區系分布、生長狀況和結構特征進行分析，以期為保護利用濟南市古樹資源和物種多樣性提供理論依據。

1 研究區概況和研究方法

1.1 研究區概況

濟南市位于山東省中部，地理坐標為東經116°11′ ~ 117°44′，北緯36°01′ ~ 37°32′，地處魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原的交接帶上，南依泰山，北跨黃河，與德州、濱州、淄博、泰安、聊城等市相鄰。全市面積10 244.45 km2，地勢南高北低，地形復雜多樣，氣候屬暖溫帶半濕潤季風型氣候，四季分明，日照充分，全市年平均氣溫14.5℃，年平均降水量614.0 mm，降雨多集中在6 ~ 9 月，土壤以棕壤、褐土、潮土、風沙土等為主。濟南市森林面積約24.46 萬公頃，植被類型主要為暖溫帶落葉闊葉林，人工林面積占絕對優勢，主要分布有側柏、落葉松、油松、麻櫟、白楊、刺槐、泡桐等常見的北方樹種［12］。

1.2 研究方法

1.2.1 調查范圍與內容

在全市范圍內，以區縣為單位，采用實地調查和走訪相結合的方法，對濟南市現存古樹資源展開調查，根據《古樹名木鑒定規范》，調查濟南市古樹資源種類、地理坐標、樹齡、樹高、胸徑、冠幅等基本情況，記錄每株古樹的保護級別、生長場所、生長狀態、管護現狀等實際情況。

根據《中國植物志》《山東植物志》和《山東木本植物志》等工具書在調查現場確定古樹樹種信息。植物中文名和拉丁名統一采用《中國植物志》及其所屬的恩格勒分類系統?？?、屬植物區分布類型按照吳征鎰對世界種子植物分布區類型的劃分標準［13-15］。古樹樹齡鑒定采用文獻追蹤法、訪談估測法，同時參照專家組制定的“濟南市常見樹種胸徑樹齡對照表”，結合樹木立地條件綜合分析給予判定。古樹等級按《古樹名木鑒定規范》標準要求，劃分為三級，樹齡達到500 a 及以上的樹木為一級古樹，樹齡在300 ~ 499 a 的樹木為二級古樹，樹齡在100 ~ 299 a的樹木為三級古樹。

1.2.2 調查方法

通過實地調查、走訪群眾、查閱歷史資料與文獻等方法全面收集古樹資料，結合濟南市2014年古樹普查本底數據和對濟南市古樹資源開展實地調查。于2018 ~ 2019年期間開展古樹普查，調查根據《山東省古樹名木建檔實施細則》（內部資料，山東省林草種質資源中心發布）對濟南市所屬各區縣古樹進行實地每木調查，統一填寫調查表格、記錄原始數據，經復核校正形成最終研究數據。采用SPSS 19.0 和 Microsoft Excel 2016 進行數據分析整理，運用Origin 2018進行圖像繪制。

2 結果與分析

2.1 古樹資源種類及數量特征

調查結果表明，濟南市共有古樹9 982 株，隸屬于32科58屬79種，每科包含的種數為1 ~ 14。薔薇科（Rosaceae）、豆科（Fabaceae）為優勢科，分別占總屬數的13.79%和6.90%；樹種最多的科為薔薇科，有14 個樹種，占總種數的17.72%，其次為榆科（Ulmaceae），有6 個樹種，占總種數的7.59%，豆科和楊柳科（Salicaceae）均有5 個樹種，占總種數的6.33%（表1）。

表1 濟南市古樹資源科、屬、種數及總株數Tab.1 Family， genus， species and plants of ancient trees in Jinan city

株數最多的前5 個科為柿科（Ebenaceae）、豆科、薔薇科、柏科（Cupressaceae）、胡桃科（Juglandaceae），共有7 817 株，占濟南市古樹總株數的78.31%。主要優勢樹種有柿、槐、側柏、胡桃、栗、白梨、山楂（表2），共計7 664 株，占古樹總數的76.78%；其中，株數最多的為柿，達2 001 株，其次為槐，共1 684 株，而大果榆（Ulmus macrocarpaHance）、榔榆（Ulmus parvifoliaJacq）、七葉樹（Aesculus chinensisBunge）、文冠果（Xanthoceras sorbifoliumBunge）等13種古樹僅有1株。

表2 濟南市古樹資源優勢種統計Tab.2 Statistics on dominant species of ancient tree resources in Jinan City

2.2 科、屬分布區類型

按照吳征鎰對世界種子植物分布區類型的劃分標準［13-15］，可將濟南市古樹資源科的分布區類型劃分為8 個類型；將屬的分布區類型劃分為11 個類型。

從科的分布區類型看，世界廣布型科的數量最多（12 科），占濟南市古樹總科數的37.5%，包括豆科、薔薇科、榆科、鼠李科（Rhamnaceae）、木樨科（Oleaceae）等；其次為北溫帶和南溫帶間斷分布型科（8 科），占總科數的25%，包括柏科、胡桃科、楊柳科、槭樹科（Aceraceae）等（表3）。

表3 濟南市古樹科的分布區類型及變型Tab.3 Distribution types and variations of ancient tree families in Jinan City

從屬的分布區類型看，北溫帶分布型屬的數量最多（21 屬），占濟南市古樹總屬數的36.21%，包括胡桃屬（JuglansL.）、栗屬（CastaneaMill.）、山楂屬（CrataegusL.）、柳屬（SalixL.）、棗屬（ZiziphusMill.）、榆屬（UlmusL.）等；東亞和北美洲間斷分布分布型屬的數量次之（7 屬），占濟南市古樹總屬數的12.07%，包括皂莢屬（GleditsiaL.）、流蘇樹屬（ChionanthusL.）、梓屬（CatalpaScop.）等；泛熱帶分布型屬、中國-日本分布型屬、中國特有分布型屬并列第3 位，均包含5 屬，其中泛熱帶分布型屬包括柿屬（DiospyrosL.）、樸屬（CeltisL.）等；中國-日本分布型屬包括槐屬（StyphnolobiumSchott）、楓楊屬（PterocaryaKunth）等；中國特有分布型屬包括銀杏屬（GinkgoL.）、水杉屬（MetasequoiaHu & W. C.Cheng）等（表4）。

表4 濟南市古樹屬的分布區類型及變型Tab.4 Distribution types and variations of ancient tree genera in Jinan City

從科和屬的分布區類型看，濟南市古樹資源呈現出種類豐富、分布差異大的特點。屬的分布區類型分析相較于科等級的分析更為可靠與敏感，比科更能反映植物的演化擴展過程、區域分異及地理特征［16-17］。根據屬的分布區類型來看，濟南市古樹呈現明顯的溫帶屬性，此外，東亞和北美洲間斷分布占到一定比例（12.07%），說明該地區植物區系與北美洲有一定交流。濟南市地處北暖溫帶地區，但古樹中包含一定數量的熱帶植物成分。據此推測，該地區受全球氣候變暖等因素影響，氣溫有所增加，溫帶區域范圍北縮，導致熱帶成分逐漸進入。

2.3 古樹資源分布情況

濟南市古樹資源在全市13 個區、2 個縣均有分布，分布的種類和株數差異較大，共計有332種。以萊蕪區分布的古樹數量最多，為3 635 株，占古樹總數的36.42%，以柿為優勢種；南部山區、鋼城區、長清區次之，株樹在1 000 ~ 1 400株之間，其中長清區的古樹種類最多，達到34 種，優勢種為槐；其余9 區2 縣古樹數量均在1 000 株以下，其中天橋區總株數和種類數最少，只有3 種，分別為側柏、槐、龍柏，共16株（表5）。

表5 濟南市各區縣古樹資源分布情況Tab.5 Distribution of ancient tree resources in districts and counties of Jinan City

生長在城區的古樹為914 株，占濟南市古樹總數的9.16%；生長在鄉村的古樹為9 068，占濟南市古樹總數的90.84（表6）。

表6 濟南市古樹生長場所數量分布Tab.6 Quantity distribution of growing place of ancient and famous trees in Jinan city

2.4 古樹資源生長狀況

古樹生長過程中，由于自身或外界環境的影響，可能會發生生長勢衰弱甚至瀕危死亡現象。在9 982 棵古樹中，生長勢正常的古樹有8 979 株，占89.95%；生長勢衰弱的古樹有750 株，占7.51%；生長勢瀕危的古樹有253 株，占2.53%，生長勢衰弱和瀕危的古樹占濟南市古樹總數的10%（表7）。

表7 濟南市古樹名木生長狀況Tab.7 Growing condition of ancient and famous trees in Jinan city

2.5 古樹資源結構特征

從樹齡看，濟南市古樹樹齡結構呈金字塔型，隨樹齡增加古樹數量逐漸減少，樹齡主要集中在100 ~ 150 a（圖1-a），平均樹齡為145.5 a。其中一級古樹63 株，二級古樹428 株，三級古樹9 491 株，高新區高家洼村的銀杏古樹樹齡最大，樹齡達1500 a。

圖1 濟南市古樹資源的結構特征Fig.1 Structural characteristics of ancient tree resources in Jinan City

樹高主要集中在6 ~ 12 m 之間（圖1-b），平均樹高為9.8 m，最大樹高達27.4 m。胸徑集中在40 ~56 cm 之間（圖1-c），平均胸徑為51.9 cm，最大胸徑達169.4 cm。冠幅主要集中在6 ~ 10 m 之間（圖1-d），平均冠幅8.2 m，最大冠幅為25 m。

Spearman 相關性分析結果表明：濟南市古樹樹高與胸徑呈顯著相關，相關系數為0.274；樹高與冠幅呈顯著相關，相關系數為0.475；胸徑與冠幅呈顯著相關，相關系數為0.476。

3 結論與討論

3.1 濟南市古樹資源總體分布特征及其原因

濟南市古樹資源豐富，共有古樹9 982 株，古樹數量高于深圳市［5］（1 482 株）和武漢市［10］（1 691株），與西藏自治區仁布縣［18］（10 327 株）接近，低于泰安市［19］（18 944 株）。隸屬于32 科58 屬79 種，以薔薇科、豆科為優勢科，柿、槐、側柏古樹數量有明顯優勢，占濟南市古樹總數的51.7%。一級古樹63株，二級古樹428株，三級古樹9 491株，古樹齡級越高，數量越少，樹齡結構呈金字塔型分布，這與云南芒市［9］、海南洋浦區［20］等地研究一致。濟南市古樹資源分布具有明顯的溫帶屬性，與青海省海東市［21］古樹分布區類型特征較為一致，這是植物長期適應環境的結果。

3.2 濟南市古樹資源空間分布特征及其原因

濟南市古樹資源空間分布不均，總體來看，古樹主要分布在萊蕪區、南部山區、鋼城區、長清區、章丘區，分布的古樹數量占濟南古樹總數的81.3%，可能與該地區的地形地貌有關，上述地區屬濟南南部的山地丘陵區域，分布有柳埠國家級森林公園、藥鄉國家森林公園、華山國家森林公園、章丘國家森林公園等，植被豐富，生境適宜古樹生長。同時濟南市超90%的古樹分布在鄉村，分布在城區的不足10%且分布零散，城鄉分布差異巨大，一定程度上說明城市化建設會影響古樹的分布［22］。另外，風俗文化和信仰也會造成城鄉分布不均，村民通常把古樹當成守護神敬奉。

3.3 濟南市古樹資源生長勢及保護復壯建議

目前濟南市生長勢衰弱和瀕危的古樹共1 003株，占總數的10%，調查發現，該類古樹多為個人管護，管護措施缺乏科學性和專業性，且隨著鄉村人口流失，部分古樹管護單位缺失?？梢?，管護措施不當，保護意識薄弱與古樹長勢衰弱有較大關系，因此加強衰弱瀕危古樹的搶救復壯力度刻不容緩。下一步，建議從以下幾方面著手：一是完善古樹名木認定建檔［23］，嚴格落實管護責任人制度，探索建立養護激勵機制。二是分樹種制定古樹復壯相關技術規范，加快開展古樹樹齡鑒定及養護、復壯技術研究，制定有針對性的復壯方案［6］。三是開展古樹動態監測，定期測定基礎生長因子，包括樹冠濃密度、土壤營養成分、新梢生長量等，不斷優化調整保護復壯措施。四是加強科普宣傳，通過拍攝宣傳片、講好古樹故事等形式，加強相關法規政策普及宣傳［24］，進一步凝聚社會共識。