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1、2023 年 8 月第 39 卷第 4 期105广东省一级古树资源特征及其影响因子分析*谭志权陈盼郭盛才陈秋菊邓冬旺(广东省林业调查规划院,广东 广州 510520)摘要 在广东省古树名木普查的基础上,对广东省一级古树的物种组成和地理分布格局进行分析,对一级古树的树龄、树高、胸围、平均冠幅与人为、自身影响因子进行相关性和差异性分析。结果表明:广东省一级古树 754 株,隶属于 35 科 63 属 82 种(变种);桑科 Moraceae 的重要值(51.5%)占绝对优势,榕树 Ficus microcarpa、雅榕 Ficus concinna、荔枝 Litchi chinensis、樟 Ci
2、nnamomum camphora 和银杏 Ginkgo biloba 为优势种。广东省一级古树树龄主要集中在 500800 a,随着树龄增大一级古树数量逐渐减少,树高、胸围和平均冠幅呈正态分布,分别主要集中在 12.022.0 m,400.0900.0 cm,13.030.0 m;一级古树空间分布不均,以粤北山区多,东西沿海少。降雨量对广东省一级古树树高、胸围和平均冠幅的影响最为显著,树龄与各环境因子的相关性不显著。不同人为因素对一级古树胸围和树高的影响差异性显著,不同寄生面积对一级古树的影响差异性极显著。综上所述:广东省一级古树种类较丰富,优势科和优势种明显;环境、人为和自身因素对广东省一
3、级古树形态特征影响较大;建议在古树保护和复壮时应结合实际情况因区施策、一树一策。关键词 一级古树;物种组成;地理分布格局;相关性;差异性;广东省中图分类号:S718.4文献标志码:A文章编号:2096-2053(2023)04-0105-09Analyses on Resource Characteristics and Impact Factors of First-class Old Analyses on Resource Characteristics and Impact Factors of First-class Old Trees in Guangdong ProvinceTr
4、ees in Guangdong ProvinceTAN ZhiquanCHEN PanGUO ShengcaiCHEN Qiuju DENG Dongwang(Guangdong Forestry Survey and Planning Institute,Guangzhou,Guangdong 510520,China)Abstract Based on the census of large old trees in Guangdong province,we explored the distribution pattern of first-class old trees and t
5、heir species composition in Guangdong province.We also performed correlation analysis and the Wilcoxon test to assess the human and self-impact factors of the age,height,diameter at breast height(DBH)and crown width of first-class old trees.The results showed that there were 754 species of first-cla
6、ss old trees in Guangdong province,which belonged to 82 species(varieties)in 63 genera of 35 families.Moraceae was the most dominant family of the old trees(important value=51.5%),within which Ficus microcarpa,Ficus concinna,Litchi chinensis,Cinnamomum camphora and Ginkgo biloba were the dominant sp
7、ecies.Most of the first-class old trees range from 500 to 800 years old,and the number of trees decreased with the increase of the tree age.The tree height,DBH and crown width showed normal distribution,which mainly concentrated in 12.0-22.0 m,400.0-900.0 cm,and 13.0-30.0 m,respectively.The distribu
8、tion of the first-class*基金项目:广东省林业科技创新项目(2020KJCX004)。第一作者:谭志权(1984),男,工程师,主要从事林业调查规划和古树名木保护相关研究,E-mail:。通信作者:陈盼(1985),男,高级工程师,主要从事林业调查规划和生态保护相关研究,E-mail:。林 业 与 环 境 科 学2023 年8 月第 39 卷第 4 期106large old trees was uneven in Guangdong,with most of the individuals recorded in northern mountains areas and
9、 some parts recorded in coastal areas of the eastern and western of Guangdong.The correlation analysis showed that the rainfall had the most significant effect on the height,DBH and crown width of the first-class old trees,but the correlation between tree age and environmental factors was not signif
10、icant.Wilcoxon test showed that the effect of anthropogenic factors on the DBH and height of the first-class old trees was significant,and the effect of parasitism was extremely significant.In conclusion,the species of first-class old trees in Guangdong province were relatively abundant.Dominant fam
11、ilies and species were obvious.Environmental,human-driven,and intrinsic factors have important effects on the morphological characteristics of old trees.We suggested that the protection and rejuvenation of the old trees should be performed based on the specific conditions of different trees in diffe
12、rent areas.Keywords first-class old tree;species composition;geographical distribution pattern;correlation analysis;difference analysis;Guangdong province古树是大自然和先祖留给我们珍贵的自然文化遗产1,是不可再生的活文物和绿色古董,特别是一级古树具有重要的历史、文化、生态和科研价值。同时,古树是自然生态系统中的重要元素,具有保持水土、降低环境污染、固碳、调节小气候及为动物提供栖息地等重要的生态服务功能2。文物不可再生,死树不可复原,保护古树,
13、就是保护地球上古老的生命,就是保护人类的家园3。然而,近几十年来,由于社会经济发展、工业化进程加快、全球气候变暖和降雨格局改变等因素的影响,全球不同地区的古树资源遭到了不同程度的破坏4。因此,加强古树的保护、管理和研究工作刻不容缓。现阶段,不同国家和地区对古树的定义不同,对古树等级的划分标准也存在较大差异5。北美地区和英国根据树木的树干周长来划分古树等级6。在我国,按照古树名木鉴定规范(LYT 2737-2016)标准,依据树龄将古树划分为 3 个等级,树龄 500 a 以上的树木为一级古树7。古树的形态特征不仅能直观反映古树生存环境和立地质量的优劣,也是古树健康状况最直观、最有效的判断指标。
14、古树的形态特征除受环境因素影响外,还受人为因素和自身因素的影响。自身因素是指树木的生理机能逐年下降,根系吸收水分和养分的能力越来越差,因不能满足地上部分的需求,导致生理失衡,从而造成部分树枝枯萎死亡,树干也常会出现空洞或局部腐烂,树势渐微8。环境因素包括植物生长所需的水、光、热以及台风、雷电、干旱、冰冻等自然灾害。人为因素主要是指工程建设导致的古树生长空间受限、土壤理化性质改变造成通气透水性降低以及生长环境的水土污染等方面。赵勇等9研究结果表明病虫害是导致古树衰弱死亡的主要因子,其次是工程建设,再就是污水污物。苏纯兰等10研究影响古树健康因子的结果表明树势、顶梢枯死、内部腐烂和空洞 3 个指标
15、的权重值最高。周威等11的研究结果表明树种差异、人为干扰、病虫害、极端天气等是影响研究区内古树健康状况的主要因素。广东省是中国光、热和水资源最丰富的地区之一,野生动植物资源丰富,古树名木物种较多。本文分析了广东省一级古树的物种组成和地理分布格局,对一级古树的树龄、树高、胸围和平均冠幅及其影响因子进行了相关性和差异性分析,以期掌握广东省一级古树的分布特征和规律,探明影响广东省一级古树结构与分布的主要因素,为广东省古树保护和管理提供基础数据,为全省深入推进绿美广东生态建设提供技术支撑。1材料与方法1.1研究地概况广东省地处中国大陆最南部,位于北纬20092531 和东经 1094511720 之间
16、,土地总面积 17.97 万 km2,2020 年年平均气温 21.9,年平均降水量 1 790 mm。广东省资源环境优 越,生物多样性丰富。全省有维管束植物 7 700 多种,隶属于 2 051 属,289 科,其中野生植物有 6 135 种12。107谭志权等:广东省一级古树资源特征及其影响因子分析1.2数据来源2019 年,广东省完成新一轮古树名木普查建档工作,本研究数据来自广东省新一轮古树名木资源普查成果报告13。数据的调查和测量按照古树名木普查技术规范14的要求采集,胸围和冠幅采用皮尺(精度 l cm)测量,树高采用测树仪(精度 1 cm)测量,古树坐标采用 WGS84 坐标系,利用
17、 GPS 定位采集坐标和海拔,坡度采用多功能坡度尺(精度 1)测量。年均温度、等温性、年均降雨量等 14 个环境因子数据来源于 WorldClim 全球高分辨率(5 km)气候数据分享平台。1.3数据分析利用软件 R4.3.0 分析广东省一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅的结构特征并制图。古树重要值的计算方法为相对多度和相对优势度之和的平均值,即重要值=(相对多度+相对优势度)/215-16,相对多度=某物种的株数/全部种的总株数*100%,相对优势度=某物种总株数的胸径断面积/全部物种总株数的胸径断面积*100%。利用 Arc GIS10.8 软件绘制 30 km30 km 网格,并提取网格
18、中广东省一级古树个体数量和物种数量,并绘制地理分布格局图。在 WorldClim 栅格数据(5 km 分辨率)中,利用 Arc GIS10.8 软件,提取广东省一级古树分布点上的年均温度、等温性、年均降雨量等 14 个气候因子数据。并利用 R4.3.0 软件分析海拔、坡度和 14 个气候因子与广东省一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅的相关性。依据前人的研究结果8-11,结合广东省一级古树的实际,人为因素选取生长空间、环境污染物、根部通气透水性 3 个因子,自身因素选取病虫害、寄生、内部腐烂或中空等 6 个因子,分析这些因子对广东省一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅的影响,影响因子的评定标准见表
19、 1。利用软件R4.3.0 进行人为因素和自身因素对广东省一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅的差异性分析。2结果与分析2.1广东省一级古树物种组成依据调查结果,广东省一级古树 754 株,隶属于 35 科 63 属 82 种(变种),占全省古树名木总数量的 0.94%17。2.1.1结构特征 广东省一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅的结构特征见图 1。由图 1 可见,广东省一级古树随着树龄增大,个体数量逐渐减少。85%的一级古树树龄在 500800 a,其中,树龄为 500600 a 的一级古树最多,达到 470 株,占一级古树总数的 62.33%。树龄 1 000 a 的古树80 株,占一级
20、古树总数的 10.61%,树龄最大的为1 500 a 的荔枝树 Litchi chinensis。广东省一级古树树高、胸围和平均冠幅的表 1广东省一级古树形态特征影响因子评定标准Table1Evaluationstandardofinfluencingfactorsofmorphologicalcharacteristicsoffirst-classoldtreesinGuangdongprovince类型 Type影响因子 Impact factor无影响 No有影响 Yes人为因素Human factor生长空间主干 1 m 范围内无阻碍主干 1 m 范围内有阻碍环境污染物生长环境无污染物
21、生长环境有明显的污染物(污水、垃圾等)根部通气透水性主干 5 m 范围内无硬底化铺装主干 5 m 范围内有硬底化铺装自身因素Self-impact factor病虫害无病虫害发生树冠、树干或树根有病虫害寄生树体寄生面积 5%树体寄生面积 5%内部腐烂或中空无明显的内部腐烂或中空有明显的内部腐烂或中空根系裸露根系裸露 5%根系裸露 5%枯断枝比例树冠枯断枝比例 5%树冠枯断枝比例 5%主干倾斜主干倾斜 5%主干倾斜 5%林 业 与 环 境 科 学2023 年8 月第 39 卷第 4 期108结构特征均为正态分布。树高主要集中在 12.0 22.0 m,平均树高 16.6 m,阳山县称架乡的木荷S
22、chima superba 最高,达 41.5 m。胸围主要集中在400.0900.0 cm,平均胸围 642.4 cm,和平县东坪村的雅榕 Ficus concinna 胸围最大,达 1 900 cm;佛山市禅城区的九里香 Murraya exotica 胸围最小,为 75 cm。平均冠幅主要集中在 13.030.0 m,平均 21.2 m,清远市清新区的榕树 Ficus microcarpa平均冠幅最大为 74 m。2.1.2重要值 从广东省一级古树科的重要值来看(表 2),桑科的重要值最大,为 51.5%,依次为 无 患 子 科 Sapindaceae 9.20%、樟 科 Laurace
23、ae 9.02%、壳斗科 Fagaceae 6.19%、银杏科 Ginkgo-aceae 4.24%。重要值大于 1%的科有 11 个,之和为 91.27%,排名前 5 科重要值之和达到 80.14%,株数占比之和也达到了 76.25%,是广东省一级古树分布的主要科。重要值小于 1%的科有 24 个,之和为 8.73%。从广东省一级古树种的重要值看(表 3),雅榕的重要值最大,为 23.69%,其次为榕树 22.60%、荔 枝 8.44%、樟 Cinnamomum camphora 8.40%和银杏 Ginkgo biloba 4.24%。重要值大于1%的种有 15 个,重要值之和为 83.6
24、8%;重要值小于 1%的种有 67 个,之和为 16.32%。2.2广东省一级古树地理分布格局2.2.1个体数的地理分布格局 从个体数来看(图 2),广东省一级古树分布在全省 20 个地级市,汕尾市没有一级古树分布。其中,韶关、惠州和茂名 3 市一级古树数量最多,共计 345 株,占全省一级古树总数的 45.76%。中山市一级古树数图 1广东省一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅的组成特征Fig.1Structurecharacteristicsofage,height,breastcircumference,andaveragecrownwidthoffirst-classoldtreesin
25、Guangdongprovince109谭志权等:广东省一级古树资源特征及其影响因子分析量最少,仅有 3 株。30 km30 km 网格中一级古树个体数量最多的网格落在茂名电白区,数量 65株,为两个古荔枝群;其次在韶关南雄市,数量46 株,为古银杏群。2.2.2物种数的地理分布格局 从物种数来看(图 3),韶关市一级古树物种数最多有 20 种,占全省一级古树物种数量的 24.4%;其次为惠州市和梅州市,为 19 种和 18 种,分别占全省一级古树物种数量的 23.2%和 22.0%。中山市一级古树物种数量最少,仅有 1 种。30 km30 km 网格中一级古树物种数量最多的网格落在韶关南雄市
26、,主要物种有银杏、樟树、苦槠等 11 种,包括全国最美古树王枳椇 Hovenia acerba;其次在惠州博 9 罗县,主要物种有红锥、人面子 Dracontomelon dup-erreanum Pier、罗汉松 Podocarpus macrophyllus 等10 种;其余大多数网格物种数为 13 种。2.3广东省一级古树特征与影响因子2.3.1古树形态特征与环境因子的相关性 广东省一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅与海拔、坡度、年均温和年均降雨量等 16 个自然环境因子的相关性分析结果见表 4。由表 4 可见:树高、胸围和平均冠幅主要与环境因子呈显著(P0.01)或极显著(P0.001
27、)的相关性;但树龄与各环境因子的相关性却不显著。广东省一级古树树高表 2广东省一级古树科的物种组成及重要值Table2Speciescompositionandimportancevalueoffamilyoffirst-classoldtreesinGuangdongprovince科Family重要值/%Importance value属数Genus number种数Species number株数Plants number株数占比/%Proportion of plant number桑科 Moraceae51.541133644.56无患子科 Sapindaceae9.2339312.
28、33樟科 Lauraceae9.0245648.49壳斗科 Fagaceae6.1929516.76银杏科 Ginkgoaceae4.2411314.11大戟科 Euphorbiaceae3.2534253.32金缕梅科 Hamamelidaceae2.1522172.25山茶科 Theaceae2.0144192.52红豆杉科 Taxaceae1.6611162.12杉科 Taxodiaceae1.0733101.33红树科 Rhizophoraceae111101.33注:表中仅列出重要值大于 1%的科。Note:Only families with Importance values g
29、reater than 1%are listed in the table.表 3广东省一级古树种的重要值Table3Importancevalueofspeciesoffirst-classoldtreesinGuangdongprovince种(变种)Species(varieties)重要值/%Importance value雅榕 Ficus concinna23.69榕树 Ficus microcarpa22.60荔枝 Litchi chinensis 8.44樟 Cinnamomum camphora8.40银杏 Ginkgo biloba4.24红锥 Castanopsis hys
30、trix3.14秋枫 Bischofia javanica2.46木荷 Schima superba1.75南方红豆杉 Taxus chinensis 1.66枫香树 Liquidambar formosana1.66高山榕 Ficus altissima1.39米槠 Castanopsis carlesii1.13黄葛树 Ficus virens 1.12见血封喉 Antiaris toxicaria1.02竹节树 Carallia brachiata1.00注:表中仅列出重要值大于 1%的种。Note:Only species with Importance values greater
31、than 1%are listed in the table.林 业 与 环 境 科 学2023 年8 月第 39 卷第 4 期110图 2广东省一级古树个体数的地理分布格局(30km30km 网格)Fig.2Geographicaldistributionpatternofindividualnumberoffirst-classoldtreesinGuangdongprovince(30km30kmgridcell)图 3广东省一级古树物种数的地理分布格局(30km30km 网格)Fig.3Geographicaldistributionpatternofspeciesnumberoffi
32、rst-classoldtreesinGuangdongprovince(30km30kmgridcell)111谭志权等:广东省一级古树资源特征及其影响因子分析与海拔呈极显著正相关,与坡度和温度季节变化呈显著相关,与年均降雨量呈显著负相关;胸围与年均降雨量和最湿季降雨量呈极显著负相关;平均冠幅与年均降雨量呈极显著负相关,与最湿季降雨量呈显著负相关。整体来看,降雨量对广东省一级古树树高、胸围和平均冠幅的影响最为 显著。2.3.2不同因子对古树形态特征影响的差异性 按照人为因素和自身因素对广东省一级古树的影响,选取了生长空间、环境污染物、根部通气透水性及病虫害等 9 种影响因子,分析一级古树在不
33、同因子影响下形态特征的差异性。结果表明(表 5):一级古树在不同因子的影响下树龄、树高、胸围和平均冠幅具有差异性。人为因素对一级古树胸围和树高的影响显著,对树龄和平均冠幅的影响不显著。其中,生长空间对一级古树树高和胸围的影响极显著;胸围受环境污染物的影响极显著。自身因素中病虫害和主干倾斜对一级古树树龄、树高、胸围和平均冠幅的影响不显著。不同寄生面积对一级古树树龄的影响差异性显著,对树高、胸围和平均冠幅的影响差异性极显著;内部腐烂或中空对一级古树树高的影响有显著差异,对树龄和平均冠幅的影响极显著;根系裸露对一级古树树高有影响,对胸围有显著影响;枯断枝比例对一级古树平均冠幅的影响差异性显著。3结论
34、与讨论3.1 研究结果表明,广东省一级古树的物种组成特征明显,桑科的重要值占绝对优势,与无患子科、樟科、壳斗科和银杏科排名前 5 位,重要值之和达到 80.14%。物种方面以雅榕和榕树的重要表 4广东省一级古树形态特征与环境因子的相关性分析Table4Correlationanalysisbetweenmorphologicalcharacteristicsandenvironmentalfactorsoffirst-classoldtreesinGuangdongprovince环境因子Environmental factor相关系数 Correlation coefficient树龄Age
35、树高Height胸围Breast circumference平均冠幅Average crown width海拔 Altitude0.059 60.347 7*-0.024 0-0.012 7坡度 Slop-0.048 20.109 9*-0.013 40.044 0年均温 Annual mean temperature0.008 20.002 9-0.058 8-0.033 4等温性 Isothermality0.009 00.003 1-0.059 2-0.033 6温度季节变化 Temperature seasonality-0.007 10.098 9*0.001 90.022 1最暖月
36、最高温 Max temperature of warmest month0.007 90.004 8-0.057 6-0.032 3最冷月最低温 Min temperature of coldest month0.008 30.001 1-0.059 9-0.034 4年均温度差 Annual temperature range0.007 80.008 9-0.055 6-0.030 4最湿季均温 Mean temperature of wettest quarter0.008 30.001 7-0.059 5-0.034 2最干季均温 Mean temperature of driest q
37、uarter0.008 50.002 0-0.059 2-0.033 7 年均降雨量 Annual Precipitation0.039 2-0.111 9*-0.168 6*-0.138 1*最湿月降雨量 Precipitation of Wettest Month0.016 1-0.015 1-0.079 3*-0.051 5最干月降雨量 Precipitation of Driest Month0.006 40.011 6-0.054 3-0.029 4季节降雨量 Precipitation Seasonality0.009 3-0.001 8-0.062 5-0.036 6最湿季降雨量
38、 Precipitation of Wettest Quarter0.020 3-0.062 9-0.123 4*-0.094 3*最干季降雨量 Precipitation of Driest Quarter0.006 00.024 8-0.049 8-0.025 4注:*P0.05;*P0.01;*P0.001。Note:*means P 0.05;*means P 0.01;*means P 0.05;*P0.05;*P0.01;*P0.05;*means P0.05;*means P0.01;*means P0.001.113谭志权等:广东省一级古树资源特征及其影响因子分析借鉴和指导意义
39、。近年来,广东省特别重视古树名木的保护管理工作,完成了全省古树名木普查建档及补充调查21-23,建立了古树名木信息管理系统,开展了古树公园和绿美古树乡村建设24,实施了古树名木抢救性复壮,特别是完成了广东省一级古树和名木视频监控和保护项目,实时动态开展一级古树的保护和监测,取得了明显成效。但全省的古树保护工作仍然存在一系列问题:(1)政府管理部门对古树的保护和管护力度不够,特别是对三级古树以及古树后备资源的保护和管护;(2)资金投入力度不够,全省多数县区的古树保护资金仅靠省财政投入,地方没有配套资金;(3)专业技术人员欠缺,县级管理部门很少配备专业的古树保护修复专业技术人员。3.3 古树名木保
40、护是一项需要长期坚持的工作,要一代接着一代干,久久为功。保护古树并适当利用古树资源在建设生态文明、传承地域文化、保护区域生物多样性以及促进当地经济发展等方面都具有重要作用25。因此,建议各级管理部门增强保护意识、增加资金投入、完善管护制度,深入挖掘古树的历史文化、景观资源和生态价值,实现古树资源的活化利用,大力推进古树公园和绿美古树乡村建设,严格保护好古树及其生长环境,打造人与自然和谐共生的广东样板,实现古树资源的可持续性保护,留住绿美广东乡愁记忆。参考文献1 郭盛才,刘锡辉,陈富强,等.广东省古树名木保护管理现状及发展策略J.林业调查规划,2019,44(5):176-180.2 LINDE
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