信陽大茶溝翅柃古茶樹生態(tài)學(xué)特性研究

趙師成，閻騰飛

(信陽農(nóng)林學(xué)院 林學(xué)院，河南 信陽464000)

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信陽大茶溝翅柃古茶樹生態(tài)學(xué)特性研究

趙師成，閻騰飛

(信陽農(nóng)林學(xué)院 林學(xué)院，河南 信陽464000)

摘要：為了給信陽大茶溝古茶樹資源的保護(hù)開發(fā)提供科學(xué)的理論依據(jù)，項(xiàng)目組實(shí)地調(diào)查研究了信陽大茶溝古茶樹的生長(zhǎng)環(huán)境因子，重點(diǎn)對(duì)地理地形分布、氣溫、降水、光照、土壤、水文等因子進(jìn)行觀測(cè)分析，尤其是對(duì)土壤和水質(zhì)進(jìn)行了化驗(yàn)比對(duì)，從而研究它的生態(tài)學(xué)特性。結(jié)果表明：大茶溝古茶樹分布范圍符合《河南植物志》里對(duì)于翅柃分布的描述；大茶溝古茶樹具有較強(qiáng)自然耐寒性，能抵御冬季的低溫順利過冬，是古茶樹保存至今的重要原因之一；大茶溝區(qū)域內(nèi)降水量與光能、熱量的配比總體上能夠滿足古茶樹的生長(zhǎng)；總體上大茶溝古茶樹生境土壤養(yǎng)分指標(biāo)較為理想并且對(duì)于防止土壤鹽堿化、維持大茶溝局部生態(tài)環(huán)境有一定的作用；大茶溝古茶樹資源分布地區(qū)水環(huán)境質(zhì)量較好，能夠滿足古茶樹的生長(zhǎng)需要。

關(guān)鍵詞：古茶樹；生態(tài)學(xué)特性；研究

信陽歷來是我國(guó)的茶葉主產(chǎn)區(qū)，唐代陸羽的《茶經(jīng)》把全國(guó)種茶區(qū)分為八大茶區(qū)，信陽現(xiàn)在所屬的縣區(qū)皆被他列為淮南茶區(qū)；《宋史.食貨志》記載了信陽出產(chǎn)茶；蘇東坡贊信陽茶說“淮南茶信陽第一”。

信陽大茶溝位于雞公山自然保護(hù)區(qū)李家寨鎮(zhèn)境內(nèi)，據(jù)考證，信陽大茶溝、小茶溝就是明朝時(shí)期的官辦茶場(chǎng)所在地。信陽大茶溝古茶樹號(hào)稱“唐宋遺株”，在不被外界人所聽聞之前，只有當(dāng)?shù)夭柁r(nóng)等少數(shù)人知道古茶樹的存在和部分分布地點(diǎn)。2006年7月，隨著雞公山古茶樹的見報(bào)，信陽大茶溝古茶樹才慢慢被人們所聽聞。信陽大茶溝翅柃古茶樹的發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了信陽沒有古茶樹的這一空白。

信陽大茶溝古茶樹為山茶科(Theaceae)柃屬(Eurya Thunb)翅柃(Eurya alata Kobuski)[1-3]，常綠灌木或小喬木，目前現(xiàn)存100年以上的古樹37株，最大的至今已有四百多年歷史，是重要的自然遺產(chǎn)和文化遺產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)柃屬植物的研究報(bào)道多集中在翅柃作為蜜源植物或作為園林綠化樹種兩個(gè)方向[4-6]，而信陽大茶溝當(dāng)?shù)氐牟柁r(nóng)用翅柃古茶樹的鮮嫩葉制作綠茶，當(dāng)?shù)厝罕姺Q之為三棱枝茶、神仙茶，具有“鮮濃、爽口、甜醇、芳香”的口感特征，是不同于現(xiàn)有信陽茶的新 “茶”。大茶溝古茶樹既是一個(gè)基因庫、一個(gè)活化石，還是一個(gè)活古董、一部史書[7]。它們是當(dāng)?shù)貧夂?、水文、地質(zhì)等方面變化的見證者，具有很高的研究?jī)r(jià)值。為了下一步科學(xué)地保護(hù)開發(fā)大茶溝古茶樹資源，本項(xiàng)目組對(duì)翅柃古茶樹的生態(tài)學(xué)特性進(jìn)行了深入研究。

1研究地概況

雞公山位于河南省南部，是大別山地西端的一個(gè)著名的主峰，海拔高764米[8]。雞公山自然保護(hù)區(qū)位于河南省南部信陽市境內(nèi)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)114°01′～114°06′，北緯31°46′～31°52′，面積約3000ha，南和東南部與湖北應(yīng)山縣接壤，東、北、西三面與信陽市李家寨鎮(zhèn)為鄰。而大茶溝就坐落在李家寨鎮(zhèn)境內(nèi)，由北到南約15km，源頭起自雞公山的東溝和南田滴水巖，貫穿旗桿村。

2研究方法

本研究以河南省信陽市浉河區(qū)李家寨鎮(zhèn)大茶溝(旗桿村)的古茶樹為研究對(duì)象，根據(jù)對(duì)大茶溝1條一級(jí)線路，5條三級(jí)線路的實(shí)地調(diào)查，首先對(duì)古茶資源進(jìn)行摸底[9-10]，實(shí)地觀察信陽大茶溝古茶樹的生長(zhǎng)環(huán)境因子，重點(diǎn)對(duì)地理地形分布，氣溫、降水、光照、土壤、水文等因子進(jìn)行觀測(cè)分析，尤其是對(duì)土壤和水質(zhì)進(jìn)行了化驗(yàn)分析，從而研究它的生態(tài)學(xué)特性。

3結(jié)果與分析

3.1地理地形分布

古茶樹主要分布在沿大茶溝北段東西兩側(cè)的山腰上，坡位中，海拔在400m～700m之間，生長(zhǎng)在陰坡面，坡度45°，絕大多數(shù)為西北坡和北坡，部分攀附在巖石上生長(zhǎng)，攀附巖石生長(zhǎng)的個(gè)體生長(zhǎng)較好，每年均開花結(jié)果；混交，伴生植物有青楓、化香、野櫻桃、荊條、三角桐、鳳尾蕨、麥冬、映山紅、青檀、白檀、青岡櫟、粗榧、羊胡子草、鹽膚木等，郁閉度在0.7以上，最高可達(dá)0.9。

3.2氣溫

圖1信陽大茶溝氣溫年變化趨勢(shì)圖圖2信陽大茶溝不同海拔氣溫年變化趨勢(shì)

大茶溝古茶樹分布區(qū)域的年平均氣溫為15.2℃，極端最高氣溫40.9℃，最低氣溫在-20.0℃。氣溫日較差各月穩(wěn)定在8℃～10℃之間。一年中，夏季最高，冬季最低，春秋二季居中且春溫低于秋溫。最熱月是7月，最冷月是1月，年較差為25.5℃(見圖1)。氣溫的四季變化隨太陽高度角的升降而定，冷暖的遲量和變幅則受冬夏季風(fēng)的進(jìn)退所制約。

大茶溝古茶樹分布區(qū)域內(nèi)的氣溫隨海拔高度增加而遞減，其直減率為0.53℃/100m，夏季遞減率最大為0.63℃/100m，7月份頂?shù)诇夭顬?.0℃；冬季遞減率最小為0.43℃/100m，12月份頂?shù)诇夭顬?.4℃(如圖2所示)。

3.3降水

雨量充沛，時(shí)空分布不均。年降水量1374.8mm，季節(jié)分配夏季最多，占46%；冬季最少，占7.6%；春秋季居中且春雨多于秋雨(見圖3)。降水量的地理分布，一是自北向南而遞增，二是隨海拔高度增加而遞增。據(jù)降水資料統(tǒng)計(jì)，處于雞公山自然保護(hù)區(qū)山麓的新店年平均降水量比信陽市(在新店北37km)多125.4mm，平均遞增率為3.4mm/1000m；雞公山頂年平均降水量又比新店多113.2mm，平均遞增率為18.9mm/100m。一年中，夏季降水量差異較大，冬季最小。地形作用是造成各地降水量差異的主要原因。

本區(qū)域夏季常受江淮氣旋、西南低渦等諸多天氣系統(tǒng)的影響。暖濕氣流因地形抬升作用，而使降水強(qiáng)度加大。特別是在山體的迎風(fēng)坡和地勢(shì)較高之處，容易產(chǎn)生強(qiáng)降水。

本區(qū)域年平均蒸發(fā)量為1373.8mm。一年中，夏季最多，冬季最少，春秋季居中。其地理分布：全年和秋、冬季的蒸發(fā)量隨海拔高度增加而遞增；春、夏季呈遞減之勢(shì)。云霧和降水的變化是影響蒸發(fā)量大小的主要原因(見圖3)。

圖3信陽大茶溝降雨量、蒸發(fā)量年變化趨勢(shì)圖4日照時(shí)數(shù)、日照百分率年變化趨勢(shì)

3.4光照

大茶溝年總?cè)照諘r(shí)數(shù)2063.3h，日照百分率47%。年內(nèi)日照時(shí)數(shù)夏季最多，占32%；冬季最少，占20%；春秋季各占25%、23%(見圖4)。

由于云霧的影響，日照時(shí)數(shù)的年際變化較大。富照年(1962年)多達(dá)2460h，日照百分率為56%；寡照年(1989年)只有1568h，日照百分率為35%。在海拔500m以下，日照時(shí)數(shù)隨高度增加而迅速遞減；500m以上，日照時(shí)數(shù)隨高度增加而緩慢遞增。在不同季節(jié)，日照時(shí)數(shù)也隨高度變化。冬季云霧多在山下，山上日照稍多于山下；其余季節(jié)山上少于山下，夏季山上各月的日照時(shí)數(shù)比山下少25～40h。

3.5土壤

大茶溝古茶樹生境土壤為黃棕壤，pH值為5.5，腐殖層10cm～16cm，尤以深厚、肥沃、濕潤(rùn)的腐殖土生長(zhǎng)最好：葉較大、色濃綠、新梢生長(zhǎng)快，樹勢(shì)旺盛。本項(xiàng)目課題組對(duì)大茶溝古茶樹生境土壤進(jìn)行采樣并送檢測(cè)定了其元素含量(見表1)。

表1　土壤成分檢測(cè)

經(jīng)過比對(duì)(表2和表3)[11]，大茶溝古茶樹生境土壤中的大量元素含量情況如下：有機(jī)質(zhì)含量高，全氮含量極高，速效磷含量中等，速效鉀含量低；微量元素含量情況：有效鐵、有效銅含量高，有效錳、有效鋅含量較高，有效硼含量較低。

表2　河南省土壤有機(jī)質(zhì)和大量元素養(yǎng)分指標(biāo)與豐缺狀況

表3　河南省微量元素土壤養(yǎng)分指標(biāo)與豐缺狀況

3.6水文

大茶溝古茶樹所吸收的地下水是由地表水在內(nèi)外引力的綜合作用與制約下部分滲到地下形成的。地表水以接受大氣降水為根本補(bǔ)給來源，因坡陡林密，地表徑流快，大氣降水與混合花崗巖的溶濾作用不夠充分。因此，地表水物理性質(zhì)為無色、無嗅、無懸浮物、無膠體的透明度高的冷水，礦化度低。

流經(jīng)古茶樹群落的老陰溝由自然降水和地面徑流匯聚而成，源頭為南端大滴水。因此，地下水的水質(zhì)可通過老陰溝水質(zhì)檢測(cè)略見一斑。本項(xiàng)目課題組對(duì)老陰溝(東雙河的發(fā)源地)地表水進(jìn)行取樣并送檢測(cè)定了其化學(xué)成分(見表4)。

表4　老陰溝水質(zhì)檢測(cè)

參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值》(見表5)可知，老陰溝地表水的COD 、BOD5含量為標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ類，氨氮含量為標(biāo)準(zhǔn)Ⅴ類，石油類、揮發(fā)酚、氟化物、氰化物含量為標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類，總磷含量為標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類，總氮含量過高不在Ⅰ類～Ⅴ類范圍之內(nèi)。由于少有人類活動(dòng)的影響，地表水并沒有受到污染，水環(huán)境質(zhì)量較好，而地下水徑流速度慢，與圍巖的溶解作用則比較充分，能夠滿足古茶樹的生長(zhǎng)需要。

表5　地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)(GB/T,2002)

4討論

4.1大茶溝古茶樹的生長(zhǎng)環(huán)境

大茶溝古茶樹屬于常綠小喬木，喜陰，好肥沃、濕潤(rùn)土壤。通過大茶溝古茶樹資源調(diào)查、生境監(jiān)測(cè)和資料查閱，結(jié)果表明：大茶溝古茶樹分布范圍符合《河南植物志》里對(duì)于翅柃分布的描述。

大茶溝區(qū)域內(nèi)降水量與光能、熱量的配比在大多數(shù)年份是適宜的，極少數(shù)年份有旱、澇、凍災(zāi)發(fā)生，總體上能夠滿足古茶樹的生長(zhǎng)。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明大茶溝古茶樹資源分布地區(qū)由于少有人類活動(dòng)的影響，地表水并沒有受到污染，水環(huán)境質(zhì)量較好，而地下水徑流速度慢，與圍巖的溶解作用則比較充分，能夠滿足古茶樹的生長(zhǎng)需要。

4.2大茶溝古茶樹的抗逆性

王小德結(jié)合電導(dǎo)率，運(yùn)用logistic方程計(jì)算出了翅柃的半致死溫度為-17.9℃，相對(duì)于微毛柃、窄基紅褐柃、格藥柃表現(xiàn)出較好的抗寒性[12]。潘健等通過野外觀測(cè)結(jié)合試驗(yàn)得出翅柃耐寒能力的強(qiáng)弱：翅柃>細(xì)齒葉柃>格藥柃[13]。因此，大茶溝古茶樹具有較強(qiáng)自然耐寒性，能抵御冬季的低溫順利過冬，是古茶樹保存至今的重要原因之一。

4.3大茶溝古茶樹與生長(zhǎng)環(huán)境的相互影響

連建民認(rèn)為，鉀能促進(jìn)碳水化合物的形成與轉(zhuǎn)化，使葉片中制造的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向正在生長(zhǎng)的器官中輸送，能使莖葉健壯，增強(qiáng)抗性[14]。沈惠國(guó)認(rèn)為硼能促進(jìn)碳水化合物正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生殖器官的正常發(fā)育，改善氧的供應(yīng)，對(duì)根系的發(fā)育及果實(shí)、種子的形成有重要影響[15]。因此土壤中的速效鉀和有效硼含量較低，會(huì)對(duì)古茶樹的生長(zhǎng)和繁殖有一定影響，這可能就是大茶溝古茶樹自然繁殖率低、數(shù)量少的原因之一?？傮w上大茶溝古茶樹生境土壤養(yǎng)分指標(biāo)較為理想。

范玲玲研究發(fā)現(xiàn)翅柃有一定的耐鹽能力和維持礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)平衡的能力[16]。其研究結(jié)果說明大茶溝古茶樹對(duì)于防止土壤鹽堿化、維持大茶溝局部生態(tài)環(huán)境有一定的作用。

隨著區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化、盜挖事件的發(fā)生以及人為活動(dòng)范圍的擴(kuò)大和影響，大茶溝古茶種質(zhì)資源勢(shì)必會(huì)漸漸流失，如不對(duì)其進(jìn)行有序的保護(hù)，那么若干年后可能連現(xiàn)有的種質(zhì)資源都會(huì)消失殆盡，因此對(duì)于大茶溝古茶樹資源的保護(hù)迫在眉睫。

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(編輯：嚴(yán)佩峰)

收稿日期：2016-01-20

基金項(xiàng)目：河南省科技廳鑒定成果(豫科鑒委字[2015]第1781號(hào)).

作者簡(jiǎn)介：趙師成(1970—)，河南商城人，碩士，副教授，長(zhǎng)期從事經(jīng)濟(jì)林栽培教學(xué)與研究工作.

中圖分類號(hào)：S571.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-8978(2016)03-0099-05

The Research of Ecological Characteristics of Eurya Alata Kobuski Ancient Tea Tree in Xinyang Dachagou

ZHAO Shi-cheng，YAN Teng-fei

(Forestry Institute, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China)

Abstract：In order to provide scientific basis for protect the resources of Xinyang Dachagou ancient tea trees,the project team researched the growing envirimental factors of Xinyang Dachagou ancient tea tree. We focused on the analysis of geographical topography,temperture,precipitation,sunlight,soil,hydroloty and other factors,especially compared the soil and water quality to study its ecological characteristic.The result showed that the distribution of Ddachagou ancient tea tree is in line with the description for Eurya alata Kobuski in Flora of Henan; Dachagou ancient tea tree has a strong natural resistance of cold to withstand low tempertures in winter, it is one of the important reasons to preserve ancient tea tree resources for now;The overall ratio of precipitation,light and heat in Dachagou area can meet the growth of ancient tea trees;The overall indicators of soil nutrients in Ddachagou ancient tea tree habitat is ideal and it has a role to prevent soil salinization and maintain local ecological enviroment of Dachagou; The water environment quality of Dachagou ancient tea tree resource distribution is better and it can meet the growth needs of ancient tea trees.

Keywords：ancient tea tree; ecological characteristics; research