基于G IS的甘肅河西古樹資源分布與管理研究
——以張掖為例

汪佳穎 ，汪永洋 ，王建軍 ，孟文生，朱曉峰

（1.天津商業(yè)大學(xué)，天津300134；

2.甘肅省張掖市林木種苗管理站，甘肅張掖734000）

古樹是特定的地理?xiàng)l件下形成的生態(tài)景觀，它是歷史的見證，人類文明的象征[1]，具有較高的人文、歷史、地理價值；同時，古樹名木資源也是植物多樣性資源的重要組成部分，具有很高的生態(tài)、科研價值[2，3]。加強(qiáng)對古樹名木的保護(hù)及后續(xù)資源的管護(hù)，不僅是對城市“綠色文物”的尊重，更是城市文脈的延續(xù)，是踐行生態(tài)文明、走可持續(xù)發(fā)展道路的規(guī)劃實(shí)踐。古樹資源的分布與生態(tài)環(huán)境、保護(hù)政策等密切相關(guān)。國家分別于1992、2000與2014年先后頒布了《中華人民共和國城市綠化條例》、《城市古樹名木保護(hù)管理辦法》與《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》，明確了古樹名木的含義和范圍，并細(xì)化各級管護(hù)工作。2016年，國家林業(yè)局下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)古樹名木保護(hù)管理的意見》（全綠字〔2016〕1號）文件，對古樹名木保護(hù)提出了明確要求。

國外基于GIS的古樹研究較少，主要集中于景觀層面與資源測量技術(shù)方面的研究[4，5]。

國內(nèi)學(xué)者較關(guān)注古樹名木的數(shù)量與資源保護(hù)研究[6，7]，如詹運(yùn)洲以上海為例，對生態(tài)文明背景下城市古樹名木保護(hù)規(guī)劃方法及實(shí)施機(jī)制進(jìn)行了探索[8]；楊娛、鐘艷等學(xué)者分別以北京與九江城區(qū)為例對公眾參與古樹保護(hù)認(rèn)知與古樹名木生存空間及文化傳承空間保護(hù)進(jìn)行了研究[9，10]，有助于傳承和發(fā)展古樹文化；楊家軍[11]、劉益曦[12]等學(xué)者為了更好地研究古樹資源分布特征，引入GIS與回歸模型對古樹空間分布與資源特征進(jìn)行定量研究。但目前，學(xué)者對古樹資源分布特征的量化研究仍不充分，為深入研究古樹名木資源的分布特征，對其實(shí)現(xiàn)更高效、及時的管護(hù)，本文運(yùn)用GIS在實(shí)地調(diào)查與查閱文獻(xiàn)、資料的基礎(chǔ)上，對張掖市古樹名木的生長狀況、種類組成、分布特征以及歷史文化進(jìn)行考證和分析，以期為張掖市古樹名木管護(hù)工作提供實(shí)踐依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

甘肅省張掖市位于祁連山腳下，在我國西北部河西走廊中段（東經(jīng) 97°12′～102°20′，北緯 37°28′～39°57′），轄甘州區(qū)、臨澤縣、高臺縣、山丹縣、民樂縣、肅南縣六個縣區(qū)，其海拔高度1482.7m，總面積4.24×104km2，屬大陸性干旱氣候，常年干燥少雨，年平均氣溫7.9℃，年降水量130.9mm，以“張國臂掖，以通西域”而得名[13]。張掖市歷史悠久，自然條件復(fù)雜多變，造就了豐富的古樹資源。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

首先，收集已有古樹名木的資料，按照記錄組織專業(yè)人員進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，對古樹名木的樹高、胸圍（地圍）、冠幅、樹種及位置坐標(biāo)等進(jìn)行調(diào)查并拍照記錄[14]，后期利用百度地圖與G oo g le ea r tn進(jìn)行位置核對，生成古樹名木調(diào)查的基本信息?；贕IS古樹名木資源空間分布圖底圖，包括行政區(qū)劃邊界等圖層來源于 M ap b ox。

本文主要采用A rcGIS中核密度等分析工具，將已知坐標(biāo)作為參數(shù)，結(jié)合實(shí)地調(diào)研結(jié)果分析古樹名木分布的空間格局與特征。

3 古樹名木資源概況及分布特征

3.1 古樹名木資源概況

經(jīng)調(diào)查，全市孤植、群植古樹24 種（品種），涉及10 科14 屬，168 株（表1）。其中，國家一級古樹5 株（樹齡500a 以上），占3.0%，二級古樹23 株（樹齡300a～499a），占13.7%，其余大部分為三級古樹。按門類分主要有楊柳科7 種、薔薇科6 種（品種），柏科2種，蝶形花科2 種等。樹種以小葉楊（Populus simoniiCarr）、國槐（Sophora japonica Linn.）、旱柳（Salixmatsudana Koidz.）、刺槐（Robinia pseudoacacia Linn.）為主。全市古樹群13 處，面積35.3 公頃，株數(shù)2299 株，主要包含胡楊（Populus euphratica Oliv）5 處，楸子（Malus prunifolia (Willd.)Borkh）4 處， 臨澤小棗（Ziziphusjujuba.Mill）2 處等。

3.2 古樹名木資源分布特征

3.2.1 樹齡分布特征。張掖市古樹名木依據(jù)樹齡分為三個等級，分別是樹齡500a以上（國家一級古樹名木）、樹齡300a～499a（國家二級古樹名木）以及樹齡100a～299a（國家三級古樹名木）。分布呈現(xiàn)國家三級古樹名木較多，國家一級較少（表2）。

3.2.2 空間分布特征?？臻g分布分析采用A rcGIS中的核密度分析工具（Kerneld ensity），可反映分布目標(biāo)的概率[15]。張掖古樹空間聚集分布性較強(qiáng)，根據(jù)核密度分析顯示（圖1），主要形成了五個分布聚集區(qū)域，分別為甘州區(qū)、臨澤縣中部，臨澤南部與甘州交界地帶，民樂縣全域與山丹縣北部，分布區(qū)域中甘州區(qū)最為集中，這五個聚集區(qū)域均由黑河貫穿全境且分布濕地保護(hù)區(qū)。地域類型方面，古樹總體分布于村莊、學(xué)校、旅游景點(diǎn)與醫(yī)院等區(qū)域中，其中旅游景點(diǎn)與學(xué)校分布較為集中?；谏鲜?，古樹集中分布于歷史風(fēng)貌、生態(tài)環(huán)境涵養(yǎng)較好與公眾保護(hù)意識較強(qiáng)的區(qū)域。

表1 古樹名木統(tǒng)計(jì)表

圖1 古樹名木核密度分析圖

表2 古樹名木樹齡分布

3.2.3 歷史分布特征。楊、柳是我市的常見樹種，遺存的古樹數(shù)量最多。楊、柳古樹中最負(fù)盛名的是“左公柳”，清同治年間（公元1886年）左宗棠所植。目前，“左公柳”在張掖境內(nèi)僅存21株，分布于古驛道旁7株古樹與1處“左公楊（榆）”古樹群（14株）。

山丹縣陳戶鎮(zhèn)寺溝村（水管所）存3株楸子和1株褐梨，據(jù)《山丹縣志》（清道光十五年抄本）[16]“建馬喝喇寺碑記”載，“馬喝喇寺，城南六十里寺溝口，明正統(tǒng)六年僧沙伽會募建，萬歷三十四年（公元1606年）重修”。又載：“植樹數(shù)株，森森暢茂”，可見，寺溝村（水管所）古樹為馬喝喇寺重修時植，樹齡410a。

河西學(xué)院農(nóng)學(xué)區(qū)分布1株國槐，據(jù)《新修張掖縣志》[17]記載，此處為白塔寺遺址，白塔也稱水塔，是古代張掖城的五塔之一，國槐是白塔在公元1694年重修時所植，樹齡為320a。

甘州區(qū)東街道德觀分布的古柏，據(jù)《新修張掖縣志》記載為康熙五十三年（公元1714年）道人易一元募建道德庵時栽植，距今300a，現(xiàn)今人們經(jīng)常在柏枝上掛條幅，祁求平安。

據(jù)本次調(diào)查，即是古樹又是名木的古槐為紅軍槐，據(jù)《甘肅通志》[18]記載：“原高臺縣政府，明天順二年（公元 1458年）建，（清）雍正五年（公元 1727年）重修”，古槐為重建后所植，樹齡290a。據(jù)記載，1937年1月，馬家軍曾將紅軍一張姓女護(hù)士長活活釘死在槐樹上，為紀(jì)念先烈故稱紅軍槐，并作為縣級文物保護(hù)單位。

三官古槐，據(jù)《東樂縣志》[19]記載，“三官廟在六壩堡，有古槐一株，大數(shù)圍，高聳廟外”。據(jù)“筑六壩堡城新建真武廟碑記”載，該古槐植于明天順六年（公元1462年）春三月。民樂縣政府立碑題名“三官廟臺古槐”，為縣級文物保護(hù)單位。

甘州區(qū)青東小學(xué)教學(xué)樓前分布1株古槐，據(jù)《新修張掖縣志》記載，清乾隆三十四年（公元1769年）甘州知府常泰、張掖知縣王廷贊重葺關(guān)帝廟，古槐應(yīng)為公元1769年栽植。

4 張掖市古樹名木保護(hù)存在問題

4.1 古樹名木缺乏良好的生長環(huán)境

4.1.1 古樹名木缺乏分級保護(hù)且高齡樹木稀缺。目前，樹齡500a以上的國家一級保護(hù)樹木僅占總分布數(shù)的2.98%，且管護(hù)部門未依據(jù)樹木特性，對作為后續(xù)高齡古樹發(fā)展資源的國家二、三級保護(hù)樹木采取不同管護(hù)措施，易導(dǎo)致管護(hù)工作低效甚至無效。

4.1.2 古樹生長環(huán)境惡劣且存在建設(shè)沖突。實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)部分古樹生長于建筑縫隙、村民院落或是田間埂道中，生存環(huán)境較狹小且不利其持續(xù)生長；部分古樹分布于建設(shè)更新與人居活動較頻繁的地域，建設(shè)沖突仍然存在。

4.1.3 古樹缺乏合理有效的保護(hù)范圍。張掖市古樹保護(hù)區(qū)劃定是基于樹冠范圍現(xiàn)狀，并未考慮高齡樹木的可持續(xù)、實(shí)際生長需求，且過去的簡單劃線方式受限于建設(shè)等因素，劃定保護(hù)范圍過小，易使古樹根系生長受到限制。

4.2 古樹名木缺乏歷史文化保護(hù)價值

4.2.1 古樹名木保護(hù)缺乏文化傳承性。古樹名木作為歷史環(huán)境風(fēng)貌的一部分，往往與歷史建筑相互呼應(yīng)，形成獨(dú)特的文化傳承空間[9]。張掖市古樹生長于歷史建筑的比例近三分之一，許多高齡古樹歷史文化悠久，但目前，對古樹歷史文化表面化、破碎化的挖掘易造成其歷史價值模糊，甚至割裂雙方發(fā)展間的聯(lián)系。

4.2.2 市民、村民缺乏保護(hù)古樹名木意識。市民并不了解古樹歷史，且古樹資源小部分分布于村民院落，村民也不甚了解，導(dǎo)致這部分古樹僅承擔(dān)綠化作用，市民村民缺乏對其的保護(hù)意識。

5 張掖市古樹名木保護(hù)的對策建議

5.1 改善古樹名木生長環(huán)境對策建議

5.1.1 分級保護(hù)古樹名木、重視高齡古樹管護(hù)。古樹名木的管護(hù)可根據(jù)生長特點(diǎn)區(qū)分古樹管護(hù)類目；或是根據(jù)古樹實(shí)際情況區(qū)分生長與受損狀況，優(yōu)先管護(hù)狀況較差、受損嚴(yán)重的樹木；再或可根據(jù)國家分類等級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)分管護(hù)，重視低齡古樹的生長空間與高齡古樹的合理養(yǎng)護(hù)，全面提升古樹管護(hù)工作的科學(xué)性。

5.1.2 歸檔記錄古樹名木生長留存信息。古樹管護(hù)首先應(yīng)健全古樹檔案，記錄古樹樹齡范圍、科、屬、種名及其具有的歷史文化價值，便于在進(jìn)行管護(hù)工作時，快速獲取古樹相關(guān)信息，高效開展管護(hù)工作。

5.1.3 科學(xué)合理劃定古樹名木保護(hù)范圍。古樹保護(hù)范圍應(yīng)由相關(guān)領(lǐng)域的專家科學(xué)制定，通過法規(guī)或行政規(guī)章使古樹保護(hù)范圍法定化，從而作為古樹管護(hù)及城市建設(shè)的依據(jù)。對于具體保護(hù)范圍的規(guī)定，建議把古樹樹冠垂直投影外5～10m的區(qū)域劃入保護(hù)范圍，保持區(qū)域內(nèi)土壤透水、透氣性，不得從事挖掘取土、鋪埋管線、傾倒有害廢渣廢液、修建筑物等活動，并依法拆除區(qū)域內(nèi)威脅性建筑物[20]。

5.2 延續(xù)古樹名木歷史文化價值

5.2.1 記錄古樹歷史典故、嚴(yán)格保護(hù)歷史建筑內(nèi)古樹。張掖市的部分古柏、古楊、古柳等都?xì)v史悠久且與歷史典故伴生，除此之外，大佛寺、青龍寺、林蔭寺等歷史建筑也與其內(nèi)分布的古樹伴生。因此，應(yīng)在專家指導(dǎo)下掛牌展示古樹歷史內(nèi)容，延續(xù)其歷史文化價值。

5.2.2 積極推進(jìn)張掖市古樹名木管理辦法的制定。張掖市應(yīng)積極出臺古樹名木管理辦法，構(gòu)建市級層面規(guī)范引領(lǐng)、區(qū)縣層面管控落地的體系，細(xì)化管護(hù)措施，法定管護(hù)及違規(guī)懲處辦法，合理有效的管護(hù)古樹名木資源。

5.2.3 樹立公眾的保護(hù)意識。古樹名木分布的狀況，決定了保護(hù)古樹名木是一項(xiàng)全民參與的活動，只由古樹管護(hù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行專門性保護(hù)工作具有一定的局限性。因此，古樹管護(hù)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)宣傳教育，傳播古樹名木的歷史文化價值，喚醒全民的古樹保護(hù)意識，促進(jìn)公眾參與古樹管護(hù)工作。