三明市梅列區(qū)棕南村古福建青岡生長狀況與群落特征

傅斌燁

(福建省三明市梅列區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，福建 三明 365000)

1 引言

古樹是歷史留給我們的珍貴自然資源，被認(rèn)為是“綠色的文物”和“活著化石”[1]。進(jìn)行古樹生長狀態(tài)和群落組成分析，對于保護(hù)古樹，延長其壽命，合理開發(fā)利用天然種質(zhì)資源，不僅具有學(xué)術(shù)科研價值，還有文化、景觀的社會和經(jīng)濟(jì)價值。對古樹研究已有一些報道，但是多側(cè)重在古樟樹、古柏木、古銀杏等[2～8]，有關(guān)福建青岡古樹研究鮮見報道。

福建青岡(Cyclobalanopsischungii(Metc.)Hsu et Jen)系殼斗科青岡屬常綠喬木，亦稱黃櫧，是亞熱帶常綠闊葉林的組成樹種之一[9]。木材統(tǒng)稱“櫧木”淡紅褐色，心邊材區(qū)別不明顯，質(zhì)重且硬，耐腐，耐磨，商品材屬紅青岡I類材，可供造船、建筑、家具、體育器具等用材，也是維護(hù)地力的理想闊葉樹。

福建青岡獨(dú)特的無后熟休眠以及種子萌發(fā)時胚根早出，細(xì)長，出葉時間又晚的生物學(xué)特性[10],使得福建青岡天然林資源越來越少，瀕臨枯竭，被福建省列為瀕危保護(hù)樹種[11]。梅列區(qū)陳大鎮(zhèn)棕南村前坑自然村桂邦發(fā)現(xiàn)2株百年以上的福建青岡結(jié)伴而生，如今依舊郁郁蔥蔥。2016年，福建省綠化委員會開展第四批福建樹王評選活動，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地核實(shí)調(diào)查和評選公示，其中1株古青岡被福建省綠化委員會列為全省重點(diǎn)保護(hù)古樹。為此，對古福建青岡生長狀況以及所處的生長環(huán)境，進(jìn)行了較深入地調(diào)查測定與分析，評價其健康狀況，從而為制定保護(hù)措施和人工營造福建青岡林，提供理論依據(jù)和可借鑒技術(shù)參數(shù)。

2 研究地概況

古福建青岡位于梅列區(qū)(26°14′～26°25′N，117°30′～117°47′E)。梅列區(qū)氣候?qū)儆谥衼啛釒Т箨懶约婧Ｑ笮约撅L(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫19.5 ℃，極端最低溫-6.9 ℃，極端最高溫40.2 ℃，平均空氣相對濕度81%，年平均降水量1726～1881 mm，霜期75～80 d，實(shí)際霜日13～18 d。古福建青岡分布在梅列區(qū)陳大鎮(zhèn)棕南村前坑自然村桂邦大佑山主峰南偏西直線約25 km處山脊，海拔370 m，山坡上部，坡向西北，坡度30°左右。林地土壤為發(fā)育于酸性巖的山地紅壤，土層深厚，枯枝落葉多，腐殖質(zhì)較豐富。周邊林木茂盛，植被保存尚好，林相較完整，呈暗綠色。該林地屬于飲用水水源二級保護(hù)區(qū)。二株古福建青岡相距22.5 m，均為百年以上古樹。

3 研究方法

3.1 生長與形質(zhì)性狀測定方法

2017年11月17日，分別對梅列棕南二株古福建青岡A株(較大一株，編號為350402100029)、B株(較小一株)進(jìn)行主要生長因子測定，實(shí)測地徑(離地面20 cm)、胸徑、樹高、冠幅、枝下高，胸徑在2015年11月20日測定并刻記，用同一4 m軟尺(2015年測定已經(jīng)標(biāo)記)測量胸圍，換算為胸徑，利用麥思德/MASTERPROOF數(shù)顯游標(biāo)卡尺(精度0.01 mm)測定長度差，換算出胸徑年生長量；樹高利用昕銳XR1800C激光測高儀(精度0.1 m)定位測定樹高。計算高徑比(樹高與胸徑之比)、樹干圓滿度(樹干中央直徑與胸徑之比，即胸高形率)、樹冠圓滿度(樹冠最小跨徑與最大跨徑之比)、樹冠形狀(冠長與冠幅之比)、冠徑比(樹冠直徑與樹干胸徑之比)、自然整枝能力(枝下高與樹高之比)等形質(zhì)性狀。

3.2 古樹年齡估測方法

古樹年齡考證是古樹等級劃分，制定保護(hù)措施重要的參考依據(jù)。古樹樹齡鑒定方法有多種，包括C14測定法、文獻(xiàn)追蹤調(diào)查法、訪談?wù){(diào)查估測法、實(shí)地勘察調(diào)查法、三段計算法等。本文選擇龍?zhí)旆虻炔粨p傷古樹的簡易估測法[13]，計算方法如下：

古樹的基礎(chǔ)年齡=R÷∏÷K

(1)

式(1)中，R為古樹胸圍，K為年輪常數(shù)，本文取年輪常數(shù)K=1 mm。

依據(jù)福建省闊葉樹二元材積經(jīng)驗(yàn)公式計算立木材積，計算方法如下：

V=0.00005276D1.882161H1.009317

(2)

式(2)中，D為立木胸徑；H為立木樹高。

3.3 群落組成與動態(tài)測定方法

以A、B二株古福建青岡中間為中心，采用相鄰格子樣方法，建立3個連續(xù)20 m×20 m的樣地，測定喬木層的種類、個體數(shù)；在20 m×20 m樣地內(nèi)按“X”字形建立5個5 m×5 m和1 m×1 m小樣方，分別測定灌木層和草本層種類、個體數(shù)。采用曲仲湘標(biāo)準(zhǔn)[12]劃分種群個體大小結(jié)構(gòu)和種群類型，群落類型分為5類。種群類型分為五級。僅具 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級或 Ⅰ、Ⅱ級的種群為初生種群(N1)；具有 Ⅰ、Ⅱ級或Ⅰ～ Ⅲ級或Ⅰ～ Ⅳ級的種群，為旺盛種群(N2)；五級齊全的種群，為成熟種群(N3)；缺Ⅲ級或Ⅱ、Ⅲ級或Ⅲ、Ⅳ級的種群為初衰種群(S1)；缺Ⅰ、Ⅱ級或Ⅰ～ Ⅲ級的種群為中衰種群(S2)；缺Ⅰ～ Ⅳ級的種群為老衰種群(S3)。

4 結(jié)果與分析

4.1 古福建青岡年齡估測

由式1測得古福建青岡A株基礎(chǔ)年齡約478年，B株基礎(chǔ)年齡約443年，考慮到古福建青岡生長在中亞熱帶，土層深厚，肥沃，無衰老趨勢，生長勢較好，棲息地條件較好，減去100年，估測A株福建青岡樹齡為378年，B株樹齡為343年。據(jù)古福建青岡考察組估測A株古福建青岡樹齡約250年，顯然實(shí)際樹齡值得商榷。不管采取何種方法估算樹齡，A、B株樹齡均在百年以上，應(yīng)列為古樹，加以保護(hù)。

4.2 古福建青岡生長狀況

表1是二株古福建青岡生長狀況與形質(zhì)性狀的測定結(jié)果。從表1中可知：A株胸徑達(dá)到95.82 cm，樹高28.7 m，主干通直，南北向冠幅18.3 m，東西向冠幅17.7 m，枝下高5.2 m。B株胸徑達(dá)到88.73 cm，樹高26.7 m，主干通直，南北向冠幅16.7 m，東西向冠幅16.1 m，枝下高5.7 m。闊葉木優(yōu)質(zhì)干材培育一般集中在樹干下部3 m段，要求通直圓滿，節(jié)小節(jié)少[14]。A株單株立木材積為8.3282 m3，B株單株立木材積為6.6824 m3，均有較高的材積積累。

表1 梅列棕南古福建青岡生長狀況與形質(zhì)性狀

從表1可以看出，地徑明顯大于胸徑，這是古福建青岡基部有較明顯隆出，板根的緣故，可能是古福建青岡自身保護(hù)機(jī)制。表2是2015年11月20日與2017年11月17日對A、B二株古福建青岡胸徑和樹高生長量測定結(jié)果對比。從表2中可知，A株古福建青岡二年間平均胸徑增長0.065 cm/年，平均樹高增長0.05 m，B株古福建青岡二年間平均胸徑增長0.025 cm/年，平均樹高增長0.01 m，無論是A株，還是B株胸徑和樹高生長量均極小，但對立木材積影響較大，A、B兩株古福建青岡立木材積分別達(dá)到0.0254 m3/年和0.0291 m3/年。

表2 梅列棕南古福建青岡生長量測定(2015年11月20日至2017年11月17日)

4.3 古福建青岡形質(zhì)性狀

從表1形質(zhì)性狀主要指標(biāo)中可知，A株高徑比、樹干圓滿度、樹冠圓滿度、樹冠形狀、冠徑比，自然整枝能力分別為29.89、0.49、0.97、1.31、18.79和0.18，B株高徑比、樹干圓滿度、樹冠圓滿度、樹冠形狀、冠徑比，自然整枝能力分別為29.88、0.44、0.96、1.28、18.48和0.21。

4.4 群落組成與動態(tài)

表3是古福建青岡群落樹種組成與動態(tài)調(diào)查結(jié)果。古福建青岡群落發(fā)育狀況良好，物種較豐富，外貌特征呈常綠，暗綠色，有明顯的喬木層、灌木層、草本層，少量的層間植物，地面枯枝落葉現(xiàn)存量較多。據(jù)調(diào)查，喬木層林木有11科24屬71種(表3)。處于林冠上層主要樹種有：福建青岡、青岡櫟[Cyclobalanopsisglauca(Thunb.) Oerst.]、米櫧[Castanopsiscarlesii(Hemsl.) Hay.]、苦櫧[Castanopsissclerophylla(Lindl.) Schott.]、木荷[SchimasuperbaGardn. et Champ.]、楓香(Liquidambarformosana)，以殼斗科樹種占優(yōu)勢，除福建青岡外，主要優(yōu)勢樹種為米櫧，在1200 m2內(nèi)，總株數(shù)564株，米櫧胸徑>5 cm，多度達(dá)108株，其中胸徑>20 cm米櫧林有27株，米櫧最大胸徑達(dá)60.8 cm，同樣枝繁葉茂，主干通直、圓滿。古福建青岡周邊分布著較多的米櫧，表現(xiàn)出較好的種間聯(lián)結(jié)。整個群落中常綠闊葉樹種占個體總數(shù)的89.2 %(表4)，中小高位芽樹種占83.2 %，小型葉占81.2 %，具有中亞熱帶常綠闊葉林的明顯特征。

表3 梅列棕南古福建青岡群落組成(1200 m2)

表4 梅列棕南古福建青岡喬木層樹種組成(1200 m2)

5 討論

福建青岡為中亞熱帶珍貴樹種，其古樹也是天然的種質(zhì)資源基因庫。由計算可得，A、B兩株福建青岡樹齡均在百年以上，應(yīng)列為古樹。雖然迄今為止，A、B這二株古福建青岡樹勢依然旺盛，但隨著樹齡增大，自身生理機(jī)能與代謝能力必然下降，樹勢必然減弱，且這二株古福建青岡樹形高大，又處于隘口，應(yīng)該加強(qiáng)樹體保護(hù)，防止風(fēng)折和有害生物危害。

林木生長狀況可以反映樹體的活力狀況，不僅能夠表達(dá)樹種經(jīng)濟(jì)和景觀價值，而且可以反應(yīng)林木健康狀況。龍?zhí)旆虻萚13]把古樹生長勢劃分為五級。枝繁葉茂，生長正常為“旺盛”，無自然枯損、枯梢，但生長漸趨停滯為“一般”；自然枯損，樹體殘缺、腐損，長勢低下為“較差”；主枝及整體大部分枯死、孔干、根腐、少量活枝為“瀕危”。由表1、表2可得，二株古福建青岡具有較高產(chǎn)量積累，且主干明顯，樹冠圓滿，自然整枝能力一般，表明具有一定的耐陰性，即福建青岡作為珍貴闊葉用材林培育是可行的，且樹姿優(yōu)美。A株和B株都枝繁葉茂，生長正常，未發(fā)現(xiàn)中空或腐朽，無較大枝條枯死，判定A、B二株古福建青岡生長勢處于一般狀態(tài)，需要保護(hù)但無須采取特殊管護(hù)措施。

種類組成是植物群落最基本的特征之一[15]。福建青岡是中亞熱帶常綠闊葉林的組成樹種。從林木個體大小判斷，福建青岡可能是該林分最早或較早落戶的樹種?？梢哉J(rèn)為，福建青岡早期生長所形成的森林環(huán)境為米櫧、青岡櫟的入侵，提供了適宜的生長棲息地，這與它們生物學(xué)特性相吻合。

從表3中也可以看出，在灌木層，樹種豐富度、多度分別為134種、1362株，均高于上層林，分別比喬木層豐富度增加5%，多度增加5%，表明混生古福建青岡林分林下植被發(fā)育良好，有利于林下植被的發(fā)育，這與彭少麟等[16]認(rèn)為在正常發(fā)展的亞熱帶森林內(nèi)，林冠層下面能夠容納較多的物種，從而具有較高的物種多樣性相吻合。灌木層主要樹種有米櫧、苦櫧、青岡、木荷、蚊母樹(Distyliumracemosum)、石櫟(Lithocarpusglaber)、木莢紅豆樹(Ormosiaxylocarpa)、毛冬青(IlexpubescensHook. et Arn.)、潤楠(MachiluspingiiCheng ex Yang)、烏飯(Vacciniummandarinorum)等樹種，以米櫧多度最高，但未發(fā)現(xiàn)有福建青岡I～I(xiàn)V級林木。從種群個體大小結(jié)構(gòu)和種群類型分析，福建青岡僅有V級林木種群，缺I～I(xiàn)V級林木的種群，按照曲仲湘種群類型劃分，該群落中福建青岡為老衰種群，在群落演替過程中將被米櫧等樹種替代，為了有效保護(hù)這二株古福建青岡，對相鄰影響其生長的林木在必要時，適當(dāng)進(jìn)行清理，以釋放空間。古福建青岡在群落中種群個體大小結(jié)構(gòu)和種群類型，與福建青岡長期生長發(fā)育所形成的種子無后熟休眠，種子一成熟就發(fā)芽，甚至部分成熟種子在樹上已經(jīng)萌發(fā),加上種子萌發(fā)時胚根早出、細(xì)長，出葉時間又晚，同時福建青岡雖然早期稍耐陰，隨著林齡增大，需要較多光照，屬于中性偏陽樹種有關(guān)。福建青岡在充分郁閉的林分內(nèi)難以成長，無法進(jìn)入上層林，而逐漸被淘汰。要發(fā)展和保育福建青岡這一具有獨(dú)特生物學(xué)特性的樹種，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_，人為育苗造林是科學(xué)合理的經(jīng)營措施。米櫧、苦櫧I-V級林木種群均有，屬于成熟種群，群落順向演替為常綠闊葉林明顯。

6 結(jié)論

梅列棕南A、B二株福建青岡均為百年以上古樹。研究結(jié)果表明：古福建青岡生長狀況良好，無腐損空洞，生長勢屬一般狀態(tài)?；焐鸥＝ㄇ鄬郝湮锓N組成多樣，具有中亞熱帶常綠闊葉林特征。福建青岡種群個體大小結(jié)構(gòu)僅具V級，屬老衰種群，米櫧、苦櫧I-V級林木種群均存，屬于成熟種群，群落明顯順向演替為常綠闊葉林。