云浮市二級(jí)古樹分布特征與成因分析

姬曉曉，楊維芳*，張子達(dá)

（1.蘭州交通大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.地理國情監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用國家地方聯(lián)合工程研究中心，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省地理國情監(jiān)測工程實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070）

古樹是指樹齡在100年以上的樹木；名木是指稀有、名貴或具有歷史價(jià)值和紀(jì)念意義的樹木［1］。古樹作為一個(gè)城市的歷史文化名片，見證了城市的變遷。通過對(duì)古樹名木的保護(hù)和宣傳，可以提高當(dāng)?shù)氐奈幕諊?，使居民了解本地歷史文化，有助于加快城市和鄉(xiāng)村的生態(tài)文明進(jìn)程及園林景觀的建設(shè)，增加當(dāng)?shù)芈糜萎a(chǎn)業(yè)的文化底蘊(yùn)，助推經(jīng)濟(jì)發(fā)展［2-4］。2011年前多是紙質(zhì)收錄古樹名木信息，沒有數(shù)字地圖形式的備案，不能在城市規(guī)劃建設(shè)圖中明顯展示古樹的分布境況，增加了城市規(guī)劃及古樹名木保護(hù)的難度［5-6］。目前國內(nèi)對(duì)古樹名木的研究主要集中在調(diào)查、分級(jí)、評(píng)價(jià)、復(fù)壯措施等方面［7-10］。

根據(jù)中國共和國國務(wù)院新聞辦公室《城市古樹名木保護(hù)管理辦法（2020年）》第一條，為切實(shí)加強(qiáng)城市古樹名木的保護(hù)管理工作，制定辦法。為提高古樹名木登記及保護(hù)效率，各研究人員利用新的技術(shù)助力名木古樹保護(hù)工作。古樹研究與ArcGIS相結(jié)合，可以對(duì)古樹保護(hù)與研究提供更科學(xué)的技術(shù)及決策支持［11-14］。經(jīng)查閱大量文獻(xiàn)后結(jié)合人文背景和種屬進(jìn)行成因分析較少，為了助力廣東省云浮市古樹保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)，運(yùn)用測繪與地理技術(shù)研究云浮市的古樹分布情況，從文化背景、人口密度、環(huán)境方面來研究云浮市古樹的分布特征及其成因。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域

云浮市隸屬廣東省，位于北緯22°22'～23°19'，東經(jīng)111°03'～112°31'的范圍內(nèi)，云浮市春季雨水偏多，氣溫偏低；夏季雨水充足，氣溫偏高，局地性暴雨洪澇導(dǎo)致一些災(zāi)情；秋季雨水明顯偏多，氣溫偏高；冬季雨水偏少，氣溫偏高，屬暖冬。云浮市平均氣溫22.5℃，平均降水1 578.6 mm，其平均海拔為150 m。

1.2 研究對(duì)象

2020《城市古樹名木保護(hù)管理辦法》第四條：古樹名木分為一級(jí)和二級(jí)。凡樹齡在300年以上，或者特別珍貴稀有，具有重要?dú)v史價(jià)值和紀(jì)念意義，重要科研價(jià)值的古樹名木，為一級(jí)古樹名木；其余為二級(jí)古樹名木［15］。根據(jù)云浮市人民政府門戶網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，該市共有198棵二級(jí)古樹，分布情況如圖1所示。樹種分別為荔枝（Litchi chinensis）、龍眼（Dimocarpus longan）、楓香樹（Liquidambar formosana）、格木（Erythrophleum fordii）、榕樹（Ficus macrocarpa）、紅黎（Castanopsis hystrix）、樟樹（Cinnamonum camphora）、風(fēng)流果（Lithocarpus pachylepis）、海紅豆（Adenanthera pavonlna）、人面子（Dracontomelon duperreanum）、木棉（Bombax ceiba）、芒果（Mangifera indica）、見血封喉（Antiaris toxicaria）、海南粗榧（Cephalotaxus hainanensis）、烏柏（Sapium sebiferum）、倒吊筆（Wrightia pubescens.）、紅椿（Toona ciliate）、木竹子（Garcinia multiflora）、羅漢杉（Podocarpus macrophyllus）、山棗（Ziziphus montana）、桂花（Osmanthus fragrans）等。云浮市的二級(jí)古樹多數(shù)位于村落及旅游景點(diǎn)內(nèi)，且生長狀況良好。

圖1 云浮市二級(jí)古樹分布圖Fig.1 Second-level ancient tree distribution map of Yunfu City

2 研究方法

2.1 泰森多邊形面積大小變異系數(shù)

空間分布類型分析可以反映云浮市級(jí)古樹之間的空間分布相關(guān)性和空間集聚特征，表達(dá)式為：

式中，CV為多邊形變異系數(shù)，S為多邊形面積標(biāo)準(zhǔn)差，X為多邊形面積平均值。

2.2 地理集中指數(shù)

此模型的地理意義為定義空間要素（或事物）的空間集中性或離散程度，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為［16］：

式中，G表示的是云浮市二級(jí)古樹的地理集中指數(shù)；Xi是指第i個(gè)地級(jí)縣二級(jí)古樹的分布量；T為云浮市二級(jí)古樹的總數(shù)；W為云浮市縣的總個(gè)數(shù)。

2.3 核密度分析

核密度估計(jì)法能夠根據(jù)輸入要素計(jì)算整個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)聚集狀況，重點(diǎn)反映一個(gè)核對(duì)周邊的影響強(qiáng)度。其公式為［17］：

式中，F(xiàn)(X)為核密度估計(jì)值，n是云浮市二級(jí)古樹的個(gè)數(shù)，h是帶寬；(X-Xi)表示估計(jì)點(diǎn)X到事件Xi處的距離，為核函數(shù)（非負(fù)、積分為1，符合概率密度性質(zhì)，并且均值為0）［17］。

3 云浮市二級(jí)古樹空間分布特征分析

3.1 空間分布類型

云浮市古樹資源在空間上的分布屬于點(diǎn)狀要素的分布，且點(diǎn)狀分布趨于集中，這與該方法應(yīng)用于居民點(diǎn)所呈現(xiàn)出的均勻、隨機(jī)、聚集等分布類有相似規(guī)律［14］。泰森多邊形面積隨點(diǎn)聚集分布而發(fā)生變化，因此可用泰森多邊形面積的變異系數(shù)CV值來衡量多邊形的面積的變化程度，CV值的大小可以反映云浮市古樹的分布類型，云浮市境內(nèi)二級(jí)古樹的空間分布相關(guān)性及空間集聚特征可以通過CV值判斷［18］。CV值小于33%時(shí)，說明點(diǎn)要素的空間分布類型為均勻分布；CV值在33%與64%之間，說明點(diǎn)要素的空間分布類型時(shí)隨機(jī)分布；CV值大于64%時(shí)，點(diǎn)要素的空間分布類型為聚集分布［17］。云浮市二級(jí)古樹的CV值為67%，參考變異系數(shù)劃分參考值可以判斷云浮市二級(jí)古樹呈現(xiàn)聚集分布。

3.2 空間分布集中程度

地理集中指數(shù)G值在0和100之間，且與云浮市二級(jí)古樹的集中程度呈正相關(guān)關(guān)系，G值越大，表明沿二級(jí)古樹分布越集中；反之，說明越分布分散［19］。計(jì)算地理集中指數(shù)得G=52%，均勻分布狀態(tài)下的云浮市二級(jí)古樹的地理集中指數(shù)為50%，實(shí)際所得地理集中指數(shù)G大于均勻分布的地理集中指數(shù)，表明云浮市的二級(jí)古樹分布較為集中。

3.3 空間分布密度

使用ArcGIS中的核密度分析工具，根據(jù)概率理論可以分析出，可得到點(diǎn)要素的發(fā)生概率［17］。在鄉(xiāng)村旅游和林業(yè)領(lǐng)域中頻繁使用ArcGIS核密度工具。因此使用核密度分析工具分析云浮市二級(jí)古樹坐標(biāo)來尋找古樹分布上的聚集區(qū)，可以獲取云浮市二級(jí)古樹的分布特征，如圖2所示。

圖2 云浮市二級(jí)古樹密度分布圖Fig.2 Map of the density of the second-level ancient trees in Yunfu City

結(jié)果顯示云浮市的二級(jí)古樹的分布主要集中云浮市的新興縣的西北地區(qū)以及云城區(qū)西南部近鄰新興縣的地區(qū)，在新興縣的新城鎮(zhèn)和王崗鎮(zhèn)尤其緊密，在羅定市北部的連州鎮(zhèn)以及南部的分界鎮(zhèn)、西南部的南渡鎮(zhèn)。云城區(qū)的二級(jí)古樹多聚集于安塘街道與腰古鎮(zhèn)，且聚集在安塘街道古寵村的二級(jí)古樹全都為丹荔。如果加強(qiáng)開發(fā)這一資源，對(duì)古寵村鄉(xiāng)村旅游有促進(jìn)作用。

4 二級(jí)古樹分布特征的成因分析

云浮市二級(jí)古樹的分布成因主要受到氣候、海拔、降水量、人口密度、歷史文化等幾個(gè)方面。其中氣候、海拔、降水量等地域因素對(duì)古樹的分布特征是很大一部分影響，但人口密度及人文等因素仍是不可忽略的一部分。

4.1 地理因素與二級(jí)古樹分布

云浮市的新興縣境處在北回歸線以南，距海洋最近點(diǎn)100 km，亞熱帶季風(fēng)氣候［20］。地勢西南高，東北低，海拔多在500 m以上，縣內(nèi)有一級(jí)支流一條、二級(jí)支流和三級(jí)支流都是三支，日照充足，不難發(fā)現(xiàn)在此地存活下來的古樹大多是喜愛陽光、高濕度、高溫度且的榕樹、荔枝之類的。根據(jù)珠江水利工程總局1956年印制《珠江流域主要巖石分布圖》資料，新興縣西北，簕竹河中、下游屬石英砂巖，大南河、回龍河及簕竹河葉坑以上屬花崗巖，因此新興縣的二級(jí)古樹主要聚集在南側(cè)巖石較少區(qū)域。郁南縣位于北回歸線以南，日照強(qiáng)度大，接受太陽輻射比較多，擁有大小支流15條，森林較多，木材含量豐富。因此郁南縣里的二級(jí)古樹大部分是楓香樹、荔枝、榕樹、樟樹等喜歡溫暖濕潤氣候的樹木。這也反映可能近二百來年該地區(qū)的氣候突變的可能性比較小。云安區(qū)二級(jí)古樹數(shù)量最小且分散的原因是該區(qū)內(nèi)丘陵遍布全區(qū)各鎮(zhèn)，占土地面積總面積的93%，且地層主要是鈣質(zhì)巖、條帶狀大理石、灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖等。

4.2 人口密度與二級(jí)古樹分布

根據(jù)云浮市的《統(tǒng)計(jì)年鑒2020》中的人口統(tǒng)計(jì)可知郁南縣約有37萬人，人口密度為188人/km2，羅定市約有94萬人，人口密度為403人/km2，云安區(qū)約有24萬人，人口密度為195人/km2，新興縣約有43萬人，人口密度為282人/km2，云城區(qū)約有41萬人，云城區(qū)人口密度為333人/km2。由上述數(shù)據(jù)可知，除郁南縣、云安區(qū)外，云浮市二級(jí)古樹的數(shù)量隨著人口密度的增大而減少。

這表明人口的增多與城市的規(guī)劃變遷影響了古樹的生長，這體現(xiàn)了古樹保護(hù)宣傳立法的重要性，也為未來古樹的保護(hù)提供了方向。

4.3 人文因素與二級(jí)古樹分布

羅定市的二級(jí)古樹三個(gè)聚集區(qū)分別為西部的加益鎮(zhèn)、北部的附城街道、南部的分界鎮(zhèn)。加益鎮(zhèn)的居民認(rèn)為紅椿具有辟邪的功效，且認(rèn)為古榕樹有求子保平安的功效，出于紅椿、古榕樹崇拜及保護(hù)，在修建道路和房屋時(shí)會(huì)避開這些古樹，因此聚集在加益鎮(zhèn)的榕樹、紅椿被保護(hù)的很好。91.3%的芒果古樹聚集在附城街道，由縣志得知芒果樹是在兩百年前由當(dāng)?shù)厝藦哪涎髱Щ貋淼?，又因?yàn)槊⒐鹈馈⒐麡淙紵龝r(shí)濃煙較大，木質(zhì)偏軟，不適合做家具，因此芒果樹和荔枝樹被保護(hù)的較好。

荔枝古樹有34%分布在云浮市新興縣，除了符合荔枝的生長條件之外，通過查詢當(dāng)?shù)氐目h志發(fā)現(xiàn)荔枝是明永樂四年進(jìn)士黎常從福建引進(jìn)狀元紅荔枝培育成新品，后發(fā)現(xiàn)味甘核小，被引為貢品。因此荔枝開始在云浮市廣范圍種植。由于氣候原因在新興縣及羅定市廣泛分布。

5 結(jié)論與討論

從泰森多邊形CV值和地理集中指數(shù)來看，云浮市的二級(jí)古樹呈現(xiàn)聚集集中分布。從核密度分析中可知云浮市二級(jí)古樹集中分布于新興縣的西北地區(qū)以及云城區(qū)西南部近鄰新興縣的地區(qū)、云城區(qū)的安塘街道與腰古鎮(zhèn)、羅定市北部。云浮市二級(jí)古樹的分布特征與地理因素密切相關(guān)。除此之外，結(jié)合國家統(tǒng)計(jì)局的人口數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示除云安區(qū)和郁南縣外，人口越少古樹的分布數(shù)量越多。這說明人類的活動(dòng)與城市化進(jìn)程對(duì)古樹分布特征產(chǎn)生了較大影響。

調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，廣東省云浮市共有198棵二級(jí)古樹，大多是榕樹、荔枝、樟樹、芒果，其中荔枝和榕樹各48棵，各占云浮市所有古樹的21.8%，芒果為11.7%，樟樹為8.1%。這與人文因素有較大的相關(guān)性。芒果和荔枝古樹存活比例較高，是由于具有可食用價(jià)值且適應(yīng)力強(qiáng)。當(dāng)?shù)貧v史和文化風(fēng)俗認(rèn)為紅椿和榕樹具有求子辟邪的作用，因此在砍伐和修建房子、道路會(huì)避開此類樹木。

由于缺乏旅游與經(jīng)濟(jì)學(xué)知識(shí)，未能將古樹深層次的旅游價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值發(fā)掘出來，社會(huì)上對(duì)古樹的果實(shí)及深加工產(chǎn)品的喜愛度很高，希望當(dāng)?shù)卣苌顚哟蔚陌l(fā)掘古樹的深層價(jià)值，利用古樹的歷史文化價(jià)值創(chuàng)收，為古樹的保護(hù)管理以及合理使用提供經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。