滄源佤族自治縣古茶樹資源多樣性分析

唐 杰，楊煊禹，李紹華，劉曉慧，梁名志，劉丹丹

（1云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，昆明 650091；2云南農(nóng)業(yè)大學(xué)龍潤普洱茶學(xué)院，昆明 650091；3云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，云南勐海 666200）

0 引言

古茶樹指分布于天然林中的野生古茶樹及其群落、半馴化的人工栽培的野生茶樹和人工栽培的百年以上的古茶樹群落[1]。云南是古茶樹的發(fā)源地，臨滄作為云南第二大茶葉產(chǎn)區(qū)，古茶樹資源儲量豐富[2-3]，滄源佤族自治縣是古茶樹原產(chǎn)地之一[4]。對古茶樹資源進(jìn)行精確測量，建立古茶樹資源檔案庫逐漸成為熱點研究方向。劉亞軍等[5]指出，古茶樹是未來茶樹育種與開發(fā)新產(chǎn)品的重要基因資源，同時茶樹在長期生長發(fā)育過程中產(chǎn)生了許多亞種和變種，需要對各類茶樹品種進(jìn)行大范圍準(zhǔn)確調(diào)查統(tǒng)計[6]。2010年云南省古茶樹資源調(diào)查工作正式啟動，多位學(xué)者對云南省西雙版納州[7]、普洱市[8]、德宏州[9-10]、臨滄市云縣[11-12]、楚雄州[13-14]、文山州[15]等地古茶樹資源調(diào)查結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)描述，根據(jù)調(diào)查所得質(zhì)量性狀、表型性狀數(shù)據(jù)對古茶樹資源進(jìn)行遺傳系數(shù)與變異系數(shù)等分析，為古茶樹資源保護(hù)利用提供了參考。臨滄茶區(qū)近年來茶葉生產(chǎn)面積與產(chǎn)值穩(wěn)居全省第一，而滄源佤族自治縣作為臨滄市重要的產(chǎn)茶縣之一，具有重要生產(chǎn)地位[16]。但是目前對滄源佤族自治縣古茶樹資源情況的調(diào)查僅有簡單提及，需要對滄源佤族自治縣古茶樹性狀以及保護(hù)利用狀況進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查。筆者以滄源佤族自治縣42 個調(diào)查點古茶樹單株為研究內(nèi)容，利用實地調(diào)查方法對古茶樹資源遺傳多樣性進(jìn)行分析，以期為古茶樹資源保護(hù)提供新思路，助力茶樹種質(zhì)資源創(chuàng)新，促進(jìn)古茶樹資源充分合理利用。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查時間與材料

2019 年11 月對滄源佤族自治縣內(nèi)糯良村、單甲鄉(xiāng)、勐省鎮(zhèn)、芒卡鎮(zhèn)、班洪鄉(xiāng)、勐董鎮(zhèn)、勐角鄉(xiāng)、巖帥鎮(zhèn)、班老鄉(xiāng)以及勐來鄉(xiāng)范圍內(nèi)共42個調(diào)查點內(nèi)的634株古茶樹單株進(jìn)行調(diào)查。

1.2 古茶樹測定方法

利用實地調(diào)查的方法對古茶樹地徑、胸徑、主干高、樹高、南北冠幅、東西冠幅進(jìn)行測定記錄。利用測高器測定古茶樹樹高、主干高，利用米尺測量古茶樹單株離地面30、130 cm 處徑圍后換算成地徑、胸徑進(jìn)行記錄，通過米尺多次測量正午時分古茶樹單株陽光投影面積，取平均值后確定古茶樹的南北、東西冠幅。通過數(shù)碼相機記錄茶樹形態(tài)特征并加以整理，生長狀況以目測方法確定。參考2010—2017 年云南省古茶樹資源普查數(shù)據(jù)，確定古茶樹單株樹齡。

1.3 遺傳多樣性分析方法

利用SPSS 22軟件根據(jù)離差平方和法完成古茶樹單株表型性狀聚類分析，利用Excel完成平均值、變異系數(shù)計算、單株平均性狀值統(tǒng)計、17 株典型古茶樹單株分布位置與保護(hù)情況統(tǒng)計。根據(jù)張倩男等[17]的方法，計算Shannon-Wiener指數(shù)，如式(1)。

式中，Pi是某性狀第i個級別材料數(shù)占總材料數(shù)的百分比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件統(tǒng)計結(jié)果分析古茶樹單株性狀平均狀況和17株古茶樹變異系數(shù)及繪制各鄉(xiāng)鎮(zhèn)古茶樹單株數(shù)量圖，ArcMap 10.2軟件標(biāo)注古茶樹單株地理位置分布。

2 結(jié)果與分析

2.1 古茶樹分布及樹體形態(tài)特征

2.1.1 分布特點 滄源佤族自治縣內(nèi)634株古茶樹主要分布在林地與耕地之中，分布海拔范圍為737～2484 m之間，平均分布海拔為1625 m。96 株單株分布在南坡，14株分布在西南坡，14株分布在東南坡，陽坡分布株數(shù)占比為19.6%。以地理位置劃分，2種古茶樹總體上呈小聚落形態(tài)分布，大理茶集中于中部地區(qū)，普洱茶品種在除西北部芒卡鎮(zhèn)外的其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布，主要分布在糯良鄉(xiāng)、班老鄉(xiāng)、勐來鄉(xiāng)、單甲鄉(xiāng)、勐角鄉(xiāng)、班洪鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，各地分布單株數(shù)分別占總株數(shù)的22.9%、19%、12.9%、11%、10.7%、10.4%（圖1）。通過整合42個分布點的實地調(diào)查結(jié)果，繪制得出634 株古茶樹單株地理位置分布圖（圖2）。

圖2 滄源佤族自治縣古茶樹單株地理位置分布圖

2.1.2 形態(tài)特征 根據(jù)張宏達(dá)所用茶組植物分類方法[18-19]，將滄源佤族自治縣古茶樹種類分為大理茶(C.taliensis)與普洱茶(C.assamica)2 種。大理茶樹姿開張、分枝密、葉型呈長橢圓形、葉質(zhì)硬、葉背絨毛較少、花柱多為5 裂；而普洱茶樹姿直立、分枝稀、葉型呈長橢圓形、葉質(zhì)硬、葉背絨毛較少、花柱多為3 裂（圖3）。古茶樹單株生長范圍內(nèi)土壤類型以紅壤和赤紅壤為主，土層深厚。634 株調(diào)查樣本中，有137 株生長勢較強、455 株生長勢中等、42 株生長勢弱，分別占比21.6%、71.8%、6.6%。

圖3 滄源佤族自治縣古茶樹外貌與特征

2.2 古茶樹遺傳多樣性分析

本次調(diào)查范圍內(nèi)所統(tǒng)計到的滄源佤族自治縣古茶樹單株根據(jù)來源劃分可分為野生型與栽培型，野生型有84 株，栽培型550 株。42個調(diào)查點采集的樣本中班老鄉(xiāng)帕浪村古茶樹資源最為豐富，儲量達(dá)到100株?？h內(nèi)有200 a樹齡以上單株57株，300 a樹齡及以上有38株，400 a 樹齡及以上有24 株，500 a 樹齡及以上有17株。42個分布點古茶樹資源單株性狀差異較大，地徑范圍在15.786～60.000 cm之間，平均地徑26.729 cm；胸徑范圍為2.880～41.000 cm，平均胸徑18.816 cm；平均主干高1.184 m，平均樹高5.655 m，平均冠幅2.931 m（表1）。對17 株500 a 以上樹齡的典型單株進(jìn)行進(jìn)一步分析，其6 個表型性狀變異系數(shù)的平均值為46.505%，其中主干高變異系數(shù)最大，為81.558%，南北冠幅變異系數(shù)最小，為29.730%。Shannon-Wiener 指數(shù)(H′)采用張倩男等[17]、劉珮君等[20]的方法進(jìn)行計算，17 株500 a 以上樹齡古茶樹單株性狀Shannon-Wiener指數(shù)在0.873～1.858 之間，平均值為1.424，H′＞1 的性狀有地徑、胸徑、主干高、南北冠幅、東西冠幅，說明17株典型單株的性狀存在較大的遺傳多樣性（表2）。根據(jù)牛素貞等[21]所用方法對42 個調(diào)查點古茶樹單株表型性狀進(jìn)行聚類分析，在歐氏距離15處42個調(diào)查點古茶樹單株性狀明顯分為3 類，第1 類包括01、02、03、04、05、09、10、11、12、14、15、16、17、19、21、22、23、25、26、27、28、29、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42，滄源縣轄區(qū)內(nèi)四鎮(zhèn)六鄉(xiāng)皆有分布；第2類包括7、8、13、18、20、30、31，主要分布在單甲鄉(xiāng)單甲村、單甲鄉(xiāng)嘎多國有林、芒卡鎮(zhèn)湖廣村、班洪鄉(xiāng)富公國有林、勐董鎮(zhèn)芒告大山國有林、巖帥鎮(zhèn)東米村、巖帥鎮(zhèn)建設(shè)村；第3 類包括6、24，分布在單甲鄉(xiāng)單甲國有林與勐董鎮(zhèn)永和社區(qū)，各地區(qū)古茶樹單株無明顯地域特征（圖4）。

表1 滄源佤族自治縣42個調(diào)查點古茶樹資源單株性狀

表2 滄源佤族自治縣17株古茶樹變異系數(shù)與Shannon-Wiener指數(shù)

圖4 42個調(diào)查點古茶樹單株表型性狀聚類圖

2.3 古茶樹保護(hù)利用分析

滄源佤族自治縣古茶樹資源總體保護(hù)程度一般，有74株保護(hù)完好、259株保護(hù)較好、279株破壞輕微、22株遭到嚴(yán)重破壞，分別占總數(shù)的11.7%、40.9%、44%、3.4%。220 株單株并無管護(hù)措施，6 株管護(hù)措施無效，111株單株的管護(hù)措施基本有效，其余297株管護(hù)措施良好。17株500 a以上樹齡古茶樹分布在1866～2451 m海拔范圍之間，土壤類型多為紅壤，總體長勢良好，靠近居民生活區(qū)古茶樹普遍得到較好保護(hù)，而國有林內(nèi)古茶樹資源缺乏專人看護(hù)導(dǎo)致出現(xiàn)一定程度的破壞（表3）。生產(chǎn)利用方面，滄源佤族自治縣古茶樹單株2019年茶葉總產(chǎn)量為2563.05 kg，其中春茶產(chǎn)量為1364.25 kg、夏茶產(chǎn)量為710.1 kg、秋茶產(chǎn)量為488.7 kg，茶葉總產(chǎn)值為125.97萬元，平均每千克鮮葉產(chǎn)值491.5元。

表3 滄源佤族自治縣17株500 a樹齡以上典型古茶樹單株分布位置與保護(hù)情況

3 結(jié)論

本研究通過實地調(diào)查方法，對云南省臨滄市滄源佤族自治縣古茶樹資源分布狀況、單株性狀與保護(hù)利用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果表明，滄源佤族自治縣共有古茶樹單株634株，班老鄉(xiāng)怕浪村古茶樹資源最為豐富，各地區(qū)古茶樹單株無明顯地域特征。17株500 a以上樹齡古茶樹單株的地徑、胸徑、主干高、樹高、冠幅等表型性狀變異系數(shù)平均值為46.505%，單株之間主干高度差異最大，南北冠幅差異最小，古茶樹單株的遺傳多樣性豐富。

4 討論

云南是古茶樹王國，是全世界古茶園及野生茶樹群落保存面積最大的地區(qū)之一[22]。云南省古茶樹資源主要分布于臨滄市、普洱市、西雙版納州等西南部地區(qū)[23]。本研究共調(diào)查統(tǒng)計得到臨滄市滄源佤族自治縣古茶樹單株634 株，其中野生型有84 株、栽培型550株，野生型與栽培型比例約為1:6.5。蔣會兵等[18]調(diào)查認(rèn)為，滄源縣主要分布的古茶樹種類為大理茶與大苞茶(C.grandibracteata)，與本研究結(jié)果略有差異。本調(diào)查中634 株古茶樹種類主要為普洱茶與大理茶，大理茶集中于中部地區(qū)，普洱茶品種在除西北部的其余地區(qū)均有分布。由于各樣本單株之間存在差異，可能導(dǎo)致不同批次調(diào)查結(jié)果不同，具體情況還需要更為精確的探究。

單株性狀方面，各調(diào)查地區(qū)古茶樹性狀差異較為明顯，地徑范圍為15.786～60 cm，胸徑范圍為2.88～41 cm，表型性狀變異系數(shù)平均值為46.505%，樹高與主干高變異幅度最大。Shannon-Wiener 指數(shù)在0.873～1.858 之間，平均值為1.424，相對于陶萍等[24]、陳濤林等[25]對臨滄市、文山市、普洱市、廣西柳州九萬山等地區(qū)古茶樹遺傳變異情況的研究結(jié)果，滄源縣古茶樹單株性狀存在更大的遺傳多樣性。根據(jù)聚類分析結(jié)果可將42 個調(diào)查點古茶樹資源分為3類，表型特征地緣關(guān)系不顯著，與遺傳多樣性分析結(jié)果一致。古茶樹長勢總體良好但保護(hù)程度一般，有6%的古茶樹資源長勢不佳，且受到破壞的古茶樹資源約占總量的45.11%，當(dāng)?shù)毓挪铇滟Y源保護(hù)措施實施仍不完善，茶農(nóng)經(jīng)常在春秋兩季的深夜采摘古茶樹，砍斷樹枝進(jìn)行采摘的現(xiàn)象屢見不鮮。

氣溫會影響茶樹體內(nèi)香氣成分組成與含量水平。適度的低溫條件下，茶樹會產(chǎn)生更多的香氣成分，且氨基酸成分分解較慢，更有利于提高茶葉產(chǎn)品的品質(zhì)[26]，而夏季由于氣溫較高，茶樹芽葉老化速度快，利用夏茶制成的茶葉產(chǎn)品具有較強的苦澀味，其產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)值大大低于春茶、秋茶[27-29]。滄源佤族自治縣古茶樹資源利用方面，夏秋茶產(chǎn)量占比為46.8%，這可能導(dǎo)致茶葉產(chǎn)量增長并未與產(chǎn)值形成顯著正向相關(guān)關(guān)系，夏秋季節(jié)茶樹未獲得適度休養(yǎng)而進(jìn)行大量采摘，反而會降低利潤價值更高的春茶產(chǎn)品品質(zhì)，該生產(chǎn)利用模式不利于滄源佤族自治縣古茶樹資源利用長期發(fā)展。

由于古茶樹資源的稀缺性以及古茶樹產(chǎn)品突出的營養(yǎng)保健屬性，相對于普通茶樹而言具有更高的市場開發(fā)價值[30-31]。通過走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)滄源縣古樹茶生產(chǎn)開發(fā)銷售市場較為混雜，茶葉生產(chǎn)銷售并沒有高效利用普洱茶發(fā)源地的優(yōu)勢，當(dāng)?shù)貜V泛存在野生老白茶、野生炭焙烏龍茶生產(chǎn)制作現(xiàn)象，部分從業(yè)者無法清楚區(qū)分野生型古樹茶與栽培型古樹茶、古樹茶與臺地茶的差別，僅以“野味”這一模糊概念區(qū)分，銷售人員普遍缺乏專業(yè)知識積累。依據(jù)提出的以上問題，筆者提出3點保護(hù)建議：（1）明確設(shè)立保護(hù)區(qū)域。相關(guān)政府工作人員要深入古茶園區(qū)開展古茶樹普查認(rèn)定、掛牌保護(hù)、執(zhí)法宣傳等工作，在古茶樹周圍地區(qū)進(jìn)行圈地保護(hù)，必要情況下建立防護(hù)網(wǎng)，提醒村民不可隨意破壞。（2）提高科研投入。當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)保護(hù)部門需要引入科學(xué)團(tuán)隊對其價值進(jìn)行進(jìn)一步研究，健全滄源佤族自治縣古茶樹檔案，建立古茶樹種質(zhì)資源庫、古茶樹基因庫等數(shù)據(jù)庫[32]。（3）打造“互聯(lián)網(wǎng)+古茶樹保護(hù)”新概念。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動下，產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)可以不斷創(chuàng)新，產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)形式[33]?；诠艠洳璀h(huán)境監(jiān)控、樹體生長、數(shù)據(jù)分析等多個層面的大數(shù)據(jù)，輔助管理人員完成種植維護(hù)管理、數(shù)據(jù)智能分析、綜合決策等工作。古茶樹資源具有特殊的文化、科研、精神價值，是滄源縣寶貴的物質(zhì)財富，當(dāng)?shù)毓挪铇滟Y源保護(hù)利用問題亟需有關(guān)部門采取更為有效的相關(guān)措施。