貴州5種古茶樹徑向生長規(guī)律初步研究

羅俊，袁叢軍，戴曉勇，徐東，胡勝，方忠艷

(1.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴州 貴陽550005；2.銅仁市林業(yè)局，貴州 銅仁 554300；3.習(xí)水縣林業(yè)局，貴州 習(xí)水 564600；4.興義市林業(yè)局，貴州 興義 562400)

古茶樹通常是指自然生長或栽培百年以上的茶樹，包含了茶組植物(Sect.Thea(L.)Dyer in Hook.)的野生種、半野生種和栽培種等各類型茶樹資源[1-3]。中國古茶樹有橫斷山脈分布區(qū)、滇桂黔分布區(qū)、滇川黔分布區(qū)、南嶺山脈分布區(qū)等四大分區(qū)[4]，西南地區(qū)被認為是茶樹的原產(chǎn)地和起源中心[5]。貴州地處中國西南部高原山地，擁有豐富的古茶樹資源，是中國古茶樹集中分布的主要地區(qū)之一[6]。隨著消費市場對古茶樹的青睞，人們期望了解茶樹的真實樹齡。目前針對該物種的相關(guān)研究多集中于資源分布[7-11]、形態(tài)特征[12]、多樣性評價[13-16]等方面，對于古茶樹徑向生長規(guī)律的研究鮮有報道。

依據(jù)《古樹名木鑒定規(guī)范》(LY /T2737-2016)[17]，樹齡是古樹鑒定的唯一標準，其中列舉了6種樹齡鑒定的方法：訪談估測法(類推法)、文獻追蹤法、樹木年輪法(年輪鑒定法、年輪與直徑回歸估測法)、針測儀鑒定法、CT掃描測定法、碳-14測定法[17-19]。這些方法各有優(yōu)缺點，基于年輪計數(shù)的樹齡判定方法得到人們的普遍認同[20]。

本文采用準確度高、簡單易行的樹木年輪法，以貴州主要分布的5種古茶樹為研究對象，通過各年輪段的測量，了解其生長規(guī)律，建立樹齡與樹干直徑的函數(shù)模型，為今后開展快速準確的古茶樹樹齡鑒定提供研究案例。

1 材料與方法

1.1 研究地點與環(huán)境

樣本于貴州省境內(nèi)采集，涉及遵義市(習(xí)水縣、桐梓縣、務(wù)川縣)、黔西南州(興義市、普安縣)、安順市(普定縣)、銅仁市(沿河縣)等地。海拔范圍為744～2000 m，年均降水量為1100～2600 mm，年均氣溫為 13～18 ℃。采集地點具有一定的代表性，環(huán)境氣候類型多樣，古茶樹樣本差異性較大。主要采集大廠茶(Camelliatachangensis)、禿房茶(C.gymnogyna)、疏齒禿房茶(C.gymnogynavar.remotiserrata)、茶(C.sinensis)、普洱茶(C.sinensisvar.assamica)等5種貴州主要分布的物種，每類物種取樣1株(見表1)。

表1 茶樹樣本所處環(huán)境基本信息

1.2 生長過程測定

本試驗中的樣本均為古茶樹，基于保護茶樹的原則，取樣時選擇已死亡的茶樹，沿茶樹基部截取樹干后取厚度約2 cm的木段，用80～1200目砂紙將茶樹橫截面打磨光滑。以茶樹髓心為中心，進行四等分，長度為髓心至樹皮，寬度約8 mm的樣本，經(jīng)切割后得到4個方向的樣本。用掃描儀掃描樣本(掃描分辨率800 dpi)，利用圖像處理軟件測定年輪寬度。

1.3 樣木生長過程分析

參照周祖洪[21]的方法，計算各種古茶樹徑向平均生長量、連年生長量，建立線性回歸模型。應(yīng)用Excel 2007版軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 徑向生長過程

對采集的5種古茶樹樣本進行分析，從圖1可知，90 a的茶樹樹輪直徑范圍在9.4 ～17 cm之間，平均值為12.55 cm，每年樹輪直徑增長量平均值為0.13 cm；110 a的疏齒禿房茶樹輪直徑范圍在7.6～16.6 cm之間，平均值為12.25 cm，每年樹輪直徑增長量平均值為0.11 cm；40年的普洱茶樹輪直徑范圍在5.8～10 cm之間，平均值為7.48 cm，每年樹輪直徑增長量平均值為0.75 cm；40年的禿房茶樹輪直徑范圍在4.3～6.1 cm之間，平均值為5.45 cm，每年樹輪直徑增長量平均值為0.14 cm；60年的大廠茶樹輪直徑范圍在13.4～15.6 cm之間，平均值為14.36 cm，每年樹輪直徑增長量平均值為0.24 cm。

圖1 不同物種古茶樹徑向生長過程

2.2 平均生長量和連年生長量

為了便于分析，取平均值研究古茶樹徑向生長規(guī)律。通過計算平均生長量和連年生長量，可以看出(圖2)，茶徑向平均生長量在1～25 a呈增長趨勢，在25 a時達到最大值0.21 cm，25 a開始呈下降趨勢，至65 a之后下降幅度趨于平緩，茶徑向連年生長量在生長初期增長較快，第25 a時達到最大值0.22 cm，此后總體呈下降趨勢。疏齒禿房茶徑向平均生長量與連年生長量總體上變化不大，在0.11 cm上下較小程度浮動。普洱茶徑向平均生長量總體上變化不大，在0.18 cm上下較小程度浮動。而連年生長量則浮動較大，在35 a時達到最大值0.27 cm，但總體仍然在0.2 cm上下浮動，故與平均生長量時有相交。禿房茶徑向平均生長量一直呈下降趨勢，至35 a時趨于平緩。禿房茶徑向連年生長量亦呈下降趨勢，但在10～20 a間略有上升，與平均生長量相交，至20 a之后便急速下降。大廠茶徑向平均生長量在1～10 a呈增長趨勢，在10 a時達到最大值0.38 cm，15 a時開始呈下降趨勢，至50 a之后下降幅度趨于平緩，其徑向連年生長量在生長初期增長較快，第10 a時達到最大值0.4 cm，此后總體呈下降趨勢，但在25～40 a間有一次大的波動，3 a時出現(xiàn)了明顯的生長高峰，應(yīng)該是該時間段突發(fā)極端氣候，導(dǎo)致水分不均造成的。

圖2 不同物種古茶樹徑向連年生長量與平均生長量

2.3 樹齡與樹輪直徑生長的關(guān)系

統(tǒng)計不同物種古茶樹樹齡與樹輪直徑的數(shù)據(jù)，通過繪制散點圖，進行線性回歸，從而建立古茶樹樹齡和樹干直徑的函數(shù)模型(詳見表2)。根據(jù)建立的函數(shù)模型，可以計算出，貴州古茶樹達到100 a時，其樹干直徑為11 cm，其中，茶樹干直徑為12 cm、疏齒禿房茶樹干直徑為9.5 cm、普洱茶樹干直徑為9.3 cm、禿房茶樹干直徑為7 cm、大廠茶樹干直徑為15 cm。

表2 古茶樹樹齡和樹干直徑的函數(shù)模型

3 結(jié)論

(1)貴州主要分布的5種古茶樹徑向增長年變化幅度較小，增長速度為普洱茶﹥大廠茶﹥禿房茶﹥茶﹥疏齒禿房茶。其中，茶樹輪直徑以每年0.13 cm遞增，疏齒禿房茶樹輪直徑以每年0.11 cm遞增；普洱茶樹輪直徑以每年0.75 cm遞增；禿房茶樹輪直徑以每年0.14 cm；大廠茶樹輪直徑以每年0.24 cm遞增。這可能與古茶樹各物種分布點的地理環(huán)境差異影響生長量的變化有關(guān)。

(2)貴州古茶樹樹齡和樹干直徑的函數(shù)模型：y = 4.0782ln(x)- 7.6759(R2=0.9588)。貴州古茶樹達到100 a時，其樹干直徑為11 cm，其中，茶樹干直徑為12 cm、疏齒禿房茶樹干直徑為9.5 cm、普洱茶樹干直徑為9.3 cm、禿房茶樹干直徑為7 cm、大廠茶樹干直徑為15 cm。