关于古树档案信息收集的建议

2019-04-19中国科学院大学中国科学院植物研究所宋馥杉

国土绿化 2019年3期

■中国科学院大学、中国科学院植物研究所宋馥杉

中国科学院植物研究所张齐兵

古树是指在人类历史发展过程中保存下来的、树龄在百年以上的树。全国绿化委员会《关于进一步加强古树名木保护管理的意见》（全绿字〔2016〕1 号）指出古树具有“科研、生态、社会、文化和经济”五个方面的价值。在实践中，政府积极推动对古树的建档和保护工作，古树研究学者对古树保护价值进行了诸多阐述，相关部门也开展了大量科普教育活动，公众对古树保护有了一定的积极性。然而，民众对古树保护价值的认识依然非常匮乏，许多古树档案中还缺乏对其价值体现的实质性内容。针对这一问题，我们以树木年轮学研究为例，重点阐述如何给古树档案充实科研价值的具体信息。

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古树的树龄信息

树龄是古树建档中的一项重要信息，是确定古树保护等级的依据。在实际操作中常通过查阅文献、走访当地居民获得树龄信息，更多的是依据经验，利用树干胸径和树龄的相关关系获得树龄。树木年轮是获得古树树龄最为直观的途径，使用树木年轮学方法可准确鉴定树木年龄。

运用树木年轮学方法鉴定古树树龄时需要使用树木生长锥钻取树芯样本。虽然很多保护界人士认为利用生长锥采样会对树木生长造成很大伤害，但是这其实是一个误解。首先，所采集的树芯样本中绝大部分木质部细胞均不再具有生理活动，活细胞仅仅是木质部外紧贴树皮的、面积不足0.2 平方厘米的薄薄一层形成层；其次，树干内部为对称解剖结构，细细的树芯对庞大树干结构功能的影响微乎其微；第三，相对于自然因素（大风、虫害等）对树木的损害，生长锥采样所造成的伤害几乎可以忽略；第四，使用生长锥采样在国际上已得到广泛认可和实践，并没有发现该方法对树木生长带来不利影响。而且，由此获得的树龄及树木生长数据对认识古树价值和制定相应的保护方案具有积极意义。

古树记载的生长健康变化信息

随着气候变化以及自然因素干扰的频繁发生，树木的生长也在时刻发生着变化，其变化过程被记录在树木年轮之中，因而通过树木年轮能够诊断树木的健康历史。当树木径向生长率显著低于平均生长率时，表明树木生长受到了抑制，反之则表明树木生长得到了释放。利用树木年轮数据判定树木生长过程中生长抑制和释放事件是认识树木健康状况变化的一种重要方法。

2018年6月，中国科学院植物研究所树轮研究组前往青藏高原三江源地区进行科考，于曲麻莱县约改镇岗当村（33°47′28″N, 96°7′47″E）采集了一棵大果圆柏老龄树的树木年轮样本，编号为QMGDb10。使用树木年轮学方法鉴定其树龄为646年，达到一级保护古树级别。从其树木年轮宽度时间序列中可以看出（图1），在过去的600年间，该树在16 世纪70年代到17 世纪初出现了明显的生长抑制现象，之后得到迅速释放。18 世纪50年代以及19 世纪20年代，树轮宽度均达到极低值，表明在这两个时间段内树木生长受到明显抑制。在过去的100年中，该树的生长处于正常波动状态，显示健康状况良好。

图1 青海省曲麻莱县约改镇岗当村大果圆柏(QMGDb10)树轮宽度时间序列

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古树记载的过去气候和环境变化信息

古树树轮（包括宽度、密度以及稳定性同位素信息）是指示气候和环境变化的重要生态指标。例如，对QMGDb10 大果圆柏树轮宽度与气候因子的相关分析发现，其生长与5—6月降水呈现最高的正相关关系，相关系数为0.33(n=60， p<0.05)。同时，与5—6月平均温度呈最高的负相关关系，相关系数为-0.38（n=60，p<0.05）。这可能是当5—6月降水不足时，大果圆柏气孔关闭而导致光合摄取碳降低，从而树木径向生长受到抑制。因此，QMGDb10 大果圆柏在16 世纪70年代到17 世纪初出现的生长抑制，18 世纪50年代以及19 世纪20年代树轮出现极低值，都极有可能是极端干旱气候所导致。

树轮密度是指树轮单位体积的重量，树轮晚材密度的变化很少受到生长季前的气候影响，因此树轮密度所记录的环境信息通常更加明确，是反映树木功能特征的重要指标之一。碳氢氧等稳定性同位素是树轮生态学研究中重要的测量指标，这些同位素通过光合作用和树木内部生理生化过程被固定在木质部细胞壁中，它们在树轮中的变化反映了树木生长的生理生态过程信息，是树轮宽度和密度研究的有效补充。除此之外，对古树树轮进行元素分析，能确定空气污染、土壤污染等时空特征，是评价人类活动对自然生态系统影响的重要指标。

古树反映的社会历史信息

历经千百年的古树是历史的见证，是特殊的文物，其年轮变化信息能够提供社会以及文化事件的自然背景，具有高度的社会价值和文化价值。例如，山西古县永乐乡范寨村一棵古柏的树干径向生长（图2）在18 世纪40年代受到明显抑制，表现为树轮宽度达到极低值，表明该时期出现了不利气候。由于粮食作物产量也会受到不利气候的影响，因而，拴马古柏树木年轮数据在一定程度上印证着该县县志关于乾隆八年（1743年）大饥的史料记载。古树年轮所携带的信息是古树社会价值和历史文化价值有力的诠释。