美国丹佛生态廊道古树健康分级与养护*

谭艳萍 丁蕴一 刘 畅 张德成

廊道建设

美国丹佛生态廊道古树健康分级与养护*

谭艳萍 丁蕴一 刘 畅 张德成

中国林业科学研究院林业科技信息研究所 北京 100091

依据城市森林效益模型(UFORE)的森林健康分级法对美国丹佛市典型生态廊道胸径在120 cm以上的古树进行健康分析及价值评价。结果表明,60%的古树健康状况属于较好的1,2级。文中还对维护古树健康的法制等问题做了思考。

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1 古树健康分级

全面了解古树健康现状及演变是提出保护和合理经营措施的依据。

本文将以有关森林健康标准(根据顶梢枯死树冠百分率)为依据，结合美洲黑杨古树(过熟林木)现状特点，参照正常生长发育的树木状态、胸径、树高正常值，树干、皮、枝是否有心腐，以及树皮剥落、木质部裸露等生命体征不可逆转因子对美国丹佛生态廊道古树健康状况进行多因子综合判断[1-2]。

1.1 调查对象选择

胸径120 cm以上古树属于古树老龄后期阶段，最能集中反映生命体症不同阶段变化。这个阶段包涵了健康发展多个敏感区段，即由健康(E)到死亡(K)7个阶段，同时也在一定程度上反映了生态廊道森林生态系统整体健康水平。

本项研究选择120 cm以上大径级古树作为健康分级研究材料。虽然此阶段树木均为成过熟林，林龄较大，优级健康树不占优势，但经调查优级树仍占一定比例，故调查木的选择完全可以反映古树健康状况。

1.2 健康分级

根据古树自然生长发育的生理变化，将其健康状况划分为7个阶段。

Ⅰ(E)为树木高生长基本停止，胸径与树高亦停止增长。此时体量(生物量)和生态功能均呈最大值。

Ⅱ(G)至Ⅲ(F)为由于树冠上部出现枯枝，树木生物量有所减少并逐渐有3个发展，但仍属健康和亚健康状态。

Ⅳ(P)为随着顶梢枯萎，生物量及生态功能明显减少和衰退，是由健康变为不健康的第1个生理拐点。

Ⅴ(C)为随着主干梢和枝干的严重枯损，树木健康进一步恶化，是一个较长时间的变化过程。

Ⅵ(D)为出现主干枯断(中部或中下部)使树木处于生死边缘，呈濒危状态。这又是一个健康进一步恶化到非常严重程度的拐点，只有少部分活枝在支撑着树木生命，此阶段维持时间不可能很长。

Ⅶ(K)为随着树木生命完结，树木非生命过程开始，即树木残体经微生物分解，生物质腐殖化最后成为土壤中有机质。个别情况，如林缘或草地上孤立木，在高温干燥情况下枯木出现“氧化层包浆”，甚至“硅化”“石化”现象，以不同形式实现“大归”。

在健康7阶段中有2个拐点，即Ⅳ(P)和Ⅵ(D)，表明质的变化；其余为量的改变。

1.3 价值评价

无论是古树健康和基本健康阶段，还是2次拐点后健康出现每况日下的阶段，各阶段都有不同价值取向可以利用[3-4]。

在Ⅰ(E)阶段，树木始终处于林中上层，生长在最佳立地条件上，而且生态环境长期稳定，树体特别高大、粗壮，可能是树木遗传与环境相互作用共同决定的。这些古树是选择优树的重要材料，具有遗传育种学价值，同时也提供了树种最适生态环境条件现场，具有树种生态学研究价值。

在Ⅱ(G)至Ⅲ(F)阶段，高生长和胸径生长常常比Ⅰ(E)略差。这2个健康阶段的古树可能是由于早期林木郁闭后处于林层中部，曾经被压，后由于竞争者被淘汰死亡，后期“被解放”迅速生长形成的古树群，他们“先天不足”但“后来居上”。对于这部分古树，对我们最大的启示是如何最大限度减少竞争损失，合理进行森林经营。从这一点出发，它应具有一定林学价值。

在Ⅳ(P)阶段，由于顶梢枯萎对健康造成严重危害，为树木生理学研究提出许多重要课题。需要回答如调查中发现顶梢枯萎与树干出现心腐是否有因果关系?树木生长到一定阶段是否必然出现枯顶梢?能否推迟出现这一现象?

在Ⅴ(C)阶段，生理健康恶化，对森林经营保护提出了新的要求，即如何推迟延续这一过程。

在Ⅵ(D)阶段，树木生命行将走入终结时期，承载了古树从健康到腐枯将死全部信息特征，是研究林龄最好时期，具有活的文物价值。

在Ⅶ(K)阶段，除尊重和保护古树树体全部“落叶归根”对森林可持续发展具有重要意义外，某些被“氧化”“钙化”的死树仍保持原树型或基干部分，如最粗的死树基干胸径达2 m，蔚蔚壮观，成为古树调查中的“巨无霸”。很多古死树仍具有很高的观赏价值。

1.4 分级标准

根据UFORE模型中有关森林健康的标准，结合古树实际调查结果提出以下古树分级标准(表1)。

表1 美洲黑杨古树健康等级(以胸径120 cm以上计)

2 调查案例

本研究对25 km范围内古树典型调查区胸径在120 cm以上(含120 cm)所有单株进行每木调查，然后按不同健康等级特征分别汇总。

调查总株数119株。其中，Ⅰ(E)优19株，占15.97%；Ⅱ(G)良好32株，占28.89%；Ⅲ(F)一般27株，占22.69%；Ⅳ(P)差10株，占8.40%；Ⅴ(C)很差16株，占13.45%；Ⅵ(D)濒危8株，占6.72%；Ⅶ(K)死亡7株，占5.88%。详见表2。

表2 古树健康每木调查结果Ⅰ—优(E)

Ⅱ—良好(G)

Ⅲ—一般(F)

Ⅳ—差(P)

Ⅴ—很差(C)

Ⅵ-濒危(D)

在胸径120 cm以上这个最老的古树群体中，优Ⅰ—优(E)级不占优势情况下，健康和比较健康古树(优+良+一般)之和竟占该群体调查总株数的66.7%，而不健康古树(差+很差+濒危)仅占28.57%。数字表明，树木系统演变生长周期可以缓慢延长，同时不会“断裂”，可以保证森林生态系统健康稳定可持续发展。

3 健康养护

3.1 系统健康促树木健康

丹佛生态廊道森林生态系统充满了正能量与负能量博弈并且正能量远远大于负能量，是良性动态平衡。其中野生动物就有正能量与负能量两面性。调研期间可见野鹿啃伤直径30～40 cm大树树皮，严重影响树木生长；河狸保护区20～25 cm中径材被咬断的比比皆是；犬鼠喜欢捣洞，成群犬鼠捣洞伤根使许多绿化树种生长不良；成群的大雁在秋冬之季在林下疯狂吃草，致使许多草地裸露。这些反映了有损树木健康生长的负能量。但还有正能量方面，如啄木鸟捉大树和古树里的害虫、保护古树健康，猫头鹰捉犬鼠，老鼠保护树木等。最大的正能量是古树死后在人的保护下生物质全部返还，增加土壤腐殖质层厚度，成为大地养育后生树木的最重要的物质基础。经验表明，只有生态系统健康才是促进树木健康之根本[5]。

3.2 倡导新方式,改变老传统

市民群体中也有正能量和负能量的博弈，但正能量占绝对优势。所谓负能量，最重要的是“野外用火”。西方人喜欢烧烤、冬季野外取暖、休闲时抽烟等。调研期间可见个别大树树洞被火燻黑，甚至烧空；有的在大树或古树上搭建小木屋，树干上留下攀登用小土块，在家居后院自然生长(匍匐状)树干上行走休闲娱乐。市民的正能量表现在积极响应政府倡导的休闲方式，为减少与树木身体亲密接触，推出100多种休闲方式，如小轮车、滑雪、自行车、散步、慢跑等[6]。老传统项目也大为改善。为防止森林火灾，生态廊道中许多驿站设有专门烧烤炉[7]。

Ⅶ-死亡(K)

3.3 政府立法管住林地

笔者认为要从根本上维护古树健康，首先是古树生存环境不被改变，其次林地不被侵占和树木不被肆意砍伐。关键措施是依靠政府立法。

如果修公路时任意破坏原来河道，必然会造成生态廊道两边绿地极度破碎化，古树生存环境急剧改变。如果房地产开发商任意侵占林地砍伐大树古树盖别墅，那将是一种什么景象?古树没有了安身之地，被大肆砍伐何谈健康?以丹佛为例，其政府在这方面有严格立法，规定公路遇生态廊道只能跨越，建民居必须离生态廊道150～200 m距离。政府真正管住了有关部门，有关部门管住了林地，从而古树健康才有了基本保证。这很值得我们反思、借鉴和学习。看来古树健康养护离不开法治[8]。

[1]Nowak D J，Crane D E.The Urban Forest Effects(UFORE)Model:quantifying urban forest structure and functions[C]//Hansen M，Burk T(Eds.).Integrated tools for natural resources inventories in the 21st Century:USDA forest service general technical report NC-212.St Paul，MN:North Central Research Station，2000:714-720.

[2]Saunders SM，Dade E，van Niel K.An Urban Forest Effects (UFORE)model study of the integrated effects of vegetation on local air pollution in the Western Suburbs of Perth，WA[J].WA: MODSIM，2011:1824-1830.

[3]徐化成，美国新林业学说的理论和实践[J].北京林业大学学报，1991，13(4):105-111.

[4]赛西尔C·科奈恩德克，希尔·尼尔森，托马斯B.安卓普，等.城市森林与树木[M].李智勇，何友均，王成，等译.北京:科学出版社，2009.

[5]刘艳菊，丁辉.植物对大气污染的反应与城市绿化[J].植物学通报，2001，18(5):577-586.

[6]刘畅，郭崇，谭艳萍，等.美国绿道公共空间休闲方式[J].中国城市林业，2013，11(12):49-52.

[7]梁星权.城市林业[M].北京:中国林业出版社，2001.

[8]吴楚材，黄艺，刘云国，等.张家界国家森林公园环境质量评价[J].中国园林，1994，10(3):32-38.

Health Classification and Protection of Old Trees:Old Trees Investigation in An Ecological Corridor in Denver

Tan Yanping Ding Yunyi Liu Chang Zhang Decheng
(Research Institute of Forestry Policy and Information，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China)

This paper analyzed the health of old trees growing in a typical ecological corridor in Denver，the USA，and valuate these trees above the diameter of 120 cm in accordance with Urban Forest Effects(UFORE)Model.It indicate that 60%of these old trees are in the health state at level 1 and 2.This paper also had a thought on the legal issues for maintaining the health of old trees.

old trees，health classification，evaluation，legal system，Denver

2014-12-30

国家林业局林业软科学研究项目(2014-R02)城市生态廊道生态安全调控及实施对策;浙江省省院合作林业科技项目(2013SY09)淳安县集体林环境资源资产评估技术研究;中国林业科学研究院院基金项目(CAFYBB2012023)国内外城市生态廊道建设理念与模式比较研究

谭艳萍,中国林科院科信所副编审,研究方向为城市林业

刘畅,中国林科院科信所编辑,南京林业大学在读博士,研究方向为城市林业,E-mail:liuchang27517096@ 163.com