信阳大茶沟翅柃古茶树生态学特性研究

赵师成，阎腾飞

(信阳农林学院 林学院，河南 信阳464000)



信阳大茶沟翅柃古茶树生态学特性研究

赵师成，阎腾飞

(信阳农林学院 林学院，河南 信阳464000)

摘要：为了给信阳大茶沟古茶树资源的保护开发提供科学的理论依据，项目组实地调查研究了信阳大茶沟古茶树的生长环境因子，重点对地理地形分布、气温、降水、光照、土壤、水文等因子进行观测分析，尤其是对土壤和水质进行了化验比对，从而研究它的生态学特性。结果表明：大茶沟古茶树分布范围符合《河南植物志》里对于翅柃分布的描述；大茶沟古茶树具有较强自然耐寒性，能抵御冬季的低温顺利过冬，是古茶树保存至今的重要原因之一；大茶沟区域内降水量与光能、热量的配比总体上能够满足古茶树的生长；总体上大茶沟古茶树生境土壤养分指标较为理想并且对于防止土壤盐碱化、维持大茶沟局部生态环境有一定的作用；大茶沟古茶树资源分布地区水环境质量较好，能够满足古茶树的生长需要。

关键词：古茶树；生态学特性；研究

信阳历来是我国的茶叶主产区，唐代陆羽的《茶经》把全国种茶区分为八大茶区，信阳现在所属的县区皆被他列为淮南茶区；《宋史.食货志》记载了信阳出产茶；苏东坡赞信阳茶说“淮南茶信阳第一”。

信阳大茶沟位于鸡公山自然保护区李家寨镇境内，据考证，信阳大茶沟、小茶沟就是明朝时期的官办茶场所在地。信阳大茶沟古茶树号称“唐宋遗株”，在不被外界人所听闻之前，只有当地茶农等少数人知道古茶树的存在和部分分布地点。2006年7月，随着鸡公山古茶树的见报，信阳大茶沟古茶树才慢慢被人们所听闻。信阳大茶沟翅柃古茶树的发现填补了信阳没有古茶树的这一空白。

信阳大茶沟古茶树为山茶科(Theaceae)柃属(Eurya Thunb)翅柃(Eurya alata Kobuski)[1-3]，常绿灌木或小乔木，目前现存100年以上的古树37株，最大的至今已有四百多年历史，是重要的自然遗产和文化遗产。目前国内对柃属植物的研究报道多集中在翅柃作为蜜源植物或作为园林绿化树种两个方向[4-6]，而信阳大茶沟当地的茶农用翅柃古茶树的鲜嫩叶制作绿茶，当地群众称之为三棱枝茶、神仙茶，具有“鲜浓、爽口、甜醇、芳香”的口感特征，是不同于现有信阳茶的新 “茶”。大茶沟古茶树既是一个基因库、一个活化石，还是一个活古董、一部史书[7]。它们是当地气候、水文、地质等方面变化的见证者，具有很高的研究价值。为了下一步科学地保护开发大茶沟古茶树资源，本项目组对翅柃古茶树的生态学特性进行了深入研究。

1研究地概况

鸡公山位于河南省南部，是大别山地西端的一个著名的主峰，海拔高764米[8]。鸡公山自然保护区位于河南省南部信阳市境内，地理坐标为东经114°01′～114°06′，北纬31°46′～31°52′，面积约3000ha，南和东南部与湖北应山县接壤，东、北、西三面与信阳市李家寨镇为邻。而大茶沟就坐落在李家寨镇境内，由北到南约15km，源头起自鸡公山的东沟和南田滴水岩，贯穿旗杆村。

2研究方法

本研究以河南省信阳市浉河区李家寨镇大茶沟(旗杆村)的古茶树为研究对象，根据对大茶沟1条一级线路，5条三级线路的实地调查，首先对古茶资源进行摸底[9-10]，实地观察信阳大茶沟古茶树的生长环境因子，重点对地理地形分布，气温、降水、光照、土壤、水文等因子进行观测分析，尤其是对土壤和水质进行了化验分析，从而研究它的生态学特性。

3结果与分析

3.1地理地形分布

古茶树主要分布在沿大茶沟北段东西两侧的山腰上，坡位中，海拔在400m～700m之间，生长在阴坡面，坡度45°，绝大多数为西北坡和北坡，部分攀附在岩石上生长，攀附岩石生长的个体生长较好，每年均开花结果；混交，伴生植物有青枫、化香、野樱桃、荆条、三角桐、凤尾蕨、麦冬、映山红、青檀、白檀、青冈栎、粗榧、羊胡子草、盐肤木等，郁闭度在0.7以上，最高可达0.9。

3.2气温

图1信阳大茶沟气温年变化趋势图图2信阳大茶沟不同海拔气温年变化趋势

大茶沟古茶树分布区域的年平均气温为15.2℃，极端最高气温40.9℃，最低气温在-20.0℃。气温日较差各月稳定在8℃～10℃之间。一年中，夏季最高，冬季最低，春秋二季居中且春温低于秋温。最热月是7月，最冷月是1月，年较差为25.5℃(见图1)。气温的四季变化随太阳高度角的升降而定，冷暖的迟量和变幅则受冬夏季风的进退所制约。

大茶沟古茶树分布区域内的气温随海拔高度增加而递减，其直减率为0.53℃/100m，夏季递减率最大为0.63℃/100m，7月份顶底温差为4.0℃；冬季递减率最小为0.43℃/100m，12月份顶底温差为2.4℃(如图2所示)。

3.3降水

雨量充沛，时空分布不均。年降水量1374.8mm，季节分配夏季最多，占46%；冬季最少，占7.6%；春秋季居中且春雨多于秋雨(见图3)。降水量的地理分布，一是自北向南而递增，二是随海拔高度增加而递增。据降水资料统计，处于鸡公山自然保护区山麓的新店年平均降水量比信阳市(在新店北37km)多125.4mm，平均递增率为3.4mm/1000m；鸡公山顶年平均降水量又比新店多113.2mm，平均递增率为18.9mm/100m。一年中，夏季降水量差异较大，冬季最小。地形作用是造成各地降水量差异的主要原因。

本区域夏季常受江淮气旋、西南低涡等诸多天气系统的影响。暖湿气流因地形抬升作用，而使降水强度加大。特别是在山体的迎风坡和地势较高之处，容易产生强降水。

本区域年平均蒸发量为1373.8mm。一年中，夏季最多，冬季最少，春秋季居中。其地理分布：全年和秋、冬季的蒸发量随海拔高度增加而递增；春、夏季呈递减之势。云雾和降水的变化是影响蒸发量大小的主要原因(见图3)。

图3信阳大茶沟降雨量、蒸发量年变化趋势图4日照时数、日照百分率年变化趋势

3.4光照

大茶沟年总日照时数2063.3h，日照百分率47%。年内日照时数夏季最多，占32%；冬季最少，占20%；春秋季各占25%、23%(见图4)。

由于云雾的影响，日照时数的年际变化较大。富照年(1962年)多达2460h，日照百分率为56%；寡照年(1989年)只有1568h，日照百分率为35%。在海拔500m以下，日照时数随高度增加而迅速递减；500m以上，日照时数随高度增加而缓慢递增。在不同季节，日照时数也随高度变化。冬季云雾多在山下，山上日照稍多于山下；其余季节山上少于山下，夏季山上各月的日照时数比山下少25～40h。

3.5土壤

大茶沟古茶树生境土壤为黄棕壤，pH值为5.5，腐殖层10cm～16cm，尤以深厚、肥沃、湿润的腐殖土生长最好：叶较大、色浓绿、新梢生长快，树势旺盛。本项目课题组对大茶沟古茶树生境土壤进行采样并送检测定了其元素含量(见表1)。

表1　土壤成分检测

经过比对(表2和表3)[11]，大茶沟古茶树生境土壤中的大量元素含量情况如下：有机质含量高，全氮含量极高，速效磷含量中等，速效钾含量低；微量元素含量情况：有效铁、有效铜含量高，有效锰、有效锌含量较高，有效硼含量较低。

表2　河南省土壤有机质和大量元素养分指标与丰缺状况

表3　河南省微量元素土壤养分指标与丰缺状况

3.6水文

大茶沟古茶树所吸收的地下水是由地表水在内外引力的综合作用与制约下部分渗到地下形成的。地表水以接受大气降水为根本补给来源，因坡陡林密，地表径流快，大气降水与混合花岗岩的溶滤作用不够充分。因此，地表水物理性质为无色、无嗅、无悬浮物、无胶体的透明度高的冷水，矿化度低。

流经古茶树群落的老阴沟由自然降水和地面径流汇聚而成，源头为南端大滴水。因此，地下水的水质可通过老阴沟水质检测略见一斑。本项目课题组对老阴沟(东双河的发源地)地表水进行取样并送检测定了其化学成分(见表4)。

表4　老阴沟水质检测

参照《地表水环境质量标准基本项目标准限值》(见表5)可知，老阴沟地表水的COD 、BOD5含量为标准Ⅳ类，氨氮含量为标准Ⅴ类，石油类、挥发酚、氟化物、氰化物含量为标准Ⅰ类，总磷含量为标准Ⅱ类，总氮含量过高不在Ⅰ类～Ⅴ类范围之内。由于少有人类活动的影响，地表水并没有受到污染，水环境质量较好，而地下水径流速度慢，与围岩的溶解作用则比较充分，能够满足古茶树的生长需要。

表5　地表水环境质量标准(mg/L)(GB/T,2002)

4讨论

4.1大茶沟古茶树的生长环境

大茶沟古茶树属于常绿小乔木，喜阴，好肥沃、湿润土壤。通过大茶沟古茶树资源调查、生境监测和资料查阅，结果表明：大茶沟古茶树分布范围符合《河南植物志》里对于翅柃分布的描述。

大茶沟区域内降水量与光能、热量的配比在大多数年份是适宜的，极少数年份有旱、涝、冻灾发生，总体上能够满足古茶树的生长。

监测结果表明大茶沟古茶树资源分布地区由于少有人类活动的影响，地表水并没有受到污染，水环境质量较好，而地下水径流速度慢，与围岩的溶解作用则比较充分，能够满足古茶树的生长需要。

4.2大茶沟古茶树的抗逆性

王小德结合电导率，运用logistic方程计算出了翅柃的半致死温度为-17.9℃，相对于微毛柃、窄基红褐柃、格药柃表现出较好的抗寒性[12]。潘健等通过野外观测结合试验得出翅柃耐寒能力的强弱：翅柃>细齿叶柃>格药柃[13]。因此，大茶沟古茶树具有较强自然耐寒性，能抵御冬季的低温顺利过冬，是古茶树保存至今的重要原因之一。

4.3大茶沟古茶树与生长环境的相互影响

连建民认为，钾能促进碳水化合物的形成与转化，使叶片中制造的营养物质向正在生长的器官中输送，能使茎叶健壮，增强抗性[14]。沈惠国认为硼能促进碳水化合物正常运转和生殖器官的正常发育，改善氧的供应，对根系的发育及果实、种子的形成有重要影响[15]。因此土壤中的速效钾和有效硼含量较低，会对古茶树的生长和繁殖有一定影响，这可能就是大茶沟古茶树自然繁殖率低、数量少的原因之一。总体上大茶沟古茶树生境土壤养分指标较为理想。

范玲玲研究发现翅柃有一定的耐盐能力和维持矿质营养平衡的能力[16]。其研究结果说明大茶沟古茶树对于防止土壤盐碱化、维持大茶沟局部生态环境有一定的作用。

随着区域生态环境的恶化、盗挖事件的发生以及人为活动范围的扩大和影响，大茶沟古茶种质资源势必会渐渐流失，如不对其进行有序的保护，那么若干年后可能连现有的种质资源都会消失殆尽，因此对于大茶沟古茶树资源的保护迫在眉睫。

参考文献：

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[3]中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴第二册[M].北京：科学出版社,1972:874.

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[5]贾小容， 叶文庆. 广东省柃属植物资源及开发利用研究[J].安徽农业科学，2011(1)：188-189.

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[15]沈惠国.土壤微量元素对植物的影响[J].林业科技情报,2010,42(4):13-14.

[16]范玲玲.四种柃属植物的耐盐性研究[D].南京：南京林业大学,2008.

(编辑：严佩峰)

收稿日期：2016-01-20

基金项目：河南省科技厅鉴定成果(豫科鉴委字[2015]第1781号).

作者简介：赵师成(1970—)，河南商城人，硕士，副教授，长期从事经济林栽培教学与研究工作.

中图分类号：S571.1

文献标识码：A

文章编号：2095-8978(2016)03-0099-05

The Research of Ecological Characteristics of Eurya Alata Kobuski Ancient Tea Tree in Xinyang Dachagou

ZHAO Shi-cheng，YAN Teng-fei

(Forestry Institute, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China)

Abstract：In order to provide scientific basis for protect the resources of Xinyang Dachagou ancient tea trees,the project team researched the growing envirimental factors of Xinyang Dachagou ancient tea tree. We focused on the analysis of geographical topography,temperture,precipitation,sunlight,soil,hydroloty and other factors,especially compared the soil and water quality to study its ecological characteristic.The result showed that the distribution of Ddachagou ancient tea tree is in line with the description for Eurya alata Kobuski in Flora of Henan; Dachagou ancient tea tree has a strong natural resistance of cold to withstand low tempertures in winter, it is one of the important reasons to preserve ancient tea tree resources for now;The overall ratio of precipitation,light and heat in Dachagou area can meet the growth of ancient tea trees;The overall indicators of soil nutrients in Ddachagou ancient tea tree habitat is ideal and it has a role to prevent soil salinization and maintain local ecological enviroment of Dachagou; The water environment quality of Dachagou ancient tea tree resource distribution is better and it can meet the growth needs of ancient tea trees.

Keywords：ancient tea tree; ecological characteristics; research