基于G IS的甘肃河西古树资源分布与管理研究——以张掖为例

汪佳颖 ，汪永洋 ，王建军 ，孟文生，朱晓峰

（1.天津商业大学，天津300134；

2.甘肃省张掖市林木种苗管理站，甘肃张掖734000）

古树是特定的地理条件下形成的生态景观，它是历史的见证，人类文明的象征[1]，具有较高的人文、历史、地理价值；同时，古树名木资源也是植物多样性资源的重要组成部分，具有很高的生态、科研价值[2，3]。加强对古树名木的保护及后续资源的管护，不仅是对城市“绿色文物”的尊重，更是城市文脉的延续，是践行生态文明、走可持续发展道路的规划实践。古树资源的分布与生态环境、保护政策等密切相关。国家分别于1992、2000与2014年先后颁布了《中华人民共和国城市绿化条例》、《城市古树名木保护管理办法》与《中华人民共和国环境保护法》，明确了古树名木的含义和范围，并细化各级管护工作。2016年，国家林业局下发了《关于进一步加强古树名木保护管理的意见》（全绿字〔2016〕1号）文件，对古树名木保护提出了明确要求。

国外基于GIS的古树研究较少，主要集中于景观层面与资源测量技术方面的研究[4，5]。

国内学者较关注古树名木的数量与资源保护研究[6，7]，如詹运洲以上海为例，对生态文明背景下城市古树名木保护规划方法及实施机制进行了探索[8]；杨娱、钟艳等学者分别以北京与九江城区为例对公众参与古树保护认知与古树名木生存空间及文化传承空间保护进行了研究[9，10]，有助于传承和发展古树文化；杨家军[11]、刘益曦[12]等学者为了更好地研究古树资源分布特征，引入GIS与回归模型对古树空间分布与资源特征进行定量研究。但目前，学者对古树资源分布特征的量化研究仍不充分，为深入研究古树名木资源的分布特征，对其实现更高效、及时的管护，本文运用GIS在实地调查与查阅文献、资料的基础上，对张掖市古树名木的生长状况、种类组成、分布特征以及历史文化进行考证和分析，以期为张掖市古树名木管护工作提供实践依据。

1 研究区概况

甘肃省张掖市位于祁连山脚下，在我国西北部河西走廊中段（东经 97°12′～102°20′，北纬 37°28′～39°57′），辖甘州区、临泽县、高台县、山丹县、民乐县、肃南县六个县区，其海拔高度1482.7m，总面积4.24×104km2，属大陆性干旱气候，常年干燥少雨，年平均气温7.9℃，年降水量130.9mm，以“张国臂掖，以通西域”而得名[13]。张掖市历史悠久，自然条件复杂多变，造就了丰富的古树资源。

2 数据来源与研究方法

首先，收集已有古树名木的资料，按照记录组织专业人员进行实地调查，对古树名木的树高、胸围（地围）、冠幅、树种及位置坐标等进行调查并拍照记录[14]，后期利用百度地图与G oo g le ea r tn进行位置核对，生成古树名木调查的基本信息。基于GIS古树名木资源空间分布图底图，包括行政区划边界等图层来源于 M ap b ox。

本文主要采用A rcGIS中核密度等分析工具，将已知坐标作为参数，结合实地调研结果分析古树名木分布的空间格局与特征。

3 古树名木资源概况及分布特征

3.1 古树名木资源概况

经调查，全市孤植、群植古树24 种（品种），涉及10 科14 属，168 株（表1）。其中，国家一级古树5 株（树龄500a 以上），占3.0%，二级古树23 株（树龄300a～499a），占13.7%，其余大部分为三级古树。按门类分主要有杨柳科7 种、蔷薇科6 种（品种），柏科2种，蝶形花科2 种等。树种以小叶杨（Populus simoniiCarr）、国槐（Sophora japonica Linn.）、旱柳（Salixmatsudana Koidz.）、刺槐（Robinia pseudoacacia Linn.）为主。全市古树群13 处，面积35.3 公顷，株数2299 株，主要包含胡杨（Populus euphratica Oliv）5 处，楸子（Malus prunifolia (Willd.)Borkh）4 处， 临泽小枣（Ziziphusjujuba.Mill）2 处等。

3.2 古树名木资源分布特征

3.2.1 树龄分布特征。张掖市古树名木依据树龄分为三个等级，分别是树龄500a以上（国家一级古树名木）、树龄300a～499a（国家二级古树名木）以及树龄100a～299a（国家三级古树名木）。分布呈现国家三级古树名木较多，国家一级较少（表2）。

3.2.2 空间分布特征。空间分布分析采用A rcGIS中的核密度分析工具（Kerneld ensity），可反映分布目标的概率[15]。张掖古树空间聚集分布性较强，根据核密度分析显示（图1），主要形成了五个分布聚集区域，分别为甘州区、临泽县中部，临泽南部与甘州交界地带，民乐县全域与山丹县北部，分布区域中甘州区最为集中，这五个聚集区域均由黑河贯穿全境且分布湿地保护区。地域类型方面，古树总体分布于村庄、学校、旅游景点与医院等区域中，其中旅游景点与学校分布较为集中。基于上述，古树集中分布于历史风貌、生态环境涵养较好与公众保护意识较强的区域。

表1 古树名木统计表

图1 古树名木核密度分析图

表2 古树名木树龄分布

3.2.3 历史分布特征。杨、柳是我市的常见树种，遗存的古树数量最多。杨、柳古树中最负盛名的是“左公柳”，清同治年间（公元1886年）左宗棠所植。目前，“左公柳”在张掖境内仅存21株，分布于古驿道旁7株古树与1处“左公杨（榆）”古树群（14株）。

山丹县陈户镇寺沟村（水管所）存3株楸子和1株褐梨，据《山丹县志》（清道光十五年抄本）[16]“建马喝喇寺碑记”载，“马喝喇寺，城南六十里寺沟口，明正统六年僧沙伽会募建，万历三十四年（公元1606年）重修”。又载：“植树数株，森森畅茂”，可见，寺沟村（水管所）古树为马喝喇寺重修时植，树龄410a。

河西学院农学区分布1株国槐，据《新修张掖县志》[17]记载，此处为白塔寺遗址，白塔也称水塔，是古代张掖城的五塔之一，国槐是白塔在公元1694年重修时所植，树龄为320a。

甘州区东街道德观分布的古柏，据《新修张掖县志》记载为康熙五十三年（公元1714年）道人易一元募建道德庵时栽植，距今300a，现今人们经常在柏枝上挂条幅，祁求平安。

据本次调查，即是古树又是名木的古槐为红军槐，据《甘肃通志》[18]记载：“原高台县政府，明天顺二年（公元 1458年）建，（清）雍正五年（公元 1727年）重修”，古槐为重建后所植，树龄290a。据记载，1937年1月，马家军曾将红军一张姓女护士长活活钉死在槐树上，为纪念先烈故称红军槐，并作为县级文物保护单位。

三官古槐，据《东乐县志》[19]记载，“三官庙在六坝堡，有古槐一株，大数围，高耸庙外”。据“筑六坝堡城新建真武庙碑记”载，该古槐植于明天顺六年（公元1462年）春三月。民乐县政府立碑题名“三官庙台古槐”，为县级文物保护单位。

甘州区青东小学教学楼前分布1株古槐，据《新修张掖县志》记载，清乾隆三十四年（公元1769年）甘州知府常泰、张掖知县王廷赞重葺关帝庙，古槐应为公元1769年栽植。

4 张掖市古树名木保护存在问题

4.1 古树名木缺乏良好的生长环境

4.1.1 古树名木缺乏分级保护且高龄树木稀缺。目前，树龄500a以上的国家一级保护树木仅占总分布数的2.98%，且管护部门未依据树木特性，对作为后续高龄古树发展资源的国家二、三级保护树木采取不同管护措施，易导致管护工作低效甚至无效。

4.1.2 古树生长环境恶劣且存在建设冲突。实地考察发现部分古树生长于建筑缝隙、村民院落或是田间埂道中，生存环境较狭小且不利其持续生长；部分古树分布于建设更新与人居活动较频繁的地域，建设冲突仍然存在。

4.1.3 古树缺乏合理有效的保护范围。张掖市古树保护区划定是基于树冠范围现状，并未考虑高龄树木的可持续、实际生长需求，且过去的简单划线方式受限于建设等因素，划定保护范围过小，易使古树根系生长受到限制。

4.2 古树名木缺乏历史文化保护价值

4.2.1 古树名木保护缺乏文化传承性。古树名木作为历史环境风貌的一部分，往往与历史建筑相互呼应，形成独特的文化传承空间[9]。张掖市古树生长于历史建筑的比例近三分之一，许多高龄古树历史文化悠久，但目前，对古树历史文化表面化、破碎化的挖掘易造成其历史价值模糊，甚至割裂双方发展间的联系。

4.2.2 市民、村民缺乏保护古树名木意识。市民并不了解古树历史，且古树资源小部分分布于村民院落，村民也不甚了解，导致这部分古树仅承担绿化作用，市民村民缺乏对其的保护意识。

5 张掖市古树名木保护的对策建议

5.1 改善古树名木生长环境对策建议

5.1.1 分级保护古树名木、重视高龄古树管护。古树名木的管护可根据生长特点区分古树管护类目；或是根据古树实际情况区分生长与受损状况，优先管护状况较差、受损严重的树木；再或可根据国家分类等级标准进行区分管护，重视低龄古树的生长空间与高龄古树的合理养护，全面提升古树管护工作的科学性。

5.1.2 归档记录古树名木生长留存信息。古树管护首先应健全古树档案，记录古树树龄范围、科、属、种名及其具有的历史文化价值，便于在进行管护工作时，快速获取古树相关信息，高效开展管护工作。

5.1.3 科学合理划定古树名木保护范围。古树保护范围应由相关领域的专家科学制定，通过法规或行政规章使古树保护范围法定化，从而作为古树管护及城市建设的依据。对于具体保护范围的规定，建议把古树树冠垂直投影外5～10m的区域划入保护范围，保持区域内土壤透水、透气性，不得从事挖掘取土、铺埋管线、倾倒有害废渣废液、修建筑物等活动，并依法拆除区域内威胁性建筑物[20]。

5.2 延续古树名木历史文化价值

5.2.1 记录古树历史典故、严格保护历史建筑内古树。张掖市的部分古柏、古杨、古柳等都历史悠久且与历史典故伴生，除此之外，大佛寺、青龙寺、林荫寺等历史建筑也与其内分布的古树伴生。因此，应在专家指导下挂牌展示古树历史内容，延续其历史文化价值。

5.2.2 积极推进张掖市古树名木管理办法的制定。张掖市应积极出台古树名木管理办法，构建市级层面规范引领、区县层面管控落地的体系，细化管护措施，法定管护及违规惩处办法，合理有效的管护古树名木资源。

5.2.3 树立公众的保护意识。古树名木分布的状况，决定了保护古树名木是一项全民参与的活动，只由古树管护机构进行专门性保护工作具有一定的局限性。因此，古树管护机构应加强宣传教育，传播古树名木的历史文化价值，唤醒全民的古树保护意识，促进公众参与古树管护工作。