三明市梅列区棕南村古福建青冈生长状况与群落特征

傅斌烨

(福建省三明市梅列区农业农村局，福建 三明 365000)

1 引言

古树是历史留给我们的珍贵自然资源，被认为是“绿色的文物”和“活着化石”[1]。进行古树生长状态和群落组成分析，对于保护古树，延长其寿命，合理开发利用天然种质资源，不仅具有学术科研价值，还有文化、景观的社会和经济价值。对古树研究已有一些报道，但是多侧重在古樟树、古柏木、古银杏等[2～8]，有关福建青冈古树研究鲜见报道。

福建青冈(Cyclobalanopsischungii(Metc.)Hsu et Jen)系壳斗科青冈属常绿乔木，亦称黄槠，是亚热带常绿阔叶林的组成树种之一[9]。木材统称“槠木”淡红褐色，心边材区别不明显，质重且硬，耐腐，耐磨，商品材属红青冈I类材，可供造船、建筑、家具、体育器具等用材，也是维护地力的理想阔叶树。

福建青冈独特的无后熟休眠以及种子萌发时胚根早出，细长，出叶时间又晚的生物学特性[10],使得福建青冈天然林资源越来越少，濒临枯竭，被福建省列为濒危保护树种[11]。梅列区陈大镇棕南村前坑自然村桂邦发现2株百年以上的福建青冈结伴而生，如今依旧郁郁葱葱。2016年，福建省绿化委员会开展第四批福建树王评选活动，经现场实地核实调查和评选公示，其中1株古青冈被福建省绿化委员会列为全省重点保护古树。为此，对古福建青冈生长状况以及所处的生长环境，进行了较深入地调查测定与分析，评价其健康状况，从而为制定保护措施和人工营造福建青冈林，提供理论依据和可借鉴技术参数。

2 研究地概况

古福建青冈位于梅列区(26°14′～26°25′N，117°30′～117°47′E)。梅列区气候属于中亚热带大陆性兼海洋性季风气候区,年平均气温19.5 ℃，极端最低温-6.9 ℃，极端最高温40.2 ℃，平均空气相对湿度81%，年平均降水量1726～1881 mm，霜期75～80 d，实际霜日13～18 d。古福建青冈分布在梅列区陈大镇棕南村前坑自然村桂邦大佑山主峰南偏西直线约25 km处山脊，海拔370 m，山坡上部，坡向西北，坡度30°左右。林地土壤为发育于酸性岩的山地红壤，土层深厚，枯枝落叶多，腐殖质较丰富。周边林木茂盛，植被保存尚好，林相较完整，呈暗绿色。该林地属于饮用水水源二级保护区。二株古福建青冈相距22.5 m，均为百年以上古树。

3 研究方法

3.1 生长与形质性状测定方法

2017年11月17日，分别对梅列棕南二株古福建青冈A株(较大一株，编号为350402100029)、B株(较小一株)进行主要生长因子测定，实测地径(离地面20 cm)、胸径、树高、冠幅、枝下高，胸径在2015年11月20日测定并刻记，用同一4 m软尺(2015年测定已经标记)测量胸围，换算为胸径，利用麦思德/MASTERPROOF数显游标卡尺(精度0.01 mm)测定长度差，换算出胸径年生长量；树高利用昕锐XR1800C激光测高仪(精度0.1 m)定位测定树高。计算高径比(树高与胸径之比)、树干圆满度(树干中央直径与胸径之比，即胸高形率)、树冠圆满度(树冠最小跨径与最大跨径之比)、树冠形状(冠长与冠幅之比)、冠径比(树冠直径与树干胸径之比)、自然整枝能力(枝下高与树高之比)等形质性状。

3.2 古树年龄估测方法

古树年龄考证是古树等级划分，制定保护措施重要的参考依据。古树树龄鉴定方法有多种，包括C14测定法、文献追踪调查法、访谈调查估测法、实地勘察调查法、三段计算法等。本文选择龙天夫等不损伤古树的简易估测法[13]，计算方法如下：

古树的基础年龄=R÷∏÷K

(1)

式(1)中，R为古树胸围，K为年轮常数，本文取年轮常数K=1 mm。

依据福建省阔叶树二元材积经验公式计算立木材积，计算方法如下：

V=0.00005276D1.882161H1.009317

(2)

式(2)中，D为立木胸径；H为立木树高。

3.3 群落组成与动态测定方法

以A、B二株古福建青冈中间为中心，采用相邻格子样方法，建立3个连续20 m×20 m的样地，测定乔木层的种类、个体数；在20 m×20 m样地内按“X”字形建立5个5 m×5 m和1 m×1 m小样方，分别测定灌木层和草本层种类、个体数。采用曲仲湘标准[12]划分种群个体大小结构和种群类型，群落类型分为5类。种群类型分为五级。仅具 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级或 Ⅰ、Ⅱ级的种群为初生种群(N1)；具有 Ⅰ、Ⅱ级或Ⅰ～ Ⅲ级或Ⅰ～ Ⅳ级的种群，为旺盛种群(N2)；五级齐全的种群，为成熟种群(N3)；缺Ⅲ级或Ⅱ、Ⅲ级或Ⅲ、Ⅳ级的种群为初衰种群(S1)；缺Ⅰ、Ⅱ级或Ⅰ～ Ⅲ级的种群为中衰种群(S2)；缺Ⅰ～ Ⅳ级的种群为老衰种群(S3)。

4 结果与分析

4.1 古福建青冈年龄估测

由式1测得古福建青冈A株基础年龄约478年，B株基础年龄约443年，考虑到古福建青冈生长在中亚热带，土层深厚，肥沃，无衰老趋势，生长势较好，栖息地条件较好，减去100年，估测A株福建青冈树龄为378年，B株树龄为343年。据古福建青冈考察组估测A株古福建青冈树龄约250年，显然实际树龄值得商榷。不管采取何种方法估算树龄，A、B株树龄均在百年以上，应列为古树，加以保护。

4.2 古福建青冈生长状况

表1是二株古福建青冈生长状况与形质性状的测定结果。从表1中可知：A株胸径达到95.82 cm，树高28.7 m，主干通直，南北向冠幅18.3 m，东西向冠幅17.7 m，枝下高5.2 m。B株胸径达到88.73 cm，树高26.7 m，主干通直，南北向冠幅16.7 m，东西向冠幅16.1 m，枝下高5.7 m。阔叶木优质干材培育一般集中在树干下部3 m段，要求通直圆满，节小节少[14]。A株单株立木材积为8.3282 m3，B株单株立木材积为6.6824 m3，均有较高的材积积累。

表1 梅列棕南古福建青冈生长状况与形质性状

从表1可以看出，地径明显大于胸径，这是古福建青冈基部有较明显隆出，板根的缘故，可能是古福建青冈自身保护机制。表2是2015年11月20日与2017年11月17日对A、B二株古福建青冈胸径和树高生长量测定结果对比。从表2中可知，A株古福建青冈二年间平均胸径增长0.065 cm/年，平均树高增长0.05 m，B株古福建青冈二年间平均胸径增长0.025 cm/年，平均树高增长0.01 m，无论是A株，还是B株胸径和树高生长量均极小，但对立木材积影响较大，A、B两株古福建青冈立木材积分别达到0.0254 m3/年和0.0291 m3/年。

表2 梅列棕南古福建青冈生长量测定(2015年11月20日至2017年11月17日)

4.3 古福建青冈形质性状

从表1形质性状主要指标中可知，A株高径比、树干圆满度、树冠圆满度、树冠形状、冠径比，自然整枝能力分别为29.89、0.49、0.97、1.31、18.79和0.18，B株高径比、树干圆满度、树冠圆满度、树冠形状、冠径比，自然整枝能力分别为29.88、0.44、0.96、1.28、18.48和0.21。

4.4 群落组成与动态

表3是古福建青冈群落树种组成与动态调查结果。古福建青冈群落发育状况良好，物种较丰富，外貌特征呈常绿，暗绿色，有明显的乔木层、灌木层、草本层，少量的层间植物，地面枯枝落叶现存量较多。据调查，乔木层林木有11科24属71种(表3)。处于林冠上层主要树种有：福建青冈、青冈栎[Cyclobalanopsisglauca(Thunb.) Oerst.]、米槠[Castanopsiscarlesii(Hemsl.) Hay.]、苦槠[Castanopsissclerophylla(Lindl.) Schott.]、木荷[SchimasuperbaGardn. et Champ.]、枫香(Liquidambarformosana)，以壳斗科树种占优势，除福建青冈外，主要优势树种为米槠，在1200 m2内，总株数564株，米槠胸径>5 cm，多度达108株，其中胸径>20 cm米槠林有27株，米槠最大胸径达60.8 cm，同样枝繁叶茂，主干通直、圆满。古福建青冈周边分布着较多的米槠，表现出较好的种间联结。整个群落中常绿阔叶树种占个体总数的89.2 %(表4)，中小高位芽树种占83.2 %，小型叶占81.2 %，具有中亚热带常绿阔叶林的明显特征。

表3 梅列棕南古福建青冈群落组成(1200 m2)

表4 梅列棕南古福建青冈乔木层树种组成(1200 m2)

5 讨论

福建青冈为中亚热带珍贵树种，其古树也是天然的种质资源基因库。由计算可得，A、B两株福建青冈树龄均在百年以上，应列为古树。虽然迄今为止，A、B这二株古福建青冈树势依然旺盛，但随着树龄增大，自身生理机能与代谢能力必然下降，树势必然减弱，且这二株古福建青冈树形高大，又处于隘口，应该加强树体保护，防止风折和有害生物危害。

林木生长状况可以反映树体的活力状况，不仅能够表达树种经济和景观价值，而且可以反应林木健康状况。龙天夫等[13]把古树生长势划分为五级。枝繁叶茂，生长正常为“旺盛”，无自然枯损、枯梢，但生长渐趋停滞为“一般”；自然枯损，树体残缺、腐损，长势低下为“较差”；主枝及整体大部分枯死、孔干、根腐、少量活枝为“濒危”。由表1、表2可得，二株古福建青冈具有较高产量积累，且主干明显，树冠圆满，自然整枝能力一般，表明具有一定的耐阴性，即福建青冈作为珍贵阔叶用材林培育是可行的，且树姿优美。A株和B株都枝繁叶茂，生长正常，未发现中空或腐朽，无较大枝条枯死，判定A、B二株古福建青冈生长势处于一般状态，需要保护但无须采取特殊管护措施。

种类组成是植物群落最基本的特征之一[15]。福建青冈是中亚热带常绿阔叶林的组成树种。从林木个体大小判断，福建青冈可能是该林分最早或较早落户的树种。可以认为，福建青冈早期生长所形成的森林环境为米槠、青冈栎的入侵，提供了适宜的生长栖息地，这与它们生物学特性相吻合。

从表3中也可以看出，在灌木层，树种丰富度、多度分别为134种、1362株，均高于上层林，分别比乔木层丰富度增加5%，多度增加5%，表明混生古福建青冈林分林下植被发育良好，有利于林下植被的发育，这与彭少麟等[16]认为在正常发展的亚热带森林内，林冠层下面能够容纳较多的物种，从而具有较高的物种多样性相吻合。灌木层主要树种有米槠、苦槠、青冈、木荷、蚊母树(Distyliumracemosum)、石栎(Lithocarpusglaber)、木荚红豆树(Ormosiaxylocarpa)、毛冬青(IlexpubescensHook. et Arn.)、润楠(MachiluspingiiCheng ex Yang)、乌饭(Vacciniummandarinorum)等树种，以米槠多度最高，但未发现有福建青冈I～IV级林木。从种群个体大小结构和种群类型分析，福建青冈仅有V级林木种群，缺I～IV级林木的种群，按照曲仲湘种群类型划分，该群落中福建青冈为老衰种群，在群落演替过程中将被米槠等树种替代，为了有效保护这二株古福建青冈，对相邻影响其生长的林木在必要时，适当进行清理，以释放空间。古福建青冈在群落中种群个体大小结构和种群类型，与福建青冈长期生长发育所形成的种子无后熟休眠，种子一成熟就发芽，甚至部分成熟种子在树上已经萌发,加上种子萌发时胚根早出、细长，出叶时间又晚，同时福建青冈虽然早期稍耐阴，随着林龄增大，需要较多光照，属于中性偏阳树种有关。福建青冈在充分郁闭的林分内难以成长，无法进入上层林，而逐渐被淘汰。要发展和保育福建青冈这一具有独特生物学特性的树种，应采取适当的人为干扰，人为育苗造林是科学合理的经营措施。米槠、苦槠I-V级林木种群均有，属于成熟种群，群落顺向演替为常绿阔叶林明显。

6 结论

梅列棕南A、B二株福建青冈均为百年以上古树。研究结果表明：古福建青冈生长状况良好，无腐损空洞，生长势属一般状态。混生古福建青冈群落物种组成多样，具有中亚热带常绿阔叶林特征。福建青冈种群个体大小结构仅具V级，属老衰种群，米槠、苦槠I-V级林木种群均存，属于成熟种群，群落明显顺向演替为常绿阔叶林。