鐘　敏

(建始縣業(yè)州鎮(zhèn)林業(yè)管理站，湖北 建始 445300)

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古樹名木的樹種鑒定與年齡推算研究

鐘敏

(建始縣業(yè)州鎮(zhèn)林業(yè)管理站，湖北 建始 445300)

摘要：通過對恩施森林公安抓獲的一段圓木樹樁采用掃描電鏡觀察木材的解剖結(jié)構(gòu)，用木材解剖學的方法鑒定樹種名稱，用不完全年輪計數(shù)法結(jié)合有關(guān)解析木資料推算其樹齡.鑒定結(jié)果顯示該樹樁為銀杏科(Ginkgo Family)銀杏屬(Ginkgo L.)銀杏(Ginkgo biloba L.)，樹齡在120到140年之間，并對鑒定結(jié)果的可靠性進行了分析，為森林執(zhí)法提供了重要的依據(jù)，為同類事件的司法鑒定提供了可借鑒的方法.

關(guān)鍵詞：古樹名木；木材鑒定；樹齡推算；司法鑒定

古樹名木是指樹齡在百年以上，并且具有重要科研、歷史、文化或社會意義的木本植物[1].根據(jù)2001年發(fā)布的《全國古樹名木普查建檔技術(shù)規(guī)定》給出了古樹分級較具體的標準，分為國家一、二、三級，樹齡大于100年小于300年的為三級古樹，大于300年且小于500年的為二級古樹，樹齡在大于500年的樹木為一級古樹.對于名木的分級，各地根據(jù)本地古樹名木的現(xiàn)狀，做出了不同的分級標準，例如《蘇州市古樹名木保護管理條例》規(guī)定“古樹名木分為一級和二級.樹齡在300年以上，或者特別珍貴稀有、具有重要歷史價值、紀念意義和景觀作用的古樹名木，為一級古樹名木；其余為二級古樹名木.

古樹名木樹種的鑒定與樹齡估算對于古樹名木的保護和對破壞、倒賣古樹名木的犯了罪份子的打擊都有著十分重要的意義，但也是一個技術(shù)上的難題.由于許多古樹都進入衰弱期，對鑒定的過程需要對樹體的損傷最小的情況下并能相對準確的測出樹齡，這大大加大了鑒定的難度，讓樹齡的確定變動得困難.測樹齡的主要方法有年輪計數(shù)法、生長錐法、CT掃描法和14C測定法等方法，這些方法都存在各自的缺陷：年輪計數(shù)法是計算樹木地徑處橫截面的年輪數(shù)[2-3]，這是測量樹齡最基礎(chǔ)的方法，也是最直觀的方法，但在古樹名木樹齡的鑒定中將活著的一顆古樹從地徑處砍斷測量樹齡顯然是不合適的；生長錐法因有的古樹空心、地徑較大和地徑處的形狀不規(guī)則取樣時達不到或偏離髓心，其測算結(jié)果準確性不高；CT法的設(shè)備較昂貴，測定成本較高；14C測定法不僅需要專業(yè)的儀器取樣，同時測量出來結(jié)果的誤差也較大[2-9].

一般對于樹種的鑒定主要是根據(jù)樹木的葉、花、果實以及種子的形態(tài)解剖特征鑒定出來的，但在非法偷采、倒賣過程中對木材的損害較大，許多形態(tài)學特征都不完全，通常都只能觀察到木材，所以只能根據(jù)木材鑒定樹木的種類.木材識別與鑒定指從事與木材生產(chǎn)等相關(guān)工作的人員，通過對木材的宏觀與微觀特征觀察，鑒定其屬、種的過程，這是正確認識和科學合理利用木材最基本的工作.木材識別與鑒定在木材生產(chǎn)、貿(mào)易、合理用材、偵破、植物分類、考古、古木、化石木和尋找代用木材方面，具有十分的重要作用[10-11].目前，鑒定木材的方法主要有：肉眼識別法、顯微觀察法、木材理化性質(zhì)識別法、基因表達法、紅外光譜分析技術(shù)等方法.本研究材料來自恩施森林公安查獲的倒賣的古樹名木，得到材料后有兩方面的工作需要完成.首先要確認樹木的樹種，這是作為法律證據(jù)的基本要求，同時需要在對樹木損傷較小的情況下得到樹木的年齡，為執(zhí)法部門提供科學上的依據(jù).由于查獲的只有木材，不能根據(jù)樹木的其他形態(tài)特征鑒定該樹種，并且不能根據(jù)傳統(tǒng)方法測定樹齡，為了鑒定該樹種名稱和采用對該樹損傷較小、不影響其正常生長的方法推斷樹齡，采用掃描電鏡觀察木材的解剖結(jié)構(gòu)，用木材解剖學的方法確定樹種名稱，用年輪計數(shù)法結(jié)合有關(guān)解析木資料推斷樹木的年齡.另一方面，也可以為古樹名木的測量和鑒定提供新的思路和方法.

1研究材料與方法

1.1材料、儀器與試劑

材料：恩施森林公安抓獲的一段圓木樹樁，該樹樁截桿后主干長17沒，為不影響樹樁移栽成活，于樹木主桿截桿處截取圓盤，帶回實驗室進行樹種鑒定與年齡推算.

儀器與試劑:JSM-6510LV掃描電子顯微鏡；JFD-320冷凍干燥儀；JFC-1600離子濺射鍍膜儀；導電膠；純水；乙醇與叔丁醇(分析醇).

1.2木材掃描電鏡鑒定方法[12-14]

在圓盤上取下一小塊，經(jīng)過以下處理后，在掃描電子顯微鏡觀察木材的特征并拍照：①取樣：對樣品順紋理進行切割，規(guī)格為1 cm ×1 cm ×3 cm，使各標準面符合觀察要求.②軟化：將所需樣品進行軟化.在裝有樣品的小燒杯中加入純水煮沸4和.③切塊：將軟化過的樣品趁熱用單面刀片切割為0.5 cm ×0.5 cm ×0.2 cm的長方體 .④干燥：根據(jù)操作要求，對經(jīng)過上述處理的樣品進行酒精梯度脫水，具體過程如下：50%酒精浸泡20民；80%酒精浸泡20民；100%酒精浸泡20民(2次)；1∶1叔丁醇酒精溶液浸泡20民；純叔丁醇浸泡20民.在JFD-320冷凍干燥儀下干燥10和.⑤粘臺：用導電的雙面膠將處理好的樣品粘在樣品臺上，要觀察的面朝上并確保使其粘牢，切勿污染樣品上面.⑥噴鍍：將已粘臺的樣品臺置于JFC-1600離子濺射鍍膜儀中，并在0.1托左右的真空下噴鍍鉑金10民.⑦觀察并拍照：使用JSM-6510LV掃描電子顯微鏡觀察木材的顯微結(jié)構(gòu)，并將看到的木材特征拍照.

1.3木材的特征與鑒定結(jié)果

觀察截下來圓盤的宏觀結(jié)構(gòu)：心材呈黃褐色，在空氣中長時間會變成深褐色，略帶光澤；邊材淺黃褐色，長時間暴露在空氣中后與心材有明顯區(qū)別.新截下來的切面有略難聞的氣味，生長輪略明顯，晚材較早材顏色略深而且窄，早材至晚材帶漸變.在放大鏡下，沒有看到導管，管胞略明顯；未見到軸向薄壁組織；木射線略明顯、稀少、極細.樹脂道缺如.

在掃描電子顯微鏡下的微觀結(jié)構(gòu)：管胞的排列不整齊，大小不一；平均40 μm，最大弦徑58 μm或大于58 μm；未觀察到管胞螺紋加厚；橫切面多為橢圓形、方形或長方形(圖A、B).管胞徑壁上有具緣紋孔，以對列的方式排列，一般1～2列、少見3列(圖C)；紋孔呈圓形或卵形，紋孔口呈圓形或卵圓形，紋孔緣非缺刻狀，紋孔緣塞未見，紋孔塞緣棒狀加厚未見；直徑多數(shù)在12～18 μm；平均16 μm；管胞弦壁上有具緣紋孔，多為1列，少見2列(圖D).軸向薄壁組織多為大形分室的薄壁細胞，且含有大的晶簇，在弦切與徑切上可見，呈星散狀分布，未看到細胞端壁有節(jié)狀加厚(圖E、F).木射線單列，高度中等在2～10細胞，寬度在14～24 μm，均長18 μm；射線細胞卵圓形或橢圓形.射線薄壁細胞與管胞間交叉紋孔式為柏木型，2～6個，1～3橫列.

通過宏觀特征與顯微特征，結(jié)合《中國木材志》[15]、《IAWA list of microscopic features for hardwood identification》[16]和《中國裸子植物木材志》[17]等資料，確定為銀杏科銀杏屬的銀杏(Ginkgo biloba).鑒定過程如下：觀察其宏觀特征沒有導管，有管胞；在掃描電子顯微鏡下，橫切面的管胞排列不整齊，大小不一，沒有看到樹脂道，在弦切面和徑切面科觀察到巨型的簇晶，通常幾個含晶簇的細胞連在一起.首先在裸子植物木材中除了銀杏科以外，全為針葉材植物，針葉材植物管胞整齊排列呈徑列，因此，該木材只可能是銀杏科的植物，銀杏科是單科單屬單種植物；其次，未見樹脂道，觀察到的晶體很大，像花朵一樣，為銀杏特有的識別特征[18-19]，最終判斷為銀杏.

圖1　A與B：年輪與管胞；C：徑壁具緣紋孔；D：弦壁具緣紋孔與木射線；E：弦切面晶簇；F：徑切面晶簇Fig.1　A and B: Annual rings and Tracheid;C: Bordered pits on the radial section;D: Bordered pits on the tangential section and Wood ray;E: Druse on the radial section;F: Druse on the tangential section

1.4樹齡的鑒定

1.4.1年輪記數(shù)法將取回來的材料用砂紙打磨光滑，用水清洗干凈后，在圓盤上作兩條通過髓心的垂線，盡量選擇年輪清晰的垂線，每5個年輪插一枚大頭針，直到最后算出樣品的樹齡.通過此種方法得到的樹齡是92年，然而，此樣品是銀杏樹17 m處的樹齡，并不是該樹的真實樹齡.

同時，在截獲該銀杏樹后，還得到了一些其他的數(shù)據(jù)：樹木截桿后主干長17 m、截桿處直徑0.365沒、胸圍3.28 m(計算出胸徑1.045 m)、地圍4 m(計算出地徑1.274 m).在17 m前的樹齡可以結(jié)合先在已有資料并通過解析木的相關(guān)資料推算，最終得到銀杏的樹齡.

1.4.2截桿高度樹齡的解析木資料分析該樹達到17 m高的生長年齡依據(jù)浙江省麗水市峰源林場林金根、浙江省天目山管理局陶銀周1993年取自浙江天目山自然保護區(qū)的銀杏解析資料[19]，樹高15.6 m的年齡為37 h，樹高17.6 m的年齡為39 h，推算17 m的年齡約為38 h.

綜合被鑒定銀杏樹木17 m處的年輪計數(shù)和林金根、陶銀周的銀杏解析木資料，被鑒定樹木的年齡為130 h，考慮年輪計數(shù)、引用解析資料和氣候環(huán)境的誤差，最終認定被鑒定樹木的最低年齡范圍在120到140 h之間.

2問題與討論

在利用木材解剖特征鑒定樹種方面，有許多的文獻和資料報道，并有相關(guān)的檢索方法，但目前仍缺乏有權(quán)威的全木材檢索表發(fā)布，或者發(fā)布相應的計算機檢索軟件.在觀察到樹種的特征，測得相關(guān)數(shù)據(jù)后，需要通過閱讀大量資料后才能獲得木材的鑒定結(jié)果，這使得木材鑒定的過程變得復雜，而且大多數(shù)只能鑒定到屬，在此方面還需要進一步的研究.

在樹齡鑒定方面，由于條件限制，只能測到該樹樁17 m以上的樹齡，而17 m以下的情況只能估測其結(jié)果.對于17 m以下的樹齡推算，借用了樹木解析木的資料.由于銀杏解析木的資料和研究極少，關(guān)于天然銀杏解析木的資料與文獻更少；其次，銀杏的生長與環(huán)境、氣候等有很大的關(guān)系，因此使得鑒定結(jié)果有一定的誤差.考慮誤差后，銀杏的樹齡范圍在120～140 h之間.

致謝：本文的木材電鏡掃描鑒定在生物資源保護與利用湖北省重點實驗室完成，得到了重點實驗主任羅世家教授及重點實驗室各位老師的指導與幫助，在此致以誠摯的感謝！

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責任編輯：高山

Species and Age Identification of an Ancient and Famous Tree

ZHONG Ming

(Forestry Management Stations of Yezhong Town，Jianshi 445700,China)

Abstract：For a section of a log stump,a scanning electron microscope is used to observe the anatomical structure and the anatomy of wood is used to identify its species,and incomplete growth ring counting method to gether with relevant analytic data is used to determine its age.The result shows this stump is from Ginkgo biloba.L. of Ginkgo family,whose age is between 120 and 140 years.The reliability of the identification results is analyzed,which provides an important basis for forest law enforcement.

Key words：ancient and famous tree;wood identification;age calculation;judicial identification

收稿日期：2015-11-16.

作者簡介：鐘敏(1978- )，女，工程師，主要從事林業(yè)環(huán)境、鑒定的研究.

文章編號：1008-8423(2016)01-0081-03

DOI:10.13501/j.cnki.42-1569/n.2016.03.021

中圖分類號：S788

文獻標志碼：A