蔣 乾
(內(nèi)江師范學(xué)院 地理與資源科學(xué)學(xué)院, 四川 內(nèi)江 641100)
古樹名木是珍貴的基因資源、優(yōu)質(zhì)的旅游資源和獨(dú)特的文化資源,具有重要的歷史、文化、生態(tài)、科研和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,在生態(tài)保護(hù)、旅游開發(fā)和鄉(xiāng)村振興等方面都發(fā)揮著重要作用.摸清古樹名木資源的分布特征及其影響因素,能更加科學(xué)地開展古樹名木資源保護(hù)和利用.隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,古樹名木資源越來越受到關(guān)注.2015年《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》明確提出:“對(duì)重要生態(tài)系統(tǒng)和物種資源實(shí)施強(qiáng)制性保護(hù),保護(hù)珍稀瀕危野生動(dòng)植物、古樹名木及自然生境”;2018年中央一號(hào)文件進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),要“全面保護(hù)古樹名木”.故此,各地區(qū)有關(guān)部門不斷深入開展古樹名木資源普查和搶救復(fù)壯工作,并取得了良好的成效.
在對(duì)古樹名木的研究中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者從資源調(diào)查、復(fù)壯措施、分布特征和群落景觀等方面做了大量研究[1-4],取得了豐碩成果.如董冬等[5-6]通過構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,運(yùn)用條件價(jià)值評(píng)估法、層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)九華山景區(qū)古樹名木的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和景觀值進(jìn)行了評(píng)估;溫小榮等[7]利用MapObjects Java Standard Edition初步建立了中山陵園古樹名木地理信息系統(tǒng),為古樹名木資源的科學(xué)化管理提供了便利;鐘艷等[8]通過對(duì)九江城區(qū)古樹名木生長(zhǎng)狀況的分析,指出了九江古樹名木生存及文化空間面臨的問題,并提出了保護(hù)和景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的建議;Jim等[2-3]探討了香港古樹高死亡率的主要原因,為人口密集城市的樹木保護(hù)與管理提供了相應(yīng)建議;Hartel等[9]對(duì)特蘭西瓦尼亞(羅馬尼亞)97個(gè)森林牧場(chǎng)古樹的分布與豐度進(jìn)行了研究,對(duì)森林牧區(qū)大型古樹的豐富性和持久性進(jìn)行了有益探索.然而,結(jié)合古樹名木資源分布特征探討其與氣候、土壤、地形、水文、地質(zhì)等地理因子的耦合關(guān)系研究,還略顯不足.本文通過選取多自然因素組合形成的典型地貌區(qū)貴州省道真仡佬族苗族自治縣為研究對(duì)象,探討古樹名木資源分布的影響因素,具有一定的理論意義和政策參考價(jià)值.研究區(qū)是以溶蝕、侵蝕、低山峰叢和槽谷為主的巖溶地區(qū),目前對(duì)該區(qū)域古樹名木資源分布的研究還是空白.通過實(shí)地調(diào)研和統(tǒng)計(jì)分析研究其分布特征和影響因素,能為巖溶地區(qū)古樹名木資源保護(hù)和利用提供參考.
道真自治縣是全國(guó)兩個(gè)仡佬族苗族自治縣之一,位于貴州省最北部,地處黔渝之交,是云貴高原向四川盆地過渡的斜坡地帶,介于107°21′~107°51′E、28°36′~29°13′N之間,轄區(qū)面積2157 km2,西北、東北與重慶市南川區(qū)、武隆區(qū)、彭水苗族土家族自治縣毗鄰,西南、東南分別與正安縣、務(wù)川仡佬族苗族自治縣接壤.2017年末,全縣有35.09萬人,其中仡佬族17萬人、苗族9萬余人,2017年全縣地區(qū)生產(chǎn)總值 (GDP)65.15億元,同比增長(zhǎng)12.1%.民族民間文化底蘊(yùn)深厚、古樸神秘,仡佬族儺戲、三幺臺(tái)、高臺(tái)舞獅、打篾雞蛋、哭嫁歌分別被列為國(guó)家級(jí)、省級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn).地貌以溶蝕、侵蝕、低山峰叢和槽谷為主,碳酸鹽巖廣布,屬典型的巖溶地貌.氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候,冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,氣候宜人,年平均氣溫16℃、降雨量800~1400 mm.生物資源豐富,境內(nèi)野生植物種類達(dá)百種,有銀杉(CathayaargyrophyllaChunetKuang)、珙桐(DavidiainvolucrataBaill.)、銀杏(GinkgobilobaL.)、紅豆杉(TaxusL.)、華南五針杉(PinusKwangtungensisChunexTsiang)、香樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl.)、潤(rùn)楠(Machilusnanmu(Oliver)Hemsley)等國(guó)家一、二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物30余種,良好的自然生態(tài)和典型的巖溶地貌,共同孕育了研究區(qū)內(nèi)眾多的古樹名木.
文章主要獲取道真縣古樹名木數(shù)據(jù)、古樹名木空間分布數(shù)據(jù)和地形因子數(shù)據(jù)三部分.其中,古樹名木數(shù)據(jù)以2011年道真縣古樹名木普查成果為基礎(chǔ),綜合利用資料查詢、走訪高齡老人、知情人訪談、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查等方法獲取,空間分布以鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)行政區(qū)域?yàn)閱挝婚_展調(diào)查,利用手持GPS獲取空間分布數(shù)據(jù),地形因子數(shù)據(jù)通過GPS、坡度尺、現(xiàn)場(chǎng)判斷等方式獲取.道真縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)來源于縣林業(yè)局,道真縣30 m分辨率DEM高程數(shù)據(jù)取自地理空間數(shù)據(jù)云.
本研究主要對(duì)研究區(qū)古樹名木資源分布特征和影響因素進(jìn)行分析.古樹名木資源分布特征采用物種優(yōu)勢(shì)度、個(gè)體散布指數(shù)度量.影響因素分析時(shí),根據(jù)巖溶地區(qū)自然和人文特征,選擇高程、坡度、坡向等自然因素,借助Excel統(tǒng)計(jì)分析方法定量分析兩者影響關(guān)系,借助調(diào)研數(shù)據(jù)分析古樹名木和研究區(qū)人文環(huán)境的影響關(guān)系.
2.2.1 物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)
優(yōu)勢(shì)度指數(shù)是對(duì)群落內(nèi)生物個(gè)體在物種間分配的度量.將其用于古樹名木資源研究中,可以借此確定古樹名木的優(yōu)勢(shì)種,其公式[10]為
(1)
式中:N表示各采樣點(diǎn)所有物種個(gè)體總數(shù),ni代表第i種的個(gè)體總數(shù),fi表示該物種在各個(gè)采樣點(diǎn)出現(xiàn)的頻率.當(dāng)Y>0.02時(shí),該物種為群落中的優(yōu)勢(shì)種.
2.2.2 個(gè)體散布指數(shù)
從數(shù)據(jù)形態(tài)上看,古樹名木屬于點(diǎn)狀要素.通常點(diǎn)狀要素的空間分布類型有均勻分布、隨機(jī)分布和聚集分布三種.針對(duì)不同種類的古樹名木,可用生態(tài)學(xué)中的個(gè)體散布指數(shù)進(jìn)行判別.個(gè)體散布指數(shù)表示個(gè)體的空間分布特征,即表示群體內(nèi)個(gè)體集中方式(分布方式)的程度,其公式[11]為
(2)
式中:N為樣品數(shù),x為總個(gè)體數(shù),ni為第i個(gè)樣品中的個(gè)體數(shù).I<1表明為均勻分布,I=1表明為隨機(jī)分布,I>1表明為聚集分布.
2.2.3 影響因素分析
古樹名木的空間分布特征受自然因素和人文因素雙重影響[12-14].研究區(qū)內(nèi),因典型巖溶地貌形成了獨(dú)特的自然條件,民族民間文化底蘊(yùn)深厚.在自然因素方面主要選擇高程、坡度、坡向、坡位,通過統(tǒng)計(jì)分析探討各因素之間的耦合關(guān)系;人文因素方面主要通過走訪高齡老人、知情人訪談、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查等方法,了解地方民族民間文化和生活習(xí)慣,并對(duì)古樹名木的人文影響因素進(jìn)行分析.
3.1.1 古樹名木組成結(jié)構(gòu)特征
2017年5—7月,通過對(duì)道真自治縣全域范圍古樹名木野外實(shí)地調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)研究區(qū)古樹名木1228株,涵蓋32科46屬49種,主要為柏科、金縷梅科和銀杏科等.從生長(zhǎng)集中度看,散生木624株,種類繁多;群生木604株,以柏木(CupressusfunebrisEndl.)、楓香(LiquidambarformosanaHance)、楠木(PhoebezhennanS.LeeetF.N.Wei)和水青岡(FaguslongipetiolataSeem.)為主,僅此四種樹木占群生木總數(shù)的89.24%.從保護(hù)等級(jí)看,一級(jí)古樹24株,二級(jí)古樹94株,三級(jí)古樹1110株.從胸徑看,主要集中在30~120 cm之間,平均胸徑78.7 cm,最大胸徑樹種為銀杏,胸徑達(dá)318.3 cm,共有大樹246株.從樹齡看,主要集中在100~200年之間,平均樹齡167年.從樹高看,主要集中在12~32 m之間,平均樹高23.3 m.從冠幅看,南北冠幅主要集中在3~18 m,東西冠幅主要集中在3~16 m,平均冠幅主要集中在3~20 m.對(duì)比發(fā)現(xiàn),道真自治縣古樹名木的胸徑與樹高和冠幅存在正相關(guān)關(guān)系,即胸徑越大的古樹,其樹高和冠幅也越高越大.
3.1.2 古樹名木空間分布特征
對(duì)研究區(qū)實(shí)地調(diào)查的1228株古樹名木統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示.由表1可見,古樹名木在空間分布上鄉(xiāng)村多于城鎮(zhèn),鄉(xiāng)村1221株,城區(qū)7株.地區(qū)分布上,古樹名木在道真自治縣下轄14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分布差異較大:忠信鎮(zhèn)數(shù)量最多,上壩鄉(xiāng)和三江鎮(zhèn)數(shù)量最少;超過100株的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有4個(gè),共774株,占古樹名木總數(shù)的63.03%.
表1 道真自治縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)古樹名木數(shù)量分布
古樹名木的物種分布結(jié)果如表2所示.由表2可見,各古樹名木種類的分布差異較大.研究區(qū)分布最廣泛的樹種為柏木、楓香、銀杏和楠木,這四種古樹名木共841株,占68.49%.調(diào)查中還發(fā)現(xiàn):銀杏是唯一在14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中都有分布的樹種,柏木和楠木在12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有分布,楓香樹在11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有分布,而巴山榧樹(TorreyafargesiiFranch.)、黃楊(Buxussinica(Rehd.etWils.)Cheng)、櫸樹(Zelkovaserrata(Thunb.)Makino)、枯燈心草(JuncussphacelatusDecne.)、普文楠(PhoebepuwenensisCheng)、青錢柳(Cyclocaryapaliurus(Batal.)Iljinsk.)、少花樫木(DysoxylumoliganthumC.Y.WuexH.Li)、檀香(SantalumalbumL.)、櫻桃(Cerasusspp.)、油杉(Keteleeriafortunei(Murr.)Carr.)、油松(PinustabuliformisCarriere)、紫薇(LagerstroemiaindicaL.)等樹種僅在研究區(qū)某1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有分布,表明研究區(qū)古樹名木中銀杏、楠木、柏木和楓香等分布較廣且具有更強(qiáng)的適應(yīng)性.
表2 道真縣古樹名木樹種數(shù)量分布
3.1.3 優(yōu)勢(shì)種及分布型
利用優(yōu)勢(shì)度指數(shù)公式計(jì)算道真自治縣49種古樹名木的物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù),結(jié)果如表3所示.道真自治縣古樹名木物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)大于0.02的樹種為柏木、楓香、銀杏和楠木,以研究區(qū)古樹名木8.18%的種數(shù)占據(jù)了68.49%的總量.其中,柏木是數(shù)量最多的樹種,其次為楓香樹、銀杏、楠木.因此,柏木、楓香樹、銀杏和楠木樹4個(gè)樹種為研究區(qū)古樹名木優(yōu)勢(shì)樹種.
表3 道真自治縣名木古樹種類分布及其物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)
利用個(gè)體散步指數(shù)公式計(jì)算研究區(qū)優(yōu)勢(shì)種的個(gè)體散布指數(shù),結(jié)果如下:I柏木=3.58,I楓香樹=4.99,I銀杏=1.87,I楠木=3.04,4個(gè)優(yōu)勢(shì)種的個(gè)體散布指數(shù)均大于1,表明各優(yōu)勢(shì)種在研究區(qū)均呈聚集分布.柏木主要分布在道真自治縣東南部的忠信、桃園、舊城和棕坪等鄉(xiāng)鎮(zhèn),楓香樹主要分布在道真自治縣西北部的洛龍、河口和忠信等鄉(xiāng)鎮(zhèn),銀杏樹主要分布在道真自治縣西北部的大磏、洛龍、陽(yáng)溪、三橋和平模等鄉(xiāng)鎮(zhèn),楠木樹則主要分布在道真自治縣的陽(yáng)溪和忠信鎮(zhèn).
不同種類的古樹名木在道真自治縣的分布存在明顯差異.通過選取海拔、坡度、坡向和坡位等自然因素,結(jié)合研究區(qū)少數(shù)民族人文社會(huì)因素,探析道真自治縣不同種類古樹名木的空間分布差異的影響因素.
3.2.1 自然因素
地形是影響古樹名木生長(zhǎng)和空間分布的主要因素,直接控制了區(qū)域相對(duì)負(fù)地形的分布并決定區(qū)域水流特點(diǎn),對(duì)水分和熱量進(jìn)行再分配[12].在巖溶地區(qū),地表透水性較強(qiáng),存在大量溶蝕裂隙、落水洞、溶洞、暗河等地貌形態(tài),地表水分難以保存[13].而古樹名木的生長(zhǎng)需要充足的水源,坡面和溝谷等較為平坦并且水源條件相對(duì)較好的區(qū)域最為有利.同時(shí),地形也一定程度影響到古樹名木的采伐難度,進(jìn)而對(duì)古樹名木的年齡和數(shù)量產(chǎn)生影響.通過選取海拔、坡度、坡向和坡位四種主要地形要素,利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行空間分析,結(jié)合研究區(qū)DEM和古樹名木空間分布圖得出如下結(jié)果.
(1)海拔.隨著海拔高度的增加,古樹名木的種類和數(shù)量呈先增長(zhǎng)后減少的趨勢(shì).由圖1可見,在海拔高度900 m處古樹名木種類數(shù)達(dá)到最大值,同時(shí)該海拔高度帶也是古樹名木數(shù)量最多的區(qū)域.從古樹名木在海拔高度的分布來看,在海拔700~1200 m高度帶是古樹名木種類分布最多的區(qū)域.從古樹名木的數(shù)量分布來看,在海拔700~1100 m高度帶的分布達(dá)到1019株.這表明海拔高度的變化導(dǎo)致水分與熱量發(fā)生改變,在海拔700~1200 m高度帶的水熱條件較適宜古樹名木的生長(zhǎng)進(jìn)而影響研究區(qū)古樹名木的分布.
圖1 古樹名木分布與海拔的關(guān)系
(2)坡度.隨著坡度的增加,古樹名木的種類和數(shù)量均呈先增長(zhǎng)后減少的趨勢(shì),但是二者的拐點(diǎn)卻存在差異.由圖2可見,古樹名木種類數(shù)隨坡度呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后減少的趨勢(shì),但種類變化不大,在坡度15°~24°帶上分布的古樹名木種類數(shù)達(dá)到最大值,其拐點(diǎn)出現(xiàn)在24°.古樹名木數(shù)量隨坡度也存在先增長(zhǎng)后減少的趨勢(shì),數(shù)量差異較大,主要集中在25°~34°坡度帶上.表明研究區(qū)古樹名木的種類和數(shù)量分布在坡度帶上存在錯(cuò)位分布.
圖2 古樹名木分布與坡度的關(guān)系注:橫軸代表坡度區(qū)間,其中1表示<5°,2表示5°~14°,3表示15°~24°,4表示25°~34°,5表示35°~44°,6表示≥45°.
(3)坡向.坡向?qū)χ参锏纳L(zhǎng)有著較顯著的影響.主要反映在光照與降水兩方面,引起植物和環(huán)境生態(tài)關(guān)系變化,植物對(duì)生境的選擇決定了其對(duì)坡向的適應(yīng)性差異.在不同的坡向上分布著不同種類和數(shù)量的古樹名木.由圖3可見,古樹名木各類樹種主要集中分布在東南坡、北坡、南坡和西南坡,調(diào)查結(jié)果分別為27、25、24和24種,正西坡僅為10種;在數(shù)量上,分布最多的為東南坡271株,其次為西南坡246株,正西坡最少僅為23株.這正與北半球輻射收入分布情況相符,即南坡最多,其次為東南坡和西南坡,再次為東坡與西坡及東北坡和西北坡,最少為北坡.表明東南坡是高原盆地過渡帶巖溶地區(qū)古樹名木樹種分布的最適坡向.
圖3 古樹名木分布與坡向的關(guān)系注:橫軸代表坡向,其中0表示無坡向,1表示北坡,2表示東北坡,3表示東坡,4表示東南坡,5表示南坡,6表示西南坡,7表示西坡,8表示西北坡.
(4)坡位.坡位主要可以分為脊部、上部、中部、下部、山谷和平地6種.由圖4可見,在中坡分布的古樹名木種類數(shù)最多,同時(shí),該坡位也是古樹名木數(shù)量最多的區(qū)域.可以得出研究區(qū)中坡是古樹名木聚集分布的最佳坡位.
圖4 古樹名木分布與坡位的關(guān)系注:橫軸代表坡位,其中1表示平地, 2表示山谷,3表示下坡位,4表示中坡位,5表示上坡位,6表示脊部.
3.2.2 人文因素
道真自治縣為苗族仡佬族自治縣,仡佬族和苗族傳統(tǒng)文化中的“風(fēng)水文化”“樹崇拜文化”及由此發(fā)展而來的“禁忌文化”,具有強(qiáng)烈的古樹保護(hù)意識(shí),在古樹保護(hù)中起到?jīng)Q定性作用[14,15].風(fēng)水林植根于中國(guó)傳統(tǒng)風(fēng)水文化,蘊(yùn)含了豐富的地域文化精神.仡佬族苗族是有著樹崇拜的民族.在他們看來,樹木是有靈的存在,是心中神圣的圖騰,他們堅(jiān)信樹木能影響運(yùn)勢(shì)、禍福、健康長(zhǎng)壽等,而破壞古樹是民族的禁忌.同時(shí),受傳統(tǒng)報(bào)應(yīng)輪回思想的影響,仡佬族和苗族民眾認(rèn)為破壞古樹會(huì)遭受報(bào)應(yīng),會(huì)對(duì)族人的生命健康和福報(bào)存在影響.在傳統(tǒng)風(fēng)水文化、樹崇拜文化及禁忌文化的多重影響下,對(duì)古樹的保護(hù)成為當(dāng)?shù)孛癖妰?nèi)心認(rèn)可、共同信奉遵守的行為規(guī)范,使得當(dāng)?shù)氐墓艠涿镜玫綐O大的保護(hù).
道真自治縣古樹名木優(yōu)勢(shì)種主要為柏木、銀杏、楓香和楠木樹,反映了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活習(xí)慣和文化特色[16].柏木作為優(yōu)勢(shì)種中數(shù)量最多的樹種,長(zhǎng)壽常青、木質(zhì)芳香、經(jīng)久不朽,是風(fēng)水樹和風(fēng)水林的首選樹種,往往在老屋基和墓地旁集中分布;銀杏樹生長(zhǎng)較慢,壽命極長(zhǎng),具有觀賞、經(jīng)濟(jì)、藥用等價(jià)值,分布廣泛;楓香樹因其樹脂可供藥用,能解毒止痛,止血生肌,根、葉及果實(shí)也可入藥,有祛風(fēng)除濕、通絡(luò)活血等功效,一直以來得到民眾的偏愛;楠木因材質(zhì)優(yōu)良、用途廣泛而得到當(dāng)?shù)孛癖姷谋Wo(hù).可見,道真自治縣古樹名木分布與當(dāng)?shù)孛癖娚盍?xí)慣和傳統(tǒng)文化等人文因素分不開.
通過分析道真自治縣古樹名木種類和數(shù)量分布情況,得到如下結(jié)論:
(1)柏木、銀杏、楓香樹和楠木為巖溶地區(qū)古樹名木的優(yōu)勢(shì)種.(2)各優(yōu)勢(shì)種在研究區(qū)呈聚集分布,柏木主要分布在研究區(qū)的東南部,楓香樹主要分布在道真自治縣的西北部,銀杏主要分布在研究區(qū)的西北部,楠木主要成群分布在研究區(qū)的陽(yáng)溪和忠信鎮(zhèn).(3)巖溶地區(qū)古樹名木的胸徑與樹高和冠幅存在正相關(guān)關(guān)系,即胸徑越大,樹高越高,冠幅越大.(4)銀杏是巖溶地區(qū)分布最廣泛度,對(duì)生境適應(yīng)性最強(qiáng)的樹種.(5)在巖溶地區(qū)當(dāng)海拔高度為800~900 m、坡度為25°~34°、坡向?yàn)闁|南和西北坡向,坡位為中坡位時(shí),古樹名木的數(shù)量和種類最多.(6)受傳統(tǒng)“風(fēng)水文化”和“樹崇拜文化”影響,巖溶地區(qū)古樹名木主要作為風(fēng)水樹生長(zhǎng)在房前屋后和墓地旁.
文章將野外實(shí)地調(diào)查與理論研究相結(jié)合,系統(tǒng)分析了典型巖溶地區(qū)道真自治縣古樹名木資源的分布形態(tài)和組成結(jié)構(gòu),并進(jìn)一步分析其影響因素,根據(jù)道真縣古樹名木現(xiàn)狀和分布特征,就古樹名木保護(hù)和資源普查提出幾點(diǎn)建議:
一是古樹名木要實(shí)行分級(jí)保護(hù),首先重點(diǎn)保護(hù)受損嚴(yán)重的古樹名木,其次重點(diǎn)關(guān)注古樹名木優(yōu)勢(shì)種聚集的區(qū)域,同時(shí)兼顧零星分布的散生古樹,結(jié)合古樹名木生境進(jìn)行差別化保護(hù);二是要提高村民古樹名木保護(hù)意識(shí),不因城鎮(zhèn)化的發(fā)展,古樹名木作為風(fēng)水樹的作用消失而損壞古樹名木;三是古樹名木資源普查要先聚集分布區(qū),優(yōu)先對(duì)海拔為800~900 m、坡度為25°~34°、坡向?yàn)闁|南和西北坡向、坡位為中坡位的房前屋后進(jìn)行調(diào)查.