济源国槐古树的资源现状与生长环境分析

孔倩倩，任军战，李伟波，段栓成，陶爱喜

(1.河南省济源市林业局，河南济源 459000；2.济源市农业科学院，河南济源 459000)

我国植物种质资源丰富，有着丰富的古树名木资源，古树名木是人类宝贵的自然和文化财富，古树对维护生物多样性、生态平衡及环境保护有着不可替代的作用，保护好古树对于研究古植物、古地理、古代气象和水文有重要的科学价值。对古树名木的监测、管理、保护一直是研究的重点，但是对其生长相关环境因子的研究还很少。国槐是河南省济源市古树名木中占比最高的树种之一，在我国各地广泛分布，抗性强，具有抗干旱、耐盐碱、耐瘠薄等特性，并且对二氧化硫、氯气等有害气体有一定抗性，还能吸滞烟尘，在一定程度上改变小气候。笔者以济源市国槐古树为研究对象，通过分析国槐古树的环境调查数据，进一步了解其生长状况与环境因子的关系，为古国槐的保护、管理和规划提供科学依据。

1 材料与方法

河南省历史文化悠久，古树名木遍布全省，古树名木共有528 668株，包括散生古树29 917株，名木211株，古树群617个，古树群古树498 540株，其中古国槐树最多，有6 271株，占散生古树的20.96%。济源市位于河南省西北地区，背靠太行王屋山脉，植物资源丰富，目前济源市古树名木共666株，分为21科34属42种，古树群6个。从古树分级标准来看，国家3级古树(100～300 a)281株，占42.2%；国家2级古树(300～500 a)215株，32.3%；国家1级古树(500 a以上)170株，占25.5%。从树种类型上来看，国槐数量最多，有226株，占33.9%，笔者对其中225株国槐的生存环境进行了数据分析和研究。

研究数据来源于济源市林业局对全市古树进行普查的原始数据，包括225株国槐古树的坐标、具体位置、年龄、树高、冠幅、胸(地)围和权属等。笔者对这225株古国槐数据进行分析，并运用Arcgis工具，以古国槐分布的位置坐标、全市数字高程模型为基础，对古国槐的坡度、坡向、高程等环境因子进行分析。

2 结果与分析

分布情况。由表1可知，济源市古国槐在全市13个镇街道均有分布，邵原镇、大峪镇、王屋镇、克井镇分布较多，共有127株，占总数的56.44%，五龙口镇、梨林镇、沁园街道分布较少，共有4株，占总数的1.78%。济源地形西高东低，西部山区，东部平原区，三面环山，而邵原、大峪、王屋位于西部山区，克井镇位于北部山区，可见山区古国槐更多，而东部平原区五龙口镇、梨林镇、沁园街道及市区其他街道数量较少，南部丘陵地区也分布较多。

保护等级、权属及生长现状。由表2可知，按古国槐的保护等级划分，1级古树最少，为46株，占20.44%，2级古树82株，占36.45%，大部分属于3级古树，有97株，占43.11%。古国槐的权属可以分为国有、集体和个人，由表3可知，国有最少，占5.33%，集体和个人所有占比相当，分别为47.56%和47.11%。

根据古国槐的生长现状，笔者将古国槐划为3个等级，即正常、衰弱和濒危。枝叶(枝条)茂盛且树干破皮及以上为正常植株；枝叶(枝条)一般且树干残缺及以上，且非正常树种为衰弱植株；枝叶(枝条)稀疏或无，且树干残缺及以上，且非正常和衰弱树种为濒危植株。由表4可知，正常植株有166株，占73.78%，衰弱株41株，占18.22%，濒危株有18株，占8.00%，大部分古树保护完好，但仍有部分古树需加大保护力度。

表1 各镇古国槐分布情况Table 1 Distribution of ancient Sophora japonica in each town

表2 古国槐的保护等级Table 2 Protection grade of ancient Sophora japonica

表3 古国槐的权属Table 3 Ownership of ancient Sophora japonica

表4 古国槐生长现状Table 4 Growth status of ancient Sophora japonica

不同地形对古国槐生长的影响。根据收集的数据，将济源市地形划分为平原区、丘陵区、浅山区和深山区4种区域。由表5可知，平原区有国槐33株，占14.67%；浅山区古国槐数量最多，有114株，占50.67%；丘陵区数量最少，仅27株，占12.00%；深山区有51株，占22.66%。4个区的正常株占各区总株数的比例分别为平原区57.58%，浅山区75.44%，丘陵区88.89%，深山区72.55%，树木的平均生长指标和正常株数占比均以丘陵地区最优，丘陵区的古国槐植株更高大、冠幅更大，胸(地)围更粗，浅山区的古国槐数量最多。说明浅山区和丘陵区立地条件更适合古国槐生长，丘陵区的古国槐长势最好，但数量少，可能与人为干预采伐有关；平原区濒危株树占比18.18%，可能平原区较易受到洪涝水淹，排水条件较差，并且更易受人类活动影响，因此需要加强对古树名木的宣传和保护。

表5 不同地形对古国槐生长的影响Table 5 Effects of different landforms on the growth of ancient Sophora japonica

不同用地类型对古国槐生长的影响。根据不同用地类型将古国槐所在区域分为耕地、居住用地、乔木林、灌木林、荒地，其中居住用地古国槐数量最多，有91株，占40.44%；灌木林地数量最少，仅4株，占1.78%；耕地有47株，占20.89%；乔木林有61株，占27.11%；荒地有22株，占9.78%；古国槐分布数量表现为居住用地>乔木林>耕地>荒地>灌木林。大部分古国槐被栽植在房前屋后，被数代人有意保护，得以留存下来，但是4种用地类型中，以居住用地的正常株占比最低，为64.84%，还需要加大保护力度。乔木林的古国槐株高更高，耕地的古国槐冠幅和胸(地)围更大，说明古国槐生长对阳光和土壤有要求，乔木林林木多，国槐需要长更高才能更好地吸收阳光，耕地水肥适当，国槐更为粗壮；但是数据之间差异不大，济源的土地均为褐土，用地类型对国槐的影响不大(表6)。

距河流距离对古国槐生长的影响。济源河道众多，大部分古国槐都分布在河边，与河道距离在3 km以内。由表7可知，距离河道0.5 km以内的古国槐数量最多，而随着距离越来越远，古国槐数量逐渐减少，可见古国槐生长对水分要求高，但是古国槐长势呈曲线，在距离河道1.0～<1.5 km的古国槐长势最好，但是正常株占比较少；距离河道2.0～3.0 km古国槐数量较少，但是平均胸(地)围大，这可能是个人悉心养护的结果。

表6 不同用地类型对古国槐生长的影响Table 6 Effects of different land types on the growth of ancient Sophora japonica

表7 距河流距离对古国槐生长的影响Table 7 Effect of distance from the river on the growth of ancient Sophora japonica

坡向、坡度和海拔对古国槐空间分布的影响。坡向是决定植物吸收阳光的重要因子，能直接造成局部小气候的差异。该研究对位于山区和丘陵地的192株古国槐的坡向进行分析，正北方向为 0°(360°)，正东方向为 90°，正南方向为 180°，正西方向为 270°，135°～<225°定为阳坡，225°～<315°定为半阳坡，315°～<135°定为非阳坡。由表8可知，阳坡有古国槐92株，占47.92%，明显高于非阳坡的11.45%，半阳坡有78株，占40.63%，说明大部分国槐古树位于光照好的地方，充足的阳光照射有利于古国槐更好地生长；非阳坡光照弱，温度低，更多受寒冷的西北风侵扰，古国槐数量明显少于阳坡，但仍有22株古国槐，也说明国槐有一定的耐阴性，即使在非阳坡，只要其他条件满足，仍可以长成参天古木。

表8 古国槐坡向分布分析Table 8 Slope direction analysis of ancient Sophora japonica

通过对古国槐分布的海拔高度进行统计(表9)，可以发现其分布数量大致呈曲线状，海拔400～<500 m的古国槐数量最多，有65株，占28.89%，其次是海拔200～<300 m，有48株，占21.33%；海拔200～<500 m共有植株158株，占总数的70.22%，说明这个高度适宜古国槐生长，而海拔600～<800 m和≥900 m古国槐数量明显减少，可能与海拔越高，温度越低有关，因此适宜的海拔高度更利于古国槐生长。

由表10可知，0～<10°的平缓坡，有古国槐161株，占总数的71.55%，缓坡地区更适合土壤积累营养物质，储存水分，因此古国槐更多。古国槐数量随着坡度的增大而逐渐减小，但是在大于45°的较陡峭地段，仍有2.22%的古国槐生长，可见古国槐的适应能力很强。对古国槐周围20、50和100 m半径环境坡度进行统计可知，平均坡度分别为14.4°、13.9°、12.2°，平均为13.5°，可见古国槐适宜生活在缓坡区。

表9 古国槐海拔分布统计Table 9 Altitude distribution statistics of ancient Sophora japonica

表10 古国槐坡度分布统计Table 10 Statistics of slope distribution of ancient Sophora japonica

3 讨论

济源古国槐数量多，分布广，以邵原镇最多，在西部浅山区和南部丘陵分布较多，多数保护等级为3级，属于集体和个人的数量相当，大多数古国槐保护得较好，但也有濒危植株需要进一步加强研究和保护。

按地形分类，古国槐在浅山区分布最多，丘陵区长势最好，多数古国槐分布于浅山区村落建设用地，可见人为管理保护是古树生长的关键因子；济源土壤多为褐土，用地类型土壤成分差异不大，对古国槐长势总体影响小，但是可以看到水肥和光照的差异也会影响古国槐的胸(地)围、株高和冠幅。国槐喜光喜湿润，阳坡和河流边分布更多的古国槐，另外古国槐多生长在地势较平缓的地方，海拔高度集中在900 m以下，400～<600 m最适合国槐生长。

古国槐的形成是很多环境因子的共同结果，国槐是适应能力很强的乡土树种，即便是在个别较差环境中，仍可以成长为百年古树，可见国槐耐贫瘠、耐干旱、抗性强，是很顽强的乡土树种，适合于济源荒山造林、乡村美化和城市绿化。

古树名木是人类宝贵的财富，现有的保护措施不足以使许多衰弱和濒危的古国槐恢复生机，因此还要不断加强古国槐的养护复壮技术的研究和应用。