信陽大茶溝翅柃古茶樹生態學特性研究

趙師成，閻騰飛

(信陽農林學院 林學院，河南 信陽464000)

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信陽大茶溝翅柃古茶樹生態學特性研究

趙師成，閻騰飛

(信陽農林學院 林學院，河南 信陽464000)

摘要：為了給信陽大茶溝古茶樹資源的保護開發提供科學的理論依據，項目組實地調查研究了信陽大茶溝古茶樹的生長環境因子，重點對地理地形分布、氣溫、降水、光照、土壤、水文等因子進行觀測分析，尤其是對土壤和水質進行了化驗比對，從而研究它的生態學特性。結果表明：大茶溝古茶樹分布范圍符合《河南植物志》里對于翅柃分布的描述；大茶溝古茶樹具有較強自然耐寒性，能抵御冬季的低溫順利過冬，是古茶樹保存至今的重要原因之一；大茶溝區域內降水量與光能、熱量的配比總體上能夠滿足古茶樹的生長；總體上大茶溝古茶樹生境土壤養分指標較為理想并且對于防止土壤鹽堿化、維持大茶溝局部生態環境有一定的作用；大茶溝古茶樹資源分布地區水環境質量較好，能夠滿足古茶樹的生長需要。

關鍵詞：古茶樹；生態學特性；研究

信陽歷來是我國的茶葉主產區，唐代陸羽的《茶經》把全國種茶區分為八大茶區，信陽現在所屬的縣區皆被他列為淮南茶區；《宋史.食貨志》記載了信陽出產茶；蘇東坡贊信陽茶說“淮南茶信陽第一”。

信陽大茶溝位于雞公山自然保護區李家寨鎮境內，據考證，信陽大茶溝、小茶溝就是明朝時期的官辦茶場所在地。信陽大茶溝古茶樹號稱“唐宋遺株”，在不被外界人所聽聞之前，只有當地茶農等少數人知道古茶樹的存在和部分分布地點。2006年7月，隨著雞公山古茶樹的見報，信陽大茶溝古茶樹才慢慢被人們所聽聞。信陽大茶溝翅柃古茶樹的發現填補了信陽沒有古茶樹的這一空白。

信陽大茶溝古茶樹為山茶科(Theaceae)柃屬(Eurya Thunb)翅柃(Eurya alata Kobuski)[1-3]，常綠灌木或小喬木，目前現存100年以上的古樹37株，最大的至今已有四百多年歷史，是重要的自然遺產和文化遺產。目前國內對柃屬植物的研究報道多集中在翅柃作為蜜源植物或作為園林綠化樹種兩個方向[4-6]，而信陽大茶溝當地的茶農用翅柃古茶樹的鮮嫩葉制作綠茶，當地群眾稱之為三棱枝茶、神仙茶，具有“鮮濃、爽口、甜醇、芳香”的口感特征，是不同于現有信陽茶的新 “茶”。大茶溝古茶樹既是一個基因庫、一個活化石，還是一個活古董、一部史書[7]。它們是當地氣候、水文、地質等方面變化的見證者，具有很高的研究價值。為了下一步科學地保護開發大茶溝古茶樹資源，本項目組對翅柃古茶樹的生態學特性進行了深入研究。

1研究地概況

雞公山位于河南省南部，是大別山地西端的一個著名的主峰，海拔高764米[8]。雞公山自然保護區位于河南省南部信陽市境內，地理坐標為東經114°01′～114°06′，北緯31°46′～31°52′，面積約3000ha，南和東南部與湖北應山縣接壤，東、北、西三面與信陽市李家寨鎮為鄰。而大茶溝就坐落在李家寨鎮境內，由北到南約15km，源頭起自雞公山的東溝和南田滴水巖，貫穿旗桿村。

2研究方法

本研究以河南省信陽市浉河區李家寨鎮大茶溝(旗桿村)的古茶樹為研究對象，根據對大茶溝1條一級線路，5條三級線路的實地調查，首先對古茶資源進行摸底[9-10]，實地觀察信陽大茶溝古茶樹的生長環境因子，重點對地理地形分布，氣溫、降水、光照、土壤、水文等因子進行觀測分析，尤其是對土壤和水質進行了化驗分析，從而研究它的生態學特性。

3結果與分析

3.1地理地形分布

古茶樹主要分布在沿大茶溝北段東西兩側的山腰上，坡位中，海拔在400m～700m之間，生長在陰坡面，坡度45°，絕大多數為西北坡和北坡，部分攀附在巖石上生長，攀附巖石生長的個體生長較好，每年均開花結果；混交，伴生植物有青楓、化香、野櫻桃、荊條、三角桐、鳳尾蕨、麥冬、映山紅、青檀、白檀、青岡櫟、粗榧、羊胡子草、鹽膚木等，郁閉度在0.7以上，最高可達0.9。

3.2氣溫

圖1信陽大茶溝氣溫年變化趨勢圖圖2信陽大茶溝不同海拔氣溫年變化趨勢

大茶溝古茶樹分布區域的年平均氣溫為15.2℃，極端最高氣溫40.9℃，最低氣溫在-20.0℃。氣溫日較差各月穩定在8℃～10℃之間。一年中，夏季最高，冬季最低，春秋二季居中且春溫低于秋溫。最熱月是7月，最冷月是1月，年較差為25.5℃(見圖1)。氣溫的四季變化隨太陽高度角的升降而定，冷暖的遲量和變幅則受冬夏季風的進退所制約。

大茶溝古茶樹分布區域內的氣溫隨海拔高度增加而遞減，其直減率為0.53℃/100m，夏季遞減率最大為0.63℃/100m，7月份頂底溫差為4.0℃；冬季遞減率最小為0.43℃/100m，12月份頂底溫差為2.4℃(如圖2所示)。

3.3降水

雨量充沛，時空分布不均。年降水量1374.8mm，季節分配夏季最多，占46%；冬季最少，占7.6%；春秋季居中且春雨多于秋雨(見圖3)。降水量的地理分布，一是自北向南而遞增，二是隨海拔高度增加而遞增。據降水資料統計，處于雞公山自然保護區山麓的新店年平均降水量比信陽市(在新店北37km)多125.4mm，平均遞增率為3.4mm/1000m；雞公山頂年平均降水量又比新店多113.2mm，平均遞增率為18.9mm/100m。一年中，夏季降水量差異較大，冬季最小。地形作用是造成各地降水量差異的主要原因。

本區域夏季常受江淮氣旋、西南低渦等諸多天氣系統的影響。暖濕氣流因地形抬升作用，而使降水強度加大。特別是在山體的迎風坡和地勢較高之處，容易產生強降水。

本區域年平均蒸發量為1373.8mm。一年中，夏季最多，冬季最少，春秋季居中。其地理分布：全年和秋、冬季的蒸發量隨海拔高度增加而遞增；春、夏季呈遞減之勢。云霧和降水的變化是影響蒸發量大小的主要原因(見圖3)。

圖3信陽大茶溝降雨量、蒸發量年變化趨勢圖4日照時數、日照百分率年變化趨勢

3.4光照

大茶溝年總日照時數2063.3h，日照百分率47%。年內日照時數夏季最多，占32%；冬季最少，占20%；春秋季各占25%、23%(見圖4)。

由于云霧的影響，日照時數的年際變化較大。富照年(1962年)多達2460h，日照百分率為56%；寡照年(1989年)只有1568h，日照百分率為35%。在海拔500m以下，日照時數隨高度增加而迅速遞減；500m以上，日照時數隨高度增加而緩慢遞增。在不同季節，日照時數也隨高度變化。冬季云霧多在山下，山上日照稍多于山下；其余季節山上少于山下，夏季山上各月的日照時數比山下少25～40h。

3.5土壤

大茶溝古茶樹生境土壤為黃棕壤，pH值為5.5，腐殖層10cm～16cm，尤以深厚、肥沃、濕潤的腐殖土生長最好：葉較大、色濃綠、新梢生長快，樹勢旺盛。本項目課題組對大茶溝古茶樹生境土壤進行采樣并送檢測定了其元素含量(見表1)。

表1　土壤成分檢測

經過比對(表2和表3)[11]，大茶溝古茶樹生境土壤中的大量元素含量情況如下：有機質含量高，全氮含量極高，速效磷含量中等，速效鉀含量低；微量元素含量情況：有效鐵、有效銅含量高，有效錳、有效鋅含量較高，有效硼含量較低。

表2　河南省土壤有機質和大量元素養分指標與豐缺狀況

表3　河南省微量元素土壤養分指標與豐缺狀況

3.6水文

大茶溝古茶樹所吸收的地下水是由地表水在內外引力的綜合作用與制約下部分滲到地下形成的。地表水以接受大氣降水為根本補給來源，因坡陡林密，地表徑流快，大氣降水與混合花崗巖的溶濾作用不夠充分。因此，地表水物理性質為無色、無嗅、無懸浮物、無膠體的透明度高的冷水，礦化度低。

流經古茶樹群落的老陰溝由自然降水和地面徑流匯聚而成，源頭為南端大滴水。因此，地下水的水質可通過老陰溝水質檢測略見一斑。本項目課題組對老陰溝(東雙河的發源地)地表水進行取樣并送檢測定了其化學成分(見表4)。

表4　老陰溝水質檢測

參照《地表水環境質量標準基本項目標準限值》(見表5)可知，老陰溝地表水的COD 、BOD5含量為標準Ⅳ類，氨氮含量為標準Ⅴ類，石油類、揮發酚、氟化物、氰化物含量為標準Ⅰ類，總磷含量為標準Ⅱ類，總氮含量過高不在Ⅰ類～Ⅴ類范圍之內。由于少有人類活動的影響，地表水并沒有受到污染，水環境質量較好，而地下水徑流速度慢，與圍巖的溶解作用則比較充分，能夠滿足古茶樹的生長需要。

表5　地表水環境質量標準(mg/L)(GB/T,2002)

4討論

4.1大茶溝古茶樹的生長環境

大茶溝古茶樹屬于常綠小喬木，喜陰，好肥沃、濕潤土壤。通過大茶溝古茶樹資源調查、生境監測和資料查閱，結果表明：大茶溝古茶樹分布范圍符合《河南植物志》里對于翅柃分布的描述。

大茶溝區域內降水量與光能、熱量的配比在大多數年份是適宜的，極少數年份有旱、澇、凍災發生，總體上能夠滿足古茶樹的生長。

監測結果表明大茶溝古茶樹資源分布地區由于少有人類活動的影響，地表水并沒有受到污染，水環境質量較好，而地下水徑流速度慢，與圍巖的溶解作用則比較充分，能夠滿足古茶樹的生長需要。

4.2大茶溝古茶樹的抗逆性

王小德結合電導率，運用logistic方程計算出了翅柃的半致死溫度為-17.9℃，相對于微毛柃、窄基紅褐柃、格藥柃表現出較好的抗寒性[12]。潘健等通過野外觀測結合試驗得出翅柃耐寒能力的強弱：翅柃>細齒葉柃>格藥柃[13]。因此，大茶溝古茶樹具有較強自然耐寒性，能抵御冬季的低溫順利過冬，是古茶樹保存至今的重要原因之一。

4.3大茶溝古茶樹與生長環境的相互影響

連建民認為，鉀能促進碳水化合物的形成與轉化，使葉片中制造的營養物質向正在生長的器官中輸送，能使莖葉健壯，增強抗性[14]。沈惠國認為硼能促進碳水化合物正常運轉和生殖器官的正常發育，改善氧的供應，對根系的發育及果實、種子的形成有重要影響[15]。因此土壤中的速效鉀和有效硼含量較低，會對古茶樹的生長和繁殖有一定影響，這可能就是大茶溝古茶樹自然繁殖率低、數量少的原因之一?？傮w上大茶溝古茶樹生境土壤養分指標較為理想。

范玲玲研究發現翅柃有一定的耐鹽能力和維持礦質營養平衡的能力[16]。其研究結果說明大茶溝古茶樹對于防止土壤鹽堿化、維持大茶溝局部生態環境有一定的作用。

隨著區域生態環境的惡化、盜挖事件的發生以及人為活動范圍的擴大和影響，大茶溝古茶種質資源勢必會漸漸流失，如不對其進行有序的保護，那么若干年后可能連現有的種質資源都會消失殆盡，因此對于大茶溝古茶樹資源的保護迫在眉睫。

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[16]范玲玲.四種柃屬植物的耐鹽性研究[D].南京：南京林業大學,2008.

(編輯：嚴佩峰)

收稿日期：2016-01-20

基金項目：河南省科技廳鑒定成果(豫科鑒委字[2015]第1781號).

作者簡介：趙師成(1970—)，河南商城人，碩士，副教授，長期從事經濟林栽培教學與研究工作.

中圖分類號：S571.1

文獻標識碼：A

文章編號：2095-8978(2016)03-0099-05

The Research of Ecological Characteristics of Eurya Alata Kobuski Ancient Tea Tree in Xinyang Dachagou

ZHAO Shi-cheng，YAN Teng-fei

(Forestry Institute, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China)

Abstract：In order to provide scientific basis for protect the resources of Xinyang Dachagou ancient tea trees,the project team researched the growing envirimental factors of Xinyang Dachagou ancient tea tree. We focused on the analysis of geographical topography,temperture,precipitation,sunlight,soil,hydroloty and other factors,especially compared the soil and water quality to study its ecological characteristic.The result showed that the distribution of Ddachagou ancient tea tree is in line with the description for Eurya alata Kobuski in Flora of Henan; Dachagou ancient tea tree has a strong natural resistance of cold to withstand low tempertures in winter, it is one of the important reasons to preserve ancient tea tree resources for now;The overall ratio of precipitation,light and heat in Dachagou area can meet the growth of ancient tea trees;The overall indicators of soil nutrients in Ddachagou ancient tea tree habitat is ideal and it has a role to prevent soil salinization and maintain local ecological enviroment of Dachagou; The water environment quality of Dachagou ancient tea tree resource distribution is better and it can meet the growth needs of ancient tea trees.

Keywords：ancient tea tree; ecological characteristics; research