曲 凱,李際紅,國浩平,田彥挺,王寶銳,侯麗麗,周文玲
山東農業大學 林學院,山東 泰安 271018
育種與資源密不可分,資源遺傳多樣性分析是品種改良和種質創新的基礎。古樹名木,也是每個國家的“國寶”,它見證了一個國家的歷史變遷和滄海桑田,是自然景觀與人文景觀交融的紐帶,也是相關遺傳育種良種選育研究的活材料、活化石[1]。古樹名木不僅是重要的生物資源,往往還被人們賦予特殊的文化內涵而成為當地重要的文化資源和旅游資源[2]。研究和保護古樹名木及后續資源,不僅是對城市“綠色文物”的尊重,是城市文脈的延續,更是踐行生態文明、走可持續發展道路的規劃實踐,對科研教育和弘揚中國傳統文化具有重要意義[3]。
我國在1963 年就提出了劃定古樹名木的標準,并要求城市林業部門調查和系統整理古樹名木相關歷史材料,經技術鑒定后建立檔案[4]。國內古樹資源的研究最早始于20 世紀80 年代初,主要集中于古樹的保護現狀[5]、歷史價值[6]等方面。近年來,隨著人們對古樹名木認識的不斷提升,各地對其保護力度不斷加強,在古樹名木衰弱、死亡原因調查、養護與復壯技術、表征古樹名木衰老生理指標等方面開展了廣泛研究[7]。
流蘇樹(Chionanthus retususLindl et Paxt)為木樨科(Oleaceae)流蘇樹屬(Chionanthus)植物,落葉灌木或喬木,又稱四月雪、蘿卜絲花[8]。流蘇樹根系發達,適應性強,喜中性及微酸性土壤,耐干旱瘠薄,可作荒山綠化樹種[9]。樹體高大優美,花期在每年的四月中下旬至五月初之間,花色、花香清雅宜人,是著名的珍稀園林觀賞植物;樹皮、根和葉均可入藥,是公認的藥用經濟作物[9]。近年來,流蘇樹自然種群面積和分布區域逐年縮小,野生種質資源遭受嚴重破壞而趨于瀕危[10]。
現階段對流蘇樹的研究,國外僅有少數學者利用分子標記法比較了其與木犀科其他種之間遺傳關系[11,12];國內的研究主要局限在繁育技術方面,品種遺傳多樣性研究薄弱,新優品種匱乏。流蘇樹作為山東省的鄉土樹種,分布范圍極為廣泛,適應性極強,但對其尚未開展古樹資源保護方面的相關研究。2004 年中科院植物所選育的種內變異新品種扭葉流蘇(Chionanthus retusus cv.‘Niu Ye’),也只是從表型表現上定義,缺乏遺傳學理論支持[13]。流蘇樹對各種惡劣的自然環境有良好的抵抗能力,生長速度緩慢,壽命長,分布區域分散,保留下來大量古樹,為古樹基因型多樣性研究提供了可能[14]。因此我們對山東省內的流蘇樹古樹資源進行了調查,以期發現挖掘出高干挺拔、抗旱耐寒、花期持久等優良性狀的單株或類群,為建立種質資源圃,加快新品種的選育奠定基礎,并針對流蘇樹古樹資源的現狀和存在的問題,提出切實可行的保護策略[10]。
山東省境內100 a 以上的流蘇樹和流蘇樹群落(根據流蘇樹的特點及群落概念,本文論述的群落僅界定在同一地點≥10 株的流蘇古樹群落)[11]。
2017 年1~2 月資料收集,初步掌握山東省流蘇古樹的分布。2017 年3~10 月和2018 年4~7 月,分為兩個時間段,對全省范圍內流蘇古樹資源展開間斷性的持續調查。
1.3.1 數量空間分布調查 以文獻資料、新聞報道和林業相關部門原有古樹資料為依據,采取實地調查和走訪調查相結合的方法;依據李錫文的種子植物分布型系統[15]劃分山東省流蘇古樹的分布區類型,分析流蘇古樹在山東省內的數量和空間分布;同時,依據《中華人民共和國林業行業標準古樹名木普查技術規范》[16],逐株對每株流蘇古樹進行測量,用GPS 對古樹生長地點進行定位,采用勃魯萊測高器、米尺、圍尺對古樹的胸徑、冠幅、樹高、枝下高等生長指標進行實測,觀察記錄古樹的生境、生長勢和病蟲害,用佳能6D 單反相機拍攝留檔。
1.3.2 古樹生物學 通過當地林業部門陳述和走訪知情老人的途徑,將史料、傳說和古樹實際情況相結合以確定樹齡,分為真實樹齡、估測樹齡、傳說樹齡3 種[16],從性別、樹齡、胸徑、冠幅、樹高和枝下高六個方面分析山東省流蘇古樹資源的古樹生物學。
1.3.3 古樹名木分級和健康狀況評價 根據《全國古樹名木普查建檔技術規定》的古樹等級劃分,樹齡500 a 以上的樹木為一級古樹,樹齡300~499 a 的樹木為二級古樹,樹齡100~299 a 的古樹為三級古樹[17];參考楊義波對古樹健康等級的劃分,通過對流蘇古樹外貌的表現和病蟲害狀況,將其分為健康、較健康、一般、差和很差5 個健康等級[18],并對山東省流蘇古樹整體健康狀況作出評價。
山東省流蘇古樹資源豐富,在山東省的17 個地級市中,其中11 個地級市(濟南、青島、淄博、煙臺、濰坊、濟寧、泰安、威海、日照、臨沂、萊蕪(2019 年1 月撤銷,劃歸濟南市管轄))均有流蘇古樹單株的分布(圖1),共101 株,青島、臨沂、淄博是流蘇古樹分布的主要地區,威海最少只有2 株。

圖1 山東省流蘇古樹資源分布Fig.1 Distribution of ancient Chionanthus retusus in Shandong Province

圖2 山東省流蘇古樹資源區域分布比例Fig.2 Regional distribution ratio of ancient Chionanthus retusus in Shandong Province
從山東省流蘇古樹單株的區域分布來看(圖2),主要分布在半島沿海地區,占總數的39%;其次是魯中地區,占35%;再者是魯東南地區占14%,魯南和魯西北地區各占6%;魯北地區和魯西南地區未發現流蘇古樹。流蘇古樹的生境主要在山坡丘陵、環山公路側旁、廟宇古寺、機關大院、觀光風景區、鄉村村落等地,偏遠山區多于市區郊區,大部分都是分布在一些經濟欠發達的地區。古樹樹齡大,生長勢衰弱,根的生長差,抗逆性減退,易生菌害、病蟲害,并且基本沒有專業知識的技術人員負責養護,多靠群眾主動意識養護,多數處于自生自滅的狀態。
在調查過程中還發現了7 處流蘇古樹群落,包括683 株100 a 以上流蘇古樹,從圖3 可以看出,古樹群落主要分布在魯中和魯東南地區,淄博市有4 處,濰坊市2 處,臨沂市1 處。其中濰坊市青州市的雀山流蘇林是目前已知全國規模最大的流蘇群落,安丘市輝渠鎮張家溜村的千年流蘇林是全國樹齡最大的流蘇群落;淄博市是山東省內流蘇古樹數量最多的城市。

圖3 山東省流蘇古樹資源空間分布Fig.3 Spatial distribution of ancient Chionanthus retusus in Shandong Province
對101 株流蘇古樹單株中的74 株和7 個古樹群落進行了實地測量調查,對其性別、樹齡、平均冠幅、胸徑、樹高、枝下高生長指標的統計分析(圖4)。
2.2.1 性別 在74 株流蘇古樹單株中,雄株35 株,占47.3%,雌株39 株,占52.7%。
2.2.2 胸徑 全省流蘇古樹單株胸徑的平均值為63.41±26.61 cm,胸徑最大的流蘇古樹是位于臨沂市蘭陵縣下村鄉孔莊村的孔莊流蘇王,為127 cm;胸徑最小的單株是青島市即墨區靈山鎮的靈山流蘇,為23 cm;胸徑小于50 cm 的有24 株,占總數的32.43%;50 cm~80 cm 的有35 株,占47.30%;80 cm~100 cm 的有8 株,占10.81%;胸徑大于100 cm 的有7 株,占的9.46%。胸徑之最前十位依次:臨沂市蘭陵縣下村鄉孔莊村(127 cm)、淄博市淄川區太河鎮峨莊鄉土泉村(地徑200 cm)、臨沂市平邑縣地方鎮前西固村(112 cm)、萊蕪市萊城區(現濟南市萊蕪區)和莊鎮草廟頭村(108 cm)、淄博市周村區碧桂園生活區流蘇園(105 cm)、濟南市章丘區文祖鎮甘泉村(地徑178 cm)、濟寧市曲阜市時莊鎮西辛村(102 cm)、萊蕪市鋼城區(現濟南市鋼城區)辛莊鎮西泉村(91 cm)、萊蕪市鋼城區(現濟南市鋼城區)顏莊鎮狀元溝村(89 cm)、淄博市博山區池上鎮板山村(86 cm)(因古樹群群體數量大,并未作全面調查,隨機取5~10 株取平均值作為群落代表,以下各項指標測量采取同樣方式)。
2.2.3 樹齡 樹齡最大的流蘇古樹單株是公元前685 年齊桓公所栽種的土泉流蘇王,位于淄博市博山區太河鎮峨莊鄉土泉村,據今已有2700 a,樹韻雍容華貴,被山東省自然資源廳命名為“齊魯千年流蘇王”、“山東之最”,冠幅飽滿,也是山東省內冠幅最大的流蘇古樹。樹齡最小為100 a,共10 株,樹齡范圍在100~299 a 的為28 株,占調查總數的37.84%;300~499 a 的為15 株,占20.27%;500~1000 a 的有19 株,占25.67%;1000 a 以上的有12 株,占16.22%。樹齡之最前十位依次是:淄博市淄川區太河鎮峨莊鄉土泉村(2700 a)、臨沂市蘭陵縣下村鄉孔莊村(1800 a)、淄博市周村區碧桂園流蘇園(1400 a)、濰坊市青州市邵莊鎮白云洞(1000 a)、淄博市博山區池上鎮板山村2 株(1000 a)、萊蕪市鋼城區(現濟南市鋼城區)顏莊鎮狀元溝村(1000 a)、淄博市沂源縣西里鎮辛莊村2 株(1000 a)、濟南市長清區張夏鎮周庵村(1000 a)。

圖4 山東省流蘇古樹生長指標Fig.4 Growth index of ancient Chionanthus retusus in Shandong Province
2.2.4 樹高 樹高最高的流蘇古樹為17.0 m,位于萊蕪市萊城區(現濟南市萊蕪區)鵬泉街道鄒家埠村;最矮的單株為6.0 m,位于青島市即墨區田橫鎮下古莊屯。樹高小于10 m 的有26 株,占35.14%;10 m~15 m 的為12 株,占48.64%;樹高大于15 m 的有12 株,占16.22%。樹齡之最前十位其依次是:萊蕪市萊城區(現濟南市萊蕪區)鵬泉街道鄒家埠村(17.0 m)、濰坊市青州市王墳鎮石頭溝村(17.0 m)、泰安市泰山區泰山風景區二百師(16.0 m)、煙臺市萊陽市柏林鎮轉曲蓮村(16.0 m)、日照市莒縣店子集鎮西北崖村(16.0 m)、泰安市泰山區泰山風景區三陽觀(16.0 m)、萊蕪市萊城區(現濟南市萊蕪區)和莊鎮草廟頭村(15.0 m)、煙臺市萊陽市沐浴店鎮廟在頭村(15.0 m)、濟寧市曲阜市石門山鎮石門寺(15.0 m)、臨沂市沂水市泉莊鎮韓峪村(15.0 m)。全省流蘇古樹單株的枝下高平均高度為2.76 m。
2.2.5 冠幅 冠幅最大的單株為28.0 m×32.0 m,平均冠幅30.0 m,位于淄博市淄川區太河鎮峨莊鄉土泉村;冠幅最小的單株為4.2 m×3.8 m,平均冠幅4.0 m,位于青島市即墨區靈山鎮靈山園林;冠幅<10.0 m 的為31 株,占41.89%;10.0 m~15.0 m 的為33 株,占44.59%;15.0 m~20.0 m 的為8 株,占10.81%;冠幅20 m 以上的單株有2 株,占2.71%。平均冠幅之最前十位依次是:淄博市淄川區太河鎮峨莊鄉土泉村(30.0 m)、濟寧市曲阜市時莊鎮西辛村(20.0 m)、濟南市章丘區文祖鎮甘泉村(19.0 m)、青島市嶗山區北宅街道臥龍村(17.8 m)、濟寧市任城區李營街道戴莊醫院(17.5 m)、日照市莒縣店子集鎮西北崖村(17.5 m)、濰坊市青州市王墳鎮石頭溝村(17.0 m)、煙臺市萊陽市柏林莊鎮轉曲蓮村(15.5 m)、煙臺市海陽市二十里店鎮邵伯村(15.0 m)、淄博市博山區池上鎮板山村(15.0 m)。
由圖5 可看出,山東省內一級流蘇古樹(含群落)124 株,占總數的15.81%;二級流蘇古樹數量有30 株,占總數的3.83%;三級流蘇古樹的數量有630 株占總數的80.36%,并且在淄博市境內的三級流蘇古樹占總數的74%。

圖5 山東省流蘇古樹分級數量Fig.5 Classification percentages of ancient Chionanthus retusus in Shandong Province
古樹資源健康評價,指標體系的建立是首要和關鍵的步驟,指標體系的優劣直接關系評價的科學性與準確性,篩選出合理的指標能夠為準確評價古樹健康提供必要的信息,為古樹的保護提供科學的依據。然而古樹健康狀況評價國內研究比較少,還沒有統一的標準[19]。參考楊義波對古樹健康等級劃分,將流蘇古樹資源分為健康、較健康、一般、差和很差5 個等級[18](圖6),根據樹木外貌生長勢表現和病蟲害狀況,對實地調查的74 株流蘇古樹作出古樹健康狀況等級評價。健康的流蘇古樹占調查總數的74.32%,有55 株,其中41 株古樹均有樹池保護;較健康的流蘇古樹占14.86%,有11 株,其中7 株建有樹池保護;生長一般的流蘇古樹占6.76%,有5 株,其中2 株建有樹池保護;生長長勢很差的流蘇古樹占4.06%,有3 株,只有一株古樹建有樹池保護。

圖6 流蘇古樹健康等級劃分Fig.6 Health classification of ancient Chionanthus retusus

圖7 山東省流蘇古樹的生存危機Fig.7 Survival crisises of ancient Chionanthus retusus in Shandong Province
流蘇古樹生長現狀參差不齊,有的古樹生存狀況不容樂觀(圖7),濟寧市曲阜市時莊鎮樹齡500 多年的“椾白蘿樹”(圖A),因為周圍村民缺乏古樹名木保護方面的知識,在古樹周圍建立了兩個大型化糞池,導致流蘇古樹根部被燒,最后死亡;日照莒縣店子集鎮樹齡700 余年的流蘇古樹,由于鄉村規劃,有關部門缺乏古樹保護方面技術人才,在規劃施工過程中,古樹周圍水泥地面硬化,導致排水系統變差,土壤內部不通透,以致根部腐爛死亡;淄博市淄川區石馬鎮響泉村一處流蘇林被盜挖殆盡;臨沂費縣北山遍布百年以上流蘇,現在也因盜挖多數已不復存在(圖C);萊蕪市(現濟南市)西泉村山頂一株流蘇古樹,生于巖石之上,但在雷雨天中多次遭受雷擊火燒,現今已喪失生命跡象,只剩下斷樁殘枝引人深思。通過對以上流蘇古樹受損原因總結分析,當前流蘇古樹保護所面臨的問題主要有以下幾方面:(1)生存條件惡劣,部分古樹生長在峭壁、山地等土壤瘠薄的地方,尤其是在多雨季節,水土流失嚴重,貧瘠的土壤無法滿足流蘇古樹生存所需養分;(2)古樹的生理機能下降,樹體各器官生理機制失衡,易誘發病蟲害,害蟲腐蝕木質部形成蟲洞,進而導致古樹主干中空,在山東省流蘇古樹調查中發現60%以上流蘇古樹都患有病蟲害;(3)對自然災害性天氣缺乏預防保護。對旱、澇、冰雹、雷擊等災害性天氣因素,缺乏預防保護機制,但一旦發生,對古樹樹身的傷害是不可違逆的;(4)科普宣傳力度不夠,廣大群眾缺乏流蘇古樹保護意識,在古樹身上栓繩掛物、亂搭亂建、樹干釘釘等現象時有發生,雖然不構成生命威脅,但會對其生長形成干擾,造成生長上的壓力,妨礙古樹順利的生長;(5)當前正處在園林綠化建設的高潮,流蘇古樹經濟價值高,非法盜樹倒賣古樹屢見不鮮,部分偏遠地區偷挖倒賣流蘇古樹的歪風邪氣也呈愈演愈烈之勢,不僅在盜挖過程中給古樹帶來了高死亡率,造成古樹資源浪費,也破壞了流蘇古樹本土的生態環境。
調查統計結果顯示,山東省流蘇古樹資源豐富,共有流蘇古樹784 株,包括古樹單株101 株和7 個古樹群落683 株。山東省國槐古樹數量居所有古樹名木之首,占山東省古樹的28.1%,分布范圍較廣,均以散生方式存在,天然國槐林基本不存在[20]。與國槐古樹相比,流蘇古樹集中分布在泰山、魯山、沂山山系組成的魯中地區、魯南地區和半島沿海的東部低山丘陵地區,魯北地區、魯西北地區和魯西南地區,由于地勢低平,在歷史上形成黃河沖積扇、泛濫平原,土壤多為鹽堿地,古流蘇分布僅有6%;對山東省流蘇古樹單株進行古樹生物學分析,雌雄比例為52.7%:47.3%,接近1:1,一級流蘇古樹在總體數量上占據主體地位,占41.89%,二級、三級古樹分別占比20.27%、37.84%;山東省流蘇古樹的平均胸徑為63.41±26.61 cm,胸徑集中在0.5 m~1.0 m 之間,占總數的58.11%;樹高主要集中在10 m~15 m 之間,占48.64%;與國槐古樹相比,生長狀況健康、旺盛的流蘇古樹占總數的74.32%,但生長較差、病害嚴重,甚至瀕臨死亡的古樹也不在少數。從以上數據分析得出,山東省流蘇古樹的樹高與胸徑呈正相關,樹高與冠幅呈正相關,胸徑與流蘇古樹等級間呈正相關;古樹生境的近自然程度和有無修建樹池對古樹生長狀況有一定影響;經濟欠發達的鄉村地區、林地保護區、風景區為古樹生存提供了有利的生態環境,而近工業化發達地區流蘇古樹分布數量稀少,可見城市化發展進程對古樹保存有很大意義上的消極作用。
為切實保護山東省流蘇古樹資源,消除威脅古樹名木生長和生存的隱患,提出5 點保護策略:(1)加強防范自然災害,對存在安全隱患的古樹要防患于未然,及時解決。夏季高溫和暴雨天氣,做好抗旱防澇工作;針對雷雨天氣,安裝避雷針和設立支架防電擊與風折;有側倒風險的古樹,用繩索對樹身牽引加固;(2)加大保護流蘇古樹宣傳,科普流蘇樹常識,尤其要加強保護古樹名木的重要性和迫切性的宣傳,宣傳其社會意義、歷史意義、重要性,生態價值、科研和觀賞價值,形成良好的古樹保護氛圍;(3)組建專業技術隊伍,注重隊伍人、材、物投入,加強日常巡查管護、病蟲害防治隱患排查等工作,建設防護圍欄防止人為傷害,對那些裸露處、空洞等,進行除朽清掃、殺菌、涂聚乙烯樹脂漆。視情況輕重,進行補洞,完全中空的樹洞可用鋼筋水泥來加固,修補之后為了美觀可將外表做成樹皮狀[21],利用計算機信息處理技術,完善山東省流蘇古樹名木資源信息庫,在原檔案材料基礎上,進一步健全完善流蘇古樹名木電子檔案,全面實現一樹一檔,建立信息化動態監測體制系統[22];(4)健全古樹名木保護法律法規,加大執法力度,嚴懲做出砍伐、破壞、偷盜違法行為的不法分子。健全完善各級領導班子分工責任,層層簽訂古樹名木保護責任書,落實到點點滴滴,將古樹名木保護列入各單位重要議事日程[23]。(5)改善古樹名木立地條件,對土壤取樣調查,測定成分,對古樹生長所必需養分的缺失成分平衡補給;土壤板結嚴重的土壤適時松土,增加土壤通透度與疏松度,改善為適合古樹生長發育的優良立地條件[21]。
流蘇自身的觀賞價值逐漸得到社會認可,流蘇作為觀賞樹種開始進入園林綠化市場,城市行道樹和庭院綠化孤植都有很大的潛在發展潛力[24]。目前市場中對流蘇最普遍的用途是用作砧木嫁接桂花,劉占軍采用桂花砧木選擇實驗方法發現,流蘇是除桂花本砧外嫁接成活率最好的砧木,成活率高達78.2%~87.5%[25];流蘇根部為肉質,又被叫作肉根樹,是很好的觀花觀根樹種[26]。流蘇不僅具有較高藥用價值也是經濟實惠的優良飲料植物,花葉可以煎作茶飲或將花瓣直接泡水飲用,清香爽口,有清熱止渴效用,對防治慢性肝病也有一定效果,茶渣可以治療小兒腹瀉、胃病等病癥,也可以助消化、清內火[9]。濟寧市鄒城市孟府景區每年早春都會采取流蘇花芽制茶,口感與西湖龍井相似,有“孟府龍井”的美譽;流蘇花含有多酚類化合物還具有抗氧化作用的物質基礎[27]。果實含油豐富,可榨油,供工業用;木材堅實細致,可制作器具[9]。流蘇作為珍稀植物資源的高效綜合利用是大勢所趨,但要實現流蘇花、葉、果、材的多用途開發,各項研究工作均有待進一步深入和細化。