西藏邊壩縣金嶺鄉(xiāng)云南沙棘樹齡鑒定及生長(zhǎng)歷史分析

中圖分類號(hào)：Q914.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-1498（2025）03-0021-08

古樹承載著豐富的歷史文化信息，是自然界的活\"文物，具有重要的自然生態(tài)和科學(xué)研究?jī)r(jià)值。根據(jù)《全國(guó)古樹名木普查建檔技術(shù)規(guī)定》，樹木年齡500a以上的為一級(jí)古樹，樹齡 300～500a 的劃分為二級(jí)古樹，樹齡 100～300 a為三級(jí)古樹[1-2]。古樹是十分珍貴的自然文化遺產(chǎn)，作為環(huán)境的重要組成部分，古樹見證了歷史的變革，具有重要的歷史文化、科研以及社會(huì)價(jià)值[3-4]，科學(xué)有效的保護(hù)古樹資源意義重大。

云南沙棘（Hippophaerhamnoides subsp.yunnanensisRousi）林在西藏自治區(qū)邊壩縣金嶺鄉(xiāng)的分布具有天然、原始、集中的特點(diǎn)，該林地位于金嶺鄉(xiāng)霞曲、覺昂曲的河灘上，從金嶺鄉(xiāng)旁一直延伸到金嶺冰川下，分布面積約 118hm² ，是昌都市已知最大的沙棘（HippophaerhamnoidesL.）群落。該林主要沿河分布于兩岸河灘，由于地勢(shì)、河流走向等原因形成了3個(gè)分布相對(duì)集中的群落。云南沙棘的樹木個(gè)體高度約為 15m ，樹木個(gè)體胸徑 30～180cm ，在3個(gè)群落間的差別較大[5]

青藏高原地區(qū)的升溫速率是全球平均值的2倍。在這種氣候背景下，云南沙棘林正在遭受氣候變化、高原融雪等的威脅和影響[7-8]，云南沙棘樹木生長(zhǎng)的氣候響應(yīng)特征和生長(zhǎng)變化趨勢(shì)是古樹保護(hù)中面臨的基礎(chǔ)科學(xué)問題。本研究運(yùn)用樹木年輪學(xué)方法，以邊壩縣金嶺鄉(xiāng)云南沙棘為研究對(duì)象，旨在鑒定該地區(qū)云南沙棘的年齡，并分析其歷史生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，為該地區(qū)樹木保護(hù)方案的制定提供科學(xué)依據(jù)

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于西藏自治區(qū)昌都市邊壩縣（ 30^°4^′～31^°5^′N ， 93^°7^′～95^°3^′E） ，地處西藏東部，距離昌都市 460km ，全縣平均海拔 4000m 以上，該區(qū)域?qū)俑咴瓬貛О霛駶?rùn)氣候類型，氣溫低、日溫差大、光照充足。冬春多風(fēng)，夏秋多雷雨冰雹，年均氣溫 7～8% ，年降雨量 300～450mm ，且集中在6月一9月，年蒸發(fā)量達(dá) 1250mm^[9-10] 車建

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 樹木年輪樣品采樣

2023年8月16日，研究人員對(duì)金嶺鄉(xiāng)云南沙棘林進(jìn)行了實(shí)地考察，使用內(nèi)徑 5.15mm 的生長(zhǎng)錐在樹木距離地面約 1.3m 處（胸高處）鉆取樹芯樣本，在該片云南沙棘林的3個(gè)小群落，27棵云南沙棘樹木個(gè)體上取樹芯樣本28根（圖1，表1），放入塑料管，并記錄樹木編號(hào)、經(jīng)緯度及樹木胸徑，以及木材是否空朽等信息

根據(jù)研究人員實(shí)地考察，該片云南沙棘林位于河灘上，距金嶺鄉(xiāng)最近的采樣點(diǎn)1，樹木胸徑普遍在 40cm 左右，采樣點(diǎn)2距離采樣點(diǎn)1約 4km ，同樣位于河灘但是分布較稀疏，沙棘個(gè)體胸徑較大；采樣點(diǎn)3距離采樣點(diǎn)2約 5km ，位于冰川腳下，分布稍密（圖1）。研究人員在3個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)取樣，通過(guò)鉆取樹芯、敲擊樹干等方式判斷所有樹木都發(fā)生空腐，任何一個(gè)方向取樣都是取不到髓心，取出的樹芯都不到 3cm 不作保留。并且為了減少對(duì)古樹的破壞，在綜合考慮分析之后每棵樹只鉆取了一個(gè)樹芯。

2.2 實(shí)驗(yàn)室測(cè)量及交叉定年

2.2.1樣品預(yù)處理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，研究人員用白乳膠將采集的云南沙棘樣芯逐一完好地固定在特制的木槽中，使樹干的橫切面方向朝上。晾干后，用120目、240目、320目、400目及600目的砂紙逐一對(duì)其進(jìn)行打磨，直至在顯微鏡下能夠清晰顯示樹木年輪邊界和木質(zhì)部細(xì)胞[11]，如圖2所示。

TT

2.2.2樹輪寬度測(cè)量在測(cè)量樣芯的年輪寬度之前，先對(duì)年輪進(jìn)行計(jì)數(shù)和標(biāo)點(diǎn)，按照由樹皮到樹木髓心的順序計(jì)數(shù)，采樣時(shí)間為8月底，樹木生長(zhǎng)季基本結(jié)束，最外一輪定為2023年，逐年計(jì)數(shù)每一圈年輪，在每整 10a 處（如2010年）用鉛筆標(biāo)記1個(gè)點(diǎn)，每整 50a 處（如1950年）標(biāo)記2個(gè)點(diǎn)，每整100a處（如2000年）標(biāo)記3個(gè)點(diǎn)。為了后期交叉定年工作更加順利進(jìn)行，在疑似偽年輪處標(biāo)記叉號(hào)。標(biāo)點(diǎn)完成后，再通過(guò)Lintab-6樹木年輪寬度測(cè)量?jī)x測(cè)量輪寬，測(cè)量精度為 0.001mm 。2.2.3交叉定年由于樹木小生境和形成層細(xì)胞異常活動(dòng)的影響，樹木在某些年會(huì)產(chǎn)生偽年輪或缺失年輪，導(dǎo)致觀察的樹輪數(shù)目與實(shí)際年份出現(xiàn)偏差，因此需要通過(guò)交叉定年技術(shù)來(lái)鑒別可能出現(xiàn)的偽年輪和缺失年輪。在氣候極端年份，不同樹木個(gè)體的樹輪寬窄變化相似性更高，這樣通過(guò)比較不同個(gè)體的樹輪寬窄變化序列，使得氣候極端年份的樹輪寬窄在不同個(gè)體間對(duì)應(yīng)起來(lái)，就能夠確定每個(gè)樹輪的形成年份。

交叉定年后，使用樹輪專用軟件COFECHA對(duì)測(cè)量的年輪寬度序列進(jìn)行樣本間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)檢查，針對(duì)相關(guān)性差的樹輪片段在顯微鏡下反復(fù)觀察比較，找出樣芯上的缺失年輪或偽年輪，確定每一樹輪的準(zhǔn)確形成年份[12-13]

2.3 樹木年齡測(cè)算

樹木年齡測(cè)算采用的是分步測(cè)年法，即樹木的年齡由樹芯實(shí)測(cè)年數(shù)（A）、樹芯樣本上最內(nèi)圈年齡距離髓心的年數(shù)（B）、樹木從地面生長(zhǎng)到采樣高度的年數(shù)（C）3個(gè)部分相加得到：

A.樹芯實(shí)測(cè)年數(shù)，實(shí)測(cè)值，是根據(jù)樹芯樣本年輪實(shí)際測(cè)量和交叉定年得到的年輪數(shù)。B.樹芯樣本上最內(nèi)圈年齡距離髓心的年數(shù)，估算值，分兩種情況：當(dāng)樹芯樣本接近髓心時(shí)，采集的樣品均不滿足標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)樹芯樣本不包含髓心時(shí)，用測(cè)量的樹干半徑減去樹皮厚度與樹芯樣本的長(zhǎng)度獲得樹芯樣本最內(nèi)年輪到髓心的缺失長(zhǎng)度，依據(jù)該樹種徑向生長(zhǎng)速率來(lái)估算這部分缺失長(zhǎng)度上的樹輪年數(shù)，然而，實(shí)際情況中，髓心會(huì)發(fā)生偏移不在樹干正圓心，需根據(jù)樹木實(shí)際生長(zhǎng)狀況對(duì)樹木年齡進(jìn)行估算。

C.樹木從地面生長(zhǎng)到采樣高度的年數(shù)。為了保護(hù)幼小樹苗，研究人員未對(duì)這一部分個(gè)體進(jìn)行取樣，本研究中年齡估算并不包括這一部分。因此，云杉沙棘樹木個(gè)體從種子萌發(fā)生長(zhǎng)到取樣高度（ 1.3m 處）年數(shù)需要相關(guān)人員根據(jù)沙棘在當(dāng)?shù)厣程卣飨碌纳L(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)估算獲得。

2.4 樹木生長(zhǎng)趨勢(shì)分析

Mann-Kendall檢驗(yàn)法（MK檢驗(yàn)），是一種檢測(cè)時(shí)間序列數(shù)據(jù)中突變點(diǎn)的非參數(shù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法，判斷序列是否存在趨勢(shì)的變化[14]。本研究用MK檢驗(yàn)法對(duì)樹木生長(zhǎng)趨勢(shì)進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 交叉定年結(jié)果

根據(jù)交叉定年，序列間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.4以上，說(shuō)明交叉定年的結(jié)果是可靠的（表2）。通過(guò)交叉定年確定了采集的樹芯上每一個(gè)樹輪準(zhǔn)確的形成年份并獲取了采集樣芯的年齡。樣芯全部在活樹上采集，實(shí)際樣芯年齡為定年起始年到2023年的年數(shù)。

3.2 云南沙棘樹木年齡

結(jié)果（圖3）表明，3個(gè)采樣點(diǎn)的樹木平均年齡分別為140、250和190a，由于樹木早期生長(zhǎng)較快，其年輪寬度比生長(zhǎng)后期寬，所以利用生長(zhǎng)后期的平均年輪寬度可能會(huì)高估樹木年齡。“缺失長(zhǎng)度\"小于 10cm 的樹木，年齡測(cè)算相對(duì)準(zhǔn)確；部分樣芯上最內(nèi)圈年輪距髓心的距離超過(guò) 10cm ，樹木年齡測(cè)算不確定性較高，需要謹(jǐn)慎解讀，由于樹木年輪在幼年時(shí)輪寬較大，所以本研究中對(duì)于樣芯缺失超過(guò) 10cm 樹木的測(cè)算年齡為理論最大值。

3.3 云南沙棘生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

整體來(lái)看，自20世紀(jì)70年代至2010年間，云南沙棘的生長(zhǎng)呈緩慢下降趨勢(shì)，近十幾年云南沙棘的生長(zhǎng)快速減緩，在年表中呈現(xiàn)出顯著下降的趨勢(shì)（圖4a）。

3個(gè)采樣點(diǎn)云南沙棘樹木年輪寬度年表高頻趨勢(shì)和低頻趨勢(shì)既具有相似性又表現(xiàn)出個(gè)體和樣點(diǎn)差異（圖4b）。采樣點(diǎn)1和采樣點(diǎn)2的樹木生長(zhǎng)從20世紀(jì)70年代初就呈現(xiàn)逐步減緩的趨勢(shì)，采樣點(diǎn)3的樹木生長(zhǎng)在1970年后的40年生長(zhǎng)平穩(wěn)，生長(zhǎng)速率穩(wěn)定在 1.2mm?a^-1 ，略低于采樣點(diǎn)1的

1.6mm?a^-1 和采樣點(diǎn)2的 1.5mm?a^-1 ，表現(xiàn)出更為穩(wěn)定的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。3個(gè)采樣點(diǎn)的樹木生長(zhǎng)在1998年顯著下降，經(jīng)過(guò)4a左右逐漸恢復(fù)，在近幾年（2016年后）又表現(xiàn)出顯著下降的趨勢(shì)（圖4f-h）。

4討論

4.1 云南沙棘年齡測(cè)算

古樹實(shí)際年齡的鑒定一直以來(lái)屬于一個(gè)技術(shù)難題，目前樹齡鑒定方法包括文獻(xiàn)追蹤法、訪談追蹤法和樹木年輪分析法等等。文獻(xiàn)追蹤法主要是通過(guò)查找歷史記載文獻(xiàn)等記載的文字、圖片等歷史資料信息，依此推算出古樹年齡。該方法有據(jù)可查，操作簡(jiǎn)單，并可以避免對(duì)樹木造成損傷，對(duì)于古樹保護(hù)來(lái)講具有重要的實(shí)際意義；但關(guān)于古樹的文獻(xiàn)資料等記載較少，很難找到關(guān)于古樹的準(zhǔn)確文字內(nèi)容，其次，樹木在上百甚至上千年的生長(zhǎng)過(guò)程中可能有移栽等未被記載的情況，因此實(shí)際樹木年齡與文獻(xiàn)記載的信息會(huì)存在較大的偏差。訪談追蹤法是通過(guò)走訪調(diào)查的形式，通過(guò)當(dāng)?shù)乩先擞洃浀确绞剑茰y(cè)古樹樹齡。但是記憶信息通常不準(zhǔn)確甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此很難通過(guò)這種方法進(jìn)行大范圍的古樹年齡鑒定，僅僅用于輔助鑒定樹木年齡[15-17]。樹木年輪分析法是指通過(guò)觀察和測(cè)算樹木年輪來(lái)確定樹木年齡。這種檢測(cè)方法依據(jù)的主要原理是植物生物學(xué)，即樹木形成層在春季和夏天末會(huì)形成顏色較淺的早材和顏色較深的晚材，冬季樹木形成層進(jìn)入休眠狀態(tài)從而形成年輪線。這三者合起來(lái)形成一個(gè)完整的年輪，因此可以根據(jù)年輪的數(shù)目來(lái)測(cè)算樹木年齡[18-19]。樹木年輪分析具有樹輪量測(cè)精確、分辨率高、連續(xù)性強(qiáng)、便于獲取、定年準(zhǔn)確等特點(diǎn)，能夠較準(zhǔn)確地推算出古樹的年齡，并且使用成本也相對(duì)較低，樹木年輪學(xué)方法是目前最廣泛使用的樹木年齡鑒定方法。

4.1.1樹木年齡測(cè)算誤差分析樹木年輪分析能夠準(zhǔn)確的鑒定采集樣芯的年齡，但是在推算樹木年齡上也存在一定的誤差。其誤差主要包括以下幾點(diǎn)：1）髓心位置：樹木的髓心不一定在莖干的正中心，因此根據(jù)測(cè)量胸徑而計(jì)算的半徑不一定是髓心到樹皮的距離，因此按半徑估算存在誤差；2）樹皮厚度：按照測(cè)量胸徑計(jì)算的樹木莖干半徑包括了樹皮厚度，但是不同樹木樹皮厚度不一致，在核減樹皮厚度時(shí)存在誤差；3）樹木長(zhǎng)到采樣（ 1.3m ）高度的年份：該部分是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)（比如，根據(jù)已知幼樹的年齡）估計(jì)獲得，無(wú)法實(shí)際測(cè)量；4）主干與分支：有的樹木從基部分支，所得數(shù)據(jù)為分支年齡，并非主干的年齡（主要針對(duì)第二處采樣點(diǎn)的樹木）。

4.1.2樹芯測(cè)量長(zhǎng)度與樹芯年齡之間的關(guān)系分析樹芯測(cè)量長(zhǎng)度與測(cè)量年齡之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，如果用樣芯測(cè)量長(zhǎng)度與測(cè)量年齡的線性關(guān)系去估計(jì)，數(shù)據(jù)點(diǎn)有 95% 的概率落在灰色陰影中，但是落在95% 置信區(qū)間之外還有許多點(diǎn)（圖5），擬合方程的解釋量?jī)H為 57% （ r²=0.57 ），說(shuō)明估算誤差會(huì)較大，這種方法在估算胸徑 50cm 以下的樹木年齡的誤差范圍大約為 。

4.2 云南沙棘生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

研究發(fā)現(xiàn)自20世紀(jì)70年代至2010年左右，云南沙棘的生長(zhǎng)呈緩慢下降趨勢(shì)（圖4）。首先，從樹木本身的遺傳角度分析，對(duì)樹木年輪寬度進(jìn)行去趨勢(shì)處理，發(fā)現(xiàn)剔除樹木本身的遺傳等信號(hào)后，指數(shù)年表在這段時(shí)期呈現(xiàn)平緩的波動(dòng)，因此沙棘生長(zhǎng)的下降趨勢(shì)與樹木自身的遺傳因子有關(guān)，即樹木年齡越大，樹木生長(zhǎng)越緩慢，屬于正常生理現(xiàn)象。

第二，分析樹木生長(zhǎng)與氣候因子的關(guān)系，3個(gè)采樣點(diǎn)云南沙棘的生長(zhǎng)與氣候因子的響應(yīng)關(guān)系存在差異，采樣點(diǎn)1、2的樹木生長(zhǎng)與7月份降水和溫度呈正相關(guān)關(guān)系，但采樣點(diǎn)3的樹木生長(zhǎng)受到7月份溫度的限制，8月份溫度對(duì)3個(gè)采樣點(diǎn)的生長(zhǎng)存在限制（圖6）。這40a中，生長(zhǎng)季的降水量變化不大（圖7b藍(lán)色虛線），而生長(zhǎng)季的溫度呈現(xiàn)明顯上升的趨勢(shì)（圖7c藍(lán)色虛線），高溫可能是限制樹木生長(zhǎng)的主要原因，例如1979年和2022年的高溫都導(dǎo)致了窄輪的出現(xiàn)（圖7紅色虛線）。高溫會(huì)影響樹木的正常生理功能，使氣孔關(guān)閉，抑制樹木的光合作用[20-211；另一方面，高溫會(huì)限制土壤微生物的活動(dòng)，減少了土壤養(yǎng)分的可用性以及土壤水分蒸發(fā)[22-23]，這些都會(huì)使得樹木生長(zhǎng)減緩形成窄年輪。但是本研究發(fā)現(xiàn)采樣點(diǎn)3的樹木生長(zhǎng)在這幾十年并未下降不明顯（圖4b），這是由于采樣點(diǎn)3位于冰川附近，溫度相對(duì)低，并且水分比采樣點(diǎn)1、2更加充足，適宜的溫度和充足的供水對(duì)樹木徑向生長(zhǎng)有積極的影響[24-25]。近十幾年，樹木生長(zhǎng)突然下降（圖4b，圖7a灰色框）可能是由于溫度的持續(xù)升高，同時(shí)降水大幅度減少，造成樹木水分可利用效率下降從而導(dǎo)致樹木生長(zhǎng)速率大幅度下降。

3個(gè)采樣點(diǎn)的樹木或者同一采樣點(diǎn)的不同樹木個(gè)體的生長(zhǎng)歷史有較大差異，這與樹木的立地條件或者個(gè)體對(duì)生境脅迫耐受性不同導(dǎo)致的。對(duì)古樹進(jìn)行保護(hù)時(shí)，應(yīng)該充分考慮樹木的生長(zhǎng)歷史特征以及實(shí)際生長(zhǎng)環(huán)境，因地制宜，例如建立沙棘林水源涵養(yǎng)保護(hù)區(qū)等，提高沙棘生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾能力。

5 結(jié)論

樹輪年代學(xué)調(diào)查結(jié)果表明西藏邊壩縣金嶺鄉(xiāng)

3個(gè)云南沙棘林群落的樹木個(gè)體平均年齡分別為140、250和 190a 。研究發(fā)現(xiàn)，3個(gè)采樣點(diǎn)云南沙棘樹木生長(zhǎng)表現(xiàn)出較大的個(gè)體和樣點(diǎn)差異。但是，近幾十年內(nèi)，3個(gè)采樣點(diǎn)的樹木徑向生長(zhǎng)存在明顯的共同變化特征。具體表現(xiàn)為生長(zhǎng)迅速減慢，盡管生長(zhǎng)減緩的開始時(shí)間在不同群落之間存在差異。樹木生長(zhǎng)-氣候相關(guān)分析表明，持續(xù)升溫可能是該區(qū)域近十幾年樹木生長(zhǎng)減緩的主要原因。研究結(jié)果為邊壩縣古樹名木建檔等工作提供了年齡數(shù)據(jù)，為深人了解古樹名木的生長(zhǎng)歷史，以及針對(duì)性的保護(hù)措施制定提供理論依據(jù)

致謝：非常感謝中國(guó)科學(xué)院植物研究所張齊兵研究員對(duì)該研究工作的大力指導(dǎo)，以及樹輪實(shí)驗(yàn)室工作人員對(duì)樹輪樣本處理及測(cè)量的協(xié)助。感謝西藏自治區(qū)昌都市邊壩縣林業(yè)和草原局對(duì)野外工作的大力支持。

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Age Estimation and Growth History Analysis of Hippophae rhamnoides subsp. yunnanensis Rousi in Jinling Town， Banbar County， Xizang， China

JIA Heng-feng1.2.3，4， ZHONG Yuan1.3，4， ZHENG Jia-cheng1.3.4， DONG Yun-tao1.3.4， QIU Hong-yan1，4，DUNZHU Ci-ren5，LYU Li-xin1.4

（1.StateKeyLaboratoryofVegetationandEnvironmentalChange，InstituteofBotanyChineseAcademyofSciences;Bejing 100093，China;2.Guizhou AcademyofForestry，Guiyang550o05，Guizhou China;3.UniversityoftheChineseAcademy of Sciences;Beijing101408，China;4.ChinaNationalBotanicalGarden，Beijing10093，China;5.Forestryand Grassland Administration of Banbar County，Changdu855500，Xizang China）

Abstract：[Objective] Investigateand understand the preciseage，growth history，and factors influencing treesof Hippophaerhamnoides subsp.yunnanensis Rousi.[Method]Thisstudy employeddendrochronology to assess the age and growth history of 27 individuals of H. rhamnoides subsp.yunnanensis Rousi. [Results] 1） The average diameterat breast height （DBH） of H. rhamnoidessubsp.yunnanensisRousi individuals across three sampling sites was 53.1cm ， 86.1cm ，and 42.8cm ，respectively; 2） The average radial growth rates at these sites were 1.9mm?a^-1 ， 1.6mm?a^-1 ，and 1.1mm?a^-1 ，corresponding to average agesof140 years，250 years，and190 years，respectively;3）Radial growthof H.rhamnoidessubsp.yunnanensis Rousi exhibited varying responses to climate factors across the sampling sites.Sites1and 2 showedpositivecorrelations with precipitationand July temperatures，while site3was primarily influenced byJulytemperatures.ConverselyAugust temperatures constrained growthacrossallsites.[Conclusion] TheH.rhamnoidessubsp.yunnanensis Rousiindividuals surveyed in Jinling Townareestimated tobeas oldas250 years，and potentiallyeven older whenconsidering individual mortalityand population dynamics.Furthermore，results indicatea deceleration in radial growth since the 197Os，likely atributed to rising regional temperatures.These findingsare crucial for assessng the ecological and cultural significance of H.rhamnoides subsp.yunnanensis Rousi in Jinling Town.They provide key data fora comprehensive censusand documentation of these ancient trees，and emphasizing the need for their conservation.

Keywords：ancient trees; tree age;tree ring; growth history; Hippophae rhamnoides forest; ecosystem protection

（責(zé)任編輯：崔貝）