李光華

廣東匠造生態(tài)景觀股份有限公司，廣東廣州 510000

古樹名木有著重要的科研價(jià)值、生態(tài)價(jià)值、社會(huì)與文化價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此為其給予普查建檔，具有極為重要的意義。而當(dāng)前對(duì)古樹名木樹齡的鑒定，難度極高，在世界范圍內(nèi)都屬于一項(xiàng)難題。原因如下：首先，很多古樹名木受到當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門的保護(hù)，原則上工作人員很難使用一些傷害性較強(qiáng)的方式鑒定其樹齡；其次，在允許采集樣本的前提下，很多樹齡較大的古樹存在樹干中空問題，因此工作人員難以從中獲取到代表性強(qiáng)的樣品；最后，樹木個(gè)體間存在一定的生長差異，利用樹干樹圍估算樹齡的準(zhǔn)確性有限，會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)存在一定程度的誤差。

1 古樹樹齡鑒定方法

1.1 文獻(xiàn)追蹤法

在科研工作中，工作人員可通過查閱地方志、名人游記、古建筑資料等相關(guān)文獻(xiàn)，明確古樹名木的樹齡。舉例而言，北京頤和園中種植西堤古桑與西堤古柳，工作人員可從地方志中查閱到該樹木栽植于乾隆年間，樹齡已有200余年之久。此方法具有突出的優(yōu)勢(shì)，查閱較為簡便，且準(zhǔn)確率高，有據(jù)可循，規(guī)范性強(qiáng)[1]。但在實(shí)際工作中，工作人員所能遇到的大部分古樹都缺乏文字記載，即使可從上述渠道中搜集到一定的信息，但這些信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性大多不高，記載中存在的古樹與現(xiàn)有古樹可能存在信息上的不一致，如此便會(huì)為樹齡鑒定帶來一定的困難。

1.2 訪談傳說法

這是一種通過走訪當(dāng)?shù)氐木用?，確定古樹樹齡的方法，工作人員可從這一渠道中搜集信息，確定樹齡的大致范圍。但該方法也有一定的局限性，首先是適用此方法的古樹樹齡不長，在當(dāng)?shù)赜休^多老人知曉與該古樹有關(guān)的信息。其次是老人大多會(huì)依靠記憶和當(dāng)?shù)氐膫髡f向工作人員提供信息，不確定性較大。

1.3 類推法

類推法，主要指的是通過確定古樹名木的樹干胸徑，結(jié)合樹干胸徑與樹齡的關(guān)系，推測(cè)此樹樹齡的主要方法。目前樹輪研究中，相關(guān)研究者已就樹干胸徑與樹齡的關(guān)系給出了相對(duì)明確的推測(cè)方法。例如，可針對(duì)倒木，截取樹干橫截面，計(jì)算其年輪，并將其直徑記錄下來，最終類推出樹齡與樹干直徑之間的關(guān)系；也可測(cè)量樹木年輪在一年內(nèi)生長的寬度，借此確定古木的樹齡。目前，此類方法在古樹名木樹齡鑒定中，應(yīng)用率較高，優(yōu)點(diǎn)突出，一旦工作人員能夠確定出樹干胸徑與樹齡之間的關(guān)系，確定樹木的樹齡就不再困難。但該方法也具有一定的局限性，在某種情境下，準(zhǔn)確性不高。例如，樹木個(gè)體生長受遺傳性、所經(jīng)歷的環(huán)境影響較為明顯，同時(shí)生長過程中氣候的變化，也會(huì)影響樹木胸徑與樹齡之間的關(guān)系，進(jìn)而造成樹齡計(jì)算不準(zhǔn)確，為古樹名木類推造成較大的困難。

1.4 CT掃描法

CT掃描法，主要指的是一種使用X線束、γ射線和超聲波技術(shù)明確古樹樹齡的方法，工作人員可借助此類技術(shù)，得出樹木樹干斷面的成像，觀察圖像中含有的年輪數(shù)，進(jìn)而借助年輪與樹齡之間的關(guān)系，判斷古木的樹齡。該方法性能優(yōu)勢(shì)突出，在計(jì)算過程中不會(huì)對(duì)樹木造成較大的物理損傷，缺點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)適用性不佳，設(shè)備過于昂貴，且受樹木早晚材密度差異等因素的影響，設(shè)備最終顯示的圖像通常并不清晰，對(duì)年輪較多的樹木的顯示較為模糊，如此便會(huì)為古木樹齡確定帶來一定的困難。

1.5 樹木年輪學(xué)法

樹木年輪學(xué)法，是指使用生長錐等道具，從古樹名木的樹干中鉆取樣芯，提取樹芯中含有的年輪寬度信息，結(jié)合區(qū)域內(nèi)同樹種樹木年輪數(shù)據(jù)，判斷古木的具體樹齡的一種方法，實(shí)際測(cè)量中，工作人員可使用相應(yīng)設(shè)備，定位樹木生長整體的歷史信息，并評(píng)估樹木的樹齡。需要注意的是，實(shí)際工作中，工作人員在觀察樹芯、依據(jù)年輪數(shù)定位古木年齡時(shí)，應(yīng)綜合考慮氣候因素等多項(xiàng)因素，這是因?yàn)楫?dāng)這些因素出現(xiàn)異常時(shí)，樹木有可能產(chǎn)生“偽年輪”或“丟失年輪”，為古木樹齡鑒定帶來一定的困難。工作人員可使用交叉定年技術(shù)，確定此類古木的樹齡，取到樣本后，可依照樹木從地面長至取樣的高度，確定古木的樹齡。若樹木內(nèi)部存在中心腐朽的現(xiàn)象，阻礙工作人員采取樣本，也可結(jié)合區(qū)域內(nèi)同樹種生長的歷史信息，定位樹芯腐朽部分的年齡，進(jìn)而科學(xué)合理地估算出樹木的實(shí)際年齡。

例如，2017年，某課題組在赴野外進(jìn)行樹木年輪學(xué)考察時(shí)，針對(duì)某棵云杉進(jìn)行了樹芯樣本采集，并在當(dāng)?shù)剡x擇了15棵年齡較老的云杉樹，完成了樹芯采樣。工作人員采集的樹芯樣本共長34.25 cm，采用交叉定年技術(shù)，可得出該樹芯的年齡為294年，不存在年輪丟失、偽年輪的問題，樣芯末端與樹干幾何樹芯之間的距離為24 cm，這是確定該樹木樹齡的一個(gè)關(guān)鍵信息。然后工作人員通過如下步驟，完成了樹木年齡測(cè)定：首先，從樹芯中選取60年的寬度序列，分析其他較老樹芯序列，與這一寬度序列之間的相關(guān)性，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)該棵樹木在距離較近的區(qū)域內(nèi)，存在一棵“姊妹松”，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.83，工作人員使用回歸方法，分析該樹木在1637年至1723年間的生長情況，經(jīng)判斷得出該樹木在23.91 cm的高度上長有80個(gè)年輪。完成如上步驟后，工作人員依照古木在早期生長階段內(nèi)的生物學(xué)特性，估測(cè)古木的樹齡。工作人員選取了古木近髓心一側(cè)最近年輪的弦長、弦高，推測(cè)樹木圓弧至髓心之間的距離，并結(jié)合樹芯內(nèi)部10年樹輪寬度的平均值，估算髓心缺失的年輪數(shù)目，最終得出樹木的生理年齡，并將這一序列，與該古木回歸所得80年的年輪序列進(jìn)行比對(duì)，分析該樹木在完成全部生理年齡回歸前，會(huì)經(jīng)歷20年的早期生長校正，對(duì)應(yīng)4.6 cm的樹芯，依據(jù)這一信息，工作人員可結(jié)合樹木早期的生長趨勢(shì)，判斷該古木在17年內(nèi)，就可將年輪寬度累加至4.6 cm。通過回歸與生理校正后，工作人員最終判斷樹芯樣本對(duì)應(yīng)的樹齡為77年，最終結(jié)合古木的采樣高度，推測(cè)該古木的樹齡為379年。

實(shí)踐證明，此種鑒定方法準(zhǔn)確性和可靠性較高，實(shí)際鑒定中，工作人員應(yīng)收集區(qū)域內(nèi)全部樹種生長的基礎(chǔ)資料，這具有較高的難度，需要工作人員耗費(fèi)較多的人力、物力和財(cái)力。對(duì)于鑒定工序中用到的“生長錐”這一道具，工作人員曾疑慮其是否會(huì)為樹木造成一定的傷害，但多年實(shí)踐表明，該道具對(duì)樹木造成的傷害較小，遠(yuǎn)不及樹木日常從風(fēng)吹雨淋中受到的傷害，且樹木內(nèi)部的解剖結(jié)構(gòu)與愈傷組織也能夠減少該工具給樹木帶來的影響。

1.6 其他方法

除前文的幾種方法外，工作人員也可使用14C方法，測(cè)定古樹名木的樹齡，但實(shí)踐證明，該種方法的適用性有限，工作人員需要從樹干基部髓心處取得相應(yīng)的木質(zhì)樣本，測(cè)定樹木釋放同位素的衰減量，最終確定古木的樹齡。這種取樣方法難度較高，適用性不佳，若能取得樣本，工作人員就已經(jīng)可以使用樹木年輪學(xué)更為準(zhǔn)確地鑒定樹齡，相較于14C方法，該方法鑒定更為簡單。此外，借助樹皮中韌皮纖維素構(gòu)成的環(huán)帶層數(shù)判斷樹皮年齡，也可得出較為準(zhǔn)確的結(jié)果，但筆者認(rèn)為此種方法的適用性較為有限，因?yàn)椴糠謽淠驹谏L早期中長出的樹皮，在長期的風(fēng)吹雨淋、季節(jié)變換下，已經(jīng)基本脫落，因此工作人員很難完成采樣。

2 古樹名木的科研價(jià)值

古樹名木是寶貴的自然資源，具有重要的科研、生態(tài)、社會(huì)、文化與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。例如，對(duì)于那些生長于古墓邊的樹木，工作人員就可利用交叉定年技術(shù)，測(cè)定圓木的砍伐年份，進(jìn)而推測(cè)得出古墓的修建年代，這體現(xiàn)著古樹名木的考古價(jià)值、社會(huì)與文化價(jià)值。此外，工作人員也可結(jié)合古墓中保存的棺木，建立年輪寬度年代表，追溯至先秦時(shí)期，借此研究歷史上的社會(huì)變遷與戰(zhàn)爭發(fā)生過程，完成相應(yīng)的考察，這也體現(xiàn)了古樹名木的社會(huì)與文化價(jià)值[3]。例如，秦寧生等[4]利用采集自青海南部的高原曲麻菜、治多地區(qū)的大果圓柏，建立樹木年輪樣本，從而獲知自1550年至2002年的春季最高氣溫與濕潤指數(shù)，這體現(xiàn)著古樹名木樹齡的科研價(jià)值；2018年，中國科學(xué)院植物研究所針對(duì)“三江源第一松”展開研究，發(fā)現(xiàn)該樹木在1801年至1830年間處于低生長狀態(tài)，且在1815年印尼火山爆發(fā)后受到了一定程度的影響；19世紀(jì)90年代，青海、甘肅、寧夏等省發(fā)生了大旱氣候，該樹木進(jìn)入了持續(xù)低生長的狀態(tài)，出現(xiàn)了一定程度的生長抑制現(xiàn)象，但在時(shí)節(jié)變遷后，該樹木依然能夠旺盛地生長，這體現(xiàn)著該樹木的生命力，也顯示出古樹名木對(duì)不利因素干擾具有較強(qiáng)的生態(tài)彈性。工作人員可研究古樹名木從20世紀(jì)以來發(fā)生的年輪波動(dòng)，判斷名木的生理生態(tài)特性，這些都體現(xiàn)了古樹名木具有極為寶貴的科研價(jià)值，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)意義十分重要。

3 古樹名木的樹種鑒定與年齡推算

研究選中森林公安查獲的一截倒賣古樹名木，并開展了如下兩方面的工作：首先確認(rèn)樹木樹種，為執(zhí)法提供依據(jù)，在盡可能不傷害樹木的條件下，判定樹木的年齡。由于公安人員查獲的只是樹木中的一段木材，工作人員難以依照樹木的形態(tài)特征，判定其樹種，因而很難使用傳統(tǒng)技術(shù)測(cè)定樹齡，只能采用傷害性較小的方法，推斷樹木的樹種，使用掃描電鏡判定樹木的年齡，為后續(xù)工作提供一定的思路與方法。

3.1 材料、儀器與試劑

本次研究中，工作人員主要使用了如下材料、儀器：圓木樹樁、電子顯微鏡、干燥儀、離子濺射鍍膜儀等，選用的試劑有乙醇與叔丁醇。

3.2 木材掃描電鏡鑒定方法

在圓木中選取一小塊，采用如下手段進(jìn)行處理，明確樹木的主要特征并拍照：首先，切割圓木并進(jìn)行1 cm×1 cm×3 cm的取樣，使各標(biāo)準(zhǔn)符合觀察要求；其次，對(duì)樣品實(shí)施軟化，在燒杯中加入純水煮沸；再次，對(duì)軟化過的樣品實(shí)施切塊，并使用酒精進(jìn)行脫水干燥；用導(dǎo)電的雙面膠將經(jīng)過處理的樣品粘貼在樣品臺(tái)上，觀察面朝上，期間應(yīng)注意不宜污染樣品；最后，為樣品給予噴鍍，觀察并拍照。

3.3 木材的特征與鑒定結(jié)果

工作人員觀察截下來的圓盤的宏觀結(jié)構(gòu)，該圓木盤心材呈現(xiàn)黃褐色，與空氣接觸時(shí)間過長，則會(huì)變成深褐色，氣味難聞，生長輪明顯可觀察，晚材顏色深且窄，早材與晚材之間存在明顯的漸變，使用放大鏡進(jìn)行觀察無法看見導(dǎo)管，木射線明顯且稀少，樹脂道缺失。

工作人員使用電子顯微鏡，觀察樣品的微觀結(jié)構(gòu)：管胞排列無規(guī)律，大小不一致，平均弦徑為40 μm，最大弦徑為58 μm，管胞螺紋不存在加厚現(xiàn)象，且橫切面多為圓形，存在具緣紋孔，一般排列1～2列，少部分為3列，紋孔以圓形或卵形居多，紋孔緣存在非缺刻狀，無紋孔緣塞，無紋孔緣棒狀加厚，直徑以12～18 μm居多，平均直徑為16 μm。管胞弦壁上附有較多的具紋緣孔，1列多，2列少見，大形分室薄壁細(xì)胞多，且有大量晶簇存在，弦切與徑切多見，但無節(jié)狀加厚，木射線以單列居多，高度中等，細(xì)胞多為卵圓或橢圓形。

結(jié)合以上資料，工作人員查閱了《中國木材志》《中國裸子植物木材志》等文獻(xiàn)，確定該樹木屬于銀杏樹。

3.4 樹齡的鑒定

工作人員使用砂紙打磨樣本，使用清水將其洗滌干凈，然后在圓盤上做兩條垂線，通過髓心，5個(gè)年輪插1次，最終算出樣品樹齡，判定樹齡為92年，但此樣品取自銀杏樹17 m處，準(zhǔn)確性有限，并非該樹木真實(shí)的樹齡。

森林公安在截獲該樹段時(shí)，還搜集到了其他的數(shù)據(jù)信息：樹木主干長17 m，位于截桿處的直徑為0.365 m，胸圍為3.28 m，地圍為4 m。對(duì)于位于17 m前的樹齡，工作人員使用已有資料進(jìn)行推算，最終得出了銀杏樹的真實(shí)樹齡。

對(duì)樹木截桿高度樹齡展開分析，工作人員結(jié)合當(dāng)?shù)亓謭龅你y杏解析資料，發(fā)現(xiàn)銀杏樹高15.6 m時(shí)，年齡為37 h；樹高17.6 m時(shí)，年齡為39 h，因此可推測(cè)該段樹木的樹齡為38 h。

對(duì)位于樹木17 m處的年輪展開計(jì)數(shù)，依據(jù)樹木解析資料，認(rèn)為該樹年齡為130 h，考慮到受氣候環(huán)境的影響，樹木樹齡與解析資料之間可能存在一定程度的誤差，最終認(rèn)定該樹木的最低年齡范圍在120～140 h之間。

3.5 存在的問題

本次案例中，工作人員發(fā)現(xiàn)，在使用木材解剖特征鑒定樹種與樹齡的方面，目前學(xué)術(shù)界已有很多的文獻(xiàn)與資料報(bào)道，并為其附上了相應(yīng)的鑒定方法。但現(xiàn)階段看來，業(yè)界尚未出現(xiàn)權(quán)威性高的全木材檢索表，同時(shí)與其相配套的計(jì)算機(jī)檢索軟件，也尚處于研發(fā)階段，工作人員在觀察樹木的特征、測(cè)定相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息后，往往需要檢索大量的文獻(xiàn)，才能夠出具最終的鑒定結(jié)果，這會(huì)耗費(fèi)較多的人力、物力和財(cái)力，使木材鑒定過程變得極為復(fù)雜，且得出的鑒定結(jié)果也較為寬泛，因此在此后的工作中，工作人員還應(yīng)開展進(jìn)一步研究；樹齡鑒定方面，受限于目前的條件，工作人員只能推測(cè)該樹位于17 m以上的樹齡，對(duì)于位于17 m以下的部位，采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行鑒定難度較高，能夠查閱的解析資料、文獻(xiàn)較少，同時(shí)銀杏樹的生長受環(huán)境、氣候等因素影響也較為明顯，導(dǎo)致最終形成的鑒定結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性，考慮誤差后，僅可將該樹木的樹齡確定在120～140 h之間，在此后的工作中，相關(guān)工作者還應(yīng)針對(duì)這方面進(jìn)行研究，盡可能提高古樹樹齡鑒定的準(zhǔn)確性和可靠性。

4 結(jié)束語

古樹名木具有極為重要的生態(tài)、科研、社會(huì)、文化、經(jīng)濟(jì)價(jià)值，鑒定其樹種、樹齡并為其給予普查建檔，是一項(xiàng)重要的工作任務(wù)，但同時(shí)也是一項(xiàng)復(fù)雜程度極高的工作。為提高古樹樹齡鑒定的準(zhǔn)確率，相關(guān)工作者在此后的工作中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)古樹名木樹齡鑒定技術(shù)的研究，多攻破技術(shù)難題，科研部門在平時(shí)應(yīng)多與其他部門合作，針對(duì)此類問題展開合作研究，同時(shí)古樹名木管理部門也應(yīng)采用信息技術(shù)，構(gòu)建起更為完善的古樹名木建檔系統(tǒng)，促進(jìn)此項(xiàng)工作的高質(zhì)量開展。