贵州5种古茶树径向生长规律初步研究

罗俊，袁丛军，戴晓勇，徐东，胡胜，方忠艳

(1.贵州省林业科学研究院，贵州 贵阳550005；2.铜仁市林业局，贵州 铜仁 554300；3.习水县林业局，贵州 习水 564600；4.兴义市林业局，贵州 兴义 562400)

古茶树通常是指自然生长或栽培百年以上的茶树，包含了茶组植物(Sect.Thea(L.)Dyer in Hook.)的野生种、半野生种和栽培种等各类型茶树资源[1-3]。中国古茶树有横断山脉分布区、滇桂黔分布区、滇川黔分布区、南岭山脉分布区等四大分区[4]，西南地区被认为是茶树的原产地和起源中心[5]。贵州地处中国西南部高原山地，拥有丰富的古茶树资源，是中国古茶树集中分布的主要地区之一[6]。随着消费市场对古茶树的青睐，人们期望了解茶树的真实树龄。目前针对该物种的相关研究多集中于资源分布[7-11]、形态特征[12]、多样性评价[13-16]等方面，对于古茶树径向生长规律的研究鲜有报道。

依据《古树名木鉴定规范》(LY /T2737-2016)[17]，树龄是古树鉴定的唯一标准，其中列举了6种树龄鉴定的方法：访谈估测法(类推法)、文献追踪法、树木年轮法(年轮鉴定法、年轮与直径回归估测法)、针测仪鉴定法、CT扫描测定法、碳-14测定法[17-19]。这些方法各有优缺点，基于年轮计数的树龄判定方法得到人们的普遍认同[20]。

本文采用准确度高、简单易行的树木年轮法，以贵州主要分布的5种古茶树为研究对象，通过各年轮段的测量，了解其生长规律，建立树龄与树干直径的函数模型，为今后开展快速准确的古茶树树龄鉴定提供研究案例。

1 材料与方法

1.1 研究地点与环境

样本于贵州省境内采集，涉及遵义市(习水县、桐梓县、务川县)、黔西南州(兴义市、普安县)、安顺市(普定县)、铜仁市(沿河县)等地。海拔范围为744～2000 m，年均降水量为1100～2600 mm，年均气温为 13～18 ℃。采集地点具有一定的代表性，环境气候类型多样，古茶树样本差异性较大。主要采集大厂茶(Camelliatachangensis)、秃房茶(C.gymnogyna)、疏齿秃房茶(C.gymnogynavar.remotiserrata)、茶(C.sinensis)、普洱茶(C.sinensisvar.assamica)等5种贵州主要分布的物种，每类物种取样1株(见表1)。

表1 茶树样本所处环境基本信息

1.2 生长过程测定

本试验中的样本均为古茶树，基于保护茶树的原则，取样时选择已死亡的茶树，沿茶树基部截取树干后取厚度约2 cm的木段，用80～1200目砂纸将茶树横截面打磨光滑。以茶树髓心为中心，进行四等分，长度为髓心至树皮，宽度约8 mm的样本，经切割后得到4个方向的样本。用扫描仪扫描样本(扫描分辨率800 dpi)，利用图像处理软件测定年轮宽度。

1.3 样木生长过程分析

参照周祖洪[21]的方法，计算各种古茶树径向平均生长量、连年生长量，建立线性回归模型。应用Excel 2007版软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 径向生长过程

对采集的5种古茶树样本进行分析，从图1可知，90 a的茶树树轮直径范围在9.4 ～17 cm之间，平均值为12.55 cm，每年树轮直径增长量平均值为0.13 cm；110 a的疏齿秃房茶树轮直径范围在7.6～16.6 cm之间，平均值为12.25 cm，每年树轮直径增长量平均值为0.11 cm；40年的普洱茶树轮直径范围在5.8～10 cm之间，平均值为7.48 cm，每年树轮直径增长量平均值为0.75 cm；40年的秃房茶树轮直径范围在4.3～6.1 cm之间，平均值为5.45 cm，每年树轮直径增长量平均值为0.14 cm；60年的大厂茶树轮直径范围在13.4～15.6 cm之间，平均值为14.36 cm，每年树轮直径增长量平均值为0.24 cm。

图1 不同物种古茶树径向生长过程

2.2 平均生长量和连年生长量

为了便于分析，取平均值研究古茶树径向生长规律。通过计算平均生长量和连年生长量，可以看出(图2)，茶径向平均生长量在1～25 a呈增长趋势，在25 a时达到最大值0.21 cm，25 a开始呈下降趋势，至65 a之后下降幅度趋于平缓，茶径向连年生长量在生长初期增长较快，第25 a时达到最大值0.22 cm，此后总体呈下降趋势。疏齿秃房茶径向平均生长量与连年生长量总体上变化不大，在0.11 cm上下较小程度浮动。普洱茶径向平均生长量总体上变化不大，在0.18 cm上下较小程度浮动。而连年生长量则浮动较大，在35 a时达到最大值0.27 cm，但总体仍然在0.2 cm上下浮动，故与平均生长量时有相交。秃房茶径向平均生长量一直呈下降趋势，至35 a时趋于平缓。秃房茶径向连年生长量亦呈下降趋势，但在10～20 a间略有上升，与平均生长量相交，至20 a之后便急速下降。大厂茶径向平均生长量在1～10 a呈增长趋势，在10 a时达到最大值0.38 cm，15 a时开始呈下降趋势，至50 a之后下降幅度趋于平缓，其径向连年生长量在生长初期增长较快，第10 a时达到最大值0.4 cm，此后总体呈下降趋势，但在25～40 a间有一次大的波动，3 a时出现了明显的生长高峰，应该是该时间段突发极端气候，导致水分不均造成的。

图2 不同物种古茶树径向连年生长量与平均生长量

2.3 树龄与树轮直径生长的关系

统计不同物种古茶树树龄与树轮直径的数据，通过绘制散点图，进行线性回归，从而建立古茶树树龄和树干直径的函数模型(详见表2)。根据建立的函数模型，可以计算出，贵州古茶树达到100 a时，其树干直径为11 cm，其中，茶树干直径为12 cm、疏齿秃房茶树干直径为9.5 cm、普洱茶树干直径为9.3 cm、秃房茶树干直径为7 cm、大厂茶树干直径为15 cm。

表2 古茶树树龄和树干直径的函数模型

3 结论

(1)贵州主要分布的5种古茶树径向增长年变化幅度较小，增长速度为普洱茶﹥大厂茶﹥秃房茶﹥茶﹥疏齿秃房茶。其中，茶树轮直径以每年0.13 cm递增，疏齿秃房茶树轮直径以每年0.11 cm递增；普洱茶树轮直径以每年0.75 cm递增；秃房茶树轮直径以每年0.14 cm；大厂茶树轮直径以每年0.24 cm递增。这可能与古茶树各物种分布点的地理环境差异影响生长量的变化有关。

(2)贵州古茶树树龄和树干直径的函数模型：y = 4.0782ln(x)- 7.6759(R2=0.9588)。贵州古茶树达到100 a时，其树干直径为11 cm，其中，茶树干直径为12 cm、疏齿秃房茶树干直径为9.5 cm、普洱茶树干直径为9.3 cm、秃房茶树干直径为7 cm、大厂茶树干直径为15 cm。