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基于木材构造特征的海螺望春花古树龄鉴定方法



全 文 :第 41 卷 第 6 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol. 41 No. 6
2013 年 6 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Jun. 2013
1)国家自然科学基金项目(31270599)资助。
第一作者简介:徐斌,男,1971 年 9 月生,安徽农业大学林学与
园林学院,副教授。
收稿日期:2012 年 12 月 20 日。
责任编辑:戴芳天。
基于木材构造特征的海螺望春花古树龄鉴定方法1)
徐 斌 郑宏兵
(安徽农业大学,合肥,230036)
摘 要 结合森林公安系统委托办理的偷盗古树案件,以涉案的 3 株海螺望春花(Magnolia denudate cv. Hai-
luo)为对象,根据其特征性木材构造之轴向薄壁组织进行生长轮界定,通过生长轮宽度测试及单位长度生长轮数
推算了 3 株树木的树龄。结果表明:采集于同一山场的 3 株树木生长轮宽度变化趋势基本一致,但统计分析表明
1 号树与 2 号、3 号树之间存在显著差异。3 株树树龄分别为(150±10)、(155±10)、(130±10)a,均达三级古树标
准,此案可依据《安徽省古树名木保护条例》对涉案人进行相应处理。
关键词 白玉兰;木材构造;轴向薄壁组织;树龄鉴定;古树
分类号 S781
Identifying Age of Ancient Trees Magnolia denudate cv. Hailuo Based on the Wood Structure /Xu Bin,Zheng
Hongbing(Anhui Agricultural University,Hefei 230036,P. R. China)/ / Journal of Northeast Forestry University. -2013,
41(6). -154 ~ 156
Combined with the delegation by the forest police about the stealing of ancient trees,three trees of Magnolia denudate
cv. Hailuo were investigated to identify the growth rings by the characteristics of axial parenchyma and calculate the age by
the width and the number of growth rings in one unit. The trends of growth rings width are basically the same in the same
plantation. However,statistical analysis shows there is significant difference between No. 1,and No. 2 and 3. All of them
reach ancient tree standard of three-level with the age of 150±10,155±10 and 130±10 years,respectively. Therefore,the
people involved can be taken in response according to the Conservation Regulation of Ancient and Rare Trees in Anhui
Province.
Keywords Magnolia denudata;Wood structure;Axial parenchyma;Age identification;Ancient trees
古树名木是反映城市乃至国家悠久历史文化的
“活化石”[1],名木的判断主要靠文献资料的记载来
确定,树龄则是筛选古树的唯一依据和划分古树等
级的主要标准,因而树龄鉴定对于古树的价值判断
具有重要意义[2]。有关古树年龄的鉴定主要有交
叉定年法[3]、胸径—树龄数学模型法[4-5]、生长锥测
定法[6-7]、文献访问法[8]、C14 法[9]、图像处理法
等[10],其中交叉定年法较为精确,它是给每一个年
轮定出其形成的正确年代,并定出假轮、断轮和缺轮
等变异轮的序号所对应的年代。为此,需要较多的
样本进行反复比较和对比分析,整个过程费时费工,
且对调查人员技术要求高[11],其它方法在实际操作
时也都有一定的局限性[12],因此目前实际工作中古
树认定大多还是根据调查人员的经验来定,使得古
树认定的准确性难以得到可靠保障,造成保护等级
划分较为困难,尤其在涉及刑事或民事案件时,则更
容易致使案情复杂化。
白玉兰(Magnolia denudata)为亚热带落叶乔
木,其花芽肥硕、丰腴,是名贵中药材辛夷,历来以安
徽怀宁产“海螺望春花”(Magnolia denudate cv Hai-
luo)为上品,因其干花苞的挥发油含量是一般白玉
兰的 2 ~ 3 倍,早在明清时即蜚声于海内外,白玉兰
也因此确定为该县县花,“海螺望春”成为当地的一
大经济收入[13]。2011 年末,该地发生一起性质恶
劣的盗树案件,笔者受安徽省怀宁县公安局森林分
局委托,对涉案的 3 株白玉兰树木进行树龄鉴定,为
最终确定案件性质和量刑提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
涉案的一株白玉兰被挖出移走(1 号样木) ,系在
运输途中截获,假植于怀宁县市民广场绿化区东南
角,现场测定胸径为 55 cm。另有两株(2 号、3 号样
木)树根树冠均已遭到严重毁坏,位于怀宁县石镜乡
邓林村中心组王家井山场,胸径分别为 88、75 cm。
1. 2 鉴定原理与方法
尽管文献资料中均记载白玉兰木材生长轮明
显[14],但这只是针对完整的刨切光滑的横切面圆盘
而言,对需要保护的古树则只能用生长锥取样后进
行观察,因其木材颜色较浅,且为散孔材,实际工作
中也不易准确区分。本研究拟根据其木材构造中具
有轮界状薄壁组织这一特殊构造(图 1) ,通过放大
镜或光学显微镜对通芯木条生长轮的分界线进行标
定,测定生长轮宽度和生长轮数量,计算单位长度生
长轮数量或平均生长轮宽度,进而根据胸径大小推
测树龄。
图 1 轮界状薄壁组织(解剖镜下)
1. 3 取样方法及样品状况
在立木向阳面用生长锥在胸径处取样(图 2) ,1
号树、2 号树由于立木已经心腐,所获通芯条长度分
别为 73、149 mm,分别占树干半径的 26. 7%、33. 9%;
3 号树由于直径较大,生长锥长度有限,所取通芯条
长为 158 mm,占树干半径的 42. 1%。
图 2 生长锥取样
2 结果与分析
2. 1 生长轮宽度标定及测试
将通芯条横切面削平,先在放大镜下进行粗观
察、标定,然后在生物解剖镜下进行精确标定(图
3) ,并用目镜测微尺测定其宽度,对于生长轮较为
密集的部位采取徒手切片的方法在显微镜下进行测
定,测试时自树皮向髓心方向依次记录,以便验证 3
株样木同年份生长量的相符性。测试结果如表 1。
图 3 轮界状薄壁组织及生长轮标定(10×放大镜下)
2. 2 生长轮宽度变化趋势与测试结果可靠性分析
根据测试结果分析,3 棵树的平均生长轮宽度
分别为 1. 738 1、2. 709 1、2. 703 4 mm,生长轮数量分
布分别为 5. 75、3. 69、3. 70 个 / cm。采集点紧邻的 2
号与 3 号样木生长轮宽度变化趋势几乎完全一致,1
号样则呈现一定的差异,但总体变化趋势一致。为
进一步探讨三者之间的差异性,根据测试结果进行
统计分析(配对样本 t 检验) ,结果表明 1 号树的生
长轮宽度与 2 号及 3 号树之间差异显著,后两者之
间差异不显著(表 2、表 3)。
表 1 3 株样木自树皮向内生长轮宽度 mm
轮序号 1# 2# 3# 轮序号 1# 2# 3# 轮序号 1# 2# 3#
1 0. 8 1. 1 0. 5 21 1. 5 4. 5 5. 5 41 1. 8 1. 5 1. 0
2 0. 7 3. 4 0. 5 22 1. 5 6. 3 8. 0 42 1. 8 2. 0 0. 5
3 0. 6 1. 0 2. 0 23 0. 8 8. 0 6. 5 43 0. 5 1. 0
4 0. 9 2. 0 0. 5 24 0. 7 7. 6 5. 5 44 0. 5 1. 3
5 1. 3 3. 7 2. 5 25 4. 0 3. 9 3. 5 45 3. 5 1. 2
6 0. 9 0. 8 4. 0 26 2. 0 6. 2 4. 0 46 2. 0 2. 0
7 0. 7 3. 0 5. 5 27 4. 0 5. 2 5. 5 47 3. 0 2. 0
8 0. 6 2. 0 4. 5 28 2. 0 5. 1 3. 0 48 2. 3 2. 0
9 0. 7 1. 5 5. 5 29 2. 0 5. 0 3. 0 49 2. 7 1. 5
10 0. 9 2. 5 1. 0 30 4. 0 2. 0 3. 0 50 1. 5 3. 5
11 0. 9 2. 5 1. 0 31 1. 0 2. 0 1. 5 51 1. 0 4. 0
12 1. 5 2. 3 2. 5 32 2. 5 1. 5 2. 0 52 1. 5 3. 0
13 1. 8 5. 2 4. 0 33 2. 0 1. 5 1. 5 53 2. 2 2. 0
14 1. 8 2. 0 3. 5 34 2. 0 1. 4 0. 5 54 2. 3 3. 0
15 1. 9 2. 0 3. 0 35 3. 0 1. 4 1. 5 55 2. 0 3. 0
16 1. 0 3. 0 3. 7 36 2. 7 1. 4 1. 0 56 2. 0
17 3. 0 2. 2 3. 8 37 1. 8 1. 8 1. 5 57 3. 0
18 2. 0 4. 5 3. 0 38 2. 0 1. 0 1. 0 58 5. 5
19 1. 5 5. 5 1. 0 39 3. 5 0. 5 0. 5 59 3. 5
20 1. 0 3. 0 3. 5 40 1. 9 1. 0 0. 5
表 2 成对样本统计量
对组 样本 均值 /mm N /个 标准差 /mm 标准误 /mm
对 1 第二株 2. 952 38 42 1. 918 744 0. 296 069
第一株 1. 738 10 42 0. 952 776 0. 147 016
对 2 第三株 2. 761 90 42 1. 928 598 0. 297 589
第一株 1. 738 10 42 0. 952 776 0. 147 016
对 3 第三株 2. 645 45 55 1. 751 171 0. 236 128
第二株 2. 709 09 55 1. 781 310 0. 240 192
表 3 成对差分检验
对组
均值 /
mm
标准差 /
mm
标准误 /
mm
差分的 95%置信区间
下限 上限
t
自由

统计显
著性
2-1 1. 214 286 2. 207 147 0. 340 570 0. 526 490 1. 902 081 3. 565 41 0. 001
3-1 1. 023 810 2. 218 306 0. 342 292 0. 332 537 1. 715 082 2. 991 41 0. 005
3-2 -0. 063 636 1. 620 855 0. 218 556 -0. 501 815 0. 374 542 -0. 291 54 0. 772
仅根据胸径大小及平均生长轮宽度测算,1 号
树树龄为 158 a,2 号为 162 a,3 号为 138 a,综合考虑
树皮厚度、树木幼龄期生长较快、伪年轮及取样部位
等多种因素的影响,最终认定 1 号树、2 号树、3 号树
树龄分别为(150±10)、(155±10)、(130±10)a。
3 讨论与结论
采集于同一山场的 3 棵树之间,2、3 号样木毗
邻,平均生长轮宽度和单位长度上生长轮数量几乎
完全一致,统计分析也证明了二者的一致性,但 1 号
551第 6 期 徐 斌等:基于木材构造特征的海螺望春花古树龄鉴定方法
样与另外两株之间均存在显著的差异。产生该现象
的原因可能有两点,一是 1 号立木遭受虫害(白蚁)
危害较为严重,并伴有心腐,这些因素会导致树木生
长势下降。二是虽然样木采集于同一山场,但坡度、
坡向及土层深度不同等因素均会使其年生长量产生
差异[15]。
用生长锥取样测算平均生长轮宽度时,如果从
相对方向取样,其结果准确性更高,但考虑到涉案样
木树龄较大,且受到严重损伤,为避免取样加剧对树
木的影响,因而只从立木阳面取了一个木芯,取样后
及时用锯屑及黏土进行了封护,并建议林业部门及
时落实技术人员负责,制订保护技术措施,实施抢救
复壮工作[16]。
自 2010 年 3 月 12 日起施行的《安徽省古树名
木保护条例》[17]第二条规定“树龄 100 a 以上的树
木为古树”;第八条规定“树龄 100 a 以上不满 300 a
的古树为三级”;第二十七条规定,“砍伐或者擅自
移植古树名木,未构成犯罪的,由县级以上人民政府
林业、城市绿化行政主管部门责令停止违法行为,没
收古树名木,并处以古树名木价值 1 倍以上 5 倍以
下的罚款;造成损失的,依法承担赔偿责任”。由此
可以看出,涉及民事或刑事纠纷的案件进行树龄鉴
定时与一般的古树名木树龄鉴定存在一定的差异
性,其对鉴定结果的准确性要求更高,否则可能会引
起冤假错案的发生。本案鉴定的结果表明,3 棵被
盗树木均为古树,应按照《安徽省古树名木保护条
例》对涉案人进行处理。
参 考 文 献
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(上接 148 页)δ1 = 0. 32。同时总结了阿基米德螺线
对二次非圆曲线统一递推公式和误差分析公式,为
极坐标数控机床的研究开辟新的思路。
参 考 文 献
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