文章信息
- 徐建民, 李光友, 陆钊华, 项东云, 曾炳山, 张宁南, 郭洪英.
- Xu Jianmin, Li Guangyou, Lu Zhaohua, Xiang Dongyun, Zeng Bingshan, Zhang Ningnan, Guo Hongying.
- 南方桉树人工林雨雪冰冻灾害调查分析
- Investigation on Eucalypt Forest Plantations Subjected to the Freezing Catastrophe in Southern China
- 林业科学, 2008, 44(7): 103-110.
- Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(7): 103-110.
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文章历史
- 收稿日期:2008-04-30
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作者相关文章
2. 广西林业科学研究院 南宁 530001;
3. 四川林业科学研究院 成都 610081
2. Guangxi Academy of Forestry Nanning 530001;
3. Sichuan Academy of Forestry Chengdu 610081
2008年1月中旬至2月上旬,我国南方湖南、贵州、江西、广西、浙江等19个省(区)遭受百年一遇的罕见雨雪冰冻灾害,林业基础设施损毁严重,南方8个省(区)的桉树人工林在持续15~20天的低温冻雨天气过程中损失严重。中国林业科学研究院热带林业研究所桉树(Eucalyptus)专题及时组织各省协作组于1月28日、2月23日、2月25日、3月13日和4月3日共28人次历时64天,深入灾区对桉树雨雪冰冻初期、中期和后期灾情全程调查,同时开展救灾、减灾及恢复生产技术指导。据灾后调查统计:川北、滇东南、黔南、桂北、湘南、赣南和粤北山区桉树人工林损失惨重,树木断顶、折干、倾斜、翻蔸、树皮冻裂、形成层褐变和全树冻枯的重灾面积达15.95万hm2,占该区域桉树人工林面积42.0%。估测全国桉树人工林不同程度受灾面积累计50万hm2,约占总面积25.0%。
在恢复重建初期,已发表了相关文章(徐建民,2008;王豁然,2008)。野外调查之后,笔者深感有必要对灾害做一次全面认真的总结,勾绘出发生灾情的地理范围和分布格局,检验推广的不同种桉树及其无性系的耐寒性,分析总结南亚热带的桉种引种和推广工作,在树种选择和造林地规划等方面是否存在盲目性、不足或有认识上的误区,从中汲取教训。探讨应该如何利用极端气象因素造成的自然选择机遇,有针对性地开展选择、收集和利用存活的耐低温严寒和抗雪压弯折的桉树优良基因型。
1 调查方法与范围 1.1 调查方法在获取各省(区)林业部门灾情报道和电讯询问的基础上,结合早期桉树引种布点和近年北移扩大推广的区域,根据灾情的轻重程度、蔓延范围和延续时间优先前往重灾区,开展样地调查和减灾恢复生产技术指导与座谈,收集当地引种桉树的树种(无性系)、种植面积、灾情资料及气象数据。在受灾桉树人工林设置典型样地,每样地选代表性树木30~50株(林业寒害联合调查组,2000),进行每木调查,记录遭受冻害后树木形态变化,根据顶梢、树叶、分枝、主干和树皮等不同器官受害程度划分冻害等级(表 1)。同时对邻近受灾林地的乡土树种如马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、木荷(Schima superba)、樟树(Cinnamomum camphora)、黧蒴栲(Castanopsis fissa)、丝栗栲(Castanopsis fargensii)、红楠(Machilus thunbergii)和外来树种湿地松(Pinus elliottii)等也进行相同样方调查作为对照。用数码相机拍摄林木受灾状况,用GPS或查地形图标定样地的经纬度和海拔。
依灾情分为4条路线:1)北部由湖南衡阳起经冷水滩、东安、永州、双牌至江华,另路由衡南经永兴、郴州、嘉禾、蓝山转宜章入广东省韶关始兴;由江西省赣州市的于都、经信丰、龙南向南至广东省连平、新丰;2)西部从贵州黔西南、黔南州向南入广西的河池环江、经柳州、桂林至全州,南下转贺州东接广东省连山;3)跨越南岭,由韶关仁化经乳源、入南岭森林公园(天井山保护区)至连州,南下经阳山至怀集、清新;4)福建、四川和云南省部分灾情由省级协作组独立选点按相同方法进行调查。
2 调查结果与分析 2.1 桉树人工林受灾地理范围及分布格局8省(区)64个市(县、林场)的135个样点(含试验林)调查资料表明:桉树人工林遭受雨雪冰冻灾害的地理范围是24°15′—26°54′N,104°—118°E,重灾区在24° 30′—25°30′N,108°—116°E,在行政区划上主要是黔南、桂北、粤北、湘南和赣南(图 1)。粤、桂、赣3省(区)受灾的桉树人工林大致在海拔300~600 m之间,而西南的云、贵、川3省受灾区海拔为800~1 700 m之间。
桉树在云贵高原的受灾区域是云贵高原南侧边缘且呈零星间断式分布。云南的重灾区是文山州和曲靖地区,即相邻桂西北的富宁、广南等县和邻近贵州的师宗。其他地区,如昆明周围、楚雄州、保山、红河州和思茅地区均未受害。在贵州,桉树人工林发展刚起步,面积相对小,重灾区是西南部的普定、南部惠水和东南部的从江县,而册亭地处干热河谷地带,地形特殊灾情轻微。在四川省,成都北部海拔为1 100 m以上山区灾情较重,而乐山市仅海拔700 m以上山地有轻微冻伤。福建省是8省(区)中受害最轻的省份,仅中部的永安有轻微的冻害。
2.2 桉树人工林灾情概述根据受灾调查资料统计表明:桂北、湘南、赣南、黔南、四川省彭州市、云南省文山州和曲靖地区和广东清远北部山区的桉树人工林损失惨重,树木断梢、折干、倾覆、翻蔸、树皮冻裂、形成层褐变和全树冻枯的重灾面积达15.95万hm2,受灾面积占该地区桉树人工林总面积42.0%。
湘南的重灾区是永州和郴州,受灾面积分别占种植总面积85.23%和100%;赣南的重灾区是龙南、安远和信丰等县,其中龙南受灾率达57.14%;广西的重灾区是河池和桂林市,其中环江县及国有黄冕林场环江分场受灾面积占种植面积94.0%,桂林的永福县受灾率达97.0%;广东省的重灾区是清远北部的连州市,受灾率达52.43%;云贵高原的重灾区是云南的文山州,受灾率达42.12%,其中富宁县受灾率达71.31%;四川省彭州市受灾率达100%(表 2)。
发生灾害的天气过程:西南区成都北部的彭州市和云南省曲靖地区以持续低温、降雪而致灾,其余5省(区)各市/县持续的低温、冻雨使树木顶梢、枝叶和上部主干结成厚重的冰凌,导致断梢、折干、倾斜和翻蔸等灾情发生。结合表 2今冬最低气温和有史记录的最低气温数据可以确定,此次桉树寒害是以机械损害为主,发生生理冻害的情况较少。
2.3 受灾人工林的树种(无性系)、经营措施与冻害关系的分析南方持续低温、雨雪冰冻为害,使得除福建省之外其余7省(区)特别是重灾区几乎使地处南亚热带的所有森林树木(包括灌木植被)无论是乡土树种马尾松、杉木、黧蒴栲和樟树,还是外来树种桉树和湿地松均遭严重为害,且受害级别均在3级以上(表 3)。
受灾树种(无性系):在重灾区湘南、桂北和赣南,前期引种成功的耐寒桉树赤桉(E. camaldulensis)、邓恩桉(E. dunnii)、巨桉(E. grandis)、柳桉(E. saligna)、史密斯桉(E. smithii),近年扩大栽培的杂交桉新无性系DH3229、DH3222(尾×巨桉)、GL9(巨×尾桉)、DH184(尾×赤桉)、DH201-1、2(巨×赤桉)、TH9224(尾×细叶桉)、井冈1号(JG1选自DH杂交桉)、柳隆、尾邓桉和柳葡杂交桉等均遭不同程度的为害。在抗冰凌雪折方面,没有一个树种(无性系)表现出优良的抗压性。在耐寒性能上,邓恩桉、赤桉No.34、巨桉EG5,EG6无性系和柳桉比DH3229,DH3222,U6,GL 9、DH184和DH201等显著耐寒,3月中下旬和4月初的灾后复查结果表明,上述树种(无性系)的树冠上中、中下部的枝叶、主干、树皮和形成层依旧保持翠绿、新鲜、完好,且顶端受损枝干已萌芽展叶恢复生长。耐寒性表现最差的无性系是DH201-2枝叶几乎全树干枯。
经营措施、林分位置:在调查的桉树人工林中,多数林分种植密度为1 333~2 000株·hm-2,在重灾区种植密度与受灾程度或寒害等级差异不显著,但在中等受灾区种植密度与受灾程度有差异且差异显著,表现为种植密度低的林分较密度高的林分受害程度轻、且受害等级低,即断梢、倾覆的林木株数相对少,反之较多。该情形与沿海地区夏季桉树人工林遭受台风为害时相似。在同一立地条件或相同造林生境山地、丘陵桉树人工林受灾情况是,南坡的断梢、折干、倾斜林木株数多于北坡,且受害等级高,即南坡比北坡受灾严重;山脊、丘顶、霜穴和背风区的受害程度较其他坡位严重,而集水区的受灾程度较轻。同一造林树种或无性系不同树木年龄的林分受灾情况是,树木年龄大的林分抗雪压、抗折和耐寒性比树木年龄小的要强。
3 桉树人工林受灾原因分析 3.1 气候及地形因素从查阅收集的各地气象资料可以看出,我国南方多个省(区、市)年初的雨雪冰冻天气过程,在低温、冻雨(雨淞)或雨加雪持续的日数均创数十年来记录新高。广东省1月13日至2月13日全省平均气温9.0 ℃,与常年同期相比偏低4.0 ℃,持续低温天数创有史记录同期极值;湖南省出现长达10余天的低温、雨加雪和冰冻的天气,其强度仅次于1954/1955年的雨雪冰冻;江西省连续阴雨、冻雨影响范围、持续日数均破1959年有气象记录的历史同期极值;广西全区连续30天平均气温低于8 ℃,是1951年有气象观测记录以来持续时间最长的低温天气过程,期间全区平均气温6.2 ℃,比常年同期偏低5.0 ℃,偏低程度为1951年有气象观测记录以来同期极值;贵州省低温、雨雪天气除西南部持续时间为10天外,其余地区维持20~31天,打破1954年有气象观测记录的历史同期极值;四川成都自1月7日至2月22日平均气温低于3.0 ℃的日数达34天,且低于零度阴雨或雨加雪的日数达16天,打破1951年有史记录同期极值。
雨雪冰冻灾害的主因是天气异常,即大气环流异常变化。今年入冬以来,来自中高纬度欧亚地区的大气环流呈现西高东低分布,这种环流异常型持续了19天,时间之久是多年气候状况的3倍以上,为1951年以来持续时间最长的一次,有利于冷空气自西北方向沿河西走廊持续向东南入侵我国(邓国光,2008)。冷暖气流在长江中下游以南地区相遇,僵持交汇造成了大范围雨雪冰冻灾害。
南岭一带的山脉地形是加重灾情的另一主因。今冬有4次强冷空气掠过华北、华中和华东平原地区一路南下,跨越长江后进一步扩展时遇到萌诸岭九岭山脉和武陵山的阻挡,经雪峰山、罗霄山和武夷山山脉的分流,使得部分冷空气向西南和正南而下,然后又受南岭山脉的阻挡,恰好冷暖气流就在南岭附近滞留交汇。这使得桂林、湘南和赣南的桉树人工林灾情严重,且湖南的郴州、永州市南部比北部灾情要严重,江西的龙南、安远和信丰比赣州北部于都灾情严重,而同纬度的闽、滇大部地区却无灾情发生。南岭南部包括南岭国家级自然保护区,海拔300~800 m森林植被灾情严重,而800 m以上山顶的广东松和其他植被未受影响也是此原因。
四川盆地的桉树人工林因地理环境独特受今冬冷暖气流交汇影响较小,灾情是因持续低温、降雪导致高海拔山地积雪受灾。
桉树人工林冰雪灾害调查可知:北方冷空气南下入侵华南有2条明显的走廊,一条是受萌诸岭九岭山脉阻挡,由雪峰山和罗霄山分流向西南而下入桂林(由湘南永州入桂东北经全州达桂林向西北蔓延,经富川达货州)和粤北(经蓝山入连州和经郴州达韶关),另一条是经罗霄山和武夷山分流南下,由江西赣州经信丰、安远、龙南入粤北(河源的连平和梅州的平远)。
3.2 树种自身原因8省(区)桉树人工林遭受冰雪灾害的另一原因在于树种自身的生物学特性。样地调查表明,在华南热带地区广泛种植的无性系DH201-2、DH3229、DH3222、DH184、GL 9和U6,不宜在湘南、赣南和桂林以北即南岭以北地区大规模发展,这些树种(无性系)在该区域有较大寒害风险。适宜发展的树种仍然是耐寒的邓恩桉、巨桉和柳桉及其杂交种。
4 结论与讨论2008年初南方的雨雪冰冻灾害,与1999年和2003年2次大寒潮也给粤北、桂北和福建三明等地的桉树人工林造成了霜冻危害相比,今年的冰雪灾害波及的省(区)之广、受灾森林树木之多、灾情之重和损失之巨均属有史罕见。以下几点值得我们反思和商榷:
1) 在重灾区如桂北、湘南、赣南和粤北山区,受灾森林树木除桉树外,还有相思和湿地松等外来树种,甚至乡土树种马尾松、杉木、木荷、樟树、黧蒴栲、竹子等树种和灌木植被,同样遭受断梢、折干、倾斜和翻蔸等冰冻为害。
2) 根据多年的桉树引种试验研究和实践,我国树木引种专家王豁然研究员对南方桉树引种地理区域多次提出要遵守U字形法则,即适宜桉树的地理区域大致是东西两侧可以延伸至30° N,中间在25° N,海拔500 m以上的立地不宜发展桉树人工林。具体来说,发展桉树人工林东部从舟山群岛向南延伸至福州以南的沿海狭长地区,西部可以到达成都以北的川西丘陵,中部则大致以南岭为界。灾情再一次表明:在湘南、赣南和广西的桂林和百色以北地区发展桉树人工林存在寒害风险。
3) 近年全球变暖已是不争的事实。但全球变暖不等于全球每个角落的冬季都变暖,应该清醒地认识到:在全球变暖的背景下,更深层次地意味着“全球正处于极端天气事件频发期”。目前决定我国冬季冷暖的主导因素仍然是大气环流,并非由大气温室效应增强决定的。因此,认为“我国亚热带地区气候变暖趋势不可逆转,南亚热带地区归类已水平距北移200 km以上”的观点欠妥。根据气象部门记录资料表明,年初南方雨雪冰冻有的地方是“五十年一遇”,有的是“百年等一回”,历史罕见。这对桉树速丰林培育6~7年即可采伐利用,当属小概率事件。但对以营林产材为主,尚无加工利用上游产业链的广大林农来讲,切记三思而行,更不可抱有侥幸心理和盲从跟风。
4) 这场突发的冰雪灾害对南方桉树发展是严峻的挑战,亦是物竞天择的良机。雪灾给了桉树引种、改良及耐寒新品种选育一次罕遇的历史性自然选择机遇。下一步耐寒桉树新品种选育的思路:在灾区本底调查的基础上,遴选劫后余生、耐寒性强、抗雪压的优良单株,开展耐寒基因资源的收集、保存、扩繁和利用研究。尽快繁殖和培育耐寒无性系提高抗御冰雪灾害的能力,满足我国南亚热带地区发展桉树速丰林的需求。
5) 尽快建立我国林业极端天气事件对森林致灾的预警机制。我国已有完备的森林防火和重大病虫害监测预警机制,但对异常天气过程引发森林灾害的防灾减灾预警机制尚未健全,这对当今全球气候已发生深刻变化的今天尤为迫切和重要。
邓国光. 2008-02-04.我国正在经历一场历史罕见低温雨雪冰冻灾害.人民网-人民日报.
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林业寒害联合调查组. 2000. 广东省林业寒害情况调查报告. 广东林业科技, 16(4): 26-33. |
王豁然, 徐建民, 项东云. 2008. 桉树人工林灾后救治及科学认识桉树的耐寒性. 林业实用技术, (3): 29-30. |
徐建民.2008-03-17.桉树灾后恢复技术要点与措施.中国绿色时报: 第3版.
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