文章信息
- 谭著明, 张灿明, 柏方敏, 李锡泉, 李有志, 申爱荣, 袁穗波, 陈红长, 左家哺, 杨正洪.
- Tan Zhuming, Zhang Canming, Bai Fangmin, Li Xiquan, Li Youzhi, Shen Airong, Yuan Suibo, Chen Hongchang, Zuo Jiafu, Yang Zhenghong
- 冰雪致湖南森林毁损原因、损失评估及重建设想
- Reasons of Damage of Forest by the Ice and Snow, the Loss Evaluation as well as Suggestions on Reestablish ment of Forests after the Disaster in Hunan Province
- 林业科学, 2008, 44(11): 91-95.
- Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(11): 91-95.
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文章历史
- 收稿日期:2008-04-15
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作者相关文章
2. 湖南省林业厅 长沙 410007;
3. 湖南省环境职业技术学院 衡阳 421005;
4. 湖南省蓝山县林业局 蓝山 425800
2. Forestry Department, Hunan Province Changsha 410007;
3. Hunan Environment-Biological Polytechnic Hengyang 421005;
4. Forestry Bureau of Lanshan County Lanshan 425800
2008年1月13日至2月初,我国南方16个省市大面积遭受百年不遇的冰灾,直接损失达1 000多亿元人民币(民政部,2008)。人们出行和基本生活以及工业、农林业生产遭受巨大损失。各种天然林和人工林的毁损触目惊心,林业直接损失达573亿元人民币(国家林业局,2008),占民政部公布损失总额的一半以上,大约是1987年5月大兴安岭森林大火直接损失(李东舰,2005)的12倍(按可比价格计算)。这一系列灾害引起了社会各界广泛关注。军队及各级政府组织民众采取了一系列自救措施,以较快速度恢复了交通秩序与电力供应。但受损森林资源的恢复却远非一朝一夕之功。
冰雪灾害发生期间及融雪后,笔者先后到怀化、邵阳、常德、娄底、益阳、长沙、郴州、永州、岳阳等多个市、州、县进行了实地考察、调查,对各地森林受害情况全面了解,试图探明冰雪灾害形成的本质原因,为灾后重建和植被恢复提供切实可行的参考建议。
1 研究区概况湖南位于长江中游以南,南岭山脉以北(108°47′—114°15′E,24°31′—30°08′N)面积21.183万km2。全境东、南、西3面山地环绕,中部形成一马蹄形大盆地,其间丘陵和小盆地起伏交错。北面为低平的湖泊、平原,西北部有武陵山脉所形成的岭谷相间的山地;东部湘赣边境幕阜山、罗霄山蜿蜒分布一系列呈雁形排列的群山;西部和西南部雪峰山脉纵贯南北,将湖南分为东西两部;南部南岭山脉横贯东西,形成华南与华中之间的地理分界线。全境系中亚热带季风湿润气候。年平均温度16~18 ℃。年降水量1 300~1 700 mm,春夏季降水占全年的2/3以上。地理位置距海洋较远,大陆性特色较浓,大部分地区大陆度为65~70。夏季期长,全年日气温在30 ℃以上的天数为80~110 d;冬季寒冷期较长,极端最低温为-13~-7 ℃。个别地点出现极低温,如1969年1月31日临湘出现过-18.1 ℃的气温低值,在国内外同纬度地区罕见(祁承经,1990)。
2 研究方法在湖南娄底、益阳、岳阳、衡阳、常德、株洲、湘潭、长沙、永州、郴州等地现场踏查,查阅林班档案资料,在永州蓝山县等地设立标准地35个,记录受损树木种类、损害性质(生理损害或机械损害)、损害程度(倒伏、主干折断、树冠枯萎、黄化)、受损面积、现场位置、海拔、地形、地势、坡度、坡向、母岩及土壤种类等。此外,还收集分析了当地2008年1—2月气象资料和往年同期气象资料。
现场访问当地林业局、林业站、林场管理和技术人员、乡村干部、农民,参考林业部门调查报告等资料,拍摄典型受灾林相,参考各地现场录相,比较分析不同地段林木的受害情况。
3 结果与分析 3.1 冰雪灾害形成原因 3.1.1 气象原因据上海市气象局气候中心资料,这次中国中东部大面积冰雪天气系拉尼娜现象所为。在拉尼娜现象影响下,赤道东太平洋水温偏低,东亚经向环流异常,造成我国北方地区偏北气流盛行,而东南暖湿气流相对较弱,冷空气频繁南下。而我国南方地区从2007年12月中下旬起受到西南暖湿气流影响,空气中水汽充沛。形成了大范围暖湿气流占据高空,而中低空为冷气流的逆温现象,最终导致了长时间、大面积、大强度的降雪和冻雨天气(陈韶旭,2008)。
2008年1月13日后,随着气温降低,伴随着阴冷的降雨,空气平均相对湿度多日维持在95%上下,温度维持在-0.6~1 ℃之间,形成了空中和地表结冰的良好条件。从绝对最低温度来看,此次冰冻发生期间的气温并不算低,甚至高于历史同期大部分年份:湖南省气象资料记载,1969年1月31日岳阳临湘出现过-18.1 ℃的低温;1992年1月长沙最低温也在-7 ℃以下。为何独有今年出现如此罕见灾害呢?在郴州和永州一线,由于地形地势的特殊性,冷空气容易在此沉积,并与前述西南暖湿气流交汇,形成了长达20余天的“南岭静止峰"(明星,2008),加剧了冰灾威力。最合理的解释是饱和湿度与适度低温的长时间稳定配合,形成了冰晶超常规生长的极佳条件。
3.1.2 空气污染汽车尾气,各类水泥、燃煤发电厂粉尘,烹饪油烟等被大量排放,导致空中纳米级微细颗粒(1~10 nm)大量悬浮,这些水汽凝结核为雾、霾的形成提供了条件(毛节泰,2007;唐伍斌,2007;廖玉芳等,2007)。
3.1.3 温室效应与全球气候变暖2008年1月13日开始至2月初,湖南大部分受灾地区最低温度为-4.6~1 ℃,高于历史同期,但冰灾程度却远甚于历史同期。据湖南省各县气象台资料,长沙地区同期最低气温曾达到-9.5 ℃(1969年1月31日)和-11.3 ℃(1972年2月9日)。1969,1972与1977年,郴州、资兴、宜章、桂阳、嘉禾、汝城、冷水滩、东安、江华和江永等地1—2月最低气温均在-5 ℃以下。1955年1月11日郴州最低气温达-9 ℃。有气象记载以来,各地同期还多次出现低于此温度的天气,却没有出现如此大规模的冰棱现象,也未曾使林木大规模受灾。
笔者推测,此次侵袭南方的冷空气强度足以使受灾地区温度降至更低,但因温室气体积聚,空气比热增高,才使不正常高温出现于这些地区的低温季节。巧合的是多日高温恰好维持在冰点附近。加之空气相对湿度接近饱和(2008年元月13日至2月3日期间,受灾地区空气相对湿度长时间维持在95%上下),空中水汽与密集的纳米级颗粒结合分散成极小雾滴浮游空中,成为冰晶生长的源源不绝的水汽来源。由此导致破坏性极强的巨型冰棱累积,造成森林树冠、高压输电线、塔毁损。如蓝山县冰灾期间,日均气温为-2.3~1.5 ℃,其中日均温为-0.8~0 ℃的天数有15 d之多。最低气温-3.4 ℃,最高气温2.9 ℃。很显然,这是最适合结冰的气温条件。与此同时,因持续降雨和降雪,加之几乎净态的空气动力条件,使雾气难以被驱散,日均相对湿度基本上保持在91%~98%,其中日均相对湿度在95%以上的天数达14 d。最终形成了空中结冰的最佳湿度条件,促成了冰晶的极度发育。
3.2 受灾特点 3.2.1 普遍性此次冰雪期间,全省受灾面积广,危害时间长。从北部的永兴、耒阳,到南端的宜章、蓝山,从东端的桂东、汝城至西部的双牌、道县、江永、东安的广大丘陵、山区的森林大多因机械折损面目全非。其中马尾松(Pinus massoniana)断梢或从主杆中下部折断的达40%~70%,湿地松(P. elliottii)损失达90%以上。桉树(Eucalyptus spp.)人工林遭受了生理和机械折断双重损害,毁损率约98%。楠竹(Phyllostachys edulis)林破杆、倒伏的也达60%左右。当地多种阔叶树如甜槠(Castanopsis eyrei)、香樟(Cinnamomum camphora)、少花桂(Cinnamomum pauciflorum)、拟赤杨(Alniphyllum fortunei)等断梢、折干现象甚为普遍。虽然同一地段不同树种因力学性质或生理抗冻能力不同,受损程度有些许差异,但受害的普遍性是显而易见的。
3.2.2 地域差异通常江河两岸及峡谷两侧适于雾气积聚,森林受损特别严重。这些地区因地形特点或其他因素适于雾霭聚集,湿度大,持续时间长,一旦温度适宜,便具备了冰棱形成的小气候条件,易形成厚重冰棱,往往是林木受害的重灾地带。如新化县荣华乡资江两岸187 hm216年生湿地松人工林中有85%~90%的林地遭受冰棱损害,大部分林木从主干中部折断,部分连蔸倒伏;涟源龙山国家森林公园进山公路沿线的峡谷两侧有连片竹林,其中95%的1—2度竹因冰雪负重过度而主干破裂、倒伏,3—4度竹受害相对较轻。除机械损伤外,有的地段兼有叶片黄化现象。永州市双牌县双牌水库水域周边的杉木(Cunninghamia lanceolata)断梢、楠竹倒伏破裂及桉树毁损现象均很明显。因冰棱影响,湘西北海拔800 m以上的中高山地带,近10年营造的大面积日本落叶松林连片倒伏。
3.2.3 树种差异桉树、柑桔(Citus reticulata)、楠竹、香樟、猴樟(Cinnamomum bodinieri)既有严重的机械折损现象,又有明显的生理损害。桉树受害最严重,除南部个别县的小地域和小气候区外,几乎全军覆没。
极大部分林木损害表现为单纯机械损伤,如广玉兰(Magnolia grandiflora)、桤木(Alnus cremastogyne)、杜英(Elaeocarpus sylvestris)、化香(Platycarya strobilacea)、南酸枣(Choerospondias axillaris)、马尾松、湿地松、杉木、天竺桂(Cinnamomum japonicum)及甜槠等。很明显,冰棱的超负荷积聚是这些树种致害的主因。
调查发现,此次冰灾对油茶(Camellia oleifera)的树干、树形几乎不构成影响,甚至连过冬的花蕾和幼果受损也不明显。落叶松虽然倒伏较多,但很少有折断现象,说明其木材韧性足可抵御大负荷冰棱。这些树种的特殊抗逆性值得重视。
3.3 后续影响评估 3.3.1 对主要造林树种和珍贵绿化树种母树产种的影响树木种籽园、母树林树冠遭受重大冰雪灾害后,3~4年时间内难以恢复到正常冠型,各主要用材树种和绿化树种的种籽产量将面临短缺。如位于涟源市龙山林场的金钱松种籽园,汝城县的马尾松母树林,桂阳县的马尾松种籽园等均遭受了不同程度的损害。因此在灾后植被恢复计划中除加强种籽园的恢复管理外,还应因势利导,适时调整将来几年内的造林规划。
3.3.2 对林果产量及价格的影响这次冰灾,使得湖南省当家水果柑桔遭受了生理冻害和机械损伤双重危害。脐橙(Citrus sinensis)等喜温品种也遭受了同样厄运。这已注定湖南境内柑、橙类水果产量会因此降低。根据受灾面积和受灾程度估算,全省柑、橙产量至少减少50%。灾区农户经济收入会减少。市场价格会有较大提高。未受害或受害轻的地区可以加强对该类水果的管护,提高果品品质和产量,获得更好的收成和现金收入。在所有林果中,油茶是比较耐寒和抗冰棱的:这次大面积冰雪灾害中,油茶几乎没有受到影响。从经济性与抗逆性角度来看,油茶确实是亚热带地区值得发展的一个优良树种。
3.3.3 对林副产品的影响松香是近年来升值最为显著的林副产品之一。由于湖南松树大面积折断或倒伏,今年及以后10年内可用于采脂的中大径级松树会大大减少,因此松脂及其加工品产量也会随之降低,价格可能进一步升高。另一方面,由于松香加工是资源依赖型产业,这次冰灾使本已紧张的原料供应局面加剧,如果不实施长期的资源培育计划,这一产业有可能陷入困境。
3.3.4 对竹产业的影响楠竹损失最为惨重:在一般灾区,楠竹倒伏、折断率达30%~40%,在重灾区达到90%以上,损害的大多数是1—2度竹,今年甚至今后3~5年的竹林密度和结构均会受到显著影响。以楠竹为原料的加工企业应尽早做好产品结构调整方案。
3.3.5 对生态环境的影响灾区林相破损严重,树冠残缺不全,有的甚至成片死亡,林地土壤大多直接暴露于阳光、暴雨之下,土壤、基岩风化速度加快,雨水直接冲刷的机率大大增加,发生严重水土流失的可能性也随之提高。同时,由于森林拦截和缓冲降雨的能力削弱,大范围降雨过程之后产生洪水的速度和频率,和在连续无降水的情况下发生干旱的机率都会增加。总之自然灾害的强度和频率均会在此次冰灾之后明显提高。此外,由于森林质量恶化,吸收二氧化碳能力降低,对境内工业废气和扬尘、烟雾的稀释和吸附能力均会降低。这将导致境内大气质量进一步恶化。
4 建议为了切实搞好冰灾后的恢复重建工作,使冰灾损失降低到最低程度,在上述调查分析基础上,笔者建议:
4.1 尽快开展灾后林业及生态损失评估各地虽然在较短时间内陆续统计出各种受灾数据,但准确度难以令人信服。应该组织专业的林业勘察调查队伍,对受灾的程度、森林毁损后对生态的影响按林班、小班做出具体调查和汇总评估。此类调查资料将是极为有益的历史资料,对当前和后人开展减灾防灾工作具有重要价值。如果不能如实评估此次罕见的冰雪对林木、生态系统及基础设施的危害,将会留下极大遗憾。另外,作为补助救灾的依据,必须对公路、电力、房屋、生产设施及防火设施等的基础损失额度做出客观的调查核实、评估,并向社会公布,做到信息共享,以便全社会共同应对灾害。可喜的是,这一工作正在由国家林业局组织实施。
4.2 有效利用受损林木资源在受灾集中连片的地区,应尽快引进相关企业、投资者和技术,组织劳力清理被害林木,将可以加工成材的林木外销。在木材指标的管理上,政府相关部门应尽力兼顾林政管理的严肃性与灵活性,从实际出发,尽可能使损失降至最低。
不能按传统方式加工的低价值木材、树蔸,可以通过接种松茯苓(Poria cocos)(谭著明,1994)、香菇(Lentinula edodes)、木耳(Auricularia auricula)等菌种培养食、药用菌,或生产竹炭、木炭、木醋液(炭やきの会,1991),提高林木废材的附加值,使林农损失降至最低。由于食用菌接种和木炭生产均需用新鲜度高的木材,时间非常紧迫,因此需要在相关政策上给予特别扶持。
4.3 巧借自然力,加速植被恢复对于损害较大的马尾松林,清除被害木后,穴状清除林中灌木杂草,形成林穴,促使母树飞籽成林(谭著明等,1995)。对于楠竹、樟树、桤木、杨树、杉木等萌芽力强的树种,可通过人工促萌的方法加速更新。
4.4 适地适树,严格控制引进树种推广范围从此次冰灾中吸取沉痛教训,慎重对待生理损伤明显的外来树种的引进和推广。尊重自然科学规律,严格按照科学的引种驯化程序操作,不可操之过急。
4.5 加强灾后森林抗逆性品种研究此次特大冰灾,对林木等生物而言,也是一个千载难逢的自然选择的机遇。科研机构、政府管理部门应协同努力,尽快开展系统的抗逆品种的选育研究,将在冰灾后仍然生长旺盛的个体或群体的遗传资源加以有效利用,形成一批优良抗逆品种,使将来的人工林具有更好的适应性,达到积极防御气候灾害的目的。
4.6 加强后续林政管理因灾后毁损林木量大且集中,利用和处理工作应接不暇,为了防止给乱砍滥伐者造成可乘之机,应加强监管,有效调节市场,防止收购商压价,损害林农利益。
4.7 加强安全隐患管理因林区道路毁损较大,随着春夏雨季的来临,滑坡、泥石流等现象有可能接踵而至。各地应组织人力,安排足够资金,对林区道路进行巡查,及时排除隐患,减少新的损失。
4.8 用生物多样性观点管理毁损森林适当保留偏远地区的林中倒木,保留附生微生物、菌物、昆虫及鸟类的栖息环境(The national Board of Forest Sweden,1997),利用自然生态系统的自组织能力,逐步形成类型多样、结构复杂的自然森林。这也是恢复森林内部多样性的关键。
4.9 重视和加强冰雪灾害成因及其直接和后续影响的研究尽快组织专业机构开展冰雪灾害对各类森林树种损害程度、后续影响的综合研究,力争在抗性树种种质资源选择、保护和利用方面获得关键性突破。如果队伍精干,行动及时,目标明确,技术路线科学合理,研究方案切实可行,完全可以获得平时要数千万元投资才能获得的有重大应用价值的研究结果。
认真研究人类活动与拉尼娜现象及厄尔尼诺现象引起的气候异常的关系,提出约束人类大规模有损生态平衡的生产活动的对策与减灾防灾的根本解决方案。这是关系国计民生的具有战略意义的工作,应及早行动,加强投入,集中国家和地方优质科技资源,力争在近几年内取得实质性成果。
4.10 建立博物馆建立特色博物馆,将这次南方特大冰灾中森林、电力、通讯、交通及其他主要基础设施毁损的实物、图片及音像资料等一同陈列,使之成为永久性的研究、科普教育和警示基地。鉴于这次特大冰灾成因的特殊性和备受世界关注的程度,相信这一工作具有全球意义,也是建设森林文化的重要组成部分。
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