林业科学  2008, Vol. 44 Issue (11): 164-167   PDF    
0

文章信息

赵霞, 沈孝清, 黄世能, 罗鑫华, 骆土寿, 曾繁助, 张娜, 余伟盛, 肖以华, 王旭.
Zhao Xia, Shen Xiaoqing, Huang Shineng, Luo Xinhua, Luo Tushou, Zeng Fanzhu, Zhang Na, Yu Weisheng, Xiao Yihua, Wang Xu
冰雪灾害对杨东山十二度水自然保护区木本植物机械损伤的初步调查
Mechanical Damages to Woody Plants from a Snow Disaster in Yangdongshan Shierdushui Provincial Nature Reserve
林业科学, 2008, 44(11): 164-167.
Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(11): 164-167.

文章历史

收稿日期:2008-07-24

作者相关文章

赵霞
沈孝清
黄世能
罗鑫华
骆土寿
曾繁助
张娜
余伟盛
肖以华
王旭

冰雪灾害对杨东山十二度水自然保护区木本植物机械损伤的初步调查
赵霞1, 沈孝清2, 黄世能1, 罗鑫华2, 骆土寿1, 曾繁助3, 张娜1,2, 余伟盛3, 肖以华1, 王旭1     
1. 中国林业科学研究院热带林业研究所 广州 510520;
2. 广东乐昌杨东山十二度水省级自然保护区 乐昌 512200;
3. 广东乐昌大瑶山省级自然保护区 乐昌 512200
摘要: 在广东乐昌杨东山十二度水省级自然保护区海拔700~1 000 m的植被群落中设置4个固定样地,研究雨雪冰冻灾害对其木本植物的机械损伤情况,结果表明:1)冰雪灾害对木本植物的机械损伤包括断梢、压弯、断干、翻蔸、倒伏等类型,其中压弯占的比例最高,超过总株数的50%;2)胸径≤3.0 cm的林木受危害株数最多,其次是3.1~5.0 cm,7.1~9.0 cm的株数最少;平均胸径≤5.0 cm的林木,主要危害表现为压弯,其他危害类型的平均胸径大多超过5.1 cm;3)树高≤5.0 m的林木受害较多,翻蔸的平均树高在5.0 m以上,5.0 m以下的大多是压弯和倒伏,断梢和断干的高度一般在3.1~5.0 m之间。
关键词:冰雪灾害    杨东山十二度水省级自然保护区    木本植物    机械损伤    
Mechanical Damages to Woody Plants from a Snow Disaster in Yangdongshan Shierdushui Provincial Nature Reserve
Zhao Xia1, Shen Xiaoqing2, Huang Shineng1, Luo Xinhua2, Luo Tushou1, Zeng Fanzhu3, Zhang Na1,2, Yu Weisheng3, Xiao Yihua1, Wang Xu1     
1. Research Institute of Tropical Forestry, CAF Guangzhou 510520;
2. Yangdongshan Shierdushui Provincial Nature Reserve Lechang 512200;
3. Dayaoshan Provincial Nature Reserve Lechang 512200
Abstract: The mechanical damages to woody plants in Yangdongshan Shierdushui Provincial Nature Reserve, Lechang of Guangdong Province resulting from a snow disaster were investigated by sampling four 50 m×30 m plots located from 700 m to 1 000 m of elevation. in Shierdushui area of the reserve. The results showed that the woody plants suffered from five modes of damages: top breakage, stem bending, trunk breakage, uprooting and lodging. Stem bending was the prevailing mode of damage with an average of over 50% of damaged plants recorded in the four plots. The highest proportion of damaged plants in regard to DBHwas recorded in the ≤3.0 cm DBH class, followed by the 3.1~5.0 cm DBH class, while the lowest found in the 7.1-9.0 cm DBH class. The mode of stem bending was mostly found in woody plants with mean DBH≤5.0 cm, while the other modes of damages were recorded in plants with mean DBH exceeding 5.1 cm. The woody plants with heights ≤5.0 m exhibited the most serious damage. In regard to the mode of damages, uprooting mostly occurred in plants with a mean height < 5.0 m and stem bending and lodging in plants with a mean height less than 5.0 m. The mean height of top and trunk broken plants was from 3.1 m to 5.0 m.
Key words: snow disaster    Yangdongshan Shierdushui Provincial Nature Reserve    woody plants    mechanical damage    

2008年初,我国湖南、贵州、广东、广西、江西、湖北、浙江等南方多省区遭遇了历史上罕见的冰雪灾害。此次灾害的特点是强度大,持续时间长,影响范围广,其中林业是损失惨重的行业之一。雨雪冰冻天气对森林植物的伤害主要有2个方面:1)植物细胞中的水分凝结膨胀,原生质脱离胞壁,使细胞结构直接受到伤害,影响细胞的活性与功能,长时间的冰雪天气会使植物细胞组织冻死,从而导致整个植株死亡。2)植物长时间受雪凝、冻雨影响,超过了树体及其枝叶承受范围而造成树干弯曲、树冠和树干折断以及连根拔起等危害(李秀芬等,2005薛建辉等,2008),这些危害破坏了森林生态系统的有序性,因此在很大程度上会改变整个生态系统的功能(李意德等,1998)。对于亚热带常绿阔叶林来说,由于其树冠常绿、相对宽阔,因此成为冰雪灾害的受害主体(肖文发,2008),尤其机械损伤显得更为严重。南岭是我国亚热带常绿阔叶林的中心地带,也是此次灾害的重灾区。为了准确评估冰雪灾害对森林生态系统及环境的影响,为以后受损森林生态系统的修复与重建提供科技支撑,中国林业科学研究院热带林业研究所在2008年4月份组织科研人员对南岭的受灾森林进行了全面调查。本文介绍了位于南岭山地的广东乐昌杨东山十二度水省级自然保护区内的木本植物遭受机械损伤的初步调查结果。

1 调查地概况

广东乐昌杨东山十二度水省级自然保护区位于广东省乐昌市东北部,正北面与湖南省接壤,113° 23′09″—113° 29′32″ E,25° 22′47″—25° 11′06″ N,面积11 651 hm2。保护区内气候属中亚热带季风气候,具光照充足、温暖湿润、雨量充沛等特点。≥10 ℃年积温为6 386.5 ℃,无霜期300 d左右,年均气温为18.1~19.9 ℃,1月平均气温为7.7~9.6 ℃,8月平均气温为26.2~28.1 ℃。年降水量超过1 700~1 800 mm,雨季在3—8月。

该自然保护区处于乐昌东北部的九峰山,属南岭山地,最高海拔1 726.6 m,土壤类型主要有山地红壤、山地黄壤、山地灌丛草甸土、石灰土及水稻土等。保护区内的典型地带性植被为亚热带常绿阔叶林,共有针阔叶混交林、暖性针叶林、常绿与落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、灌丛林、竹林等6个植被类型。本调查的样地设在海拔700~1 000 m的常绿与落叶阔叶混交林内。

2 研究方法 2.1 样地设置

在海拨700~1 000 m的常绿与落叶阔叶混交林中,按照相邻格子样方的设置方法设置4个50 m×30 m的长方形固定样地,分别标记为SD01、SD02、SD03、SD04,每个样地又分为15个10 m×10 m的样方。4个样地的基本情况见表 1

表 1 调查样地概况 Tab.1 Profiles of the four sampled plots
2.2 调查方法

对每个样方内胸径1.0 cm以上的木本植物进行每木调查,调查因子包括树高、胸径及目前的生长状况。自下而上,每个样方以左下方为原点确定被测树木的坐标位置,并根据测量的前后为树木编号、挂牌。

2.3 数据处理

主要应用Excel软件进行数据的处理和分析。

3 结果与分析 3.1 4个样地内木本植物概况

表 2可以看出,样地SD01、SD03中,林木株数由多到少的胸径分布依次为≤3.0、3.1~5.0、5.1~7.0、≥9.1、7.1~9.0 cm,平均胸径为3.84 cm和4.40 cm,样地SD02和SD04中,胸径≥9.1cm的株数超过5.1~7.0 cm位居第3,其他排列顺序相同,平均胸径为4.46 cm和6.12 cm。4个样地中林木株数由多到少的树高分布均为≤3.0、3.1~5.0、5.1~7.0、7.1~9.0、≥9.1 m,平均树高分别是4.02、4.72、4.22、4.85 m。

表 2 4个样地木本植物的胸径、树高分布 Tab.2 Number of woody plants in different DBH and height classes in the four sampled plots
3.2 冰雪灾害对林木造成的机械损伤类型

根据调查的结果,此次冰雪灾害对调查区林木造成的机械损伤主要有断梢、压弯、断干、翻蔸、倒伏等类型。1)翻蔸:指树木连根拔起,林木几乎没有生还的可能。2)压弯:危害最轻的一种,呈2种结果,一种是冰雪积压直接导致的树干弯曲,随着生长的重新开始,林木一般可自行恢复,恢复的程度和时间取决于树种和弯曲的角度。另一种是被其他倒下的树木或折断的树枝压弯,这种情况的恢复需要人工的清障辅助。3)倒伏:压弯的部位在根际处,导致部分树干及树冠倒在地上,危害较压弯大。4)断梢:从树木的梢(冠)部被压断,危害稍轻,只是影响树木的生长量。5)断干:从树木的树干处被压断,危害较大,严重的会导致树木死亡。

3.3 各损伤类型统计

表 3可以看出,4个样地中,均是压弯占的比例最高,超过总株数的50%,倒伏占的比例最小,特别是在样地SD04中,没有发现倒伏的现象。在样地SD01、SD02和SD04中,断梢、断干等压断的比例高于翻蔸的比例,但在样地SD03中,翻蔸的比例却高达8%,高于断梢和断干的比例。总的受害比例显示,4个样地受害程度由重到轻的顺序是SD01>SD03>SD02>SD04。

表 3 林木受机械损伤各类型占总株数比例 Tab.3 Proportion of damaged plants in the four sampled plots     %
3.4 受害林木的数量特征

以受害树木的树高和胸径2项指标进行统计。从图 1可以看出,受害株数最多的是胸径≤3.0 cm的林木,其次是3.1~5.0 cm,7.1~9.0 cm的株数最少。但从表 4各胸径分布受害林木占同径级林木总数的比例来看,≤3.0 cm的比例最低,4样地中≥9.1m的受害林木株数比例均在90%以上。图 3的不同危害类型中,平均胸径≤5.0 cm的林木,主要危害表现为压弯,其他危害类型的平均胸径大多超过5.0 cm。

图 1 受害木本植物的胸径分布 Figure 1 Number of damaged plants in different DBH classes
表 4 各胸径、树高分布受害林木株数占同级林木总数的比例 Tab.4 Percentage of the damaged plants in different DBH and height classes     %
图 3 各类受害木本植物的平均胸径/树高 Figure 3 Mean DBH and height of woody plants in different damage modes

受害林木的树高分布如图 2所示,受害株数较多的是树高≤3.0 m和3.1~5.0 m之间的林木,随着树木高度的增加,受害株数依次减少,≥9.1 m的最少。从表 4各树高分布受害林木占同树高级林木总数的比例来看,除样地SD02中的≥9.1 m比例为57.9%外,其他均超过80%。图 3显示出翻蔸的平均树高在5.0 m以上,5.0 m以下的大多是压弯和倒伏,断梢和断干的高度一般在3.1~5.0 m之间。

图 2 受害木本植物的树高分布 Figure 2 Number of damaged plants in different height classes
4 小结

1) 广东省自然保护区管理办公室对受害森林的评价标准做了如下规定:倒伏、翻蔸、断干、断梢、压弯等受害植株的数量和胸高断面积占总数量的30%以下,为轻度受害,30%~70%为中度受害,70%以上为重度受害。按此标准,本次冰雪灾害对广东乐昌杨东山十二度水省级自然保护区的森林群落造成了重度危害,其中最严重的机械损伤类型是压弯,超过总株数的50%。

2) 胸径≤3.0 cm的林木受害株数最多,但占同径级林木总株数的比例和其他径级相比却是最低,该比例最高的是胸径≥9.1 cm的林木,4个样地均超过90%。这说明大径级林木遭受冰雪危害的机率高于小径级林木,原因可能是林木树冠作为冰雪的主要承载者,决定了树木所受压力的大小,而冠幅与胸径又有紧密的正相关关系(何开伦等, 2006),胸径小的树木冠幅也相应的减小,降低了落雪承载面。不同胸径和树高分布的林木受害症状也有区别,胸径≤5.0 cm和树高≤5.0 m的林木大多表现为压弯,断梢和断干的高度集中在3.1~5.0 m之间,胸径>5.0 cm和树高>5.0 m的林木,翻蔸的危险性最高。

3) 冰雪灾害对森林群落的危害是多方面和长期的,机械损伤只是其中一种最直接的影响。若要科学评价这种灾害天气对森林生态系统的危害以及做好灾后重建工作,还需要对受损的森林生态系统开展系统、长期的定位监测和研究。

参考文献(References)
何开伦, 魏安世, 余松柏, 等. 2006. 广东省主要用材林树种胸径与冠幅相关性研究及应用. 广东林业科技, 22(1): 32-35. DOI:10.3969/j.issn.1006-4427.2006.01.008
李意德, 周光益, 林明献, 等. 1998. 台风对热带森林群落机械损伤的研究. 生态学杂志, 17(增): 9-14.
李秀芬, 朱教君, 王庆礼, 等. 2005. 森林的风/雪灾害研究综述. 生态学报, 25(1): 148-157. DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2005.01.024
肖文发. 2008. 由亚热带常绿阔叶林雨雪冰冻灾情引发的思考. 林业科学, 44(4): 2-3. DOI:10.3321/j.issn:1001-7488.2008.04.002
薛建辉, 胡海波. 2008. 冰雪灾害对森林生态系统的影响与减灾对策. 林业科学, 44(4): 1-2.