全 文 ：植物生态学报 2010, 34 (2): 223–232 doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.02.014
Chinese Journal of Plant Ecology http://www.plant-ecology.com
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收稿日期Received: 2008-10-29 接受日期Accepted: 2009-01-22
* 通讯作者Author for correspondence (E-mail: sky79@zjnu.cn)
浙江九龙山自然保护区黄山松种群冰雪灾害干扰
及其受灾影响因子分析
张志祥1 刘 鹏1* 邱志军1 刘春生1 陈卫新2 李成惠2 廖进平2 李洪军1
1浙江师范大学化学与生命科学学院, 浙江金华 321004; 2九龙山国家级自然保护区管理局, 浙江遂昌 323300
摘 要 2008年1–2月间, 我国南方广大地区遭受了50年一遇的重大冰雪灾害, 对我国南方林区造成了巨大的损害。浙江九龙
山国家级自然保护区黄山松(Pinus taiwanensis)人工林也在此次冰雪灾害中遭到重大损失。针对保护区内黄山松人工林种群的
地理分布和受灾特点, 沿海拔梯度设置了6 000 m2的具有代表性的样地, 对其受灾情况进行调查, 分析了不同胸径(DBH)、树
高、冠幅等林木特征下的黄山松抵御冰雪灾害能力的差异, 并对不同海拔的黄山松受灾情况进行了比较。结果表明: 1) 九龙
山黄山松种群受灾严重, 除树干弯曲外, 其他不同受灾类型的植株在种群中均有出现, 且以断冠植株为最多。2) 黄山松对冰
雪灾害的抵御能力与林木大小有关, 断大枝和断冠易发生在相对较粗和高的植株当中; 较为细小和低矮的植株则容易被断干
和掘根; 冻死植株以幼树居多, 其DBH和树高显著小于其他受灾类型植株。3) 不同冠幅的黄山松植株受灾类型存在很大差
异, 冠幅越大, 植株受灾越严重, 掘根和断干在冠幅较大的植株中较为常见。4) 尖削度、树冠相对高度和不均匀程度对黄山
松抵御冰雪灾害也具有较大影响, 尖削度小、树冠较高且不均匀的植株受灾较重。5) 海拔较高处黄山松受灾严重, 断干和掘
根植株主要分布在825–850 m的高海拔区间内。
关键词 受灾类型, 冰雪灾害, 影响, 黄山松
Factors influencing ice and snow damage to Pinus taiwanensis in Jiulongshan Nature Reserve,
China
ZHANG Zhi-Xiang1, LIU Peng1*, QIU Zhi-Jun1, LIU Chun-Sheng1, CHEN Wei-Xin2, LI Cheng-Hui2, LIAO Jin-Ping,
and LI Hong-Jun1
1College of Chemistry and Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang 321004, China; and 2The Administration Bureau of Jiulongshan Na-
tional Nature Reserve, Suichang, Zhejiang 323300, China
Abstract
Aims Our objective was to investigate ice and snow damage to Pinus taiwanensis, which is widely grown in
plantations in Jiulongshan Nature Reserve, Zhejiang Province, China. Findings will assist sustainable manage-
ment of plantations exposed to such natural events.
Methods We investigated 6 000 m2 plots representative of the geographic distribution of Pinus taiwanensis and
features of the affected area. Differences of resistance to ice and snow damage were analyzed in relation to tree
height, diameter at breast height (DBH), crown width and other tree characteristics. We also analyzed damage by
altitude.
Important findings Pinus taiwanensis was severely damaged by ice and snow. Many individuals with different
damage types, except stem bending, were found in the plots, but crown breakage was most common. Resistance to
ice and snow damage depended on tree size. Trees with greater DBH and height were susceptible to limb and
crown breakage, while ones with smaller DBH and height were susceptible to stem breakage and uprooting.
Moreover, most trees killed were saplings with smaller DBH and shorter height. There were large differences of
damage types among trees with different crown widths. Those with larger crown width had more serious damage,
such as stem breakage and uprooting. Taper, crown relative height and degree of crown heterogeneity greatly in-
fluenced resistance to ice and snow damage. Pinus taiwanensis was seriously damaged in higher altitudes, with
stem breakage and uprooted trees distributed mainly at 950–1 000 m.
Key words damage types, ice and snow damage, influence, Pinus taiwanensis

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森林生态系统在其自身发展和演替的过程中,
必然受到其他因素的干扰, 主要有生物干扰和非生
物干扰两种(Miyawaki, 1999; 李秀芬等, 2006)。冰
雪灾害作为重要的非生物干扰因子之一, 能引起森
林生态系统功能的严重受损及森林次生灾害风险
的显著加剧, 对林业的生产和发展有着重大的影响
(李秀芬等, 2005)。然而, 随着全球气候的变化, 特
别是大气环流异常和拉尼娜现象的出现, 各种类型
冰雪灾害的发生频率和强度将呈现明显增加的趋
势(Emanuel, 1987; Gray, 1990)。因此森林冰雪灾害
形成的原因及防控、不同类型森林的受灾情况比
较、灾后森林的恢复和重建等方面的研究就显得尤
为重要。目前, 国外对冰雪灾害对森林生态系统影
响的研究相对较多(Kato & Nakatani, 2000; Makinen
et al., 2006; Hansson, 2006; Nobrega & Grogan,
2007), 国内这方面的研究很少, 已有的报道也大多
是对灾后的情况做简单的调查分析, 并没有更深入
的研究报道出现(李秀芬等, 2005)。林木抵御冰雪灾
害的能力受气象条件、立地因子、林木特征等多种
因素影响, 研究林木不同受灾类型与各影响因子的
关系, 对于了解不同生长状态下的林木对冰雪灾害
的抵御能力差异具有重要的意义。
2008年1月中下旬至2月上旬, 大范围、长时间
的强降雪及冰冻灾害给中国南方各省的森林资源
造成了巨大的损失, 林木成片倒伏或拦腰折断, 折
断木和枯枝落叶遍地都是, 森林群落满目疮痍(吴
斌, 2008)。九龙山国家级自然保护区地处浙江省遂
昌县, 由于地理和气候条件特殊, 受灾极为严重。
黄山松(Pinus taiwanensis)人工林作为保护区主要的
公益林之一, 受损较为典型, 出现多种不同受灾类
型的植株。我们在对受灾林地进行实地调查的基础
上, 初步统计了黄山松的受灾情况, 分析了不同胸
径(diameter at breast height, DBH)、树高、冠幅等林
木特征下的黄山松抵御冰雪灾害能力的差异, 并对
不同海拔的黄山松受灾情况进行比较, 以期阐明黄
山松的受灾机制, 为保护黄山松植物资源和黄山松
人工林的经营管理奠定理论基础。
1 研究地概况
研究地位于浙江省遂昌县西南部的九龙山国
家级自然保护区。九龙山是武夷山系仙霞岭的一个
分支, 主峰大九龙海拔1 724 m。九龙山整个山体为
西南到东北走向, 谷深坡陡, 九脊六壑, 区域性地
层断裂构造组成九龙山主要山脉及山间河流的密
布, 山涧溪流汇入东面的住溪和西面的毛阳溪后,
流入钱塘江上游的乌溪江。保护区地理位置介于
118°49′–118°55′ E、28°19′–28°24′ N之间, 总面积为
5 525 hm2。境内气候属于中亚热带季风气候, 四季
分明, 日照充足, 雨量充沛, 相对湿度大。年平均气
温为16.2 , ℃ 极端最高气温为36.5 , ℃ 极端最低气
温为–10.5 , ℃ 年降雨量为1 855.6 mm, 相对湿度为
80%, 年日照时数为1 925 h。土壤为中亚热带山地
红黄壤, 受气候、成土基岩、地形及森林植被等因
子的影响, 类型较为复杂, 大致可分为老红壤、红
壤、黄红壤和红黄壤等几个亚类, 土壤成土时间长,
人为影响较少 , 土层深厚 , 黏质粗松 , pH值为
5.0–5.5, 有机质和氮、钾等元素含量丰富(张方钢,
1996)。
在九龙山国家级自然保护区内, 黄山松人工林
分布在海拔600–1 100 m之间, 黄山松多居于乔木
上层, 生长旺盛, 但幼苗和幼树相对缺乏。人工林
乔木层还伴有常绿阔叶树种小果冬青(Ilex micro-
cocca)和木荷 (Schima superba)及针叶树种杉木
(Cunninghamia lanceolata)等。灌木层和草本层均不
发达, 灌木层主要有尖连蕊茶(Camellia cuspidata)、
麂角杜鹃(Rhododendron latoucheae)和浙江红山茶
(Camellia chekiangoleosa)等。草本层主要有黄山鳞
毛蕨(Dryopteris huangshanensis)和油芒(Eccoilopus
cotulifer)等。
2 研究方法
2.1 样地调查
在对九龙山国家级自然保护区黄山松人工林
冰雪灾害受损情况实地考察的基础上, 选择具有代
表性的受灾区进行详细的样地调查。自海拔700 m
开始, 设置宽度为20 m的样带, 沿海拔上升共设置
6块样地, 每块样地长度为50 m, 面积为1000 m2; 6
块样地总面积 6 000 m2。各样地坡向和坡位变化不
大, 均为东坡上坡位, 坡度大致为30°。对样地内
DBH ≥ 2.5 cm的黄山松进行每木调查, 量DBH、
树高、枝下高、冠幅等指标, 以每个样地的两边为
坐标轴, 测定每株植物的坐标(x, y)。同时记录黄山
松的受灾情况, 具体包括冻死(winterkill)、断大枝
(limb breakage)、断冠(crown breakage)、断干(stem
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图1 样地中不同受灾类型的黄山松的分布。
Fig. 1 Distribution of Pinus taiwanensis under different dam-
age types in plots.


breakage)、掘根(uprooting)和未受害(no damage)的
植株数量和比例。不同受灾类型的黄山松植株在样
地中的分布如图1所示。为了揭示不同海拔对黄山
松植株冰雪灾害的影响情况, 本研究沿海拔每上升
25 m作为一个海拔区间, 将位于同一海拔区间的受
灾植株进行统计。
2.2 径级的划分
根据黄山松种群的DBH特点, 划分为12个径
级, 第1径级DBH为2.5–5 cm, 第2径级DBH为5–10
cm, 之后每级间隔5 cm, 即10–15 cm为第3径级,
15–20 cm为第4径级……如此一一对应, 统计各径
级的受灾植株数。
2.3 高度级的划分
依据黄山松种群的高度特点, 将树高从3 m开
始, 每增加2 m为一个高度单位, 划分为17个高度
级, 分别统计每一级的受灾植株数。
2.4 冠幅级的划分
冠幅为树冠垂直投影的平均宽度, 数值上等于
(东西冠幅+南北冠幅) / 2 (封磊等, 2003)。种群中最
大的黄山松植株冠幅达到6.95 m。将黄山松的冠幅
划分为12个级别, 第1冠幅级的平均冠幅为1.0–1.5
m, 每个冠幅级间隔0.5 m, 即1.5–2.0 m为第2冠幅
级, 2.0–2.5 cm为第3冠幅级……。
2.5 数据处理分析
基于6 000 m2的样地调查数据, 对不同受灾类
型黄山松植株的个体数进行统计。为了说明不同
DBH、树高和冠幅的黄山松对冰雪灾害的抵御程度
差异, 将不同受灾类型植株的DBH、树高和冠幅进
行显著性分析, 对不同受灾类型的植株的尖削度、
树冠相对高度和不均匀程度进行加权平均, 分别得
到平均值和标准差, 作图所用软件为ORIGIN 7.0。
3 结果和分析
3.1 黄山松种群受灾情况
50年一遇的冰雪灾害对九龙山的黄山松人工
林造成了极大的破坏。在此次6 000 m2的样地调查
中, 共出现黄山松163株, 其中受灾的植株就达121
株, 占总株数的74.23%。不同受灾类型植株的个体
数统计如图2所示, 断冠植株为最多, 达到62株, 占
总株数的38.04%; 断干、断大枝和冻死的植株相对
较少, 分别占总株数的11.66%、10.43%和9.20%, 掘
根植株数量最少, 只占总株数的4.91%。总体而言,
黄山松植株以遭受断冠、断干、断大枝等的机械损
害为主, 发生生理冻害的情况较少。
3.2 黄山松DBH与冰雪灾害的关系
以径级为横坐标、不同径级下的黄山松各受灾
类型植株的数量为纵坐标作图(图3)。从图3中可以
看出, 植株径级不同, 受灾类型也不同。冻死主要
集中在小径级阶段, 第7径级以后, 植株无冻死现
象发生; 断大枝的植株数量在第8径级出现峰值,
表明断大枝主要集中在中等径级阶段; 断冠的植株
数量峰值区分布较宽, 径级分布较广, 但以中等径
级个体居多, 小径级和大径级个体较少; 未受害的



图2 不同受灾类型的黄山松株数统计。1, 冻死; 2, 断大枝;
3, 断冠; 4, 断干; 5, 掘根; 6, 未受害。
Fig. 2 Total number of Pinus taiwanensis under different dam-
age types. 1, winterkill; 2, limb breakage; 3, crown breakage; 4,
stem breakage; 5, uprooting; 6, no damage.
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图3 不同径级下黄山松各受灾类型植株的数量分布。径级:
1, 2.5–5 cm; 2, 5–10 cm; 3, 10–15 cm; ……。
Fig. 3 Quantitative distribution of Pinus taiwanensis of each
damage types under different diameter at breast height (DBH)
class. DBH class: 1, 2.5–5 cm; 2, 5–10 cm; 3, 10–15 cm; …



图4 不同受灾类型植株胸径的显著性分析。不同字母a、b、
c、d表示不同受灾类型间差异显著(p < 0.05)。1–6同图2。
Fig. 4 Significance analysis of diameter at breast height (DBH)
of Pinus taiwanensis under different damage types. Different
letters a, b, c and d indicate that the differences among different
damage types are significant at 0.05 levels. 1–6 are the same as
Fig. 2.

植株径级分布则与断冠植株存在很大差异, 以大径
级个体为主; 不同径级的断干和掘根的植株数量变
化趋势基本一致, 在中小径级阶段均呈平稳的波浪
线波动, 第10径级即黄山松DBH达到45 cm以后,
植株无断干和掘根现象发生。
由图4可以看出, 未受害、断大枝、断冠三者之
间植株DBH差异不显著, 未受害的植株平均DBH最
大, 达到33.00 cm, 断大枝和断冠的植株平均DBH
也较大, 分别为32.12 cm和28.98 cm。断干和掘根植
株的DBH较小, 且断干与未受害、断大枝之间, 掘
根与未受害、断大枝、断冠之间植株DBH差异均达
到显著水平(p < 0.05)。冻死植株平均DBH最小, 仅
为15.00 cm, 且除与掘根植株差异不显著外, 与其
他受灾类型均存在显著差异。由此进一步表明, 不
同DBH的黄山松遭受冰雪灾害的危害程度不同, 即
大径级的个体受灾较轻, 主要表现为断大枝和断
冠, 且还有很大一部分植株未受害; 小径级的个体
受灾较重, 植株易于断干和掘根, 甚至冻死。
3.3 黄山松树高与冰雪灾害的关系
不同树高的黄山松遭受冰雪灾害的危害程度
存在很大差异。图5为不同高度级下黄山松各受灾
类型植株的数量分布, 从图中可以看出, 植株矮小,
发生冻死的机率较高, 树高达到21 m以上, 无冻死
现象发生; 断冠的植株在受灾植株中为最多, 且高
度级分布较宽, 除矮小植株由于受到上方大乔木的
庇护而免受断冠外, 其他高度级的植株均发生断冠
危害; 随着高度级的增加, 断干和掘根的植株数量
变化趋势基本一致, 均呈现出双峰型曲线。断大枝
的植株数量在第9和第13高度级出现峰值, 未受害
的植株数量峰值区分布较宽, 且在中高级植株高度
下分布相对集中。
冻死植株的平均高度最小, 仅为12.77 m, 掘根
植株的平均高度也较小(18.62 m), 断大枝、断冠、



图5 不同高度级下黄山松各受灾类型植株的数量分布。高
度级: 1, 3–5 m; 2, 5–7 m; 3, 7–9 m; ……。
Fig. 5 Quantitative distribution of Pinus taiwanensis of each
damage types under different tree height class. Tree height
class: 1, 3–5 m; 2, 5–7 m; 3, 7–9 m; …
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图6 不同受灾类型植株高度的显著性分析。1–6同图2。字
母与图4相同。
Fig. 6 Significance analysis of tree height of Pinus taiwanensis
under different damage types. 1–6 are the same as Fig. 2. The
letters are the same as Fig. 4.


断干和未受害的植株则相对较高, 均超过20 m, 其
中未受害植株的平均树高最大, 达到24.70 m。由
图6可以看出, 冻死植株的高度显著低于其他受灾
类型的植株高度(p < 0.05); 掘根与断大枝、断冠、
断干之间树高差异不显著, 但掘根和未受害树高之
间差异达到显著水平; 断大枝、断冠、断干和未受
害四者之间树高差异不显著。由此可以看出, 矮小
的黄山松植株容易被冻死, 受灾较重; 较高个体的
植株则受灾相对较轻, 这可能与黄山松本身的生物
学特性有关。
3.4 黄山松冠幅与冰雪灾害的关系
图7为不同冠幅级下黄山松各受灾类型植株的
数量分布, 从图中可以看出, 冻死植株主要集中在
第4冠幅级左右, 冠幅相对较小; 断大枝、断冠和断
干的植株数量随着冠幅的增加呈现波浪形曲线变
化, 且在最大冠幅级处形成峰值; 第5冠幅级以下
无掘根植株出现。由此可以看出, 断大枝、断冠、
断干和掘根的黄山松植株冠幅均较大。未受害植株
冠幅分布则表现出不同规律, 随着冠幅的增加, 未
受害植株数量逐渐增加, 在第8冠幅级出现峰值,
但是第8冠幅级以后, 植株数量显著下降, 且在第
11冠幅级出现低谷。
由图8可以看出, 不同受灾类型的黄山松植株
冠幅存在一定差异, 平均冠幅从大到小依次为掘根
(5.55 m)、断干(5.10 m)、断冠(4.84 m)、断大枝(4.70


图7 不同冠幅级下黄山松各受灾类型植株的数量分布。冠
幅级: 1, 1.0–1.5 m; 2, 1.5–2.0 m; 3, 2.0–2.5 m; ……。
Fig. 7 Quantitative distribution of Pinus taiwanensis of each
damage types under different crown width class. Crown width
class: 1, 1.0–1.5 m; 2, 1.5–2.0 m; 3, 2.0–2.5 m; …




图8 不同受灾类型植株冠幅的显著性分析。1–6同图2。字
母与图4相同。
Fig. 8 Significance analysis of tree crown width of Pinus tai-
wanensis under different damage types. 1–6 are the same as
Fig. 2. The letters are the same as Fig. 4.

m)、未受害(4.56 m)、冻死(3.11 m)。其中, 冻死植
株的冠幅显著小于其他受灾类型的冠幅; 未受害与
掘根之间冠幅差异显著, 但未受害与断大枝、断冠、
断干之间冠幅差异不显著; 断大枝、断冠、断干和
掘根四者之间冠幅差异均没有达到显著水平。
3.5 黄山松其他林木特征与冰雪灾害的关系
黄山松其他的林木特征, 如尖削度(DBH/树
高)、树冠相对高度和不均匀程度也对植株抵御冰雪
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表1 不同受灾类型黄山松植株尖削度、树冠相对高度和树冠不均匀程度分析
Table 1 Analysis on taperness, crown relative height and crown inhomogeneous degree of Pinus taiwanensis under different damage
types
林木特征 Tree characteristic 受灾类型
Damage type 尖削度(胸径/树高)
Taperness (DBH/H)
树冠相对高度(枝下高/树高)
Crown relative height (CBH/H)
树冠不均匀程度
Crown inhomogeneous degree
冻死 Winterkill 0.013ab ± 0.003 0.668b ± 0.084 0.987b ± 1.006
断大枝 Limb breakage 0.015a ± 0.007 0.636b ± 0.050 1.929b ± 1.885
断冠 Crown breakage 0.014ab ± 0.004 0.719a ± 0.066 2.313ab ± 2.030
断干 Stem breakage 0.012b ± 0.003 0.662b ± 0.067 3.390a ± 2.565
掘根 Uprooting 0.011b ± 0.003 0.634b ± 0.082 3.575a ± 2.226
未受害 No damage 0.013ab ± 0.003 0.714a ± 0.044 1.476b ± 1.294
字母与图4相同。
The letters are the same as Fig. 4. CBH, clear bole height; DBH, diameter at breast height; H, tree height.


灾害产生了很大的影响。从表1可以看出, 不同受灾
类型的植株尖削度存在显著差异, 受灾较轻的断大
枝植株尖削度最大, 达到0.015, 显著大于受灾较重
的断干和掘根植株的尖削度。树冠相对高度为枝下
高(clear bole height)与树高的比值, 数值越大, 树冠
越高, 在此受灾群落中, 断冠和未受害的黄山松植
株树冠较高, 分别达到0.719和0.714, 且与其他受
灾类型植株存在显著差异。树冠不均匀程度为南北
冠幅与东西冠幅差的绝对值, 其值越大表明树冠参
差不齐现象越明显。表1显示, 断干和掘根植株的树
冠不均匀程度较高, 均达到3.000以上, 冻死植株则
较低, 仅为0.987; 断干、掘根和断冠三者之间树冠
不均匀程度差异不显著, 但断干和掘根分别与冻
死、断大枝、断冠之间树冠不均匀程度存在显著差
异。
3.6 海拔对黄山松受灾的影响
各受灾类型下的植株数量百分比随着不同海
拔的变化趋势如图9所示, 冻死植株在750–775 m的
海拔区间内出现概率最高, 达到46.67%, 其次为低
海拔700–725 m (33.33%), 在海拔725–750 m内, 未
发现冻死植株; 断大枝和掘根植株数量随着海拔上
升, 变化趋势基本一致, 前5个海拔区间变化趋势
较为平缓, 但在高海拔825–850 m区间内两者数量
却显著增加, 分别占断大枝和掘根总株数的29.41%
和37.50%; 分布有断冠植株前两位的海拔区间分别
为750–775m和700–725 m, 其内断冠植株数分别达
到断冠总株数的25.81%和22.58%, 高海拔825–850
m内, 断冠植株较少, 仅为9.68%; 海拔725–750 m
和825–850 m内无植株发生断干现象, 825–850 m内,
黄山松植株断干现象却异常明显, 78.95%的断干植
株分布于此; 未受害植株在样地中分布较为均匀,
在各海拔区间植株百分比变化不大。
4 结论和讨论
长时间的强降雪导致大量积雪累积在树木的
枝、叶和树冠上不易散落, 气温突然下降, 使正趋
融化的积雪又结为冰凌, 再加上强冷空气(风)的移
动, 树木的特定部位不能支撑冰雪和风所带来的压
力负荷, 出现了树干弯曲、树冠和树干折断以及连
根拔起等危害(Petty & Worrell, 1981; Valinger &
Lundqvist, 1992; Slodicäk, 1995)。一般而言, 受灾较
轻的林木更趋于树干弯曲, 而不是其他形式的损伤
(Nykänen et al., 1997)。然而本次调查显示, 黄山松
植株无树干弯曲现象出现, 而样地中其他阔叶树种
如木荷、小果冬青、麂角杜鹃等均出现树干弯曲, 可
能是由于黄山松独特的生物学特性, 材质较硬(胡
道连等, 1998), 相对阔叶树种韧性偏低, 也可能是
因为此次冰雪灾害强度较大, 超过了黄山松的抗折
断能力。当林木的抗折断能力小于根土盘固着力时,
会受到断冠和断干的危害, 这种危害也是冰雪灾害
最为常见的类型(Rodgers et al., 1995; Kohnle &
Gauckler, 2003)。在此群落中, 49.70%的黄山松植株
受到了断冠和断干的危害, 其数量远远高于其他受
灾类型植株, 而且断冠植株几乎为断干植株的3倍。
由此可见, 黄山松折断点相对较高, 这与Valinger等
(1994)对挪威云杉(Picea abies)的研究结果基本一
致。到目前为止, 不同因素对折断点影响的研究尚
无明确结论, 但是林木种类、年龄、木材强度及林
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图9 黄山松不同受灾类型植株数与海拔的关系。
Fig. 9 Relationship between altitude and tree number of Pinus taiwanensis of different damage types.


木特征如尖削度、冠幅的大小、高度、不均匀程度
等都对折断点的高低具有一定的影响(李秀芬等,
2005)。当抗折断能力大于根土盘固着力时, 林木就
发生掘根现象(Gardiner et al., 1997)。1–2月份, 九龙
山气温极低, 加上群落海拔较高, 土壤几乎呈冻结
状态, 根土盘固着力较大, 掘根危害发生的可能性
要低于断冠和断干, 这也正是群落中黄山松掘根植
株显著少于断冠和断干植株的重要原因之一。另外,
根的发育状况和土壤因子如土壤类型、土壤厚度、
岩石裸露率、水分含量等都影响着林木掘根危害的
230 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2010, 34 (2): 223–232

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程度(Moore, 2000; 李秀芬等, 2004)。
徐建民等 (2008)对 2008年初我国南方桉树
(Eucalyptus sp.)人工林的冰雪灾害分析显示: 树木
年龄大的林分, 抗折和耐寒性比树木年龄小的要
强。一般而言, 在群落生境适宜的条件下, 树木年
龄与DBH和树高存在联系, 在本研究中, 对黄山松
DBH、树高与各受灾类型关系的研究表明, 黄山松
DBH越大, 林木越高, 其受灾程度越轻。未受害的
植株DBH最大, 高度最高, 断大枝和断冠易发生在
相对较粗和高的植株当中, 而细小和低矮的植株则
容易发生断干和掘根危害。树高对于冰雪灾害的影
响主要是与风灾联系在一起的, 一般情况下, 风灾
随树高的增加而增加(Nykänen et al., 1997; 陈士银
等, 1999; Gardiner et al., 2008), Peltola和Kellomäki
(1993)的研究表明, 欧洲赤松(Pinus sylvestris)随着
树高的增加, 断干和掘根所需的临界风速减小。然
而黄山松受灾程度并不是随着树高的增加而增加,
这可能是因为当林木成熟时, 林木高的生长比直径
生长衰退得快, 也可能是随着黄山松树龄的增加,
木材强度随之增加的缘故, 这与Cremer和Borough
(1982)对辐射松(Pinus radiata)的研究结果相类似。黄
山松冻死植株以幼树居多, DBH相对较小。一方面,
大雪过后温度降至冰点以下, 幼树组织发生冰冻导
致林木遭受冻害, 幼树表现出全株冻死或幼嫩枝条
冻枯; 另一方面, 冻雪导致土壤水分含量过大, 表土
层冻结, 幼树根系被抬高而拔出地表, 冰融后土壤
下降, 但拔出的幼树根系不能恢复到原来位置而外
露, 导致幼树衰弱直至死亡(国家林业局, 2008)。
尖削度综合考虑了树高和DBH两个林木特征
因子, 是影响林木遭受冰雪灾害的重要因素, 尖削
度小的林木受灾较重(Peltola et al., 2000)。在本次调
查中同样发现, 尖削度小的黄山松植株, 发生掘根
和断干的现象较为常见, 表现出与日本柳杉(Cry-
ptomeria japonica)相似的规律 (Kato & Nakatani,
2000)。单一的将树高、DBH和尖削度作为因素来分
析林木对冰雪灾害抵御能力的研究较多(李秀芬等,
2004), 但是树高和DBH有其独立性的一面, 本研究
将树高、DBH和尖削度三者结合起来分析不失为可
靠之举。
树冠的大小和形状对于林木抵御冰雪灾害同
样是很重要的(李秀芬等, 2005)。不同冠幅的黄山松
植株, 受灾类型存在很大差异, 冠幅越大的植株受
灾越严重, 掘根和断干在冠幅较大的植株中较为常
见, 而冠幅较小的植株受灾相对较轻, 这是因为树
冠宽大的植株, 降雪积累的表面积和受风的面积均
较大, 使得抵御冰雪灾害的能力变弱(Valinger et
al., 1993)。对挪威云杉和欧洲赤松抵御冰雪灾害能
力的比较研究表明, 树冠狭窄的挪威云杉比树冠宽
大的欧洲赤松抵御灾害的能力要强(Nykänen et al.,
1997)。树冠相对高度和不均匀程度对林木抵御冰雪
灾害也具有较大影响 (李秀芬等 , 2005; Peltola,
2006)。树冠相对较高的黄山松植株断冠危害最为严
重, 归其原因主要是其树冠较高, 位于风速较快的
群落上层, 所承受风压最大, 从而导致树冠较易折
断。树冠不均匀的黄山松对冰雪压力最敏感, 这是
因为树冠上的冰雪荷载对树干造成了不平衡的压
力, 林木重心偏于一侧, 发生掘根或断干的机率显
著增大。
海拔是影响冰雪灾害的主要环境因子, 一般情
况下, 海拔越高, 降雪量越大, 降雪引起的冰雪灾
害也越严重(Megahan & Steele, 1987; Valinger &
Lundqvist, 1992)。本次研究地的海拔较高处(950–
1 000 m)黄山松受灾严重, 断干和掘根植株主要出
现于此。这是因为高海拔地区树冠上的积雪量相对
较多, 再加上高海拔地区温度较低, 冰凌较厚且融
化速度缓慢, 导致林木严重受灾。九龙山特殊的地
形条件使得云层主要集中在海拔1 000 m左右, 势
必造成这一海拔区段空气中水分含量增加, 林木冰
冻灾害更加严重。
从上述分析可见, 黄山松种群对冰雪灾害的抵
御能力受到多种因素的影响, 如树高、DBH、冠幅
和海拔等, 在以上各因素的作用下, 黄山松表现出
了以机械损害为主的各种受灾类型。但是, 其他因
素如林分密度、林木空间分布格局和林分树种组成
等林分特征及坡向、坡度和坡位等地形条件对林木
抵御冰雪灾害也产生了重要影响(Wright & Quine,
1993; Quine, 1995), 这些还有待于进一步的研究。
此外, 灾后黄山松林地的合理清理、病虫害的有效
防治和生态系统的恢复重建的研究迫在眉睫且极
为关键, 要利用这次森林冰雪灾害的经验教训, 对
受损森林生态系统开展系统、长期的定位研究 ,
这些都将为人工林的合理经营提供可靠的科学依
据, 对于构建健康稳定的森林生态系统具有重要的
意义。
张志祥等: 浙江九龙山自然保护区黄山松种群冰雪灾害干扰及其受灾影响因子分析 231

doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.02.014
致谢 浙江省新苗人才计划(2008R40G2030003)和
浙江省大学生科研创新团队资助项目, 谨致谢意。
参考文献
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责任编委: 常 杰 责任编辑: 谢 巍