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The Climate Change Effects on Boundaries of Wood Decay and Termite Hazard Zones in China

气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区域边界的影响



全 文 :第 51 卷 第 11 期
2 0 1 5 年 11 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 51,No. 11
Nov.,2 0 1 5
doi:10.11707 / j.1001-7488.20151111
收稿日期: 2014 - 12 - 16; 修回日期: 2015 - 04 - 15。
基金项目: 中央级公益性科研院所基金中国林业科学研究院新技术所基金(CAFINT2011K04)。
* 蒋明亮为通讯作者。
气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害
区域边界的影响*
马星霞1 蒋明亮1 王洁瑛2
(1. 中国林业科学研究院木材工业研究所 国家林业局木材科学与技术重点实验室 北京 100091;
2. FPInnovations,Durability Sustainability Vancouver,BC,Canada V6T 1W5)
摘 要: 【目的】通过研究近 10 年来 Scheffer 气象指数发生的变化,估测气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区
域划分的影响。【方法】以中国 194 个基准地面气象观测站及自动站 2004—2013 年 10 年的月平均气温和每月日
降水量≥0. 1 mm 的天数 2 组数据计算 Scheffer 气象指数,与原以 1996—2005 年 10 年数据计算的 Scheffer 气象指数
进行比较,并根据新的 Scheffer 气象指数绘制新的木材腐朽区域划分地图; 根据白蚁最新发现分布区域的报道修
订原白蚁危害区域分布界限。【结果】最近 10 年气象数据计算出的 Scheffer 气象指数显示: 全国 194 个观测站中
除了 9 个地点的值没有变化、36 个地点的值降低外,149 个观测站的腐朽指数值都上升了。根据新的 Scheffer 气象
指数值绘制的中国木材腐朽危害区域地图显示: 中危害区域与高危害区域界限沿中东部北移,低危害区域与中危
害区域界限东部北移,而东北角的原界限南移,形成了一条完整的弧线。吉林省公主岭市的白蚁危害改写了我国
白蚁危害区域分布的北界。根据白蚁的分布及种类,将中国木材白蚁危害分为木材白蚁低、中和高危害 3 个区域
(T1,T2 和 T3)。整合新的中国木材腐朽危害等级区域划分图和中国木材白蚁危害等级区域划分图,将中国划分为
木材腐朽及白蚁低、中、高和严重危害区 4 个木材腐朽及白蚁危害区域( Z1,Z2,Z3 和 Z4)。【结论】中国木材腐朽
危害区域地图显示: 低危害区域与中危害区域界限和中危害区域与高危害区域界限的中东部向北移动,木材白蚁
危害的低危害区域与中危害区域的界限东部地区也向北移动。木材腐朽和白蚁危害区域划分界限向北移动,说明
气候变暖加剧木材腐朽和白蚁蛀蚀的危害,户外木材使用应采取更严格的保护措施。
关键词: Scheffer 气象指数; 木材腐朽危害区域; 木材白蚁危害区域; 北移; 中国气候变化
中图分类号: S782. 33 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 7488(2015)11 - 0083 - 08
The Climate Change Effects on Boundaries of Wood Decay and
Termite Hazard Zones in China
Ma Xingxia1 Jiang Mingliang1 Wang Jieying2
(1 . Key Laboratory of Wood Science and Technology of State Forestry Administration Research Institute of Wood Industry,
CAF Beijing 100091; 2 . FPInnovations,Durability & Sustainability Vancouver,BC,Canada V6T 1W5)
Abstract: 【Objective】In the context of the global warming, the annual mean surface temperature in China has
significantly increased during the past 100 years,being with slightly greater magnitude of temperature increase than that of
the globe. The Scheffer index,a parameter calculated with basic climate data on monthly temperature and rainfall,has
been proved to be a reasonably useful tool to predict the effects of continent-wide variations in climate on the potential for
wood decay. This paper investigated the changes of the Scheffer index value from new 10-year climate data in China,to
estimate the climate warming impact on the wood decay and termites hazard zone classifications in China. 【Method】The
Scheffer index values were calculated with two group climate data (mean monthly temperature and number of days in
month with at least 0. 1 mm of precipitation) from 2004 to 2013 by 194 reference stations and automatic meteorological
observation stations in China,compared with the values from 1996 to 2005. The new China wood decay hazard map based
on these updated Scheffer index values was taken. According to the termite species and the damage degree on wood,the
China termite hazard zones map was drawn.【Result】The new Scheffer index values of 149 sites out of 194 sites are higher
林 业 科 学 51 卷
than the published values,except for lower values in 36 sites and remaining unchanged in 9 sites nationwide. The new
China wood decay hazard map based on these updated Scheffer index values in this paper showed that the boundaries of
decay hazard classifications moved northward. According to the termite species and the damage degree on wood,the China
termite hazard zones were divided into low,medium,and high categories. Reticulitermes spp. found at Gongzhuling,Jilin
Province rewrote the northern boundary of termite distribution. The integrated of wood decay zones map and termite hazard
zones map proposed for four wood decay and termite hazard zones,including low,medium,high and severe zones.
【Conclusion】Such changes in climate data were consistent with the scientific consensus that the global climate has been
changing. The increased decay index values for most of China meteorological stations and the northward moved boundaries
of wood decay and termite hazard classification zones suggest that protect measures for wood against decay and termite
should be improved.
Key words: Scheffer’s climate index; wood decay hazard zones; wood termite hazard zones; northward movement;
climate change in China
温度和湿度是决定木材腐朽程度的重要因素,
温度和湿度较高时,木材腐朽速度较快。对于暴露
在室外的木材,降雨时木材吸收水分的量并不与降
雨量直接相关,降雨持续时间往往比总降雨量对木
材的受潮程度更重要 ( Scheffer,1971)。Scheffer 气
象指数被证明是用于以当地气象特征预测室外地上
木材腐朽危害程度的相当有效的工具,它采用一段
时期的月平均气温和月降水天数来计算木材腐朽危
害,充分考虑了木材在足够的温度和湿度条件下腐
朽发生发展的规律,被各地木材保护学者广泛接受
并应用( Perez et al.,1977; DeGroot,1982; DeGroot
et al.,1982; Carter et al.,1983; Beesley et al.,1983;
Setliff,1986; Hasegawa,1996; Foliente et al.,2002;
Morris et al.,2002; Francis et al.,2006)。Perez 等
(1977)利用 Scheffer 气象指数分析了墨西哥不同气
候区的木材腐朽危害。DeGroot(1982)发现居民住
宅建筑的木材腐朽危害与 Scheffer 气象指数高限制
点不呈线形相关,随即将木材腐朽高危害级值从 65
调整到了 70(DeGroot et al.,1982)。基于此,Carter 等
(1983)、Setliff (1986)、Hasegawa (1996)、蒋明亮等
(2008)和 Kim 等(2011)分别绘制了澳大利亚、加拿
大、日本、中国和韩国的木材腐朽危害区域地图; 而
且,Beesley 等(1983)在澳大利亚发现油漆木框架制
品与 Scheffer 气象指数具有弱相关性(R2 = - 0. 71)。
Francis 等(2006)研究干热气候下的 L - 连接件测
试数据,发现与 Scheffer 气象指数也有很好的相关
性。Carll (2009)通过比较其他预测模式,得出没有
比 Scheffer 气象指数更可靠的方法来研究不同区域
气候条件对木材腐朽造成的不同危害。
Scheffer( 1971 )发现气象指数规律是以美国
1941—1970 年 的 气 象 数 据 计 算 而 得 的。 Carll
(2009)采用新的 30 年气象数据(1971—2000)重新
计算了美国本土 Scheffer 气象指数,发现 Scheffer 气
象指数有不同程度的上升;并指出,同一区域的木材
腐朽危害会随时间发生一定的变化,而且计算木材
腐朽危害程度的气象数据至少要连续 10 年的气象
资料。Setliff(1986)研究加拿大的木材腐朽危害采
用 1951—1980 年的数据。Morris 等 (2008)采用新
的 30 年气象数据 (1971—2000)计算了加拿大、美
国和墨西哥的 Scheffer 气象指数,绘制了新的北美
木材腐朽危害地图。研究发现,基于新 30 年的气象
资料计算绘制的木材腐朽危害地图与早期的地图有
很大变化,很多地区的 Scheffer 气象指数都上升了,
有些地区甚至上升了 10,其中加拿大变化最大的是
从不列颠哥伦比亚省的内湿带,沿北美大草原北部边
缘到圣劳伦斯湾周围。研究指出,气候的变化加剧
了北美户外木制品的危害程度,而且根据 1971—2000
年的气象数据计算的气象指数是否对下一个 10 年同
样有效并不确定,因为 Scheffer 气象指数升高的直接
因素是全球气候变暖,也有部分原因是太平洋周期温
度上升即太平洋 10 年涛动指数 ( pacific decadal
oscillation,PDO)的温度动荡变化所引起的(Mantua et
al.,1997)。PDO 指数在 20 世纪 40 年代早期和 70 年
代晚期呈负增长趋势,Scheffer(1971)绘制美国木材
腐朽地图和 Setliff(1986)绘制加拿大木材腐朽地图的
气象数据是在这一趋势下的;而在 70 年代中期和 90
年代末期,PDO 指数转为正向增长趋势,这一趋势引
起了加拿大西部明显的暖冬温度变化(Mantua et al.,
1997)。因此,Morris 等(2008)认为每 10 年定期重新
计算 Scheffer 气象指数非常必要。
蒋明亮等(2008)采用 1996—2005 年 10 年的气
象数据计算 Scheffer 气象指数,绘制了中国木材腐朽
危害等级区域地图。在此基础上,马星霞等(2011)将
白蚁分布地图整合进腐朽地图,发现腐朽地图中木材
腐朽中度危害的北界和散白蚁的分布北界比较一致,
而严重危害区域的北界和家白蚁的分布北界相对一
48
第 11 期 马星霞等: 气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区域边界的影响
致,从而绘制了中国生物危害地图。地图显示了 4 个
区域: 区域Ⅰ,低危害区; 区域Ⅱ,中等危害区,无白蚁;
区域Ⅲ,中等危害区,有散白蚁; 区域Ⅳ,严重危害区,
既有散白蚁也有家白蚁。
白蚁的类别很多,但对木材危害严重的主要有
两大类: 台湾乳白蚁属 ( Coptotermes)和散白蚁属
(Reticulitermes),其中台湾乳白蚁属对木材的危害尤
重。资料显示,在美国路易斯安娜州 Charles 湖边
近地面(离地 60 ~ 80 mm)暴露的阔叶材在 6 个月就
被台湾乳白蚁严重分解,而若造成如此大的破坏,散
白蚁则需要 12 个月( Stan et al.,2008)。我国木材
上的白蚁危害也主要是散白蚁属和台湾乳白蚁属,
因此在我国木材白蚁危害中将以散白蚁和台湾乳白
蚁的分界确定木材白蚁危害区域。据李小荣
(2012)报道,在吉林省公主岭市首次发现了散白蚁
危害,改写了我国白蚁分布的北界,纬度至少北移了
2. 06°,从 原 分 界 线 北 京 ( 39° 28—41° 05 N,
115°25—117°30E)和丹东(40°07N,124°23E)移
到了 43°1140″—44°0920″N,124°02—125°18 E。
因此本研究拟根据 2004—2013 年最新 10 年气象数
据,计算出 Scheffer 气象指数绘制新的中国木材腐
朽危害区域地图,根据最新白蚁分布界限报道绘制
新的中国木材白蚁危害区域地图。
1 材料与方法
1. 1 基本气象数据
气象数据来源于中国 194 个基准地面气象观测
站及自动站 ( http:∥ cdc. cma. gov. cn /) (中国气象
科学数据共享服务网)中《中国地面国际交换站气
候资料月值数据集》提供的 2004—2013 年的月平均
气温和每月日降水量≥0. 1mm 的天数 2 组数据。
台湾、香港和澳门的气象数据来源于网页 ( http:∥
www. climate-zone. com /)中提供的 8 年的数据,由于
该网页的数据没有更新,所以计算的台湾、香港和澳
门的 Scheffer 气象指数值没有变化。Scheffer 气象
指数计算公式如下:
ISC =
Σ 1201[( t - 2)(d - 3)]
16. 7

式中: ISC 为 Scheffer 气象指数; t 为月平均气温
(℃ ); d 为每月日降水量≥0. 1 mm 的天数(原公式
采用的是日降水量在 0. 25 mm 以上的天数,但气象
数据中没有这一指标,经过比较发现采用日降水量
大于 0. 1 mm 的天数对计算结果影响不大)。
Scheffer 气象指数值高于 70 的为木材腐朽高危
害地区,低于 35 的为木材腐朽低危害地区,35 ~ 70
之间的为木材腐朽中危害地区。
1. 2 木材白蚁危害分布地图
白蚁分布数据根据李小荣 (2012)的报道在原
分布地图(马星霞等,2011)上更改而成:既无散白
蚁也无台湾乳白蚁分布的区域为木材白蚁低危害
区;仅有散白蚁分布的为木材白蚁中危害区; 有台
湾乳白蚁分布的区域为木材白蚁高危害区。
2 结果与分析
2. 1 Scheffer 数据计算结果
Scheffer 气象指数计算结果见表 1,变化数据是
以 2004—2013 年 10 年气象数据计算的指数值减去
蒋明亮等(2008)年以 1996—2005 年的气象数据计
算的指数值。虽然台湾、香港、澳门的气象数据未更
新,但此三地都在中国最南方,位于木材腐朽高危害
区域;即使气象指数值有变化,也是在超过 70 的指
数以上变化,所以在以下结果讨论中不做赘述。
从结果看出,除了有 9 个地点的值没有变化、36
个地点的值降低外,大部分地点(149 个)的腐朽指
数值都上升了。
尽管很多地点的指数值发生了变化,但还是保
持在同一木材腐朽危害水平。如内蒙古的海拉尔和
图里河,指数分别下降了 22 和 30,但过去和近年计
算的指数都低于 35,位于木材腐朽低危害区域;海
南、广州、贵州等多个观测点的值都不同程度上升,
但也都是在同一木材腐朽危害区域变化。
从原本位于腐朽中危害区域或位于腐朽中与低
危害区域的界限上,值下降而为腐朽低危害区域范
围的是位于黑龙江东北部的观测点,有富锦、呼玛、
海伦、嫩江、绥芬河和通河 6 个地点。
东北部辽宁的营口、朝阳、锦州、彰武和大连五
地的气象指数值从低于 35 上升到了 35 ~ 70 之间,
整个辽宁地区都位于木材腐朽中危害区域。沿内蒙
古东北部的呼和浩特、林西、通辽、巴林左旗和赤峰,
指数值从等于或低于 35 上升到了 35 ~ 70 之间。山
东的成山头、定陶、惠民和潍坊,山西的大同、原平、
介休、太原,指数值从等于或低于 35 上升到了 35 ~
70 之间,使得整个山东、山西地区都处于木材腐朽
中危害区域。东部城市天津指数值也从 29 上升到
了 40,位于中危害区域。北京、河北泊头、怀来、乐
亭、河南安阳,从木材腐朽低危害区域或低与中危害
区域分界限上升到了中危害区域。甘肃北部的皋
兰、合作,青海北部的贵南等观测点,从木材腐朽低
危害区域上升到了中危害区域。低危害区域与中危
害区域界限东部北移,而东北角的原界限向南移动,
58
林 业 科 学 51 卷
形成了一条完整的弧线(图 1);而原 1995—2005 年
计算的分界线(蒋明亮等,2008)分为 2 个部分。
图 1 中国木材腐朽危害等级
区域划分(基于 2004—2013 年气象资料)
Fig. 1 Decay hazard zones for above-ground wood structures
in China based on 2004—2013 climatic data
甘肃武都、陕西汉中、湖北老河口、武汉、河
南信阳、安徽合肥、江苏南京、上海 8 个观测点的
气象指数值从腐朽中危害区域( 35 ~ 70 之间 )上
升到了高危害区域(大于 70 ),显示中国中危害
区域与高危害区域界限沿中东部北移了(图 1)。
在新的木材腐朽危害区域划分中,木材腐朽
低危害区( D1 )包括新疆、西藏和青海西北部、甘
肃西北部、内蒙古西北部、宁夏北部、黑龙江北
部;木材腐朽中危害区 ( D2 )包括西藏和青海东
南部、云南德钦以北少部分地区、四川西北部、甘
肃和宁夏南部、内蒙古东南部、黑龙江南部地区、
陕西大部地区、河北、北京、天津、河南大部、山
西、山东、吉林、辽宁、安徽北部、江苏北部地区;
木材腐朽高危害区 ( D3 )包括云南 (除德钦以北
少部分地区)、四川东南大部、甘肃武都以南少部
分地区、陕西汉中以南少部分地区、河南信阳以
南少部分地区、安徽南部、江苏南部、上海、贵州、
重庆、广西、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、
海南、香港、澳门、台湾。
表 1 根据 2004—2013 年气象数据计算的中国不同地区的 Scheffer 气象指数
Tab. 1 Decay hazard index values calculated from China 2004—2013 climatic data
地点
Location
气象指数
Index value
变化
Change
地点
Location
气象指数
Index value
变化
Change
地点
Location
气象指数
Index value
变化
Change
安 徽 Anhui 湖 北 Hubei 陕 西 Shaanxi
安庆 Anqing 86 11 恩施 Enshi 111 9 汉中 Hanzhong 84 18
蚌埠 Bangbu 68 9 老河口 Laohekou 77 9 延安 Yan’an 46 7
毫州 Bozhou 54 11 武汉 Wuhan 76 7 榆林 Yulin 34 6
合肥 Hefei 77 15 宜昌 Yichang 99 13 泾河 Jinghe 51 7
霍山 Huoshan 95 8 湖 南 Hunan 山 东 Shandong
北 京 Beijing 常德 Changde 97 9 成山头 Chengshantou 37 6
北京 Beijing 46 11 长沙 Changsha 98 2 定陶 Dingtao 46 11
重 庆 Chongqing 永州 Yongzhou 108 7 惠民县 Huiminxian 44 15
沙坪坝 Shapingba 117 14 芷江 Zhijiang 102 12 济南 Jinan 55 17
酉阳 Youyang 107 29 吉 林 Jilin 潍坊 Weifang 47 14
福 建 Fujian 长春 Changchun 42 0 兖州 Yanzhou 47 11
福州 Fuzhou 121 19 临江 Linjiang 49 - 3 山 西 Shanxi
南平 Nanping 125 8 前郭 Qianguo 39 3 大同 Datong 42 11
厦门 Xiamen 96 15 四平 Siping 45 3 介休 Jiexiu 41 8
永安 Yong’an 134 17 延吉 Yanji 49 4 太原 Taiyuan 42 11
甘 肃 Gansu 江 苏 Jiangsu 原平 Yuanping 45 14
敦煌 Dunhuang 0 0 东台 Dongtai 68 9 运城 Yuncheng 46 6
合作 Hezuo 39 5 赣榆 Ganyu 54 10 上 海 Shanghai
酒泉 Jiuquan 13 7 南京 Nanjing 72 9 宝山 Baoshan 85 17
麦积 Maiji 52 8 徐州 Xuzhou 53 13 台 湾 Taiwan
民勤 Minqin 18 6 江 西 Jiangxi 高雄 Gaoxiong 70
崆峒 Kongtong 45 7 赣县 Ganxian 116 5 台中 Taizhong 67
皋兰 Gaolan 37 3 吉安 Ji’an 112 9 台南 Tainan 88
武都 Wudu 71 5 景德镇 Jingdezhen 102 8 台北 Taibei 143
乌鞘岭 Wuqiaoling 18 - 8 南昌 Nanchang 96 7 台东 Taidong 76
玉门镇 Yumenzhen 4 2 南城 Nancheng 113 10
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第 11 期 马星霞等: 气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区域边界的影响
续表 Continued
地点
Location
气象指数
Index value
变化
Change
地点
Location
气象指数
Index value
变化
Change
地点
Location
气象指数
Index value
变化
Change
广 东 Guangdong 辽 宁 Liaoning 四 川 Sichuan
广州 Guangzhou 140 9 本溪 Benxi 48 2 甘孜 Ganzi 65 10
河源 Heyuan 134 6 朝阳 Chaoyang 41 8 九龙 Jiulong 87 7
汕头 Shantou 109 13 大连 Dalian 39 13 理塘 Litang 48 4
汕尾 Shanwei 120 19 丹东 Dandong 50 9 马尔康 Maerkang 83 11
韶关 Shaoguan 130 9 锦州 Jinzhou 43 10 温江 Wenjiang 109 22
阳江 Yangjiang 146 18 沈阳 Shenyang 46 8 松潘 Songpan 64 9
广 西 Guangxi 营口 Yingkou 40 11 万源 Wanyuan 90 14
百色 Baise 103 12 彰武 Zhangwu 44 12 西昌 Xichang 93 4
桂林 Guilin 123 3 内蒙古 Inner Mongolia 宜宾 Yibin 128 18
桂平 Guiping 151 5 阿巴嘎旗 Abagaqi 20 - 2 高坪区 Caopingqu 98 19
河池 Hechi 127 8 阿尔山 Aershan 0 - 29 天 津 Tianjin
龙州 Longzhou 133 11 巴林左旗 Balinzuoqi 37 4 天津 Tianjin 40 11
南宁 Nanning 115 - 5 巴彦诺尔公 Bayannuoergong 17 5 新 疆 Xinjiang
钦州 Qinzhou 153 11 博克图 Boketu 27 - 7 阿勒泰 Aertai 3 - 12
梧州 Wuzhou 132 6 赤峰 Chifeng 42 7 巴楚 Bachu 5 - 4
贵 州 Guizhou 达茂旗 Damaoqi 26 4 富蕴 Fuyun 0 - 15
毕节 Bijie 99 11 东乌珠穆沁旗 Dongwuzhumuqinqi 20 - 10 哈密 Hami 0 - 1
贵阳 Guiyang 103 14 多伦县 Duolunxian 34 4 和布克赛尔 Hebukesaier 20 1
兴仁 Xingren 114 10 二连浩特 Erlianhaote 18 3 和田 Hetian 0 0
遵义 Zunyi 107 3 鄂托克旗 Etuokeqi 28 8 精河 Jinghe 6 - 11
海 南 Hainan 海拉尔 Hailaer 8 - 22 喀什 Kashi 6 4
东方 Dongfang 61 3 化德 Huade 34 5 克拉玛依 Kelamayi 13 - 5
海口 Haikou 156 28 呼和浩特 Hohhot 37 5 库车 Kuche 9 1
琼海 Qionghai 177 26 吉兰泰 Jilantai 10 2 奇台 Qitai 1 - 13
黑龙江 Heilongjiang 林西县 Linxixian 39 6 若羌 Ruoqiang 0 0
安达 Anda 36 0 通辽 Tongliao 37 9 莎车 Shache 0 - 1
富锦 Fujin 29 - 6 图里河 Tulihe 0 - 30 塔中 Tazhong 0 0
海伦 Hailun 32 - 7 乌拉特中旗 Wulatezhongqi 22 4 铁干里克 Tieganlike 0 0
哈尔滨 Harbin 40 - 1 锡林浩特 Xilinhaote 20 - 7 吐鲁番 Furfan Bassin 0 0
呼玛 Huma 13 - 22 西乌珠穆沁旗 Xiwuzhumuqinqi 18 - 10 乌鲁木齐 Urumqi 5 - 14
鸡西 Jixi 38 - 4 扎鲁特旗 Zhaluteqi 37 9 伊宁 Yining 22 - 1
克山 Keshan 30 - 9 朱日和 Zhurihe 22 3 西 藏 Tibet
牡丹江 Mudanjiang 45 - 1 宁 夏 Ningxia 拉萨 Lhasa 51 0
嫩江 Nenjiang 28 - 8 盐池 Yanchi 27 3 云 南 Yunnan
齐齐哈尔 Qiqihaer 32 - 3 银川 Yinchuan 18 4 楚雄 Chuxiong 75 1
尚志 Shangzhi 32 - 12 青 海 Qinghai 德钦 Deqin 49 3
绥芬河 Suifenhe 37 - 5 大柴旦 Dacaidan 16 11 会理 Huili 83 1
孙吴 Sunwu 15 - 22 达日 Dari 20 - 5 昆明 Kunming 86 9
通河 Tonghe 24 - 18 都兰 Dulan 22 6 澜沧 Lancang 152 6
河 北 Hebei 刚察 Gangcha 33 9 丽江 Lijiang 88 9
承德 Chengde 46 6 格尔木 Geermu 9 7 临沧 Lincang 134 14
怀来 Huailai 46 11 贵南 Guinan 42 12 蒙自 Mengzi 100 5
乐亭 Laoting 36 14 冷湖 Lenghu 4 4 思茅 Simao 131 5
泊头 Botou 39 11 玛多 Maduo 4 - 9 腾冲 Tengchong 134 10
石家庄 Shijiazhuang 49 11 曲麻莱 Qumalai 24 3 浙 江 Zhejiang
河 南 Henan 托托河 Tuotuohe 20 4 定海 Dinghai 97 8
安阳 Anyang 44 10 西宁 Xining 46 8 杭州 Hangzhou 102 6
卢氏 Lushi 59 7 玉树 Yushu 54 10 瑞安 Rui’an 126 12
郑州 Zhengzhou 49 8 衢州 Quzhou 106 6
驻马店 Zhumadian 64 12
信阳 Xinyang 77 12
①变化值是以 2004—2013 年新 10 年气象数据计算的气象指数减去蒋明亮等(2008)以 1996—2005 年的气象数据计算的指数值。Change
value is a result of the new index value calculated using the new decade 2004—2013 climatic data subtracting the index value based on the 1996—2005
climatic data ( Jiang et al.,2008) .
78
林 业 科 学 51 卷
2. 2 中国木材白蚁危害地图
根据李小荣(2012)的散白蚁新发现区域报道,
更新我国木材白蚁危害区域分布地图,将我国木材
白蚁危害分成 3 个区域,即低、中和高危害区 ( T1,
T2 和 T3)(图 2)。
图 2 中国木材白蚁危害等级区域划分
Fig. 2 Termite hazard zones in China
新的中国木材白蚁危害等级区域划分图显示,
木材白蚁低危害区(T1)包括新疆、内蒙古、黑龙江、
青海、甘肃、宁夏、西藏大部、四川北部、陕西西北部、
山西西北部、河北北部、吉林和辽宁西北部;木材白
蚁中危害区(T2)包括四川东部小部分地区、陕西东
南部、湖北西北部、山西东南部、河北南部、北京、天
津、河南、山东、安徽北部、江苏北部、吉林和辽宁东
南部;木材白蚁高危害区(T3)包括西藏南方小部分
地区、四川南部、重庆、湖北大部分地区、安徽南部、
江苏东南部、云南、贵州、广西、湖南、广州、江西、浙
江、上海、福建、海南、香港、澳门、台湾。
2. 3 中国木材腐朽和白蚁危害区域地图
整合新的中国木材腐朽危害等级区域划分图和
中国木材白蚁危害等级区域划分图,按照“从严”原
则,以木材腐朽危害地图中木材腐朽低危害区域和
中危害区域界限作为整合地图的最北界,界限以北
是木材腐朽低危害区域和未发现报道有白蚁危害的
地区。木材白蚁中危害区和高危害区的界限在木材
腐朽危害地图中木材腐朽中危害区域和高危害区域
界限以南,按照“从严”原则,以木材腐朽中危害区
域和高危害区域界限作为整合地图的最南界,界限
以南是木材腐朽和白蚁严重危害区域。在木材腐朽
中危害区,被白蚁低危害区域和中危害区域的界限
划分了 2 部分,该界限以北是木材腐朽和白蚁中危
害区,界限以南是木材腐朽和白蚁高危害区。最后
形成了中国木材腐朽和白蚁危害区域划分(图 3),
分别为低危害区、中危害区、高危害区和严重危害区
(Z1,Z2,Z3 和 Z4)。
图 3 中国木材腐朽与白蚁危害等级区域划分
(基于 2004—2013 年气象资料)
Fig. 3 Wood decay and termite hazard zones for above-ground wood
structures in China based on 2004—2013 climatic data
新的中国木材腐朽和白蚁危害区域划分图显
示,木材腐朽与白蚁低危害区(Z1)包括新疆、西藏
和青海西北部、甘肃西北部、内蒙古西北部、宁夏北
部、黑龙江北部;木材腐朽与白蚁中危害区( Z2)包
括西藏中部地区、青海东南部、甘肃和宁夏南部地
区、四川西北部地区、内蒙古东南部、陕西和山西北
部地区、河北北部、辽宁省和吉林省西北部地区、黑
龙江南部;木材腐朽与白蚁高危害区(Z3)包括西藏
南部地区、四川西部少部分地区、云南德钦以北少部
分地区、陕西中部地区、山西南部、河北南部、北京、
天津、山东、河南、安徽北部、江苏北部、辽宁省和吉
林省东南部地区;木材腐朽与白蚁严重危害区(Z4)
包括云南 (除德钦以北少部分地区)、四川东南大
部、甘肃武都以南少部分地区、陕西汉中以南少部分
地区、河南信阳以南少部分地区、安徽南部、江苏南
部、上海、贵州、重庆、广西、湖北、湖南、江西、浙江、
福建、广东、海南、香港、澳门、台湾。
3 结论与讨论
根据新的 10 年(2004—2013 年)气象数据,计
算新的 Scheffer 气象指数,发现很多地区的指数值
都发生了变化,大部分地点(149 个)的指数值都上
升了。根据新的 Scheffer 气象指数绘制出的新的中
88
第 11 期 马星霞等: 气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区域边界的影响
国木材腐朽危害区域地图显示,木材腐朽低危害区
域与中危害区域界限和中危害区域与高危害区域界
限的中东部向北移动(图 1)。根据白蚁的危害种类
和危害程度不同,将中国木材白蚁危害分成了 3 个
区域,既无散白蚁也无台湾乳白蚁分布的区域为木
材白蚁低危害区( T1); 仅有散白蚁分布的地区为
木材白蚁中危害区 ( T2); 有台湾乳白蚁分布的区
域为木材白蚁高危害区( T3)。而 2002 年在吉林公
主岭地区发现的散白蚁改写了我国白蚁分布的北
界,由此中国木材白蚁危害的低危害区域与中危害
区域的界限东部地区也向北移动(图 2)。整合新的
中国木材腐朽危害等级区域划分图和中国木材白蚁
危害等级区域划分图,可将木材腐朽与白蚁危害区
划分为低、中、高和严重危害区 ( Z1,Z2,Z3 和 Z4)
(图 3)4 个区域。
来自气象研究的专家报道,在全球变暖背景
下,近 100 年中国年平均地表气温明显增加,升温幅
度为 0. 5 ~ 0. 8 ℃,比同期全球升温幅度平均值
(0. 6 ± 0. 2)℃略高。在 1951—2001 年的 50 年,全
国年平均地表温度增加 1. 1 ℃,增温速率为每 10 年
0. 22 ℃。增温主要是从 20 世纪 80 年代中期开始。
80 年代中期以前,中国气温始终在较小范围内波
动,但从 80 年代中期开始就一直呈明显的上升趋
势。北方和青藏高原增温比其他地区显著,海南、云
南南部、东南沿海地带以及江淮地区,年平均气温的
趋势系数都超过了 0. 4。而新疆东南、青海西北、西
藏中部、内蒙古大部、黑龙江大部、辽宁、河北北部、
北京以及海南和云南南部,年平均气温的趋势系数
更大于 0. 6,增温趋势非常显著。从 1991—2000 年
的 10 年到 2001—2010 年的 10 年,全国平均气温上
升了0. 44 ℃,全球及中国的 2001—2010 年是有观
测记录以来最暖的 10 年(唐国利等,2012)。
而中国年降水量从全国平均来看,1956—2002
年间全国平均年降水量标准化距平呈现小幅增加趋
势(任国玉等,2005; 丁一汇等,2006 )。2004—
2013 年各观测点的年平均降水天数显示,辽宁的彰
武、锦州、大连等地略有上升,而南方地区变化不大
(数据未显示),显示以月平均气温和月降水天数的
气象数据来计算的 Scheffer 气象指数在数值上的增
加主要是月平均气温的增加导致。
中国科学家利用气候模式对中国未来 20 ~ 100
年的气候变化趋势进行了预估,认为未来 20 ~ 100
年中国地表气温升高明显,降水量也呈增加趋势。
2020 年中国年平均气温将增加 1. 3 ~ 2. 1℃,2030
年增加 1. 5 ~ 2. 8℃,2050 年增加 2. 3 ~ 3. 3℃。预
计到 2020 年,全国平均年降雨量将增加 2% ~ 3%,
到 2050 年可能增加 5% ~ 7%。降水天数在北方显
著增加,南方变化不大(丁一汇等,2006)。这进一
步说明了每 10 年重新计算 Scheffer 气象指数、修正
木材腐朽区域地图的必要性,也说明了在木材腐朽
保护措施中参照区域地图需遵从“从重”和“从严”
原则,尤其是分布在划分界限上的地区,以顺应该地
区木材腐朽危害逐渐加重的趋势。
中国白蚁危害地图(图 2)与原地图(马星霞等,
2011)相比,除了散白蚁的分布界限东北部往北移
动至 44°N 左右的公主岭一带之外,将区域名称直
接确定为木材白蚁低、中、高危害区域,而非原图
“家白蚁和散白蚁分布的南北界限”,以和白蚁分类
学上的白蚁分布区分开。虽然划分依据仍是以散白
蚁和台湾乳白蚁的分布确定的,但这里更强调了木
材上白蚁的危害种类和危害程度,避免我国实际上
白蚁种类繁多、分布更复杂造成的划分异议。
此外,气象学家认为 20 世纪 80 年代以来 20 年
的变暖还与人类活动引起的大气中温室气体浓度增
加有关(丁一汇等,2006)。人类活动不仅引起气温
上升,还深刻地影响到白蚁危害的动态变化,因此定
期对腐朽指数( Scheffer 气象指数)进行测算以及对
白蚁分布进行监测,对木材保护工作尤其重要。
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(责任编辑 石红青)
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