全 文 ：第 ww卷 第 tt期
u s s {年 tt 月
林 业 科 学
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鄂西亚高山日本落叶松人工林雪灾调查 3
许业洲t 孙晓梅u 宋丛文t 杜超群t 陈柏如v 章定清v
kt q湖北省林业科学研究院 武汉 wvsszx ~ u1 中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|t ~
v1 湖北省建始县林业局 建始 wwxvssl
摘 要 } 以建始县国营林场日本落叶松人工林为对象 o采用普查和典型抽样相结合的方法调查林木受灾程度及
相关影响因子 o分析立地因子 !林分结构特征和林木生长特性与受灾程度的相关关系及其影响程度 o为预防雪灾和
提高雪灾抵御能力提供参考和借鉴 ∀研究结果表明 }海拔对受害程度具有极显著影响 o以海拔 t {ss °为区分线 o
上下区域受灾程度存在显著差异 o高海拔区域受灾程度是低海拔区域的 u倍 ~不同坡向和不同坡向类型的受灾程
度具有显著或极显著差异 o其中东坡受灾程度最为严重 o而半阴半阳坡 阳坡 阴坡 ~林分抵御雪灾的能力随着林
龄的增长而增强 oux年以上的林分的受灾程度明显较轻 ~密度超过 u sss株#«°pu的林分受灾程度极为严重 o是密
度 t sss株#«°pu以下的林分的近 v倍 ~倾伏木与未受损木间有显著差异 o高径比小的林木具有较强的抗倒伏能力 o
主要侧根数量较多 !平均粗度较粗 !根系生物量大的林木的抗倒伏能力明显较强 ∀适地适树 !合理密度控制 !促进
根系发育是提高林木抵御雪灾能力的有效途径 ∀
关键词 } 日本落叶松 ~人工林 ~雪灾 ~相关因子
中图分类号 }≥zyt1v ~≥zt{1xt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltt p sstt p sz
收稿日期 }uss{ p sz p tz ∀
基金项目 }国家/十一五0科技支撑计划专题/高产优质多抗落叶松 !云杉新品种选育0kussy…„⁄st„twstl 的部分内容 ∀
3 孙晓梅为通讯作者 ∀
∆αµαγε οφ Συβ2Αλπινε Λαριξ καεµπφερι Πλαντατιον Ινδυχεδ βψ Σνοω Στορµ ιν Ωεστερν Ηυβει
÷∏≠ ½¨«²∏t ≥∏± ÷¬¤²°¨ ¬u ≥²±ª≤²±ªº¨ ±t ⁄∏≤«¤²´ ∏±t ≤«¨ ± …¤¬µ∏v «¤±ª⁄¬±ª´¬±ªv
kt1 Ηυβει Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Ωυηαν wvsszx ~ u1 Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψo Χηινεσε Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Βειϕινγ tsss|t ~
v1 ϑιανσηι Χουντψ Φορεστρψ Βυρεαυ ιν Ηυβει Προϖινχε ϑιανσηι wwxvssl
Αβστραχτ } Š¨ ±¨ µ¤¯ ¶∏µ√¨ ¼ ¤±§·¼³¬¦¤¯ ¶¤°³¯¨³¯²·¬±√¨ ¶·¬ª¤·¬²± º¨ µ¨ ∏¶¨§¬±·«¬¶¶·∏§¼·²¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨·«¨ ¶±²º¬±§∏¦¨§§¤°¤ª¨
§¨ªµ¨¨²© Λαριξ καεµπφερι ³¯¤±·¤·¬²± ¤±§·«¨ µ¨ ¤¯·¨§¬±©¯∏¨±¦¨ ©¤¦·²µ¶¬± ¤¶·¤·¨2²º±¨ §©²µ¨¶·©¤µ°¬± ¬¤±¶«¬¦²∏±·¼q׫¬¶³¤³¨µ
¤±¤¯¼½¨ §·«¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¶¥¨·º¨ ±¨·«¨ §¤°¤ª¨ §¨ªµ¨¨º¬·«·«¨ ¶¬·¨¬±§¨¬o¶·¤±§¶·µ∏¦·∏µ¨ ¤±§¬±§¬√¬§∏¤¯ ªµ²º·«¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶o¤¶
º¨ ¯¯ ¤¶¬±©¯∏¨±¦¨ ¯¨ √¨ ¯²©·«¨ ©¤¦·²µ¶·²³µ²√¬§¨ µ¨©¨µ¨±¦¨ ¬± ±¨«¤±¦¬±ª·«¨ ¤¥¬¯¬·¼·²§¨©¨ ±§©²µ¶±²º¬±§∏¦¨§§¤°¤ª¨ q׫¨ µ¨¶∏¯·¶
¶«²º¨ §·«¤··«¨ ¨¯ √¨¤·¬²± «¤§ ¬¨·µ¨°¨ ¼¯ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¬±©¯∏¨±¦¨ ·² §¤°¤ª¨ §¨ªµ¨¨q ׫¨µ¨ º¤¶¤¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ ¬± §¤°¤ª¨
§¨ªµ¨¨¥¨·º¨ ±¨ ¤µ¨¤¤¥²√¨ t {ss °¨ ·¨µ¤±§¤µ¨¤∏±§¨µt {ss °¨ ·¨µo¤±§·«¨ §¤°¤ª¨ §¨ªµ¨¨¬±·«¨ «¬ª«¨¯ √¨¤·¬²±¤µ¨¤º¤¶·º¬¦¨
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·µ¨ ¶¨#«°pu º¤¶ ¬¨·µ¨°¨ ¼¯ ¶¨µ¬²∏¶¤±§º¤¶¤¥²∏··«µ¨¨·¬°¨ ¶¶¨µ¬²∏¶²©·«¤·²©¶·¤±§¶º¬·«§¨±¶¬·¼ ¯¨¶¶·«¤± t sss ·µ¨ ¶¨#«°pu
1׫¨µ¨ º¤¶¤¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ ¬±·«¨¬µ¥¬²¯²ª¬¦¤¯ ¦«¤µ¤¦·¨µ¶¥¨·º¨ ±¨ ∏³µ²²·¬±ª¬±§¬√¬§∏¤¯ ¤±§∏±§¤°¤ª¨§¬±§¬√¬§∏¤¯ q׫¨
¬±§¬√¬§∏¤¯¶º«¬¦««¤§¯¨¶¶¨µµ¤·¬²²©«¨¬ª«··²§¬¤°¨ ·¨µo°²µ¨ °¤¬± ¤¯·¨µ¤¯ µ²²·´ ∏¤±·¬·¼o·«¬¦®¨µ°¤¬± ¤¯·¨µ¤¯ µ²²·¤±§°²µ¨ µ²²·
¥¬²°¤¶¶«¤§²¥√¬²∏¶¯¼¶·µ²±ª¨µ¤¥¬¯¬·¼ ²©§¨©¨ ±§¬±ª¶±²º ¶·²µ°q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶∏ªª¨¶··«¤··«¨ °¨ ¤¶∏µ¨¶²©¦«²²¶¬±ªµ¬ª«··µ¨ ¶¨·²
¤§¤³··«¨ ²¯¦¤¯ ¶¬·¨¶o¤³³µ²³µ¬¤·¨¯¼ ¦²±·µ²¯ ¬¯±ª¶·¤±§ §¨±¶¬·¼ ¤±§ ³µ²°²·¬±ªµ²²·¬±ª º²∏¯§ ©¨©¨¦·¬√¨ ¼¯ ±¨«¤±¦¨ ·«¨ ¤¥¬¯¬·¼ ²©
§¨©¨ ±§¬±ª¶±²º¬±§∏¦¨§§¤°¤ª¨ q
Κεψ ωορδσ} Λαριξ καεµπφερι ~³¯¤±·¤·¬²±~¶±²º¬±§∏¦¨§§¤°¤ª¨ ~¦²µµ¨ ¤¯·¬√¨ ©¤¦·²µ¶
经过 xs多年的引种栽培 o日本落叶松k Λαριξ καεµπφεριl因其生长快 !适应性广 !病虫害少等优势 o在鄂西
亚高山地区得到了快速推广和发展 o成为该地区主要的造林树种 ∀建始县是我国南方日本落叶松基地 o全县
日本落叶松人工林面积 v万 «°u o占全县人工林总面积的 yw h o有效地提高了当地森林面积和森林覆盖率 o
并促进了森林活立木蓄积的快速增长 ∀
uss{年 t月以来 o我国南方遭遇了历史上罕见的特大冰雪灾害 o大部分主要造林树种受灾严重 ∀日本
落叶松人工林大多地处海拔 t uss °以上高寒地带 o是湖北省受灾程度最严重的用材树种之一 ∀建始县日
本落叶松人工林受灾面积 y sss «°u o严重受灾面积 u tss «°u o受灾林木 tzs多万株 o折合蓄积 tw1x万 °v ∀
林木冰雪灾害是严重的自然灾害之一 o对林业生产和发展具有重大的破坏作用 o不仅因木材质量和产量
降低带来直接的经济损失 o而且对森林生态系统 !生物多样性 !森林结构 !林地生产力造成难以恢复的破坏 o
另外还会增加森林病虫害 !森林火灾的潜在危险 o将对森林生态系统的稳定造成进一步的损害k贺庆棠 o
usss ~李秀芬等 oussxl ∀研究林木冰雪灾害对于保护森林资源和指导林区的经营管理具有重要的意义 ∀由
于林木冰雪灾害的成因较为复杂 o强烈依赖于气候条件 !地形地势 !林木生长状况和林分结构等多种因子间
的互相作用 o该方面目前还缺乏较为全面和系统的研究k李秀芬等 oussw ~ussxl ∀本研究探讨了立地因子 !林
分结构特征和林木生长特性等因子对日本落叶松人工林雪灾程度的影响 o以期为预防雪灾和提高雪灾抵御
能力提供参考和借鉴 ∀
t 材料与方法
111 研究区概况
研究区位于湖北恩施州建始县长岭岗 !高岩子和肖家坪国营林场及其联合林场 o该地处于云贵高原向东
延伸部分 o属亚高山地貌 o海拔 t vss ∗ u s|s ° o坡度 tsβ ∗ uxβ ∀气候为内陆性冷凉气候带高山多雨潮湿区 o
年均温 z ∗ { ε o最低温为 p |1w ε o最高温为 vv1v ε o年降水量 t yss ∗ t {ss °° o全年相对湿度在 {s h 以
上 o全年无霜期 tys §左右 o雨热同季 ∀主要成土母岩为石灰岩 !泥质岩及石英砂岩 o成土岩质为坡积母质和
残积母质 o土壤为山地黄壤 !黄棕壤 o腐殖质层多在 u1s ∗ v1s ¦°之间 o土壤质地疏松 o土层较厚 o多在 ys ¦°
左右 o土壤 ³‹值 x1u ∗ y1x o呈酸性至微酸性反应 o有机质含量较高 ∀
112 调查方法
t1u1t 雪灾普查 将林木受灾情况分为断梢 !折干 !倾伏 v个类型 o以小班k面积 s1x ∗ uu1v «°ul 为单位 o调
查统计各受灾类型的株数和面积 o并核查海拔 !坡度 !坡位 !坡向等立地因子 o调查林木树高 !胸径等生长因
子 o以及林龄 !保留株数等经营因子 o共计取得 vss块小班雪灾及相关因子调查数据k表 tl ∀
表 1 受灾林分基本情况
Ταβ .1 Βασιχ ινφορµατιον οφ σνοω ινδυχεδ φορεστ δαµαγε
地点
≥¬·¨
小班数
‘∏°¥¨µ²©
¶∏¥¦²°³¤µ·°¨ ±·
海拔
∞¯ √¨¤·¬²±Π
°
林龄
„ª¨Π
¤
林分密度
⁄¨ ±¶¬·¼Π
k·µ¨ #¨«°pul
断梢率
≤¤±²³¼ §¤°¤ª¨ µ¤·¬²Πh
雪折率
≥·¨° ¥µ¨¤®¤ª¨ µ¤·¬²Πh
倾伏率
˜³µ²²·¬±ªµ¤·¬²Πh
平均值
 ¤¨±
最大值
¤¬q
平均值
 ¤¨±
最大值
¤¬q
平均值
 ¤¨±
最大值
¤¬q
长岭岗 ≤«¤±ª¯¬±ªª¤±ª |v t yxs ∗ t {xs tv ∗ vx yss ∗ t |us x1w yz x1y us y1v vs
高岩子 Š¤²¤¬½¬ t{v t xss ∗ u sss y ∗ vs |ss ∗ t wzs x1| zs tx1{ xx vs1u |s
肖家坪 ÷¬¤²­¬¤³¬±ª uw t xys ∗ t {ss tu ∗ uu yss ∗ v txs x1{ xs us1x xs xw1t tss
t1u1u 典型样地调查 在不同海拔 !不同密度 !不同林龄 !不同受灾程度的林分中设置 wu块 us ° ≅ us °典
型样地 o每木实测树高 !胸径 !冠幅等生长因子 o统计样地林木株数和各受灾类型林木株数 o在 z块样地中抽
查了部分倒伏木和未受损木的根系数量和侧根粗度 ∀
113 分析方法
t1v1t 各受灾类型数据的换算 将各小班k样地l 各类型受灾林木株数换算成比值 } ψι € ξιΠµ o式中 } ι €
t ou ov o分别代表断梢 !折干 !倾伏 v个类型 ~ ξι为各受灾类型株数 ~ µ 为小班k样地l 总株数 ~ ψι为各类型受
灾率 ∀在方差分析中 o对各类型受灾率进行反正弦变换 } ψχι € ¤µ¦¶¬± ψιk北京林学院 ot|z|l ∀
t1v1u 受灾程度的计算 参照国家林业局5雨雪冰冻灾害森林资源损失调查评估实施方案6 o根据实际调查
中不同受灾类型对林分的破坏程度 o将各类型受灾率按不同分值换算成该小班受灾程度变量值 } ψw €
s1uxψt n s1xψu n ψv o式中 } ψt !ψu !ψv !ψw 分别为断梢率 !雪折率 !倾伏率和受灾程度 ∀
t1v1v 统计分析方法 应用 ≥„≥|1s软件进行数据统计与分析 ∀
ut 林 业 科 学 ww卷
u 结果与分析
211 立地因子对林木受灾程度的影响
u1t1t 海拔对林木受灾程度的影响 为了分析不同海拔对雪灾程度的影响 o首先在调查资料中剔除林分密
度小于 t sss株#«°pu和大于 u sss株#«°pu的小班 o以降低因林分密度对雪灾影响而产生的误差 o再将林分
密度在 t sst ∗ u sss株#«°pu的 uzy块小班调查材料 o按 tss °高度划分为 t zss °以下 !t zst ∗ t {ss ° !
t {st ∗ t |ss °和 t |ss °以上 w个海拔等级 o按海拔等级统计林木受灾情况 ∀
表 2 不同海拔受灾情况方差分析 ≠
Ταβ .2 Αναλψσισ οφ ϖαριανχε φορ σνοω ινδυχεδ δαµαγε ατ διφφερεντ ελεϖατιονσ
项目
Œ·¨°¶
自由度
⁄ƒ
平方和
≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶
均方
 ¤¨± ¶´∏¤µ¨ Φ Π
断梢率 ≤¤±²³¼ §¤°¤ª¨ µ¤·¬² v s1tz{ u s1sx| w v1vv 3 s1sus s
雪折率 ≥·¨° ¥µ¨¤®¤ª¨ µ¤·¬² v s1ust z s1syz u v1sv 3 s1su| |
倾伏率 ˜³µ²²·¬±ªµ¤·¬² v u1xxz s s1{xu v tt1xx33  s qsss t
受灾程度 ⁄¤°¤ª¨ µ¤·¬² v u1yvz { s1{z| u tv1vw33  s qsss t
≠差异显著性水平 ׫¨ ¯¨ √¨ ¶¯²©¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ }3 o Π s1sx ~33 oΠ s1st1 下同 ∀ ׫¨ ¶¤°¨
¥¨ ²¯º q
方差分析结果k表 ul 表
明 o不同海拔间断梢率 !雪折率
存在显著差异 o倾伏率则存在
极显著差异 ∀在不同受灾类型
中 o断梢率只在海拔 t {st ∗
t |ss °和 t |ss °以上 u个海
拔级之间差异显著k图 tl o雪
折率在海拔t {st ∗ t |ss °与
其他海拔范围差异显著 o而倾
图 t 不同海拔雪灾类型及受灾程度比较 ≠
ƒ¬ªqt ≤²°³¤µ¬¶²± ²©§¤°¤ª¨ ·¼³¨¶¤±§µ¤·¬²¶¤·§¬©©¨µ¨±·¨ ¯¨ √¤·¬²±
误差线上不同字母代表在 s1sx水平下差异显著 ∀
⁄¬©©¨µ¨±·¯ ·¨¨µ¶µ¨³µ¨¶¨±··«¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ ¤·s1sx ¯¨ √¨¯ q
伏率则在海拔 t {ss °上下区域之间存在显著
差异 ∀在海拔 t |ss °以下 o随着海拔的升高 o
林木的断梢 !雪折和倾伏灾害逐级加重 o但海拔
超过 t |ss °时 o林木受灾类型主要表现为倾
伏 o断梢和雪折灾害的比例较小 ∀
从以上分析可以看出 o林分的受灾程度随
着海拔的升高而加剧 o海拔与受灾程度关系紧
密 ∀但以海拔 t {ss °为区分线 o上下区域间存
在显著差异 o海拔 t {ss °以上的受灾程度明显
较严重 o是海拔 t {ss °以下的 u倍 ∀这一结果
与日本落叶松在该地区的适生特性相一致 ∀
u1t1u 坡向对林木受灾程度的影响 根据 wu
块典型样地的调查数据 o按表 v进行坡向分类 o
分别对不同坡向和不同坡向类别的雪灾程度进
行方差分析 o结果k图 ul表明 o不同坡向的雪灾
程度具有显著差异k Π € s1stt wl o东坡受灾程
度最为严重 o西南坡受灾程度最轻 o两者相差 y
倍之多 ~而不同坡向类型之间的雪灾程度差异极为显著k Π€ s1sss zl o半阴半阳坡最为严重 o与阳坡和阴坡
存在显著差异 o阳坡的受灾程度略重于阴坡 o但两者差异不显著 ∀
表 3 不同坡向分类表
Ταβ .3 ∆ιφφερεντ ασπεχτ τψπεσ
阳坡 ≥∏±±¼ ¶¯²³¨ 半阴半阳坡 ‹¤¯©2¶«¤§¼ ¶¯²³¨ 阴坡 ≥«¤§¼ ¶¯²³¨
坡向
„¶³¨¦·
南 !西南 !西
≥²∏·«¨µ±k≥l !≥²∏·«º ¶¨·¨µ±k≥• l !• ¶¨·¨µ±k • l
东 !东南 !西北
∞¤¶·¨µ±k∞l !≥²∏·«¨¤¶·¨µ±k≥∞l !‘²µ·«º ¶¨·¨µ±k‘• l
东北 !北
‘²µ·«¨¤¶·¨µ±k‘∞l !‘²µ·«¨µ±k‘l
212 林分结构特征与受灾程度的关系
人工纯林的林分结构比较单一 o但不同的林龄和不同的林分密度管理 o林木个体的生长发育状况和形态
结构存在一定差异 o从而直接或间接地影响到林分的整体质量和抵御风雪灾害的能力 ∀海拔 t yss ∗ t {ss °
是日本落叶松的最适宜和主要栽培区域 o该区域海拔因子对雪灾程度的影响不显著 o利用该区域 tyv个小班
调查资料进行林分结构特征与受灾程度的相关分析 ∀
vt 第 tt期 许业洲等 }鄂西亚高山日本落叶松人工林雪灾调查
图 u 不同坡向及坡向类型雪灾程度比较
ƒ¬ªqu ≤²°³¤µ¬¶²± ²©§¤°¤ª¨ µ¤·¬²¶¤·§¬©©¨µ¨±·¤¶³¨¦·¶¤±§§¬©©¨µ¨±·¤¶³¨¦··¼³¨¶
 ¤¨± t }阳坡平均  ¤¨± ²©¶∏±±¼ ¶¯²³¨ ~  ¤¨± u }半阴半阳坡平均  ¤¨± ²©«¤¯©2¶«¤§¼ ¶¯²³¨ ~
 ¤¨± v }阴坡平均  ¤¨± ²©¶«¤§¼ ¶¯²³¨ q
u1u1t 林龄 !密度与林木
受灾程度的相关分析
对林龄 !密度 k保留株
数l !高径比k树高与胸径
比值l 和受灾程度进行简
单相关和偏相关分析k余
家林 ot||vlk表 wl ∀结果
显示密度与高径比 !受灾
程度为极显著正相关 o林
龄与受灾程度为极显著
负相关 o林龄与高径比 !
高径比与受灾程度间相
表 4 林龄 !密度 !高径比与受灾程度的相关系数矩阵 ≠
Ταβ .4 Τηε χορρελατιϖε µατριξ οφ φορεστ αγε , δενσιτψ, ρατιο οφ
ηειγητ το διαµετερ ( ΗΠ∆ΒΗ) ανδ δαµαγε ρατιο
变量
∂¤µ¬¤¥¯ ¶¨
密度
⁄¨ ±¶¬·¼
林龄
㻬
高径比
ΗΠ⁄…‹
受灾程度
⁄¤°¤ª¨ µ¤·¬²
密度 ⁄¨ ±¶¬·¼ p s1ssx t s1uwx {33 s1ux{ s33
林龄 „ª¨ p s1ttt { s1sv| w p s1v{t v33
高径比 ΗΠ⁄…‹ s1uys y33 s1sss v s1su| s
受灾程度 ⁄¤°¤ª¨ µ¤·¬² s1u|w s33 p s1v|w w33 s1s|s y
≠ 3 表示相关显著kΑ€ s1sxl o33表示相关极显著kΑ€ s1stl ∀位于主对角线左下方的数字为简单
相关系数 o位于主对角线右上方的数字为偏相关系数 ∀ 3 o≤²µµ¨ ¤¯·¬²± ¶¬ª±¬©¬¦¤±·k Α € s1sxl ~ 3 3 o
∞¬·µ¨°¨¯¼ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·kΑ€ s1stl q ׫¨ ±∏°¥¨µ¬± ·«¨ ²¯º µ¨§¬¤ª²±¤¯ µ¨³µ¨¶¨±·¶¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·o·«¤·¬±·«¨
∏³³¨µ§¬¤ª²±¤¯ µ¨³µ¨¶¨±·¶³¤µ·¬¤¯ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·q
表 5 林龄 !林分密度双因素方差分析
Ταβ .5 ∆ουβλε φαχτορσ αναλψσισ οφ ϖαριανχε φορ αγε ανδ δενσιτψ
项目
Œ·¨°¶
自由度
⁄ƒ
平方和
≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶
均方
 ¤¨± ¶´∏¤µ¨ Φ Π
林龄 „ª¨ v t1zxs x s1x{v x tt1ux33  s1sss t
密度 ⁄¨ ±¶¬·¼ v u1|wx s s1|{t z t{1|v33  s1sss t
林龄 ≅密度 „ª¨ ≅ ⁄¨ ±¶¬·¼ { t1s|w z s1tvy { u1yw33 s1sts s
剩余 ∞µµ²µ twv z1wty s s1sxt |
总和 ײ·¤¯ txz tv1usy u
表 6 不同林龄 !林分密度受灾情况多重比较 ≠
Ταβ .6 Χοµ παρισον οφ δαµαγε ρατιοσ ατ διφφερεντ αγε ανδ διφφερεντ δενσιτψ
林龄
„ª¨Π¤
样本数
Ν
均值
 ¤¨±
密度
⁄¨ ±¶¬·¼Πk·µ¨ #¨«°pul
样本数
Ν
均值
 ¤¨±
ts ∗ tx v| s1v|| |¤ [ t sss uv s1uxt s¤
ty ∗ us xs s1vuu z¤ t sst ∗ t xss {z s1uv| z¤
ut ∗ ux xx s1t|u t¥ t xst ∗ u sss vx s1usu t¤
uy ∗ vs tw s1sx| x¦  u sss tv s1zux x¥
≠不同小写字母代表在 s1sx水平下差异显著 o下同 ∀⁄¬©©¨µ¨±·¶°¤¯¯ ¯¨ ·¨µ¶µ¨³µ¨¶¨±··«¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·
§¬©©¨µ¨±¦¨ ¤·s1sx ¯¨ √¨¯ q׫¨ ¶¤°¨ ¥¯²º q
关均不显著 ∀林木受灾
程度主要受林龄和林分
密度的影响 o随林龄的增
长而降低 o但随林分密度
的增大而增大 ∀
u1u1u 林龄 !密度对林木
受灾程度的影响 为了
进一步分析不同林龄和
不同林分密度对雪灾的
影响程度 o在海拔 t yss ∗
t {ss °范围内将林龄按
x年分为 ts ∗ tx年 !ty ∗
us年 !ut ∗ ux 年 !uy ∗ vs
年 w个林龄级 o将密度按
xss 株 # «°pu 分为 t sss
株#«°pu 以 下 ! t sst ∗
t xss 株#«°pu ! t xst ∗
u sss株#«°pu和u sss株#
«°pu以上 w个密度级 o对
受灾程度进行林龄和密
度双因素方差分析 k表
xl ∀结果表明 o不同林龄
级和不同密度级间受灾
程度均存在极显著差异 o
林龄和林分密度对林木
受灾程度均有极显著影
响 o两者的交互作用对受灾程度的影响也极为显著 ∀
多重比较k表 yl 表明 o在中幼林期kts ∗ tx年l o由于林木高生长较快 o树干木材强度较差 o林木抵御雪
灾能力较弱 o受灾程度较为严重 o但随着林龄的增长 o林木高生长比直径生长衰退较快 o且木材强度随之增
加 o受灾程度也随之减轻 o特别到了成熟林kuy ∗ vs年l o受灾程度相当轻微 ∀
从表 y可以看出 o适宜的林分密度kt xss株#«°pu左右l 能增强林木对积雪的共同负荷 o且林内风速较
小 o林木较为稳定 o比密度 t sss株#«°pu以下的林分具有更强的抵御雪灾的能力 ∀但随密度的增加 o高径比
相应增大k张更新 ot||zl o当林分密度过大ku sss株#«°pu以上l o林木胸径和树高失去均衡生长 o林木纤细高
wt 林 业 科 学 ww卷
长而重心偏高 o加之林木受灾时的多米诺骨牌效应 o林分的受灾程度特别严重 o其平均值达到 s1zux x o是密
度 t xss株#«°pu以下林分的近 v倍 ∀
u1u1v 不同林龄中不同密度林木受灾程度比较 将不同林龄级中密度在 t sss ∗ u sss株#«°pu范围内的小
班进一步按 uss株分成 x级 o以比较不同林龄中不同密度对雪灾程度的影响 ∀经过多重比较 o林龄 ty ∗ us
年密度 t wss ∗ t yss株#«°pu和 t uss ∗ t wss株#«°pu !林龄 ut ∗ ux年密度 t uss ∗ t wss株#«°pu和t wss ∗
t yss株#«°pu !林龄 uy ∗ vs年密度 t sss ∗ t uss株#«°pu的 x类林分受灾程度较轻 o受灾程度平均值均小于
s1t o与其他林龄和密度林分的受灾程度存在显著差异 ∀而 ts ∗ tx年的林分中不同密度的林木受灾程度均
较严重k图 vl ∀
图 v 不同林龄中不同密度林分受灾情况比较
ƒ¬ªqv ≤²°³¤µ¬¶²± ²©§¤°¤ª¨ µ¤·¬²¶¬± §¬©©¨µ¨±·§¨±¶¬·¼
¤±§¤ª¨ ²©¶·¤±§¶
213 林木特征与受灾程度的关系
林木个体的形态特征和生长状态 o包括树冠特
性 !高径比k尖削度l !茎干强度 !根系特征 !健康状
况等 o都显著影响着林木对风雪灾害的敏感程度 ∀
u1v1t 高径比对林木受灾程度的影响 选择雪折
和倾伏较均衡的样地 o分别单株计算包括未受损林
木在内的高径比 o按未受损 !雪折和倾伏 v个类型
进行方差分析 ∀由于断梢林木树高测量误差较大 o
该类型未纳入分析 ∀
方差分析结果 Π€ s1stt { o倾伏 !雪折和未受
损 v类型林木高径比存在显著差异 ∀多重比较k表
表 7 不同类型林木高径比方差分析多重比较
Ταβ .7 Χοµ παρισον οφ ρατιο οφ ηειγητ το διαµετερ ( ΗΠ∆ΒΗ) οφ
διφφερεντ ινδιϖιδυαλτψπε
类型 ×¼³¨¶ 样本数 Ν 均值  ¤¨±
未受损木 ˜±§¤°¤ª¨§¬±§¬√¬§∏¤¯ ttt {z1ty ¤
雪折木 ≥·¨° ¥µ¨¤®¤ª¨ ¬±§¬√¬§∏¤¯ z |w1sz ¤¥
倾伏木 ˜³µ²²·¬±ª¬±§¬√¬§∏¤¯ uy |y1tu ¥
zl 显示倾伏木的高径比最大 o雪折木次之 o未受损
木最小 o倾伏木与未受损木间有显著差异 o高径比
小的林木具有较强的抵御雪灾能力 o特别是抗倒伏
的能力较强 ∀
u1v1u 根系对林木受灾程度的影响 日本落叶松
属浅根性树种 o主根不发达 o而侧根粗度和长度明
显超过主根 o是主要的根土盘固力和树体支撑力 ∀
在根系的调查资料中 o分别按样地求算林木侧根的平均粗度 o将大于平均粗度的侧根作为受力的主要侧根 o
按倒伏木和未倒伏木分单株统计数量 o并计算其平均粗度 ∀
未倒伏木主要侧根平均数量为 w1w根 o而倒伏木则为 v1s根 o仅为未倒伏木的 y{ h ∀方差分析结果k表
{l 显示两者之间存在显著差异 o样地间差异不显著 ∀倒伏木主要侧根的平均粗度为 tt1v ¦°o未倒伏木主要
侧根的平均粗度为 tv1s ¦°o方差分析结果显示两者之间存在极显著差异 o样地间存在显著差异 ∀
表 8 主要侧根数量和粗度方差分析
Ταβ .8 Αναλψσισ οφ ϖαριανχε φορ µαιν λατεραλ ροοτ θυαντιτψ ανδ περιµετερ
项目
Œ·¨°¶
自由度
⁄ƒ
平方和
≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶
均方
 ¤¨± ¶´∏¤µ¨ Φ Π
数量 ±∏¤±·¬·¼ 类型间 ×¼³¨¶ t s1szy t s1szy t ts1|t
3 s1sty v
样地间 ≥¤°³¯ ¶¨ y s1tuu s s1sus v u1|t s1ts| w
粗度 °¨ µ¬° ·¨¨µ 类型间 ×¼³¨¶ t |1{{| y |1{{| y ty1uw
33 s1ssy |
样地间 ≥¤°³¯ ¶¨ y tz1{zx u u1|z| u w1{| s1svz v
在同一年龄同一胸径的条件下 o分别选取倒伏木和直立木进行根系生物量测定 o分析结果k图 wl表明 o
根平均干质量随着年龄的增加而增加 o而根干质量占总生物量的比例随着林龄的增加有逐渐递减的趋势 ∀
但在同一年龄中 o倒伏木的根平均干质量和根生物量占总生物量的比重均要小于未倒伏木 o进一步说明了根
系发达的林木具有更强的抗倒伏能力 ∀
从以上分析结果可以看出 o主要侧根的数量和粗度对林木倾伏灾害具有显著影响 o数量较多 !平均粗度
较粗的林木的抗倒伏能力明显较强 ∀主要侧根的数量和粗度不仅能丰富林木根系的分级 o增加根系的长度 !
深度和根幅 o而且能提高根系分布的均匀度 o从而加大根系的固土力和对树体的支撑力 o更能保证树体均衡
xt 第 tt期 许业洲等 }鄂西亚高山日本落叶松人工林雪灾调查
图 w 倒伏木和未倒伏木根系生物量变化趋势及其比较
ƒ¬ªqw ≤«¤±ª¨ ¤±§¦²°³¤µ¬¶²± ²©µ²²·¥¬²°¤¶¶¥¨·º¨¨ ± ∏³µ²²·¬±ª¬±§¬√¬§∏¤¯ ¤±§¶·¤±§¬±ª¬±§¬√¬§∏¤¯
受力并提高其稳固性 ∀
v 结论与讨论
本文研究结果表明 }tl海拔和坡向对日本落叶松人工林雪灾受害程度具有极显著影响 o以海拔 t {ss °
为区分线 o上下区域雪灾程度存在显著差异 o高海拔区域受灾程度是低海拔区域的 u倍 ∀在不同坡向和不同
坡向类型中 o东坡受灾程度最为严重 o而半阴半阳坡 阳坡 阴坡 ∀ul 林龄和林分密度对雪灾程度具有极
显著影响 o林分抵御雪灾的能力随着林龄的增长而增强 oux年生以上的林分的受灾程度明显较轻 ~林分密度
u sss株#«°pu以下的林木受灾程度差异不显著 o但密度超过 u sss株#«°pu的林分受灾程度极为严重 o是密
度 t sss株#«°pu以下林分的近 v倍 ∀vl 倾伏木与未受损木间有显著差异 o高径比小的林木具有较强的抗倒
伏能力 ~主要侧根的数量 !粗度 o以及根系的生物量 o对林木倾伏灾害具有显著影响 o数量较多 !平均粗度较
粗 !根系生物量较大的林木的抗倒伏能力明显较强 ∀
森林雪灾是在极端天气下由积雪的机械作用造成的气象灾害 o是气象条件 !立地因子 !林分特征及其共
同作用的结果 o而天气条件是引起森林雪灾的最直接因素 o降雪量 !降雪类型 !温度 !风速等气象因子与林木
的受灾程度存在十分密切的关系k≥²¯¤±·¬¦ ετ αλqot|{s ~≥²¯¤±·¬¦ot||wl o但气象资料的缺乏和天气条件的复杂
多变 o以及各因子间复杂的内在关系及其相互影响k李秀芬等 oussxl o使得森林雪灾研究还存在诸多难点 o还
有待探索更系统科学的研究方法 ∀
地形条件显著地影响着林木的受灾类型和程度 o但不同研究者得出的结论并不完全一致 ∀ ⁄²¥¥¨µ·¬±
kussul 认为坡度越大林木受灾程度越严重 o坡度在 {β ∗ vxβ之间更容易发生森林雪灾 o而坡向的影响尚不能
确定 ~«∏等kussyl 认为雪折从南坡到东南到西坡到西北逐渐增大 o但在本调查研究中 o不同坡向的林木受
灾程度以半阴半阳坡最为严重 o其中东坡林木的受灾程度显著超过其他坡向 o而坡度和坡位对日本落叶松人
工林雪灾程度的影响不明确 o山脊 !沟谷及坡下平缓地带均有严重受灾情况发生 o可能与亚高山地区的特殊
气象条件 !复杂的地形条件和山谷风槽等因素有关 o尚需作进一步分析 ∀李秀芬等kusswl !«∏等kussyl 在
对辽东山区天然次生林雪风灾害成因分析指出 o林木受害程度与林分密度呈线性负相关 o其研究对象的密度
范围在 t xss株#«°pu以下 o这与本研究中密度 u sss株#«°pu以下林分受灾程度的趋势一致 ~但 °¨ ·¯²¯¤等
kt||zl认为在密度较大的林分中生长的树木由于其尖削度小更容易遭到风雪灾害的破坏 o这一结论与本研
究密度超过 u sss株#«°pu的林分的受灾情况一致 ∀如果在更大密度范围内研究 o随着林分密度的增大 o林
木形态结构受到不良影响 o林木受灾程度总体趋于严重 o而保持林木胸径和树高均衡生长的合理密度的林分
具有较强抵御风雪灾害的能力 ∀ ⁄²¥¥¨µ·¬±kussul 认为胸径越大 o树高越高 o越容易受灾 o但大部分研究发现
树木直径增加将明显地减少风害 o并且认为尖削度可能是影响树木抗风能力最重要的因子之一k李秀芬等 o
ussw ~⁄²¥¥¨µ·¬±oussu ~ • ¬¯¶²± ετ αλqousst ~°¨ ·¯²¯¤ ετ αλqot||z ~‘¼®¡±¨ ± ετ αλqot||zl ∀
森林雪灾除与天气和立地条件有关外 o还与林分的造林措施和经营管理状况密不可分 o可通过改变这些
可控因子加强人工林抵抗风雪灾害的能力 ∀适地适树不仅是人工造林的基本法则 o同样也是预防雪灾最有
效的基本措施 ∀日本落叶松人工用材林更适于在海拔 t {ss °以下的亚高山区发展 ∀在林分不同的生长阶
yt 林 业 科 学 ww卷
段控制适宜的林分密度 o保持林木个体的均衡生长 o能有效提高林分抵御雪灾的能力 ∀根据洪信谱等kt||xl
的研究 o长岭岗林场日本落叶松胸径总平均生长量较大的年龄在 | ∗ ty年 o速生期大约在 w ∗ u¯年 ∀由此 o可
在 { ∗ ts年生时进行第 t次间伐 o以后再过 v ∗ x年进行第 u !第 v次间伐 o间伐强度 tx h左右 otx年时保留株
数约 t xss株#«°pu o林分郁闭度保持在 s1z左右k潘志刚 ot||wl o到林分成熟时保留株数约 t sss株#«°pu ∀
中幼龄林可不进行疏伐或仅作卫生伐 o但初植密度较大的林分宜早行疏伐 o避免因密度过大影响林木胸径生
长 ∀间伐强度不宜过大 o每次间伐下降的疏密度应小于 s1u o力求保持林木分布均匀 o间伐方式应以择伐为
主 o且应以纤细林木为主要择伐对象k贺庆棠 ousssl ∀间伐方式不宜作块状或行间间伐 o避免因风的穿透增
加边缘林木的风雪荷载 o削弱林分的稳定性k李秀芬等 oussxl ∀除了加强密度管理外 o注重选育胸径生长量
较大的品系 o在生产中应推广容器育苗和无性繁殖技术 o从苗木着手改善根系发育 o促进林木根系发达 o均能
有效提高林木抵御雪灾的能力 ∀
参 考 文 献
北京林学院 qt|z|1 数理统计 q北京 }中国林业出版社 q
贺庆棠 qusss1中国森林气象学 q北京 }中国林业出版社 q
洪信谱 o凌远云 o秦 文 qt||x1 长岭岗林场日本落叶松生长规律研究 q中南林业调查规划 oxukul }w p {1
李秀芬 o朱教君 o王庆礼 o等 qussx1 森林风Π雪灾害研究综述 q生态学报 ouxktl }tw{ p txz1
李秀芬 o朱教君 o王庆礼 o等 qussw1 辽东山区天然次生林雪r风灾害成因及分析 q应用生态学报 otxkyl }|t p |w1
潘志刚 qt||w1中国主要外来树种引种栽培 q北京 }北京科学技术出版社 q
余家林 qt||v1农业多元试验统计 q北京 }北京农业大学出版社 q
张更新 qt||z1林木高径比变化规律的探讨 q内蒙古林业科技 oktl }ut p uw1
⁄²¥¥¨µ·¬±  qussu1Œ±©¯∏¨ ±¦¨ ²©¶·¤±§¶·µ∏¦·∏µ¨ ¤±§¶¬·¨©¤¦·²µ¶²± º¬±§§¤°¤ª¨ ¦²°³¤µ¬±ª·«¨ ¶·²µ°¶∂¬√¬¤± ¤±§²·«¤µqƒ²µ¨¶·≥±²º ¤±§¶¦¤³¨ • ¶¨¨¤µ¦«ozz }
t{z p usw1
‘¼®¡±¨ ±  o°¨ ·¯²¯¤ ‹ o ±∏¬±¨ ≤ oετ αλqt||z1ƒ¤¦·²µ¶¤©©¨¦·¬±ª¶±²º §¤°¤ª¨ ²©·µ¨ ¶¨º¬·«³¤µ·¬¦∏¯¤µµ¨©¨µ¨±¦¨ ·² ∞∏µ²³¨¤± ¦²±§¬·¬²±¶q≥¬¯√¤ ƒ ±¨±¬¦¤ovtkul }
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°¨ ·¯²¯¤ ‹ o‘¼®©¬±¨ ±  o Ž¨¯¯²°¤®¬≥ qt||z q ²§¨¯ ¦²°³∏·¤·¬²±¶²±·«¨ ¦µ¬·¬¦¤¯ ¦²°¥¬±¤·¬²± ²©¶±²º ²¯¤§¬±ª¤±§ º¬±§¶³¨ §¨©²µ¶±²º §¤°¤ª¨ ²© ≥¦²·¶³¬±¨ o
‘²µº¤¼ ¶³µ∏¦¨ ¤±§¥¬µ¦«¶³q¤·¶·¤±§ §¨ª¨ qƒ²µ¨¶·∞¦²¯²ª¼ ¤±§ ¤±¤ª¨ ° ±¨·o|x }uu| p uwt q
≥²¯¤±·¬¦• qt||w q∞©©¨¦·²© º ¤¨·«¨µ¤±§¦¯¬°¤·²¯²ª¬¦¤¯ ¥¤¦®ªµ²∏±§²±¶±²º §¤°¤ª¨ ²©©²µ¨¶·¶¬±¶²∏·«¨µ± ƒ¬±¯¤±§¬± ‘²√ °¨¥¨µt||t q≥¬¯√¤ƒ ±¨±¬¦¤ou{kvl }usv p
utt1
≥²¯¤±·¬¦• o„«·¬Žqt|{s q׫¨ ¬±©¯∏¨±¦¨ ²© º ¤¨·«¨µ¬±·«¨ ¶±²º §¤°¤ª¨ ©²µ©²µ¨¶·¶²©≥²∏·«ƒ¬±¯¤±§¬± t|x| q≥¬¯√¤ ƒ ±¨±¬¦¤otwkwl }vwu p vxv1
• ¬¯¶²± ≥ o …¤®¨µ¥ ° qusst1 ƒ¯ ¬¨¬¥¬¯¬·¼ ¬± ©²µ¨¶·°¤±¤ª¨ ° ±¨·} °¤±¤ª¬±ª ∏±¦¨µ·¤¬±·¼ ¬± ⁄²∏ª¯¤¶2©¬µ©²µ¨¶·¶²©·«¨ °¤¦¬©¬¦ ‘²µ·«º ¶¨·qƒ²µ¨¶·∞¦²¯²ª¼ ¤±§
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«∏o¬÷ ƒ o¬∏ Š oετ αλqussy1ƒ¤¦·²µ¶¤©©¨¦·¬±ª·«¨ ¶±²ºΠº¬±§¬±§∏¦¨§§¤°¤ª¨ ²©¤ °²±·¤±¨ ¶¨¦²±§¤µ¼©²µ¨¶·¬± ±²µ·«¨¤¶·¨µ± ≤«¬±¤q≥¬¯√¤ƒ ±¨±¬¦¤owsktl }
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k责任编辑 徐 红l
zt 第 tt期 许业洲等 }鄂西亚高山日本落叶松人工林雪灾调查