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冰雪灾害对森林生态系统的影响与减灾对策



全 文 :第 ww卷 第 w期
u s s {年 w 月
林 业 科 学
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冰雪灾害对森林生态系统的影响与减灾对策
薛建辉 胡海波
k南京林业大学 南京 utssvzl
uss{年初 o我国南方地区发生了历史上罕见的冰雪灾害 ∀这场灾害不仅强度大 !影响范围广 !持续时间
长 o而且极端异常 o发生在冬天难得见到雪的亚热带地区 o给我国人民正常的生产 !生活和社会经济发展造成
了巨大危害 o也给受灾林区的森林生态系统造成了巨大影响 ∀因此 o研究冰雪灾害对森林生态系统的直接与
间接影响 o探求灾后重建的对策与技术措施具有重要的理论意义和应用价值 ∀
1 冰冻雪灾天气的成因及发展趋势
新年伊始 o雪灾天气不仅发生在我国 o而且还席卷了北美 !中东和欧洲等许多地区 ∀出现这种极端天气 o
全球气候变暖是大背景 o拉尼娜现象以及大气环流异常是重要原因 ∀国内外气象学界普遍认为 o随着全球气
候变暖 o拉尼娜与厄尔尼诺现象的出现可能会越来越频繁 o冷冬和暖夏现象也将会频繁交替发生 ∀
2 冰冻雪灾对森林生态系统的影响
普通降雪不会对森林生态系统造成严重影响 ∀然而 o长时间 !高强度的降雪对森林生态系统造成的威胁
是致命的 ∀在我国南方许多省k区l o如贵州 !湖南 !江西等 o今年的雪凝 !冻雨十分普遍 ∀贵州省气象台根据
各地灾害情况分析 ot月 vt日该省出现雪凝天气达 {v个县k市 !区l o占全省的 |w1v h o超过有气象资料以来
的最大影响程度 o这是典型的强度自然干扰 o对森林生态系统造成了极大的危害 ∀
u1t 森林植物受到直接破坏 在雨雪冰冻天气中 o森林植物细胞中的水分凝结膨胀 o使原生质脱离胞壁 o细
胞结构直接受到伤害 o从而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 o尤其是南方
温暖地区的植物 o耐寒 !抗冻性差 o极易受到影响 o如油茶和茶树就有不少冻死 ~此外 o植物长时间受雪凝 !冻
雨影响 o超过了树体及其枝叶承受范围 o从而使树木压弯 !折断 ∀易受雪折的树种包括马尾松 !杉木 !杨树 !光
皮桦 !四川桤木 !毛竹等 ∀在浙江古田山自然保护区 o甚至有胸径达 vs ¦°以上的马尾松受雪压拦腰折断 o黄
檀这类珍贵的硬阔叶树种也不能幸免 o危害相当严重 ∀
u1u 改变了森林生态系统的结构组成 在雪灾严重地区 o大量林木倒伏 !弯曲甚至折断 o形成许多林窗 o如
杉木林 !马尾松林 !柏木林即如此 ∀在浙江开化县原杉木人工密林中 o有的林分雪灾后郁闭度减少到 s1w左
右 o光照 !温度和水分等小气候条件与雪压前有很大变化 o最终影响林分结构与组成及物种多样性 ∀
u1v 降低生态系统的功能与效益 在正常的森林生态系统中 o森林植物组成丰富 ∀生态系统具有涵养水
源 !保持水土 !改善气候 !吸碳释氧 !净化空气等功能 o但受到严重雪灾后 o林分结构遭到破坏 o树干弯曲甚至
倒伏 !折断 o生长缓慢或者死亡 o因而森林生态系统原有的功能与效益大大降低 ∀据调查 o在浙江古田山自然
保护区 o局部严重受害林分水土流失可能达到 xs·#«°pu o为雪灾前的几十倍甚至上百倍 ∀
u1w 影响生态系统的演替方向 森林生态系统是一个开放 !有序的自组织系统 o通过物质能量的输入输出
保持着动态平衡 ∀由于雪压 !冰冻等长时间的强度干扰 o原有的平衡状态被打破 o生态系统演替过程与方向
发生改变 ∀尤其在阔叶林中 o形成的林窗致使阳性植物大量侵入 o改变了森林生态系统演替方向与进程 ∀
u1x 危及生态系统的稳定性与健康 雪压 !冰冻天气对森林生态系统不仅有直接危害 o而且还有间接 !次生
和潜在的危害 ∀大量树木折断 !死亡 o降低了生态系统抵抗干扰的能力 o使整个系统变得脆弱和敏感 o更容易
受到次生性林业有害生物的影响 o暴发森林病虫害 o使森林生态系统的稳定性降低 o危害生态系统的健康 ∀
3 受灾森林生态系统的恢复与重建对策
受损生态系统的恢复与重建是一个十分紧迫的理论与实践问题 ∀不同类型林分的受害程度与经营目标
不同 o恢复与重建方法也就各异 ∀目前要抓紧做好以下几方面的工作 ∀
v qt 清除受损林木 o维护生态系统健康 要及时清除折断 !倒伏林木和断枝残叶 o尽可能减轻有害生物的滋
生繁育 o防止病虫害的暴发和蔓延 o维护森林生态系统的健康 o减轻森林火灾的潜在威胁 ∀对于受灾的森林
自然保护区 o可适当保留部分折断林木 o有利于恢复物种多样性 ∀
v1u 利用林窗造林 o恢复生态系统功能 严重雪压后 o残枝断木很多 o形成许多林窗 o可通过补植等方式及
时造林 o增加林地覆盖率 o防止地表裸露引起的水土流失 o提高森林涵养水源和保持水土能力 ~同时 o提高林
分生产力 o恢复生态系统的正常功能 ∀
v qv 丰富树种多样性 o提高生态系统的稳定性 受损严重的人工针叶林 o由于原来的生态系统组成单一 o抵
御灾害功能较弱 o可通过营造针阔混交林和复层异龄林等方式进行林分改造 o增强林分的稳定性 ∀
v1w 加强科学研究 o增强雪灾的预警和防控能力 目前 o国内对我国北部 !西北部和青藏高原牧区雪灾危
害 !致灾机理 !监测和预警评估模型研究较多 o而对南方森林生态系统遭受雪灾后 o其危害 !监测 !致灾机理和
预警评估模型的研究几乎是空白 o因此缺少林业技术储备来应对突发的冰冻雨雪灾害 ∀要利用这次雪灾的
经验教训 o抓住机遇 o对受损森林生态系统开展系统 !长期定位研究 o以增强林业对雪灾的预警和防控能力 ∀
4 建议开展以下方面的研究
tl 冰冻雪灾对林业造成经济与生态价值损失的科学评价 ~ul 灾后森林重建恢复技术与试验示范 ~vl
灾后重要森林病虫害发生 !流行规律及其防治技术 ~wl 主要森林类型灾后更新与林分结构调整技术 ~xl 典
型受损森林生态系统的结构与功能长期定位研究 ~yl 抗冰冻雪灾树种的选育技术与应用 ~zl 林权制度改
革与林业保险机制的建立 ∀
由亚热带常绿阔叶林雨雪冰冻灾情引发的思考
肖文发
k中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京 tsss|tl
uss{年 t月上旬至 u月上旬 o我国南方地区遭受了严重的雨雪冰冻灾害 o给林业生产造成了巨大损失 ∀
其中 o亚热带常绿阔叶林受损十分严重 ∀笔者在灾后曾赴广西进行考察 o结合当地的实际情况 o提出以下几
点意见 ∀
1 正确认识雨雪冰冻灾害对亚热带常绿阔叶林的影响
对亚热带常绿阔叶林来说 o相对宽阔 !保持常绿的树冠成为这次雨雪冰冻灾害的主体 ∀同时 o其林内几
乎没有板状根植物 o藤本植物 !附生植物也很少的特点 o使得树冠一旦被破坏 o整个林地就几乎完全暴露 ∀
t qt 自然生态过程遭受突然性 !整体性改变 以广西的猫儿山 !花坪 !大瑶山和大明山 w个国家级自然保护
区为例 o它们除了保护着典型的常绿阔叶林生态系统类型和一些重要的国家级保护动植物以外 o还是广西主
要河流如漓江等的水源涵养区 ∀在保护区的试验区和缓冲区 o毛竹 !经济林 !松类 !桉树等人工林损失严重
) ) ) 路边和边坡地区的竹木大量翻蔸 o中幼龄毛竹林大面积劈裂 o其他中幼林或中等径级树木的大面积折
断 !断梢等等 ∀考察中发现 o亚热带常绿阔叶林受灾最重的是处于海拔 xss ∗ t vss °左右中高海拔地区的迎
风坡 o主要在缓冲区靠近核心区的地方 ∀大面积林木树冠集中折断 o遭到/灭顶0性破坏 o甚至连根拔起 o下层
林木也存在主干和枝条折断的现象 o这些都直接影响到草本层 ∀森林的垂直结构乃至森林环境发生了急剧 !
整体性的变化 o林地景观严重破坏 ∀
常绿阔叶林系统结构的突然性 !毁灭性破坏将导致这些地区森林生态系统的根本改变 ∀其涵养水源 !保
持水土等生态服务功能大为降低 o雨季洪水暴发的可能性大大增加 ~森林的生物多样性也将随之发生变化 }
生物量减少 o固碳能力下降 o对区域生态安全也将产生很大的威胁 ∀但是 o雨雪冰冻灾害是森林生态系统重
要的自然干扰因子之一 o虽然树木掘根 !折断后 o使森林中的光照 !温度 !水分等环境条件发生变化 o引起微地
貌 !土壤成分的改变和有效资源空间异质性的变化 o也会对森林的更新机制 !更新格局和林分下层结构产生
影响 o而影响程度和持续时间还有待于进一步的调查 !分析和长期的监测 ∀从自然生态的角度看 o森林雨雪
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