全 文 ：第 ww卷 第 tt期
u s s {年 tt 月
林 业 科 学
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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 3
赵 霞t 沈孝清u 黄世能t 罗鑫华u 骆土寿t 曾繁助v 张 娜t ou
余伟盛v 肖以华t 王 旭t
kt1中国林业科学研究院热带林业研究所 广州 xtsxus ~ u1广东乐昌杨东山十二度水省级自然保护区 乐昌 xtuuss ~
v1广东乐昌大瑶山省级自然保护区 乐昌 xtuussl
摘 要 } 在广东乐昌杨东山十二度水省级自然保护区海拔 zss ∗ t sss °的植被群落中设置 w个固定样地 o研究雨
雪冰冻灾害对其木本植物的机械损伤情况 o结果表明 }tl 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 o其中压弯占的比例最高 o超过总株数的 xs h ~ul 胸径 [ v1s ¦°的林木受危害株数最多 o其次是
v1t ∗ x1s ¦° oz1t ∗ |1s ¦°的株数最少 ~平均胸径 [ x1s ¦°的林木 o主要危害表现为压弯 o其他危害类型的平均胸径
大多超过 x1t ¦° ~vl 树高 [ x1s °的林木受害较多 o翻蔸的平均树高在 x1s °以上 ox1s °以下的大多是压弯和倒
伏 o断梢和断干的高度一般在 v1t ∗ x1s °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
中图分类号 }≥zyt 文献标识码 } „ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltt p styw p sw
收稿日期 }uss{ p sz p uw ∀
基金项目 }中国林业科学研究院南岭冰雪灾害受损森林生态系统定位研究站 !中国林业科学研究院热带林业研究所基本科研业务费专项
课题/热带林发展战略研究0的内容之一 ∀
3 黄世能为通讯作者 ∀参加调查的还有中国林业科学研究院热带林业研究所李意德 !周光益 !吴仲民 !翁启杰 !杨曾奖 !郑海水 !顾茂彬 o杨
东山十二度水省级自然保护区和大瑶山省级自然保护区张日光 !扶建庭 !王洪燕 !江少鹏 o在此表示感谢 ∀
Μεχηανιχαλ ∆αµαγεστο Ωοοδψ Πλαντσφροµ α Σνοω ∆ισαστερ ιν Ψανγδονγσηαν
Σηιερδυσηυι Προϖινχιαλ Νατυρε Ρεσερϖε
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Νατυρε Ρεσερϖε Λεχηανγ xtuuss ~v1 ∆αψαοσηαν Προϖινχιαλ Νατυρε Ρεσερϖε Λεχηανγ xtuussl
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uss{年初 o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 o持续时间长 o影响范围广 o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 u个方面 }tl植物细胞中的水分凝结膨胀 o原生质脱离胞壁 o使细胞结构直接受到伤
害 o影响细胞的活性与功能 o长时间的冰雪天气会使植物细胞组织冻死 o从而导致整个植株死亡 ∀ul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而造成树干弯曲 !树冠和树干折断以及连根拔起等危
害k李秀芬等 oussx ~薛建辉等 ouss{l o这些危害破坏了森林生态系统的有序性 o因此在很大程度上会改变整
个生态系统的功能k李意德等 ot||{l ∀对于亚热带常绿阔叶林来说 o由于其树冠常绿 !相对宽阔 o因此成为冰
雪灾害的受害主体k肖文发 ouss{l o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 o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 o为以后受损森林生态系
统的修复与重建提供科技支撑 o中国林业科学研究院热带林业研究所在 uss{年 w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 ∀
t 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 o正北面与湖南省接壤 ottvβ uvχ
s|δ ) ttvβ u|χvuδ ∞ouxβ uuχwzδ ) uxβ ttχsyδ ‘o面积 tt yxt «°u ∀保护区内气候属中亚热带季风气候 o具光照
充足 !温暖湿润 !雨量充沛等特点 ∀ ∴ts ε 年积温为 y v{y1x ε o无霜期 vss §左右 o年均气温为 t{1t ∗ t|1|
ε ot月平均气温为 z1z ∗ |1y ε o{月平均气温为 uy1u ∗ u{1t ε ∀年降水量超过 t zss ∗ t {ss °° o雨季在
v ) {月 ∀
该自然保护区处于乐昌东北部的九峰山 o属南岭山地 o最高海拔 t zuy1y ° o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 o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 y个植被类型 ∀本调查的样
地设在海拔 zss ∗ t sss °的常绿与落叶阔叶混交林内 ∀
u 研究方法
211 样地设置
在海拨 zss ∗ t sss °的常绿与落叶阔叶混交林中 o按照相邻格子样方的设置方法设置 w个 xs ° ≅ vs °
的长方形固定样地 o分别标记为 ≥⁄st !≥⁄su !≥⁄sv !≥⁄sw o每个样地又分为 tx个 ts ° ≅ ts °的样方 ∀w个样
地的基本情况见表 t ∀
表 1 调查样地概况
Ταβ .1 Προφιλεσ οφ τηε φουρ σαµ πλεδ πλοτσ
样地
≥¤°³¯¨³¯²·
海拔
„¯·¬·∏§¨Π°
坡向
≥¯ ²³¨ ¤¶³¨¦·
坡度
≥¯ ²³¨ §¨ªµ¨¨
郁闭度
≤¤±²³¼ §¨±¶¬·¼
面积
„µ¨¤Π°u
≥⁄st z|y ∗ {us 西南 ≥• vsβ s1x t xss
≥⁄su zus ∗ zws 西北 ‘• u{β s1w t xss
≥⁄sv |xs ∗ |zs 东南 ≥∞ uxβ s1x t xss
≥⁄sw {zs ∗ {|s 西北 ‘• uvβ s1w t xss
212 调查方法
对每个样方内胸径 t1s ¦°以上
的木本植物进行每木调查 o调查因子
包括树高 !胸径及目前的生长状况 ∀
自下而上 o每个样方以左下方为原点
确定被测树木的坐标位置 o并根据测
量的前后为树木编号 !挂牌 ∀
213 数据处理
主要应用 ∞¬¦¨¯软件进行数据的处理和分析 ∀
v 结果与分析
311 4 个样地内木本植物概况
从表 u可以看出 o样地 ≥⁄st !≥⁄sv中 o林木株数由多到少的胸径分布依次为 [ v1s !v1t ∗ x1s !x1t ∗ z1s !
∴|1t !z1t ∗ |1s ¦°o平均胸径为 v1{w ¦°和 w1ws ¦°o样地 ≥⁄su和 ≥⁄sw中 o胸径 ∴|1t¦°的株数超过 x1t ∗
z1s ¦°位居第 v o其他排列顺序相同 o平均胸径为 w1wy ¦°和 y1tu ¦°∀w个样地中林木株数由多到少的树高
分布均为 [ v1s !v1t ∗ x1s !x1t ∗ z1s !z1t ∗ |1s !∴|1t ° o平均树高分别是 w1su !w1zu !w1uu !w1{x °∀
312 冰雪灾害对林木造成的机械损伤类型
根据调查的结果 o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 ∀tl翻蔸 }指树木连根拔起 o林木几乎没有生还的可能 ∀ul压弯 }危害最轻的一种 o呈 u种结果 o一种是冰
雪积压直接导致的树干弯曲 o随着生长的重新开始 o林木一般可自行恢复 o恢复的程度和时间取决于树种和
xyt 第 tt期 赵 霞等 }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
表 2 4 个样地木本植物的胸径 !树高分布
Ταβ . 2 Νυµ βερ οφ ωοοδψ πλαντσιν διφφερεντ ∆ΒΗ ανδ ηειγητ χλασσεσιν τηε φουρ σαµ πλεδ πλοτσ
样地
≥¤°³¯¨³¯²·
各胸径分布林木株数
‘∏°¥¨µ²©³¯¤±·¶¤·¤¯¯ ⁄…‹ ¦¯¤¶¶¨¶Π¦°
[ v1s v1t ∗ x1s x1t ∗ z1s z1t ∗ |1s ∴|1t
平均胸径
 ¤¨±
⁄…‹Π¦°
各树高分布林木株数
‘∏°¥¨µ²©³¯¤±·¶¤·¤¯¯ «¨¬ª«·¦¯¤¶¶¨¶Π°
[ v1s v1t ∗ x1s x1t ∗ z1s z1t ∗ |1s ∴|1t
平均树高
 ¤¨±
«¨¬ª«·Π°
总株数
ײ·¤¯ ±∏°¥¨µ
²©³¯¤±·¶
≥⁄st zst vxx ts{ yu zt v1{w xws wzw t{y zx uu w1su t u|z
≥⁄su wu| uuw zs uy |t w1wy u|{ u{| tux zt xz w1zu {ws
≥⁄sv xzy vvt ttz yz ttv w1ws wzx wuv uss zv vv w1uu t usw
≥⁄sw vss tsw xv vw tt{ y1tu uut t{y {x ys xz w1{x ys|
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 o这种情况的恢复需要人工的清障辅助 ∀vl倒
伏 }压弯的部位在根际处 o导致部分树干及树冠倒在地上 o危害较压弯大 ∀wl断梢 }从树木的梢k冠l部被压
断 o危害稍轻 o只是影响树木的生长量 ∀xl断干 }从树木的树干处被压断 o危害较大 o严重的会导致树木死
亡 ∀
313 各损伤类型统计
从表 v可以看出 ow个样地中 o均是压弯占的比例最高 o超过总株数的 xs h o倒伏占的比例最小 o特别是
在样地 ≥⁄sw中 o没有发现倒伏的现象 ∀在样地 ≥⁄st !≥⁄su和 ≥⁄sw中 o断梢 !断干等压断的比例高于翻蔸的
比例 o但在样地 ≥⁄sv中 o翻蔸的比例却高达 { h o高于断梢和断干的比例 ∀总的受害比例显示 ow个样地受害
程度由重到轻的顺序是 ≥⁄st  ≥⁄sv  ≥⁄su  ≥⁄sw ∀
表 3 林木受机械损伤各类型占总株数比例
Ταβ .3 Προπορτιον οφ δαµαγεδ πλαντσιν τηεφουρ σαµ πλεδ πλοτσ h
样地
≥¤°³¯¨³¯²·
各损伤类型比例 °µ²³²µ·¬²± ²©¤¯¯ §¤°¤ª¨ °²§¨¶
断梢 ײ³¥µ¨¤®¤ª¨ 压弯 ≥·¨° ¥¨ ±§¬±ª 断干 ×µ∏±®¥µ¨¤®¤ª¨ 翻蔸 ˜³µ²²·¬±ª 倒伏 ²§ª¬±ª 总计 ײ·¤¯
≥⁄st tu1xz yy1ss v1zs v1zs u1vt {{1u{
≥⁄su y1{y yv1ww tt1su v1|w s1z| {y1sx
≥⁄sv v1zs y|1ss y1tt {1ss s1us {z1st
≥⁄sw x1ts xv1ws tv1tw w1ss s1ss zx1yw
图 1 受害木本植物的胸径分布
Φιγ .1 Νυµ βερ οφ δαµαγεδ πλαντσιν διφφερεντ ∆ΒΗ χλασσεσ
314 受害林木的数量特征
以受害树木的树高和胸径 u项指标进行统计 ∀
从图 t可以看出 o受害株数最多的是胸径 [ v1s ¦°
的林木 o其次是 v1t ∗ x1s ¦°oz1t ∗ |1s ¦°的株数
最少 ∀但从表 w各胸径分布受害林木占同径级林
木总数的比例来看 o[ v1s ¦°的比例最低 ow样地
中 ∴|1t°的受害林木株数比例均在 |s h以上 ∀图
v的不同危害类型中 o平均胸径 [ x1s ¦° 的林木 o
主要危害表现为压弯 o其他危害类型的平均胸径大
多超过 x1s ¦°∀
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
Ταβ . 4 Περχενταγε οφ τηε δαµαγεδ πλαντσιν διφφερεντ ∆ΒΗ ανδ ηειγητ χλασσεσ h
样地 °¯ ²· 胸径分布 ⁄…‹ ¦¯¤¶¶Π¦° 树高分布 ‹ ¬¨ª«·¦¯¤¶¶Π°[ v1s v1t ∗ x1s x1t ∗ z1s z1t ∗ |1s ∴|1t [ v1s v1t ∗ x1s x1t ∗ z1s z1t ∗ |1s ∴|1t
≥⁄st {|1v |s1t |z1u |x1u |x1{ {z1u |u1u |v1x |s1z {y1w
≥⁄su {t1y |t1t {{1y |y1u |t1u {z1| |s1v {{1{ {t1z xz1|
≥⁄sv {{1s |x1{ |w1s |w1s |x1y {|1v |x1v |t1s |t1{ |s1|
≥⁄sw z{1s {y1x |u1x {u1w |t1x {t1s {u1{ |s1y {t1z {z1z
受害林木的树高分布如图 u所示 o受害株数较
多的是树高 [ v1s °和 v1t ∗ x1s °之间的林木 o随
着树木高度的增加 o受害株数依次减少 o∴|1t °的
yyt 林 业 科 学 ww卷
最少 ∀从表 w各树高分布受害林木占同树高级林木总数的比例来看 o除样地 ≥⁄su中的 ∴|1t °比例为
xz1| h外 o其他均超过 {s h ∀图 v显示出翻蔸的平均树高在 x1s °以上 ox1s °以下的大多是压弯和倒伏 o断
梢和断干的高度一般在 v1t ∗ x1s °之间 ∀
图 u 受害木本植物的树高分布
ƒ¬ªqu ‘∏°¥¨µ²©§¤°¤ª¨§³¯¤±·¶¬± §¬©©¨µ¨±·«¨¬ª«·¦¯¤¶¶¨¶
w 小结
tl 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 vs h以下 o为轻度受害 ovs h ∗ zs h为中度受害 o
zs h以上为重度受害 ∀按此标准 o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 o其中最严重的机械损伤类型
是压弯 o超过总株数的 xs h ∀
ul 胸径 [ v1s ¦°的林木受害株数最多 o但占
同径级林木总株数的比例和其他径级相比却是最
图 v 各类受害木本植物的平均胸径Π树高
ƒ¬ªqv  ¤¨± ⁄…‹ ¤±§«¨¬ª«·²© º²²§¼ ³¯¤±·¶¬± §¬©©¨µ¨±·§¤°¤ª¨ °²§¨¶
低 o该比例最高的是胸径 ∴|1t ¦°的林木 ow
个样地均超过 |s h ∀这说明大径级林木遭
受冰雪危害的机率高于小径级林木 o原因可
能是林木树冠作为冰雪的主要承载者 o决定
了树木所受压力的大小 o而冠幅与胸径又有
紧密的正相关关系k何开伦等 oussyl o胸径小
的树木冠幅也相应的减小 o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 o胸径 [ x1s ¦°和树高 [ x1s °的
林木大多表现为压弯 o断梢和断干的高度集
中在 v1t ∗ x1s °之间 o胸径  x1s ¦°和树高
 x1s °的林木 o翻蔸的危险性最高 ∀
vl 冰雪灾害对森林群落的危害是多方
面和长期的 o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 o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
何开伦 o魏安世 o余松柏 o等 qussy1 广东省主要用材林树种胸径与冠幅相关性研究及应用 q广东林业科技 ouuktl }vu p vx q
李意德 o周光益 o林明献 o等 qt||{1 台风对热带森林群落机械损伤的研究 q生态学杂志 otzk增l }| p tw q
李秀芬 o朱教君 o王庆礼 o等 qussx1 森林的风Π雪灾害研究综述 q生态学报 ouxktl }tw{ p txz q
肖文发 quss{1由亚热带常绿阔叶林雨雪冰冻灾情引发的思考 q林业科学 owwkwl }u p v q
薛建辉 o胡海波 quss{1 冰雪灾害对森林生态系统的影响与减灾对策 q林业科学 owwkwl }t p u1
k责任编辑 郭广荣l
zyt 第 tt期 赵 霞等 }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