全 文 ：杉木人工林冰雪灾害受灾和萌生情况调查
及影响因子分析*
李洪军1,刘暋鹏1
**,张志祥2,陈卫新3,邱志军1,
刘春生1,刘菊莲3,廖进平3
(1浙江师范大学化学与生命科学学院,浙江 金华暋321004;2浙江省宁波市惠贞书院,浙江 宁波暋315016;
3九龙山国家级自然保护区管理局,浙江 遂昌暋323300)
摘要:以九龙山国家级自然保护区的主要公益林杉木人工林作为研究对象,选择具有代表性的受灾区域,
自海拔700m至900m设置样地,共10块样地,总面积4000m2。分析其受2008年初严重冰雪灾害破坏
及灾后萌生情况与胸径、树高、尖削度、海拔之间的关系。结果表明:1)杉木人工林损害严重,其中断
冠、断干植株比例较高,而掘根和冻死植株相对较少;杉木具有极强的萌生能力,以断冠杉木的萌生能力
最强。2)不同胸径、树高、尖削度的杉木对于冰雪灾害的抵御能力及萌生能力存在一定差异,小径级矮
小的个体受灾较重,易被冻死和掘根,大径级的较高个体受灾相对较轻,主要表现为断冠和断干危害,且
不同径级下的受灾杉木上部萌生均占较大比例。3)杉木的抵御能力和萌生能力与海拔存在一定的关系,
高海拔地区杉木受灾较重,而中海拔地区的杉木萌生能力相对较强。
关键词:冰雪灾害;杉木;萌生能力;影响因子
中图分类号:Q948暋暋暋暋暋 暋文献标识码:A暋暋暋暋暋暋暋文章编号:0253灢2700(2010)02灢158灢09
IceandSnowDamageandSubsequentSproutingofCunninghamia
lanceolata(Taxodiaceae)PlantationandTheir
Related灢FactorsAnalysis
LIHong灢Jun1,LIUPeng1**,ZHANGZhi灢Xiang2,CHENWei灢Xin3,QIUZhi灢Jun1,
LIUChun灢Sheng1,LIUJu灢Lian3,LIAOJin灢Ping3
(1ColegeofChemistryandLifeScience,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,China;
2HuizhenAcademyofNingbo,Ningbo315016,China;3TheAdministrationBureau
ofJiulongshanNatureReserve,Suichang323300,China)
Abstract:AccordingtotheinvestigationontheCunninghamialanceolataforestplantationintheJiulongshan
NatureReserve,ZhejiangProvince,China,differencesinresistanceabilitytoiceandsnowdamageand
sproutingabilityofChinesefir(Cunninghamialanceolata)duetothesevereiceandsnowstormsoccurred
betweenJanuaryandFebruary2008weretobeanalyzedamongdifferentDBH ,treeheight,tapernessand
altitude.TheresultsshowedthattheChinesefirplantationsatthissitewereseverelydamaged,Thecrown
breakageandstembreakageexhibitedhigherproportionofthedamage,whileuprootinganddiedoffreezing
exhibitedlowerproportion.TheChinesefirpossessedexceedinglystrongsproutingability,andthecrown
云 南 植 物 研 究暋2010,32(2):158~166
ActaBotanicaYunnanica暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋DOI:10灡3724/SP灡J灡1143灡2010灡09189
*
**
基金项目:浙江省大学生科研创新团队资助项目 “南方大面积雪灾后马尾松、黄山松、杉木三种人工林萌生能力的比较暠和浙
江省新苗人才计划 “基于光合生理生态的南方铁杉濒危机制探讨与种群复壮暠(2008R40G2030003)
通讯作者:Authorforcorrespondence;E灢mail:sky79@zjnu灡cn
收稿日期:2009灢09灢26,2010灢01灢15接受发表
作者简介:李洪军 (1988-)男,在读本科,主要从事植物生态方面的研究。E灢mail:06300130@zjnu灡net
breakageplantpossessedhighest.SignificantdifferencesofresistanceabilityandsproutingabilityofChinese
firwereobservedamongdifferentDBHandthedifferenttreeheight,theshortertreeswithsmalerDBH
weremorelikelytobeheavierafflictedbyuprootinganddiedoffreezing,whilethetaleroneswithhigher
DBHweremorelikelytobelighterafflictedbycrownbreakageandstembreakage.Thetopsproutingexhibi灢
tedgreaterproportion.Thetreesinthehighaltitudeareaweremoreheavilyafflictedandtheonesinmid灢alti灢
tudeareapossessedstrongersproutingability.
Keywords:Iceandsnowdamage;Cunninghamialanceolata;Sproutingability;Related灢factors
暋暋冰雪灾害是我国温带和亚热带地区森林生态
系统重要的非生物干扰因子,对林业的生产和经
营起着重大的影响 (李秀芬等,2005)。近几年
来,随着全球气候持续变暖和人为环境因素干扰
加剧,各种类型的冰雪灾害发生的频率和强度呈
现增加的趋势,已严重影响着世界林业的健康发
展 (Solantie,1994;蒋有绪,2001)。2008年春
节期间的50年不遇的特大冰雪灾害给森林生态
系统及林业生产造成的损失是空前的,19个省
(市、区)森林受到了严重破坏,受雨雪冰冻危
害的林业面积达0灡209亿hm2,大致相当于全国
5年的人工造林总和 (傅懋毅,2008)。而林业
生产周期长,灾情缓解缓慢,同时还存在损失继
续扩大和蔓延的潜在威胁:灾害造成折倒木和枯
枝落叶等易燃物剧增,林地透光增温,极大地提
升了森林火险的隐患;同时,灾后林木生长势的
极度下降,极大地增加了森林病虫害虫入侵和大
暴发的潜在因素 (杜纪山,2008)。此次突发性
和大区域的森林损毁也将使得很多竹木加工企业
在今后的数年乃至数十年遇到原料更为紧张匮乏
的问题。因此,有效地统计和判断森林受灾情况
和灾后修复机制,实现林业灾后的快速恢复重建
已成为当前林业研究一个迫在眉睫的任务。
杉木 (Cunninghamialanceolata)是我国
南方亚热带地区最重要的乡土栽培树种,具有生
长快、产量高、材质好、用途广和经济效益高等
优点 (周永东和李晓玲,2005)。但是,杉木人
工林由于材质较脆,弹性系数较低,且其生长区
域与此次冰雪灾害发生区高度重叠,成为受灾最
严重的树种之一。立地因子、树木和林分特征及
其之间的相互作用影响着冰雪灾害的发生强度,
其中,林木特征 (树高、胸径、尖削度等)和林
分结构特征 (树种、密度等)则是控制树木和林
分对风雪荷载抵抗的主要特征量 (李秀芬等,
2005)。萌生是作为植物适应各种干扰胁迫的有
效更新方式,尤其是遭受灾害后,萌生重要性就
显得尤为突出。杉木由于其较好的萌生能力而呈
现较好的适应能力 (闫恩荣等,2005;Bondand
Midgloy,2001)。
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。
而杉木人工林作为保护区主要的公益林之一,受
损较为典型。为此,作者进行了较为详尽的灾后
实地调查,发现不同的林地条件因子下的杉木,
其受灾程度差异较大。通过对杉木受灾和萌生情
况进行系统地调查,并对各类影响因子与受损和
萌生程度的关系进行分析,旨在为准确评估冰雪
灾害对杉木的损害程度,并为杉木人工林冰雪灾
害后萌生研究积累基础资料。
1暋研究地概况
九龙山国家级自然保护区位于浙江省遂昌县
西南部,地处浙、闽、赣三省的交界处。为武夷
山系仙霞岭的一个分支,主峰大九龙海拔1724
m。九龙山整个山体为西南到东北走向,区域性
地层断裂构造组成九龙山主要山脉及山间河流的
展布,山涧溪流经东面的住溪和西面的毛阳溪后
流入钱塘江上游的乌溪江。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灡2曟,极端最高
气温为36灡5曟,极端最低气温为-10灡5曟,年
降雨量为1855灡6mm,相对湿度为80%,年日
照时数为1925h。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,粘质粗松,pH 值
5灡0~5灡5,有机质和氮、钾等元素含量丰富 (张
方钢,1996)。
9512期暋暋暋暋暋暋暋暋李洪军等:杉木人工林冰雪灾害受灾和萌生情况调查及影响因子分析暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋
在九龙山国家级自然保护区,杉木人工林分
布在700~900m海拔处,伴生树种较少,主要
有尖连蕊茶 (Cameliacuspidata)、小叶白辛树
(Pterostyraxcorymbosus)、黄山鳞毛蕨 (Dryopteris
huangshanensis)等。
2暋研究方法
2灡1暋样地调查
2008年初南方大面积冰雪灾害后,组织人员立即对
九龙山国家级自然保护区25年生的杉木人工林雪灾受
损情况进行实地调查,选择具有代表性的受灾区域,自
海拔700~900m,每上升20m设置一样地,样地大小
为20m暳20m,共10块样地,总面积4000m2。各样
地坡向和坡位变化不大,均为东坡上坡位,坡度大致位
于10曘~35曘之间。对样地内胸径曒3灡0cm的杉木进行每
木调查,测量胸径、树高、枝下高等指标,以每个样地
的两边为坐标轴,测定每株植物的坐标 (x,y),并对
其进行标记。同时记录杉木的受灾情况,具体包括断冠
(crownbreakage)、断干 (stembreakage)、掘根 (uproo灢
ting)、冻死 (diedoffreezing)和未受害 (nodamage)的
植株数量和比例。一年后对原有受灾样地进行再次调查,
调查内容包括杉木主要萌生位置及萌生情况。
2灡2暋径级的划分
根据杉木种群的胸径特点,划分为8个径级,每级
间隔3cm,第1径级胸径为3~6cm,第2径级为6~9
cm,9~12cm为第3径级……以此类推,统计各径级
的受灾植株数及萌生情况。
2灡3暋高度级的划分
依据杉木种群的高度特点,将树高从3m开始,每
增加2m为一个高度单位,划分为6个高度级,分别统
计每一级的受灾植株数及萌生情况。
2灡4暋数据处理分析
采用SPSS12灡0统计软件的Duncan显著性检验判断
不同受灾类型下杉木胸径、树高、尖削度的差异程度,
作图所用软件为ORIGIN7灡0。
3暋结果与分析
3灡1暋杉木人工林的总体受灾情况
在对10个杉木人工林样地总计4000m2的
调查研究发现 (表1),共出现杉木489株,受灾
的杉木为399株,受灾率达到81灡60%。各样地
杉木种群受灾存在一定差异,6号、9号和10号
三个 样 地 受 灾 较 高,分 别 达 到 93灡75%、
92灡59%和91灡11%;而4号和2号样地受灾相
对较低,分别为69灡09%和69灡57%。总体而言,
此次冰雪灾害对于九龙山国家级自然保护区杉木
人工林损害相当严重。
不同受灾类型杉木植株的个体数统计如图1
所示,受灾类型以断冠为最多,数量达到285株,
占总受灾株树的71灡43%,断干植株次之,达到
81株,掘根和冻死植株则较少,分别仅占总受灾
株树的6灡77%和1灡50%,从杉木人工林受灾情况
来看,主要以断冠、断干等机械损害为主。
3灡2暋冰雪灾害后杉木种群萌生状况
不同受灾类型下杉木萌生植株所占百分比如
图2所示,不同受灾类型下,杉木萌生能力存在
一定的差异。断冠杉木萌生能力最强,样地中出
现的断冠植株为285株,而萌生植株就达276
株,高达96灡84%;断干植株次之,86灡42%的
植株具有萌生能力;掘根植株萌生能力相对较弱,
表1暋杉木人工林受灾情况调查
Table1暋InvestigationresultofdamagedCunninghamialanceolataplantation
样地号
PlotNo.
海拔
Altitude
(m)
坡度
Slopeangle
(曘)
植株总数 (株)
Totalnumber
种群平均密度
Populationmeandensity
(Individuals·hm2)
受灾株数
Numberof
damaged
受灾率
Damagedrate
(%)
1 700~720 35 16 400 13 81灡25
2 720~740 30 69 1725 48 69灡57
3 740~760 25 53 1325 44 83灡02
4 760~780 25 55 1375 38 69灡09
5 780~800 20 47 1175 36 76灡59
6 800~820 15 64 1600 60 93灡75
7 820~840 20 70 1750 59 84灡29
8 840~860 15 50 1250 41 82灡00
9 860~880 10 38 950 35 92灡11
10 880~900 20 27 675 25 92灡59
061暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋 暋暋暋暋暋暋暋云暋南暋植暋物暋研暋究暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋第32卷
图1暋不同受灾类型杉木株数统计
1.断冠;2.断干;3.掘根;4.冻死。(图2、3、5、
8、9、11和12的代码与图1相同)
Fig灡1StatisticsonnumbersofCunninghamialanceolata
ofdifferentdamagetypes
1.crownbreakage;2.stembreakage;3.uprooting;
4.diedoffreezing.(ThecodeinFig灡2,3,5,8,9,
11and12arethesameasthoseinFig灡1)
仅占掘根植株总数的70灡37%。总体而言,杉木
萌生 能 力 较 强,冰 雪 灾 害 后 萌 生 率 达 到
87灡28%。
为了进一步了解灾后杉木的萌生情况,以受
灾类型为横坐标,以萌生位置所占百分率为纵坐
标作图 (图3)。从图3可以看出,断冠和掘根
植株萌生的位置大致相似,比例均为上部萌生>
中部萌生>下部萌生;而断干植株的萌生主要集
中在下部,占到94灡20%。
3灡3暋胸径对杉木受灾及萌生的影响
不同径级的杉木,冰雪灾害的损害不同 (图
4)。断冠植株胸径分布较宽,各径级下杉木断冠
危害最为严重,且受灾比例均大于50灡00%;断
干植株在不同径级下也均有出现,但是受灾比例
相对较小,一般位于18灡00%~26灡00%之间,
而胸径处于24~27cm范围内的植株,断干比例
较高,达到50灡00%;杉木掘根主要集中在小径
级阶 段,胸 径 为 3~6cm 时,掘 根 率 为
21灡62%,随着胸径的增加,掘根率呈下降趋势,
18cm以上的植株无掘根现象发生;冻死集中在
6~15cm 胸径下的植株,其它胸径级的植株无
冻死现象。
图3暋不同受灾类型植株萌生百分率
Fig灡3SproutingpercentageofCunninghamialanceolata
ofdifferentdamagetypes
图2暋不同受灾类型杉木植株萌生能力比较
Fig灡2暋ComparisontosproutingofCunninghamialanceolata
ofdifferentdamagetypes
图4暋不同径级下杉木各受灾类型植株所占比例分布
Fig灡4暋Theproportionofeachdamagetypeunderdifferent
diameterclassesinCunninghamialanceolata
1612期暋暋暋暋暋暋暋暋李洪军等:杉木人工林冰雪灾害受灾和萌生情况调查及影响因子分析暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋
暋暋为了进一步说明不同胸径的杉木抵御冰雪灾
害能力的差异,通过对不同受灾类型的植株胸径
进行加权平均,得到平均值和标准差,并进行显
著性分析 (图5),结果显示,断冠、断干、掘
根三者之间植株胸径差异不显著,平均胸径由大
到小依次为断冠 (11灡76cm)、断干 (10灡73
cm)、掘根 (9灡67cm)。冻死植株平均胸径最
小,仅为8cm,显著小于断冠植株胸径 (P<
0灡05),但与断干、掘根植株胸径差异没有达到
显著水平。从图4和图5还可以看出,不同胸径
杉木对于冰雪灾害的抵御能力存在一定差异,小径
级的个体受灾较重,易被冻死和掘根,大径级的个
体受灾相对较轻,主要表现为断冠和断干危害。
图5暋不同受灾类型植株胸径的显著性分析
标注不同字母a,b,c,d表示不同受灾类型间差异显著
(P<0灡05)。图8、图9与图5相同
Fig灡5暋SignificanceanalysisontheDBHofCunninghamia
lanceolataofdifferentdamagetypes
Cappedwithdiferentlettersa,b,canddindicatethatthedifferences
amongdiferentdamagetypesaresignificantat0灡05levels.Thelet灢
tersinFig灡8andFig灡9arethesameasthoseinFig灡5
暋暋图6为杉木不同位置的萌生比例随着植株径
级大小变化的规律。从图6中可以看出,不同径
级的受灾杉木上部萌生所占比例较大,且保持在
较高水平,大致位于40灡00%~50灡00%之间。
中部和下部萌生所占比例相对较小。随着径级的
增加,植株中部萌生存在波动,胸径位于24~
27cm的杉木无中部萌生现象;下部萌生在胸径
为6~9cm、12~15cm和24~27cm三个径级
阶段出现峰值,24~27cm胸径的杉木出现最高
下部萌生比例 (50灡00%)。
图6暋不同径级下杉木各位置的萌生情况
Fig灡6暋SproutingconditiononthetrunkpositionofCunninghamia
lanceolataunderdifferentdiameterclasses
3灡4暋树高对杉木受灾及萌生情况的影响
不同高度的杉木遭受冰雪灾害的危害程度也
存在很大差异。从图7可以看出,断冠植株在各
高度级中均有分布,且占有较大的比例,均达到
55灡00%以上;高度为5~11m的杉木发生断干危
害的比例较高,大致处于18灡00%~36灡51%之间,
其余高度级下的植株无断干危害;植株较高时,
发生掘根的机率较高,当杉木树高少于9m时,
无掘根现象发生;在3~5m高度级的植株受灾类
型中,冻死占到了较大比例,达到了40灡00%,
可见矮小的杉木植株更容易发生生理冻害。
冻死植株的平均高度最小,仅为4灡41m,
断冠和断干植株较高,均超过7灡5m,掘根植株
最高,达到11灡4m。Duncan显著性差异分析表
明 (图8),掘根植株显著高于断冠、断干和冻死
植株,冻死植株显著低于断冠和断干植株,而断
冠和断干之间树高差异不显著。矮小的杉木易发
生冻死现象,而较高的杉木掘根比例也相对较
高,受灾均很严重,这可能与杉木的生物学特性
有关。
除胸径和树高外,尖削度 (胸径/树高)也
是影响杉木遭受风/雪灾害的重要因素之一,由
图9所示,受灾较轻的断冠和断干植物的尖削度
261暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋 暋暋暋暋暋暋暋云暋南暋植暋物暋研暋究暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋第32卷
相对较高,在0灡0125左右,而处于较低的尖削
度 (细而高)的杉木植物则易发生掘根、冻死现
象。Duncan显著性差异分析表明,冻死植株尖
削度显著低于断冠和断干植株,与掘根植株的尖
削度差异不显著。
杉木不同位置的萌生比例随着植株高度级变
化如图10所示,所有高度级的杉木均以上部萌
生为最多,其中植株高度处于3~5m、11~13
m、13~15m三个高度级阶段的杉木上部萌生
的百分率甚至接近50灡00%。中部和下部萌生所
占的比例相对较少,且随着树高的增加,呈现一
定的波动。高度为5~11m的杉木萌生从多到少
依次为上部、中部、下部;11~13m树高的杉木
上部萌生> 下部萌生>中部萌生;3~5m和13
~15m的植株中部萌生和下部萌生比例相同。
3灡5暋海拔对杉木受灾及萌生情况的影响
沿海拔每上升40m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 (图
11)。断冠和掘根植株在780~820m 海拔区间
内存在最高值,均超过25灡00%。断干和冻死植
株在820~860m海拔区间内存在最高值。断干
主要集中在高海拔地区,在低海拔的700~740
m海拔区间内仅为3灡70%。冻死出现在高海拔
地区,其中,低海拔的700~740m,740~780m,
图7暋不同高度级下杉木各受灾类型植株所占比例分布
Fig灡7暋DistributionproportionofCunninghamialanceolata
ofeachdamagetypesunderdifferentheightclasses
图8暋不同受灾类型植株树高的显著性分析
Fig灡8暋Significanceanalysisonthetreeheightof
Cunninghamialanceolataofdifferentdamagetypes
图9暋不同受灾类型植株尖削度的显著性分析
Fig灡9暋Significanceanalysisonthetapernessof
Cunninghamialanceolataofdifferentdamagetypes
图10暋不同高度级下杉木各位置的萌生情况
Fig灡10暋Sproutingconditiononthetrunkpositionof
Cunninghamialanceolataunderdifferenthighclasses
3612期暋暋暋暋暋暋暋暋李洪军等:杉木人工林冰雪灾害受灾和萌生情况调查及影响因子分析暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋
图11暋杉木不同受灾类型植株比例与海拔的关系
Fig灡11暋Relationshipbetweenaltitudeandplantproportion
ofCunninghamialanceolataofdifferentdamagetypes
780~820m三个区间内无冻死现象发生。海拔
700~740m处无植株掘根。高海拔地区杉木受
灾较重,这可能与九龙山杉木种群的特殊地理位
置有关。
在低海拔区间内,杉木萌生率随海拔升高而
升高 (图12)。上部萌生和中部萌生分别在海拔
780~820m和740~780m达到最高值,但随着
海拔进一步上升,两者呈下降趋势。下部萌生比
例在海拔820~840m 处达到最高。总的来说,
中海拔区间内的杉木萌生能力相对较强。
图12暋杉木各位置的萌生情况与海拔的关系
Fig灡12暋Relationshipbetweenaltitudeandsprouting
conditiononpositionofCunninghamialanceolata
4暋讨论与结论
植物长时间受雪凝、冻雨等影响,超过了树
体及其枝叶承受范围,使树木压弯、断折甚至连
根拔起。本次调查显示:杉木人工林种群断冠、
断干比例很高,而样地中其它阔叶树种如尖连蕊
茶、小叶白辛树等出现断冠、断干的比例相对较
少,这可能与风雪在吹袭树木时,针叶树 (杉
木)是树冠、树干整体摇动的,而阔叶树则树冠
随风易于变形,更易抵抗风雪,也有可能与杉木
材质较脆及弹性系数较低有关 (Solantieand
Ahti,1980),综上所述,杉木是易受雪折的树
种之一。植株的萌生能力则受到干扰类型、干扰强
度、干扰季节、干扰树体大小等影响 (Hodgkin灢
son,1998;Kammesheidt,1999),且高强度和
频繁发生的干扰有利于萌生更新。据本次实地调
查表明,杉木具有极强的萌生能力,而以断冠杉
木的萌生能力最强,这可能与此次遭受高强度干
扰后 (特大冰雪灾害)杉木人工林损害严重,生
物量减少严重,常常需通过大量萌生来恢复占领
原有的生态位,保持种群的稳定性有关 (Hig灢
gins等,2000)。进一步调查表明,断冠和掘根
杉木中以上部萌生居多,可能是由于杉木人工林
种群为尽快占据较高的位置从而使之不易被遮光
而采取的适应方法 (Belingham等,1994)。
一般而言,随着树木直径的增加风害呈现明
显的减少趋势 (Ancelin等,2004),本次调查也
表明,杉木人工林在大径级时以断冠与断干为
主,这与李秀芬等 (2006)研究发现的大径级的
林木趋向于遭受被折断的危害结论是相同的,这
可能由于大径级的林木树冠较大,其接受雪压和
风力的承载面积也大,更易遭受雪/风的危害,
但受灾相对较轻。而杉木人工林在小径级的个体
受灾较重,以生理冻死为主,这与李秀芬等
(2006)认为的小径级的林木受灾较轻,易被压
弯或未受害是相悖的。此现象说明,不同林木抵
抗风雪灾害的能力是不一样的,而且同种林木胸
径不同,受雪/风破坏的类型也不相同。通常认
为,树木的基部与中、上部的萌生能力不同,存
在着位置效应 (陈沐等,2007)。不同径级的受
灾杉木上部萌生均占较大比例,这可能与萌生树
种倾向于高的位置进行最大化地利用光能有关
(Kubo等,2005),而中部萌生比例随着径级的
461暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋 暋暋暋暋暋暋暋云暋南暋植暋物暋研暋究暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋第32卷
增加呈现下降趋势,这可能是因为杉木人工林径
级越大,所遭受的断冠、断干更为严重,需要更
多的上部萌生来获取更多的光照,扩大光能利用
效率以提高其竞争能力 (朱万泽等,2007)。
树高也是影响林木抵御冰雪灾害的重要因
素。茎干笔直、高大的林木比茎干倾斜、弯曲、
矮小的林木抗断裂的能力要强 (PettyandWor灢
rel,1981;P昡昡talo等,1999)。但本次研究发
现,冰雪灾害并不是随着树木的高度的增加而减
少,当杉木植株较高时,发生掘根的机率出现极
大,而且Duncan显著性差异分析也表明,掘根
植株显著高于断冠、断干和冻死植株,这与Pel灢
tola对欧洲赤松 (Pinussylvestris)的研究相
一致 (Peltola等,1993,1999),这可能是因为
树高增加时,掘根和干折所需的临界风速减少,
而且更易积累积雪,使树木折断。植物的萌枝能
力不仅与干扰强度和频率、径级大小有关,而且
与树高也有一定的关系 (李景文等,2005),
KhanandTripathi(1986)研究发现,随着树桩
高度的增加,萌生率与萌株数量也会随之增加。
单一胸径、树高作为因素来分析对冰雪灾害
抵御的研究较多,尽管树高和胸径有其独立的一
面,但通过将胸径、树高、尖削度三者结合起来
分析将更为可靠。尖削度综合考虑了树高和胸径
两个林木特征因子,是影响林木遭受冰雪灾害的
重要因素,尖削度小的受灾较为严重 (李秀芬,
2005;PettyandWorrel,1981)。在本次调查
中同样发现,尖削度小的杉木植株,发生掘根、
冻死的现象较为常见,这与欧洲赤松表现出相似
的规律 (Peltola等,1993)。
海拔作为影响冰雪灾害的重要因子之一,对
杉木人工林的受灾率影响明显,且呈现出不同的
主要受损类型。断冠、断干植株随着海拔的上升
呈现波动,而高海拔地区 (820~900m)冻死
和断干植株出现集中,受灾严重,这可能因为温
度在此海拔地区恰好当时处于-3~0灡6曟范围,
雪片可迅速、大量地在树冠上积累,而且林木积
雪持续时间长,其积雪粘附和凝聚达到最大值,
使杉木人工林遭受严重地破坏 (Solantie,1994;
Nyk昡nen等,1997)。海拔同时作为影响萌芽更
新的主要立地因子之一,九龙山杉木人工林萌生
能力在中海拔区间 (740~820m)内的相对较强,
在受灾严重的高海拔地区萌生能力反而相对较
弱,这可能是因为高海拔地区的杉木受灾较为严
重,其地上器官损失较多,资源储存减少从而降
低了其萌生更新能力 (IwasaandKubo,1997)。
杉木人工林抵御冰雪灾害及萌生能力受到了
胸径、树高、尖削度、海拔等因子的影响,呈现
出不同的响应。而且,杉木因具有较强的萌生能
力减轻了此次冰雪灾害对其影响。然而,由于森
林灾害的特殊性且此次冰雪灾害破坏的严重性,
有必要密切关注并给予专门的研究和应对 (吴斌,
2008;尹伟伦,2008)。继开展冰雪灾害对森林生
态系统的调查评估后,如何在此次重大灾害中汲
取教训,积累经验,为南方地区明确林业生态和
产业发展方向、调整优化林种和树种布局、寻求
林地经营者实现林木生态效益与经济的有效结合,
将是今后重要的研究课题 (杜纪山,2008)。
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