夏季苏南等地极端高温灾害天气对林木危害的调查分析

陈庆生，黄利斌，张 敏，李冬林，何旭东

（江苏省林业科学研究院，江苏 南京 211153）

夏季苏南等地极端高温灾害天气对林木危害的调查分析

陈庆生，黄利斌，张 敏，李冬林，何旭东

（江苏省林业科学研究院，江苏 南京 211153）

2013年夏季苏南等地遭遇了日高温连续超过40℃的极端性天气，对各地林木受高温热害的情况调查结果表明：树木抗高温热害的能力一般乔木大于灌木。乔木树种中，银杏、水杉等受害较重，一些外来树种如乐昌含笑、台湾杉、香柏等出现较严重的枯死现象；花灌木树种中，珊瑚树、毛鹃、大叶黄杨等不耐高温，枯死现象严重。此外，移栽时间较短的树木，生长于公路中央隔离带、土层瘠薄的山坡等较差立地的树木受害较严重。

极端高温天气，树种；热害；调查；评价

树木在生长发育过程中会受到各种环境因子的影响，其中温度、光照和水分是影响林木生长最重要的非生物因子，当高温胁迫造成的伤害超过植物体自身的调控能力时，植物就会表现出外观形态的热害症状［1］。夏季极端高温天气除对林木产生高温胁迫外，往往还伴随强光照和干旱等环境因子的胁迫，会对林木生长带来严重影响。2013年7～8月间，我国南方广大地区遭受了几十年甚至百年一遇的极端高温天气，江苏省苏南、苏中地区也遭遇了历史罕见的持续高温天气，许多城市的极端最高气温和持续高温时间都突破了历史记录。异常的高温灾害天气对林木的生长产生了一定的危害。调查与研究不同林木遭受高温危害的影响，分析评价不同绿化树种的抗热、耐热特性，对于科学指导江苏城乡绿化造林树种选择和造林模式配置等具有重要意义。

1 调查研究方法

1.1 调查地点

本次调查的地点为2013年夏季高温干旱灾害比较严重的苏南和苏中地区的部分市、区，包括苏州、张家港、常熟，无锡、江阴、宜兴，常州、金坛、溧阳，镇江、丹阳、扬中、句容，南京、扬州、泰兴、靖江等17个市，以及沪宁高速、沿江高速、苏嘉杭高速、宁杭高速、宁淮高速等多条高速公路和国道、省道的绿化林带。调查对象为各地的城市行道树、公园绿地、高速公路及国道、省道绿化带、村庄绿化区、苗圃、丘陵山地等绿地的各类乔、灌木树种的受害情况，调查涉及的绿化树种50个以上。

1.2 调查时间与方法

外业调查工作于9月5日（高温期结束后半个月后）开始，于9月10日完成。调查时首先与当地有关林业管理部门及生产单位取得联系，进行座谈，了解当地林木遭受高温灾害的信息；实地查看现场，了解受灾受损情况。

1.2.1 样地调查 在受害较严重的地块，设置样地进行详细调查。样地设置采用样方法或样株法。乔木样方20 m×20 m，公路边、行道树等采用样株调查方法，每个树种随机抽查15株以上。灌木调查样方为2 m×2 m，调查样方10个以上。逐株调查样方内的乔木、灌木的受热害等级指标。记录调查地点，立地条件，树种名称，种植时间，树高，胸径，冠幅，种植配置方式，管理措施等。同时收集林木受害的图片资料。

1.2.2 分级标准 本次调查仅针对林木受高温热害后产生直接症状的危害，不包括其生长量或产量受影响等间接危害。调查时将林木受高温热害程度划分为5级，具体分级标准见表1。

表1 树木受高温热害的分级标准

1.2.3 气象数据收集 以县（市、区）为单位，从各县气象台站和江苏省气候中心收集7～8月的逐日平均气温、最高气温、相对湿度、降雨量和蒸发量等气象数据。

2 调查结果与分析

2.1 2013年夏高温天气的特点

2013年夏季本省苏南、苏中地区遭遇了大范围的持续性高温天气，为几十年甚至百年来罕见。其高温天气有以下主要特点。

2.1.1 最高气温高 2013年7月以来，江苏省气温持续偏高，各市县的最高气温为36.5（连云港）～41.6℃（溧水）（见图1）。全省共有27个气象观测站日最高气温创下本站的历史新高，21个气象观测站的极端最高气温超过40℃。8月12日南京市的最高气温达到40.1℃，是南京有气象记录以来仅次于1966年的第2高温。溧水的最高气温达到41.6℃，创下1951年江苏有气象记录以来的历史最高值。

2）测量放线。通常，会根据施工图纸所标注的各个坐标点在施工现场进行标注，在一般情况下，需要每隔30cm打1根边桩，但是如果打桩地区的地形变化较大，或是处于转弯路段，需要根据实际情况进行调整。

2.1.2 高温持续时间长 进入2013年6月以来，江苏省气温持续偏高，苏南大部分地区从7月1日开始进入高温天气，至8月19日结束，7～8月全省平均高温日达30 d，是常年同期（8 d）的近4倍。全省共有34个气象观测站的累计高温日数超过本站历史记录。从累计高温日数而言，苏南南部地区35℃以上高温超过40 d，苏州达到45 d，江阴达到48 d，有34个县（市、区）累计高温日数超过本站历史记录。从持续高温的历史记录来看，持续高温日数异常偏长（见表2），常州、江阴、溧阳和姜堰连续高温日数达到27 d，均超当地的历史记录，位居本省1951年有气象记录以来第2位，仅次于1966年（南京、高淳28 d）。

2.1.3 高温涉及范围广 由于受副热带高压长时间在长江中下游地区徘徊，且异常稳定、强大，台风少，导致我国南方江南、江淮、江汉及重庆等地出现大范围高温天气，覆盖范围包括浙江、上海、江苏、重庆、湖南、贵州等省市，浙江新昌的极端最高气温达44.1℃，浙江奉化和重庆江津达43.5℃，超过500气象站次的日最高气温突破历史极值，为历史同期之最。2013年夏季江苏全省80%的气象监测站监测到的高温日数为建站以来同期最多，尤其是苏南、苏中地区，极端最高气温之高，最高气温创历史记录的市、县之多。

图1 2013年7－8月全省最高气温（℃）分布图（据江苏省气象局资料）

2.2 林木受灾的基本情况

据调查，2013年的极端高温灾害天气给我省苏南和苏中地区的造林绿化带来了较大的损失，灾情主要表现在以下几个方面。

2.2.1 林木枯死现象严重 受极端高温天气的影响，各地都不同程度地出现了绿化植物的枯死现象，一些生长了几年甚至几十年的植物如珊瑚树、毛鹃、大叶黄杨等树种出现大量枯死。如在沪宁高速、沿江高速、宁杭高速等公路中央隔离带上有几十公里的珊瑚树、大叶黄杨等几乎全部枯死。据张家港市绿化部门统计，全市公园、道路和单位小区等绿地因受高温影响枯死并需要更换的花灌木达30万～40万株，直接损失200万元以上。

2.2.2 造林成活率显著下降 受夏季极端高温灾害性天气的影响，2013年造林绿化工程的造林成活率普遍下降。据对有关造林绿化企业的走访调查，造林成活率一般较常年下降2至3成，尤其是一些耐热性相对较弱的树种如马褂木、白玉兰、广玉兰、水杉、银杏、鸡爪槭等，造林成活率很低。

表2 7～8月苏南、苏中部分城市（区）高温天气情况

2.2.3 抗旱等绿化管理成本增加 受极端高温干旱天气影响，很多树木出现了黄叶、枯叶、落叶等高温热害症状，绿化管理部门为了保护树木，加大了抗旱保树的力度。如南京市城市绿化部门从7月中旬开始，每天从下午4：00至次日早9：00，对全市行道树等绿化植物进行不间断的浇灌、喷雾等作业，每天的用水量达2 000 t，大幅度增加了绿化管理成本。

2.3.1 树木遭受高温热害的症状表现 高温会破坏树木新陈代谢的平衡，对树木生长产生很大的影响。树木在遭遇高温胁迫时，会产生一系列的应激保护反应，但当超过树木本身的调节能力时，就会表现出一定的高温热害症状。据调查，树木遭受高温热害的症状主要有以下几种类型。（1）卷叶。树木最轻微的高温受害症状，一般发生在午间高温出现的时间，在早晚温度降低时即可解除。（2）叶子发黄和落叶。树木在受到高温胁迫时，会启动“自我保护机制”，通过叶子枯黄、脱落等生理过程，减少水分蒸发量，保护树木的生命。在2013年夏季极端高温期间，水杉、银杏、杨树等树叶枯黄、脱落现象严重，本该是绿树浓荫的夏季，却树木一片枯黄，满地落叶，宛如进入了深秋。（3）叶子灼伤。表现为树木的叶面受到不同程度的灼伤坏死，广玉兰、悬铃木、八角金盘等叶子较大的树种，树叶灼伤现象比较普遍。（4）焦叶、枯梢。一些树木在受高温胁迫后，会出现树叶枯焦、新梢枯萎现象，有的出现半株或地上部分全部枯死，但主干或根颈可以继续萌发新芽。（5）整株枯死。一些树木耐受不住长时间的高温胁迫，出现整株枯死现象。

2.3.2 不同乔木树种的耐热性 对南京市雨花台区花神大道、共青团路、雨花东路、雨花南路、玉兰路、郁金香路、紫荆花路、花神大道、安德门大街等多条道路行道树种的调查分析（见表3），热害指数＞0.5的有银杏、红花槭（北美红枫）、红运玉兰、马褂木、乐昌含笑、二乔玉兰、广玉兰等7个树种，白玉兰的热害指数为0.4，栾树、香樟、悬铃木、雪松和女贞的热害指数＜0.4。

综合各地区的调查结果表明，大多数乔木树种对高温的适应能力较强，受高温热害的危害程度较轻，大多仅为1～3级伤害，但不同树种之间耐热性存在明显的差异。

表3 南京市雨花台区常见行道树种（乔木）耐热性比较

（1）针叶树种：调查发现，雪松、马尾松、火炬松、湿地松、五针松、柳杉、圆柏、侧柏、落羽杉和池杉等耐热性强，受害等级仅为1～2级；水杉和中山杉的受害较严重，水杉普遍出现整株叶片枯黄和脱落现象，宁杭高速二期溧水段2侧的中山杉，也出现大量落叶和枯梢现象，受害等级在3～4级。在苏南丘陵山区一些立地条件较差的山坡岗地生长的杉木，由于本身长势较弱，抗热性差，出现大量枯死植株。此外，在张家港梁丰生态园、常熟虞山等地调查发现，日本扁柏、香柏、秃杉等一些引种多年的外来树种，受今年夏季极端高温天气影响，也出现大量死亡现象。

（2）常绿阔叶树种：常绿阔叶树种中，香樟、女贞和枇杷的耐热性最强，基本无受害症状。广玉兰、深山含笑、木莲、杜英等出现明显的叶片灼伤枯叶现象，部分植株出现枯梢症状。乐昌含笑的耐高温和耐热性最差，在苏州、常熟、张家港等地，乐昌含笑大树的枯死率达50%～60%。常熟尚湖公园于20世纪90年代初引种的乐昌含笑，胸径30 cm、树高10 m以上大树出现多株枯死。南京地区引种的乐昌含笑枯死率为20%～30%。

（3）落叶阔叶树种：据对各地区行道树、公园绿地等调查，银杏的耐热性较差，尤其是移植时间较短（3～5 a）的银杏，枯叶、落叶现象十分严重。木兰科的马褂木、二乔玉兰和白玉兰等耐热性也较差，在高温胁迫下叶片大量枯黄脱落。白玉兰和二乔玉兰受高温胁迫后在9月初还普遍出现2度开花现象。在江阴君山、常熟虞山土层较瘠薄的山坡立地生长的刺槐，高温期间出现整片林分叶子枯黄脱落现象，但高温过后可以迅速萌发新叶。杨树和法桐在高温胁迫下，落叶现象也较严重，而榉树、朴树、栾树、合欢、喜树、枫杨、枫香树、青桐、乌桕等乡土树种的受害症状不明显。

2.3.3 不同花灌木树种的耐热性 据对南京市雨花区道路绿化中应用的28种花灌木树种的调查结果（见表4），受害等级较高的树种有珊瑚树，平均受害等级4～5级；其次是红枫、樱花等5个树种，平均受害等级4级以上；垂丝海棠、毛鹃等9个树种的平均受害级为3级；红叶石楠、西府海棠、红花檵木、瓜子黄杨、紫薇、桂花等树种的平均受害等级为1～2级，仅为轻微受害或基本没受害。另从表5可看出，在生长环境条件较差的高速公路服务区广场，种植于同一花池内的4种花灌木植物，耐热性强弱依次为海桐＞金叶女贞＞毛鹃＞金边大叶黄杨。

表4 南京市雨花区道路绿化中不同花灌木树种耐热性比较

表5 同一花池内4种花灌木植物的耐热性差异

综合各地区的调查结果表明，花灌木树种受高温热害的程度普遍高于乔木树种，且不同树种之间的耐热性有很大差异。在常绿花灌木中，珊瑚树、毛鹃和金边黄杨耐热性最差，在苏州、宜兴、张家港市等很多地区出现大面积整片枯死现象，受害等级为4～5级；其次为八角金盘、桃叶珊瑚、狭叶十大功劳、金叶女贞、含笑、龟甲冬青以及茶树等，表现为大量叶子枯焦或新梢枯死，受害等级为3～4级；小叶黄杨、菲白竹、云南黄馨、金丝桃、六道木、山茶、茶梅、桂花等有部分叶片灼伤枯死，受害等级仅为2～3级；红叶石楠、红花继木、海桐、栀子花、夹竹桃和蜀桧等耐热性最强，基本无热害症状出现。

在落叶花灌木中，受害症状表现较严重的树种有樱花、红枫、海棠、梅花、紫叶李、桃树、木绣球、连翘、牡丹、月季等树种，出现大面积的叶片枯焦现象，受害等级为3～4级；紫薇、紫荆、木槿等树种的耐热性较强，基本无热害症状出现。

2.4 不同栽培条件对林木受高温热害的影响

2.4.1 不同栽植时间的林木受害差异 调查发现，栽植时间长短对林木的耐热性有很大的差异，一些移植时间较短的大树，由于根系尚未完全恢复，树木的抗逆性差，易产生高温热害。如对靖江市道路绿化调查，2012年春栽植的广玉兰，受害等级普遍在3级以上，死亡率高达20%以上；而2010年春栽植的广玉兰受害程度普遍为1～2级，基本上无整株死亡现象。又如南京市玉兰路、郁金香路上最近2～4 a种植的银杏，受害等级普遍在3～4级；而种植10 a以上的银杏，枝繁叶茂，基本无受害症状。

2.4.2 不同地点、栽培立地的林木受害差异

（1）不同地区的林木受害差异。据调查，由于不同地区的极端高温值和持续时间不同，林木的受害情况也有很大的差异。例如，张家港市的极端最高气温为41.2℃，40℃以上高温日达5 d，林木受高温热害的灾情较重，城市绿化中的珊瑚树、毛鹃、大叶黄杨等大量枯死；而与张家港市相距仅30 km左右的常熟市，极端最高气温为40.2℃，40℃以上高温日仅1 d，林木的受害程度明显较轻，没有出现毛鹃、大叶黄杨等大面积枯死现象（见表6）。又如苏州市的极端最高气温为41.0℃，37℃以上高温日达32 d，乐昌含笑的枯死率50%以上；而南京市的极端最高气温为40.1℃，37℃以上高温日达15 d，乐昌含笑的枯死率就相对较低，为20%～30%。因此，可以认为珊瑚树、毛鹃、大叶黄杨、乐昌含笑等树种在气温连续超过41℃时，可能已达到其耐热的极限值。

表6 不同地区的花灌木树种受高温热害情况比较

（2）不同栽培条件的林木受害差异。据调查，不同的栽培立地条件下林木受高温热害的差异明显。道路绿化的林木受害比较严重，而在公园绿地、苗圃地等林木受害程度相对较轻。在气温达到40℃时，公路柏油路面的温度一般在60℃以上，加上汽车尾气等影响，道路绿化带尤其是中央分隔带的林木更容易遭受高温热害。立地条件差、土层浅薄的地块，林木也容易受高温危害。如在沪宁高速、宁杭高速公路一些桥梁路段的中央分隔带上往年生长正常的蜀桧，受高温胁迫出现成片枯死现象。在常熟虞山公园，在上山路2侧土层瘠薄的山地生长的含笑、山茶等出现大量枯死。

3 小结与讨论

（1）树木对高温胁迫的抗性。本次调查结果表明，大多数树木对自然高温胁迫有很强的适应能力，虽然一些树种在长期的高温胁迫下会出现叶片枯黄、落叶、焦叶、枯梢等症状，但随着高温胁迫的解除，会逐渐萌发新叶和新梢，恢复生长。但对于一些移栽时间较短的树木、或立地条件差、生长衰弱的树木，由于树木本身的抗逆性差，受长期的高温胁迫时容易造成树木的死亡。

（2）树种的耐热性差异。综合各地区的调查结果，在乔木树种中，乐昌含笑、台湾杉、香柏等几个外来树种的耐热性最差，在遭遇日最高气温连续超过40℃的天气时，会出现成片枯死现象，不宜大量引种推广。银杏、水杉、马褂木、白玉兰、广玉兰和二乔玉兰等树种在遭遇连续40℃以上天气的高温天气时，落叶、枯梢等热害症状明显，但一般不会引起枯死，高温胁迫解除后会逐渐萌发新叶，恢复生长。在花灌木树种中，珊瑚树、毛鹃、大叶黄杨是目前园林绿化中最常用的植物之一，但经这次极端高温灾害考验表明，这几个树种的耐热性很差，日最高气温连续超过40℃时，会出现成片枯死，今后应审慎应用；樱花、海棠、红枫等花灌木的抗热性较差，遇高温时焦叶、落叶现象明显，在应用时应注意立地环境的选择；红叶石楠、红花檵木、海桐、夹竹桃、紫薇等表现出很强的耐热、耐高温能力，适合在园林绿化中大量推广应用。

（3）加强林木抗热性的研究。目前有关植物耐热性的研究主要集中在农作物和园艺植物方面，对林木的耐热性研究相对较少［2－4］。随着温室气体排放增加和全球气候变暖，引发的极端高温灾害性天气会频繁发生，城市化导致的热岛效应，将使局部地区的异常高温热害、干旱等不断加剧，如果绿化树种选择不当，在遭遇极端高温灾害天气时，可能会将几十年的绿化成果毁于一旦。因此，应加强林木耐热性的研究，分析研究不同树种的耐热、耐高温特性，为城乡绿化树种选择提供科学依据。

［1］ 王 涛，田雪瑶，谢寅峰，等.植物耐热性研究进展［J］.云南农业大学学报，2013，28（5）：719-726.

［2］ 张志忠，黄碧琦，吕柳新.蔬菜作物的高温伤害及其耐热性研究进展［J］.福建农林大学学报，2001，31（2）：203-207.

［3］ 张乐华，孙宝腾，周 广，等.高温胁迫下五种杜鹃花属植物的生理变化及其耐热性比较［J］.广西植物，2011，31（5）：651-658.

［4］ 胡永红，张启翔，封培波.宿根花卉抗寒、耐热鉴定研究［J］.中国园林，2004（6）：75-77.

S716.2

A

10.3969／j.issn.1001－7380.2014.01.003

1001－7380（2014）01－0011－06

2013-12-20

国家“十二五”科技支撑计划专题“城镇地区水岸景观防护林构建技术研究（2011BAD38B0305）；江苏省林业三新工程项目“丘陵山区健康森林经营技术示范推广”（LYSX［2012］06）研究内容之一

陈庆生（1963－），男，江苏溧阳人，推广研究员，从事林业科技管理等工作。