甘肃太子山国家级自然保护区春夏大雪林木灾情调查分析
2016-03-10柳文斌高生财马兴国甘肃太子山国家级自然保护区管理局甘肃康乐731505
柳文斌,高生财,马兴国(甘肃太子山国家级自然保护区管理局,甘肃 康乐 731505)
甘肃太子山国家级自然保护区春夏大雪林木灾情调查分析
柳文斌,高生财,马兴国
(甘肃太子山国家级自然保护区管理局,甘肃 康乐 731505)
2016年4月14日和5月13晚间大雪,造成甘肃太子山国家级自然保护区林木受灾。调查结果表明,中林地受灾面积2 768.7 hm2;活立木弯曲、劈裂、折断和倾倒共计609 820株;受灾程度随树种、林种、林分密度、林地土层厚度、立木感染病虫害情况而异。进而分析了晚春夏初降雪致灾的机制,提出保护区今后工作的建议。
晚春夏初降雪;林木灾情;致灾机制
2016年4月14日和5月13晚间,甘肃太子山国家级自然保护区(以下简称保护区)及周边地区2次突降大雪,12 h降雪厚度达13 cm以上。雪后观察,保护区内林木普遍受灾,损失惨重,弯曲、劈裂、折断、倾倒,满目疮痍。为此,太子甘肃山国家级自然保护区管理局(以下简称管理局)组织人力、物力进行了灾情调查,现将结果报告如下。
1 基本情况
保护区位于甘肃省中南部,临夏回族自治州和甘南藏族自治州之间,总面积84 700 hm2,是一条由东南向两北延伸的狭长形。从自然地理来说,保护区处在青藏高原向黄土高原的过渡地带,群峰耸列,河谷纵横,海拔高低悬殊,在2 200~4 636 m之间,属温带大陆性季风气候,年降水量近800 mm。气候变化大,具有夏凉夏短、冬冷冬长、春季回暖慢、秋季降温快、冬干秋湿的特点,春末夏初降雪很常见。保护区林木资源方面,以天然次生林为主,桦树、山杨为优势树种,浅山低海拔区有落叶松、油松、云杉大面积人工林分布。据最新森林资源规划设计调查显示,保护区有林地面积13 800 hm2,其中针叶林面积3 749.5 hm2,阔叶林面积10 050.5 hm2。
2 调查方法
采用雪灾林木损失调查和森林资源连续清查相结合的方式[1]。雪灾林木损失调查属于全面调查,由管理局组织林业技术人员,按预定的线路逐条沟系、逐片有林地踏查,目测估算出林木受灾面积、株数。森林资源连续清查以专项调查为手段,由管理局林业调查队承担任务,以布设在保护区内的119个固定样地中19个有林地样地为对象,结合每木检尺调查林木受灾损失程度、不同树种受灾表现进行详细调查,形成具体的调查图表和统计资料。在2种调查方法中,制定了统一的判定标准,树木枝叶干枯、根部拔起裸露为致死;树梢(树的枝条上远离树干的一端)、树枝(较大侧枝)倒垂且枝叉处劈裂为劈裂;树木整个身子向下歪斜30°以上为弯曲;树梢以下主干折断为断折;树木倒伏、根部裸露为倾倒。
3 结果与分析
3.1 调查结果
经调查结果汇总统计,2次雪灾中林地受灾面积2 768.7 hm2,占有林地面积的20.1%;共计造成609 820株树木弯曲、劈裂、折断和倾倒,其中致死占80%;剩余20%存活,但仅仅维持生命,长势趋弱。
现场观察结合调查数据分析表明,在2次雪灾中,林木受灾程度与树种、林分结构、林分密度,以及林地土层厚度紧密相关。
1)主要树种受灾情况。人工针叶林中以落叶松受灾最重,受灾林木多表现为断折、劈裂、倾倒等,该树种属于浅根性速生树种,尖削度大,抗雪压能力较弱;油松受灾情况次之,受灾林木多表现为劈裂、倾倒,该树种为浅根性,冠幅大,主干弯曲,具有一定的抗雪压能力;云杉受灾程度最轻,受灾林木多表现为劈裂,该树种树干高大通直,材质略轻柔,结构细致,冠幅圆满,抗雪压能力较强。人工阔叶林中仅有杨树受灾,受灾林木大多表现为劈裂、断折,主要为遭受锈病、烂皮病及蛀干害虫侵害的病弱木。天然林中桦树受灾最重,成片弯曲、断折、倾倒,该处林地土层浅薄,是其主要原因。
2)不同结构、密度的林分受灾情况。纯林比混交林受灾重;同龄林、单层林比异龄林、复层林受灾重。林分密度越大,受灾越重。以槐山子苗圃针叶林为例,该处林分密度大,树冠间紧密相接,降雪全部拦截在树冠层,被压弯的树头相互倾轧,出现群倒、群折现象。
3.2 春夏大雪致灾机制分析
春末夏初的大雪,是不可忽视的灾害性极端天气。总结原因,降雪延迟到晚春是祸首,而作为受体,不同树种因生物学特性和立地因子的差异,受灾程度表现不一。在太子山林区气象灾害中,洪涝、干旱、霜冻低温等冷冻害、风雹、连阴雨和浓雾及沙尘暴都有发生,但均未造成过大的林木损失,其一,雪性变化。冬雪是干雪,疏松质轻。晚春夏初的雪是湿雪,俗称水雪,含水量高,粘性强,凝结形成树挂,密度大,质量重,滞留树梢时间长。因此,与冬雪相比,晚春夏初降雪过程中,树木负载过重。干雪和湿雪的形成是由降雪时的空气温度所决定的:雪花是由冰晶构成的,只有空气温度在0 ℃以下的时候,冰晶才不会融化,因为它是从高空降落下来的,有的雪花在降落的途中,气层的温度始终在0 ℃以下,这就使得它们能够以雪花的姿态,降落到地面而成为干雪;当气层的温度高于0 ℃时,它们就不得不变换雪花的姿态,融为水滴而降落,这就是雨;有的时候,高空的温度在0 ℃以下,但在接近地面时,却遇到一层不很厚的稍高于0 ℃的气层,雪花落入后还未来得及全部融化便落到地面了,于是就成为半融状态的湿雪了。其二,林木枝叶生长变化。春夏季节,树木进入生长旺期,枝叶繁盛,树冠不仅自身重量增大,而且更容易承载降落的湿雪,重量进一步增大,超过其承重极限便会造成枝干弯曲、断折,及至枝杈劈裂、全株倾倒。其三,树冠积雪运动形式变化。晚春夏初大雪过后,天气转阴,或再遇雨夹雪,气温回升慢,树冠雨雪滞留。刮风、剧烈声响会引发树冠积雪下坠,冲击力大,导致下方处于临界状态的侧枝从树枝杈处劈裂或枝干断折。其四,土壤冻融变化。冬季林地土壤冻结,林木根系与冻土结成整体,足以抵抗承雪立木的倾倒力矩。春季以后林地土壤融化,根系的结合力不足以抵抗承雪立木的倾倒力矩[2]。所以晚春夏初降雪容易造成浅根性或土层浅薄处立木的倾倒。其五,林木材质生长变化。晚春夏初,树木生长形成春材,春材组织细胞横切面大致为等径的多角形,导管粗大,细胞壁较薄,材质疏松;而秋材组织细胞在其放射方向呈扁平形,导管纤细,细胞壁较厚,材质致密。因此,春材比秋材脆弱,抗拉能力较秋材弱,容易造成枝杈处劈裂。
4 结论与建议
2016年晚春夏初2次大雪造成保护区林地受灾面积2 768.7 hm2,占有林地面积的20.1%;共计造成609 820株树木弯曲、劈裂、折断和倾倒,其中致死占80%。说明晚春以后降雪属于灾害性极端天气,不可忽视。晚春夏初雪灾中林木受损程度随树种、林种、林分密度、林地土层厚度、立木感染病虫害情况而异。在保护区以后的生态保护和林地建设等工作中,需要对此引起高度重视。在以往,人们常常关注冰雹、干旱、霜冻,经历这次晚春夏初2次大雪,使人们认识到,这类灾害性极端天气不仅带来巨大资源损失,也改变着林业人的习惯性思维,如何应对气象灾害、如何规避经济损失,将是未来探索一个重要议题。
采取科学合理的营林措施是消减雪灾损失的手段之一。雪灾是自然现象,一时无法消除,一定要把注意力集中到科学营林上来,在加强保护的同时注重质量,积极培育优良乡土树种,通过补植补造、抚育等措施改造次生林,发展针阔混交林,改善林木生长环境,增加健康度,提高对雪灾、病虫鼠害的抵御能力。在防范晚春夏初雪灾的同时,还要严防冻害、病虫害等次生灾害,以免灾害叠加带来更大损失。
致谢:本文得到了甘肃省林业科学院研究员王俊杰先生的大力指导,特此致谢!
[1] 柳文斌,段红梅. 太子山自然保护区生物多样性区系分析[J]. 甘肃林业科技,2008,33(4):20-23.
[2] 马和,张晓明,王俊杰. 秋季油松雪倒原因分析及其推论[J]. 甘肃林业科技,2014,39(4):76-80.
The Damage Investigation and Analysis of Forest in Gansu Taizishan National Nature Reserve by Snow Storm in Spring and Summer
LIU Wen-bin, GAO Sheng-cai, MA Xing-guo
(Gansu Taizishan National Nature Reserve Administration Bureau, Kangle Gansu 731505, China)
Heavy snow caused serious disasters of forest in Gansu Taizishan National Nature Reserve on the night of April 14 and May 13, 2016. Survey results indicate that the affected area 2 768.7 hm2in the woodland; bending, split, broken, and the dumping of trees a total of 609 820 plants; the affected degree according to the different tree species, forest category, stand density, soil layer thickness and infection diseases and insect pests. The article further analyzes the mechanism of snow hazard-affected in late spring and early summer, then puts forward suggestions for the reserves in the future work.
the snow in late spring and early summer; damage of forest; disaster mechanism
S761.3
A
10.3969/j.issn. 1006-0960.2016.02.013
1006-0960(2016)02-0037-03
2016-07-15
柳文斌(1972—),男,大专学历,林业工程师,主要从事保护区管理局宣传工作。