台风对博白林场不同树种的危害及其与林分因子的关系

陈恒，莫世琴，施国政，冯光秒

(1.广西国有博白林场，广西 玉林 537600；2.海南省尖峰岭林业局，海南 乐东 572542；3.中国林业科学研究院热带林业研究所试验站，海南 乐东 572542)

台风是我国东南沿海地区主要自然灾害[1]，是该地区森林生态系统的重要干扰因子。据统计，平均每年有多达 7 个台风或热带气旋在我国东南沿海省区登陆[2,3]。因此，研究不同生长特性的树种台风受灾情况及其规律，对于选择抗台风树种、采取科学的营林措施实现防灾减灾以及灾后恢复重建具有重要意义。金志凤等[4]对浙江省台风的成灾规律以及等级的评估进行了研究；洪亦丰等[5]、林武星[6]、许秀玉等[7]对不同地区的沿海防护林台风受灾情况及发生规律，以及对当地主要造林树种抗风性的评估和抗风树种的选择进行了研究；陈少雄等[8]、陈士银[9]对木麻黄(Casuarinaequisetifolia)、桉树(Eucalyptussp.)不同株行距配置对林分抗风防风效果的影响进行了研究。然而，同样作为台风频发地区，关于台风对桂东南地区不同树种受害规律研究较少。

2015年10月，博白林场受第22号超强台风“彩虹”袭击，受灾情况极其严重。为了掌握台风对博白林场内各树种危害情况及其规律，对辖区内不同形态特征、特性和不同林分位置的主要树种的台风灾害情况进行了调查，以期揭示台风对不同树种受害规律及其与林分的关系，为科学营造商品林、减少台风危害提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

博白林场位于广西东南部的博白县境内，位于21°39′—22°30′ N，109°38′—110°17′ E。海拔811～68 m，呈低山、丘陵、台地交错分布，主要以丘陵为主。属北热带向南亚热带过渡的季风气候，光热丰富，雨量充沛，雨热同季，气候温和。年平均气温21.9 ℃，最低月平均气温13.4 ℃(1月)，最高月平均气温28 ℃(7月)，全年积温80 819 ℃。年平均降雨量1 756.2 mm，年平均日照1 778.3 h。土壤以赤红壤为主,质地为中壤土至轻黏土，保水保肥尚好。成土母岩以砂岩为最多，硅质岩次之，局部还有岩浆岩和第四纪红土。土壤以中、厚土层为主，两者占全场面积80%以上，排水良好、肥力中等。

博白林场始建于1962年。目前天然林木残存不多，主要以人工林为主，主要有桉树、松树、杉树、火力楠等珍贵树种、荷木等阔叶树、八角等经济树种和扁桃等绿化树种。

台风 “彩虹”为近年来登陆博白县最强的热带气旋之一。其于2015年10月4日正面袭击博白县，中心经过的风力12级，最大阵风可达13级，造成博白县境内狂风暴雨，对林木影响严重。

1.2 调查方法

为了评估台风 “彩虹”对不同树种的为害情况和相关影响因子，分别调查了包括林内、林缘、林窗以及开阔地等不同林分位置的多种树木受害情况，其中林缘分迎风面和背风面分开调查。分别记录树木在林分中的位置、生长指标(树高、胸径、枝下高、冠幅)、受损部位和程度。受害等级按照表1的标准划分。

1.3 数据处理

本文采用平均受害等级(D)、受害指数(DI)两个指标来评价树木的受害情况，采用受害率(DP)分析不同的受害等级的树木比例。其中，平均受害级是根据林木不同受害等级所占权重计算其加权平均值；受害指数表征林木受害程度，指数越大表明林木受害越重；受害率为受害林木占总数的百分比。相关计算公式如下：

D= ∑[(Dn/N) ×K]

DI= ∑[(Dn×K) /(N×Kmax) ]

其中Dn为某受害级株数，N为总株数，K为代表受害等级值，DI为受害指数，Kmax为受灾最重代表等级值。

数据收集和基本处理采用Microsoft Excel 2010完成，应用spss16.0进行单因素方差分析和Duncan多重比较分析。

表1 树木受害等级划分标准

表2 不同树种的受害情况

2 结果与分析

2.1 不同树种的受害情况

台风过境后不同树种的受害情况见表2。松树、杉木、鱼尾葵等12个树种没有受害(0级)，而速生桉树、柚木等4个树种受害最重，出现了折干、倒伏、翻兜等现象(5级)，直接影响后期的恢复和存活；其他如八角、火力楠等23个树种都存在不同程度受害(1～4级)，发生了大小侧枝折断和主干弯曲现象，一定程度上影响了树木的生长。

2.2 树种类型与受害情况间的关系

如表3所示，在调查的168株树木中，有97株受害，受害率达57.74%，平均受害等级为1.93，受害指数为0.38。比较阔叶树种和针叶树种受害情况发现，两者之间存在极显著差异(P<0.01)。24株针叶树均未受害，而阔叶树受害率达67.36%，其平均受害等级和受害指数分别为2.42和0.48。

表3 不同类型树种受害情况

2.3 生长状况与受害情况间的关系

方差分析的结果显示不同受害等级间，调查树木的胸径、树高、枝下高和冠幅均差异显著(P<0.05)。然而，进一步多重比较的结果显示，不同等级间各生长指标以差异不显著为主(详见表4)。尽管如此，不同受害等级间，树木的生长情况也存在一定的变化规律。随着受害等级的提高，调查树木的胸径呈现先增加后减小的趋势，其第5级为最小值30.40±3.23 cm，第3级为最大值58.50±12.91 cm。与胸径不同，随着受害等级的增加，树高和冠幅均总体上呈现逐渐增加的趋势。也就是说，受害等级越高，其树高和冠幅越大，其最大值分别为23.60±2.40 m和15.92±1.58 m2。尽管枝下高总体变化比较复杂，但是受害等级的第4级和第5级却具有相对较大的枝下高，其值分别为15.75±5.69和13.40±0.75。

表4 不同受害情况树木生长特征(平均值±标准误)

注：处理间的Duncan多重比较结果，字母不同表示差异显著(P<0.05)

2.4 林分位置与受害情况间的关系

调查发现，位于林分不同位置的树木，其受害情况存在显著差异(P<0.05)。如表5所示，从不同受害等级的树木比例来看，位于林内树木受害程度明显低于位于林窗和开阔地的树木。在林内，有58.33%的树木没有受害(0级)，不存在第5级的树木；在林窗内，2级受害的树木最多(占总数的42.86%)，5级受害的树木次之(占28.56%)，有14.29%的树木没有受害；在开阔地，没有受害的树木占总数的42.86%，5级受害的树木同样占42.86%。从平均受害等级和受害指数所反映的受害程度看，位于林内树木亦明显低于林窗和开阔地的树木。此外，调查还发现位于林缘迎风面的树木受害程度明显高于林缘背风面。位于林缘迎风面的树木大于3级受害的比例高达65%，其中5级受害的占全部调查树木的50%；而林分背风面的树木受害等级全部在3级以下。同样位于林缘迎风面的树木受害程度也明显高于林分内的树木。

表5 林分不同位置树木受害情况

3 结论与讨论

通过对39个树种168株树木的调查发现，不同树种受害情况存在较大差异。湿地松、湿加松、南亚松、火炬松、马尾松、加勒比松、杉木、柳杉、南洋杉、假槟榔、鱼尾葵、小叶榕等12个树种几乎没有受害，而柚木、尾叶桉、尾巨桉、巨尾桉等4个树种受害较严重。总体而言，针叶树种受害明显轻于阔叶树种，这与洪亦丰等[5]的研究结果相同。

树木的形态特征也是决定其风害情况的关键因子。李秀芬等[10,11]树木的抗风性能与其树高、尖削度、树冠特征密切相关。洪亦丰等[5]在调查2010年第1013号台风“鲇鱼”过境后闽东防护林受害情况中发现，树木受害程度与树高、树冠面积、树冠相对高度呈正相关，而与树干尖削度呈负相关。本研究也取得了与之类似的结果，发现胸径较小、树高较高、枝下高较大、冠幅较大的树木受害越严重，说明此类树木抗风能力较弱。

树木的抗风能力亦与其在林分中的位置和林分的疏密程度相关[12]。处于林内的树木受害较轻，而处于林窗和开阔地的树木受害较重。这是因为林分内树冠间相互重叠，被风面的压力被分散，个体受力较小；另外，适当的林分密度减小了树木的过度摇摆[12]。而位于林窗和开阔地的树木没有了相邻树木保护，使其独立面对台风的冲击，较大的风压力和过度摇摆造成较大的风害程度。林武星[6]在研究台风对闽南木麻黄防护林的影响时也发现了相似的结果，他发现相对较密的木麻黄林分风害程度较低。此外，本研究还发现林缘迎风面树木的受害情况远高于林缘背风面的树木。究其原因，笔者认为林缘迎风面树木具有和林窗以及开阔地树木相似的被风特征，其正面被风，同样因为过大的压力和过度摇摆造成了较重的风害。吴志华等[2]研究木麻黄的抗风性状也发现位于林分被风前缘的个体风害严重，与本研究结果相似。

综合上述，台风对树木的伤害程度与树木的生物学特性(如树龄、树木高度、树冠大小)、树木位置以及林分疏密度等因子密切相关，通过选择合适的树种，进行合理的种间配置和林分密度控制，能够有效降低台风对树木的伤害。