祁连山自然保护区森林风害及防治对策初步研究

第２４卷第３期　甘肃科技　Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖ　Ｚ．２４　Ｎｏ．３　Ｆｅｂ．　２００８　２００８年２月　祁连山自然保护区森林风害及防治对策初步研究　蔡生祥　，汪有奎。，杨正国　，袁　虹　，蒋志成。　（１．天祝县华隆林场．甘肃天祝７３３２０４￣２．祁连山自然保护区华隆保护站，甘肃天祝７３３２０４；　３．甘肃祁连山国家级自然保护区管理局。甘肃张掖７３４０００；　４．祁连山国家级自然保护区上房寺保护站，甘肃武威古城７３３０１１；５．张掖市林业调查规划队，甘肃张掖７３４０００）　摘要：概述了祁连山林区风的发生概况。调查了大风对祁连山区森林造成的危害，主要有风倒风折、幼树风干、种　实风吹早落和引发传播病虫害。总结经营管理经验，提出了防止或减弱森林风害的措施。　关键词：祁连山；森林风害；防治对策　中图分类号：Ｓ７１８．５０　风是自然界一种普遍存在的气候现象。风虽然　不是林木所必须的生活因子，但它可能引起温度、水　分状况的改变，因而影响到林木某些生理过程如蒸　很大，海拔较高的地方风速大，河川、沟谷、盆地风速　小。河西走廊西北部和一些高山（如乌鞘岭），年平　均风速４—５　１ＴＩ・Ｓ＿。，河西走廊中、东部在２　１ＴＩ・Ｓ　以上［引。　腾作用与光和作用等的变化。风对森林的演体具有　许多有益的作用，但是风也能传播林木病虫害，有时　还能对林木产生巨大的破坏作用。近年来，笔者对　祁连山区风对林木的危害进行了初步调查，现将结　果报道如下。　祁连山东端天祝山区一年中大风主要集中在３　～８月，约占年大风日数的７Ｏ　～８Ｏ　，其中尤以３　～５月大风更为集中，占年大风日数的３９　～５ｌ　。　大风日的风速一般为２１ｍ・Ｓ＿。。年最多大风天数　ｌｌ２　ｄ［３　。位于东段的祁连山冷龙岭的卡洼掌及其　１祁连山区风的发生概况　祁连山区位于中纬度西风带，属于大陆性气候　区，全区四季多风。冬季在蒙古高压的控制之下，太　平洋副热带高压比较弱小，冷空气由北直接南下，由　东延分支乌鞘岭、毛毛山、雷公山，是季风区和非季　风区的分界线，也是干旱区和半干旱区的分界线，气　候变化无常，春季多寒潮大风。４～６月间，由于北　方冷空气逐渐减弱，南来的暖湿气流向北推进，冷暖　空气时退时进，频繁活动，形成冷暖无常，晴阴不定，　风大雪猛的气候特征。松山一带春季大风日数占全　年大风日数的３７．４　，瞬间最大风速达２８ｍ・Ｓ一。　乌鞘岭一带大风日数占全年大风日数的４８．８　，曾　出现过３６　１ＴＩ・Ｓ　的极大风速。祁连山中段山丹马　场一带全年平均出现大风（６～ｌＯ级）６．３次。其中　３～６月偏多，平均为４次，占全年的６３　，其间尤以　４月为最，平均１．６次，占全年的２５　。ｌＯ月全月　无大风。场区大风多为西北风，其次是东南风Ｌ４］。　于受北方干冷空气的影响，冬季盛行偏北风，天气干　旱少雨。９月份以后，蒙古冷高压逐渐增强，至１月　份达到最强，其后又逐渐减弱。春季蒙古高压逐渐　衰退，太平洋副热带高压逐渐扩展，区域内可以频繁　出现低压槽，冷锋经过的频率较大，极易形成大风。　夏季主要是在大陆热低压和太平洋副热带高压的控　制范围之内，由于受到来自东南和西南方向的暖湿　气流的影响，再加之冷暖气团的交互作用，冷空气重　而契入暖空气下方，暖空气被抬升造成大气结构的　不稳定而产生降水；在降雨时常产生阵风。秋季９　月份之后，太平洋副热带高压衰退，蒙古高压增强南　此外，由于山地地形的影响形成地方风——山谷风　和峡谷风，有时形成的阵风会达到８级以上。　扩，往往形成秋高气爽的天气，西北风逐渐盛行，但　大风较少　。　２风对祁连山森林的危害　大风对祁连山区森林造成的危害主要有风倒风　折、幼树风干、种实风吹早落和引发和传播病虫害。　据河西地区气象站观测记载，河西年最多风向　大多为西风或西北风；风速和风向一样受地形影响　＊基金项目：本文属甘肃省科技攻关项目“祁连山水源涵养林恢复技术研究”（编号：２ＧＳ０６４－－Ａ４１一。Ｃ３一Ｏ２）内容。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３期　蔡生祥等：祁连山自然保护区森林风害及防治对策初步研究　１４３　２．１风倒风折　山区对林木危害最大的是大风引起的林木风　倒、风折。根据调查，超过１０ｍ・Ｓ．１的大风，对树木　有破坏作用，１３～１６　ｍ・Ｓ－１的风速，使每ｍ２树冠　表面受到１５￣２０ｋｇ的压力Ｌ５］。强风作用下，根系生　长浅的树种和生长在季节性冻土上的云杉，能被连　根吹倒，这种现象称为风倒。感染病虫害、生长衰　弱、老龄过熟林木，能被强风吹折树干，称为风折。　如地上１０ｍ高处最大风速为２０　ｍ・Ｓ－１时，抗风性　弱的森林发生点状被害。如风速超过３０　ｍ・Ｓ　时，即使是抗风性强的森林也会发生团状被害。平　均风速相同时，瞬间风速越大、持续时间越长，被害　越重。暴风雨雪同时发生时受害更重。　林木风倒、风折与地形关系密切，有些地形部位　会使风速加强，易发生风倒风折的地形部位和立地　一般在岭顶、山坡上坡和山肩、主山脊的缺口或马鞍　形的鞍底，峡谷或林中风道，林缘或采伐迹地边缘。　如在夏玛林区调查，风灾一般发生在山顶或山脊迎　风面。生长在山项或山脊迎风面的树木受到大风袭　击时，作为外围屏障的林缘林木，受到的风力最大，　大风形成强大涡旋，树与树之间发生相互碰撞，并强　烈摇摆，致使部分林木腰折、断梢、甚至连根拔起。　由于降水和温度的关系，青海云杉多分布在阴坡、半　阴坡，并呈带状分布。　从树种来看，云杉树干高大，分布区的年降水量３００　￣５００ｍｍ之间，年蒸发量在８ＯＯ￣Ｉ　６ＯＯ　ＩＴｎＴＩ之间，年平均　温度为一ｏ．７～２℃，最冷月平均气一１１～一１４℃，温绝　对最低气温一３２℃，冻土层深２．１６ｍ。其分布区内　永冻层或季节冻层广泛存在，阻碍降水渗透，同时使　得植物根系下伸困难，造成云杉为浅根性树种，木材　材质脆，树冠一年四季枝叶茂密，抗风能力最弱，遇　到大风，林缘和陡坡地段的林木极易倒伏。而分布　于浅山区或阳坡的山杨、桦木和祁连圆柏，根系较　深，木材材质较云杉坚硬，抗风能力较强，不易发生　风倒风折。受损树木大多为砍伤木、枯立木、火烧木　等有缺陷的林木。祁连山林区山高林密，林木发生　风倒风折的次数频繁，尤其进入１９８０ｓ以来，沙尘暴　次数相对增加。每次刮风之后，林内总有一些树木　被刮翻、折断。虽说一次风不会造成大面积树木受　灾，但每年风灾频繁，造成的损失累计起来也很大。　２００３年２月１９日，夏玛林区遭受了大风袭击，风力　约在７级至１０级，风势凶猛，持续时间长达７　ｈ多，　使山脊处林木严重受灾。据调查，造成风害的树木　一般为刮折树梢或连根拔起倒下，山脊处的树木一　般均为拦腰折断。这次风害涉及３０个林班１１０个　小班，受灾林木共８０４株，蓄积１１０．３　ｍ。。　风倒风折对森林的不利影响主要有三方面，一　是使林分结构遭到　破坏；二是倒木或被风吹折的林　木容易吸引小蠹虫、天牛、树蜂等木质部和韧皮部害　虫寄生，严重时会侵害健康木，引起整个林分发生虫　害；三是如果林分中倒木或被风吹折的林木梢头、树　枝过多，林内可染物数量增加，使森林火险等级升　高，急剧增加了森林火灾隐患。但是，风倒风折对森　林的演替也具有非常有益的作用。老龄大树倒折是　森林内部干扰的主要形式，风倒风折加剧了这一过　程，这是原始林木死亡和形成林窗的主要原因。林　窗形成后，会发生一系列植被的更新演变，加快了促　进衰老林分的更新。　２．２幼树风干　冬季和早春的大风，易使树木幼树枝梢干枯死　亡。这种现象多发生在浅山区的苗圃和新造林地。　如果秋季降雨或灌水较多，苗木或幼树生长过旺，枝　条没有很好地木质化而含水率过高，容易被冬季寒　风吹干。祁连山区冬季冻土层较厚，早春季节，当地　温还没有回升，而气温回升较快时，树木地上部分已　经开始萌动，但是植物根系还不能从土壤有效吸收　水分，这时春季的旱风更容易将新梢嫩枝水分吹干，　使幼苗产生生理干旱现象而死亡。　２．３种实风吹早落　’　由于大风吹动，使林木枝条和种实间相互碰撞，　常使一些种实受猛烈撞击后凋落。如果风力过大或　经常遭受大袭击，将会降低种子园和母树林的产种　量。这种情况在种实体积较大的针叶树如青海云杉　和祁连圆柏的种子园和母树林中影响较大。据在青　海云杉母树林中调查，因风吹等碰撞造成的球果早　落数量占球果总数的０．２７　～２．９４　，受病虫危害　的球果更易被风吹碰撞凋落［６］。　２．４引发和传播病虫害　在风口地带生长的树木常出现偏冠和偏心现　象。偏冠会给树木整形修剪带来困难，影响树木功　能作用的发挥；偏心的树易遭受冻害和日灼，影响树　木正常发育。强风能使气孔关闭，影响光合作用的　正常进行。在干旱年份，风力过大，树木蒸腾作用过　强，失水过多，会产生萎蔫和干枯现象。如果发生连　年干旱强风现象，还会引发大面积林木生理型黄花　病。如青海云杉林在１９９１～１９９３ａ、１９９５～１９９８ａ、　１９９９￣２００１ａ，发生３次大面积黄花病，平均每年发　生面积达１００００ｈｍ　，２００ｌａ发生面积达到　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｌ４４　甘肃科技　第２４卷　４０００Ｏｈｍ　。风力较大的前山林区普遍轻度发生，干　旱少雨的西段林区发病较重。发病林木全株针叶色　泽较健康林分针叶颜色发黄，部分２ａ生以上针叶在　春季时转为淡黄色，到夏秋后逐渐变为锈褐色，经风　吹拂或摇动即从枝条上脱落，病叶上无病菌子实体。　感病林木枝条含水率明显低于健康林木。感病株率　达１００％，针叶平均感病率ｌ７　，严重地段达４Ｏ％。　３林木风害的防治措施　一般来说，在风力不大时，风对林木有利。大多　数乔灌木树种是风媒植物，必需靠风力传播花粉才　能完成受粉。风的强大力量能把林木的种子和果实　传播到很远的距离，帮助林木扩大分布范围。风可　吹走叶面周围因蒸腾作用放出的水汽，带来较为干　风是许多林木病原菌和害虫传播、迁移的动力。　大部分真菌和许多小型昆虫主要靠风力来扩散和迁　燥的空气，可以促进蒸腾作用，有利于枝叶的放热降　温，使根的吸收能力加强。同时，它还能将林木周围　移。一般，疏林和风口上的树木容易遭受病虫危害，　而郁闭林分内和地形平缓地带的林分较少发生病虫　危害。在疏林和风口处病原菌和害虫更容易借助风　力传播。如青海云杉叶锈病的病原菌祁连金锈菌　（Ｃｈｒｙｓｏｍｙｘａ　ｑｉｌｉａｎｅｎｓｉｓ　Ｗａｎｇ，Ｗｕｅｔ　Ｌｉ）成熟的孢　子靠风力传播在青海杜鹃（Ｐｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ　ｐｒｚｅｗａｌ－　ｓｋｉｉ　Ｍａｘｉｍ）和青海云杉之间转主寄生。云杉球果　叶锈病的病原菌云杉稠李痂锈菌［Ｔｈｅｋｏ　ｐｓｏｒａ　ａｒｅ—　ｏｌａｔａ（Ｆｒ．）Ｍａｇｎ］成熟的孢子也是靠风力传播。　锈病孢子成熟后，遇到速度为０．４　ｍ・ｓ　气流时，　就会飞散。　当风力强时，锈菌孢子可被吹上ｌ　ＯＯ～　５　０００　ｍ高空，飘到几百公里以外。风影响蒸发、湿　度及虫体的热量和水分平衡，更影响害虫的迁移与　扩散。鳞翅目幼虫可吐丝下垂，随风飘散。一些无　翅害虫，常附于落叶碎片随气流升到高空，传至远　方；粘虫、稻纵卷叶螟、褐稻虱等，有长距离迁飞习　性；晚秋，随偏北气流由北向南回迁。它与季风进退　基本一致，并常随锋面天气系统移动。蚜虫在生境　恶化时，常出现大量有翅型成虫，以便迁飞或扩散到　新的生境繁殖后代。由于蚜虫体小而轻，翅面相对　较大，所以在有一定风力的情况下，当它一脱离寄主　而起飞时，常会被上升气流带到上空，并在高空顺风　漂流，作长距离迁飞。如当前严重危害祁连山区落　叶松林的虫害主要为落叶松球蚜（Ａｄｅｌｇｅｓ　ｌａｒｉｃｉｓ　Ｖａｌｌｏｔ）是借助气流从其它林区传播而来。最初是　于１９７８　ａ在天祝县的古城保护站天堂寺、车路湾等　地发生危害，之后危害面积和危害程度不断加重。　华隆保护站的红崖子更新地４０　ｈｍ　华北落叶树林，　ｌ９９ｌａ时只发现有虫，１９９２ａ轻度发生，ｌ９９３ａ已全　部成灾。目前已广泛分布与祁连山区有落叶松栽培　的所有保护站，并严重发生危害，对祁连山区落叶松　人工林构成最大威胁。　含二氧化碳较少的空气吹走，带来含二氧化碳较多　的空气，在一定程度上促进了同化作用。但是，风速　超过ｌＯｍ・Ｓ　的大风，能对林木产生强烈的破坏作　用。因此，在森林经营管理中应注意预防大风的危　害，当发生风灾时应及时采取必要的措施，消除或减　轻风灾造成的不良影响，　防止或减弱森林风害的措施有：（１）在种植设计　时要注意在风口、风道等易遭受风害的地方挑选抗　风树种，适当密植，采用低干矮冠整形。（２）在种子　园、母树林周围要用抗风力强的高大乔木树种营造　防风林缘；（３）避免进行强度较大的间伐；（４）对幼林　经常进行弱度抚育；正确地确定主伐方式和合理地　规划伐区等。（５）加强封山育林，促进幼林、疏林和　残次林分尽快郁闭成林，增强林分对风灾和病虫害　的整体抵抗能力；（６）及时清理风倒木、枯立木和病　虫危害濒死木，保持林分合理的卫生状况，减轻火灾　隐患，预防蛀干害虫发生危害，尽快恢复森林的合理　结构，保持森林健康生长　ｊ。　参考文献：　［１　李世明，程国栋，李元红等．河西走廊水资源合理利用　与生态环境保护ＦＭｊ．郑州：黄河水利出版社，２００２：５　—７．　［２ｊ甘肃省地方史编篡委员会．甘肃省志・气象志　Ｍ］．　兰州：甘肃人民出版社．１９９２：９７—１０４．　３　武威地区农业区划办公室．甘肃省武威地区林业资源　调查及区划报告［Ｒ］．１９８７：８．　［４２　山丹军马场志编篡委员会．山丹军马场志［Ｒ　．１９９５：　ｌ２６一ｌ２７．　５　李景文．森林生态学ＥＭ］．北京．中国林业出版社，　２００ｌ：ｌ３４一ｌ４１．　２６－伏文斌，袁虹，张元山，等．青海云杉球果生命表研究　＿Ｊ　．北京林业大学学报．２０００，２２（５）：７１—７７．　：７ｊ　沈匡舫．瑞士、奥地利的山地森林经营和我国的天然　林保护　ＣＤ　ｊ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｉａｎｂａｏ．ｎｅｔ／ｌｄｌｔ／ｌｄｌｔ—　Ｏ５．ｈｔｍ．２００５—２一】３．