气候因子对林木枯死枯梢的影响

韩永增　高亚敏　周莉莉（.通辽市林业局，内蒙古　通辽　08000；.通辽市气象局，内蒙古　通辽　08000）

气候因子对林木枯死枯梢的影响

韩永增1高亚敏2周莉莉1
（1.通辽市林业局，内蒙古通辽028000；2.通辽市气象局，内蒙古通辽028000）

通过分析气候因子对林木枯死枯梢的影响，确定了水分因子是主导因子，其次为热量因子，光照因子影响最小，据此建立的多元线性回归方程能够较好地预测林木枯死枯梢的发生。

气候因子；林木枯死枯梢；影响

目前，对导致林木枯死枯梢的原因虽有多方面的报道［1-5］，但有关气候变化对其影响却未见到系统研究。对此，本研究对通辽市林木枯死枯梢情况进行了相关研究，以期找到影响林木枯死枯梢的主导气候因子，并建立回归方程，为预测林木枯死枯梢的发生提供科学依据。

1　研究区概况

研究区位于内蒙古自治区通辽市（42°15'～45°41'N，119°15'～123°43'E），地处科尔沁沙地腹地，是京津唐地区的北方生态屏障，生态区位十分重要。该地区属温带大陆性气候，春季干旱多风，夏季短促温热、降水集中，秋季凉爽，冬季长而寒冷。年平均风速3.9m/s，年平均气温6.6℃，年平均降水量373.6mm，年蒸发量1 774.2mm，全年无霜期105～228天。

2　研究方法

2.1林木枯死枯梢数据

采用现地调查与小班台账查阅相结合的方法对通辽市境内的林地逐一调查，并用GPS定位（采用北京54坐标系）。结果显示：通辽市枯死枯梢面积达21.07万hm2，共计1 039个小班，涉及8个旗县市区，9个树种（表1）。由图1可以看出：通辽市2004年以前枯死枯梢面积并不大，到2005年突然出现大面积枯死枯梢，2006年以后平均每年有近2万亩的森林出现枯死枯梢现象［1］。

表1　各旗县市区及不同树种林木枯死枯梢面积

图1　不同年度林木枯死枯梢面积

2.2气候因子数据

气候资料来源于通辽市国家级气象观测站，选择的气候因子有平均气温、极端最低气温、极端最高气温、平均最低气温、平均最高气温、平均地温、极端最低地温、极端最高地温、40cm地温、降水量、最大积雪深度、蒸发量、相对湿度及日照时数14个因子。

2.3统计方法

首先将各气候因子的数据以月为单位进行统计，得到逐月数据X（ym），其中X为气候因子，ym为出现枯死枯梢年度的月份。其次以年为单位进行统计，得到逐年数据X（y），其中X为气候因子，y为出现枯死枯梢的年份。最后将林木枯死枯梢数据与当年气候因子X（ym）、X（y），上年气候因子X（y'm）、X（y'），上两年气候因子X（y"m）、X（y"）进行相关性分析（y'=y-1，y"=y-2），选取显著相关的因子，并应用SPSS 19.0统计软件采用逐步回归法建立回归方程。

3　结果与分析

3.1气温对林木枯死枯梢的影响

选取的14个因子中有5个因子是气温因子，经统计分析（表2）可知：当年9月极端最低气温（EMiT（y9））、当年2月极端最高气温（EMaT（y2））和上年10月极端最高气温（EMaT（y'10））对林木枯死枯梢的影响最为显著，均达到显著水平，其中EMiT （y9）和EMaT（y'10）为正相关，EMaT（y2）为负相关。EMiT（y9）和EMaT（y'10）导致林木枯死枯梢主要体现为加剧了叶面的蒸腾作用，因没有得到充足的水分补充，最终导致叶面失水枯死。而EMaT（y2）则正好相反，气度越高，越有利于林木越冬，且减少了因冻害造成的林木枯死。

3.2地温对林木枯死枯梢的影响

选取的14个因子中有4个因子是地温因子，经统计分析（表2）可知：当年3月极端最低地温（EMiGT（y3））、当年6月极端最低地温（EMiGT（y6））和当年9月极端最低地温（EMiGT（y9））对林木枯死枯梢的影响最为显著，均达到极显著水平，其中EMiGT（y3）为负相关系，EMiGT（y6）和EMiGT（y9）为正相关。说明EMiGT（y3）越高，越有利于保护根系，减少因根系遭受冻害而造成的林木枯死；EMiGT（y6）和EMiGT（y9）则相反，地温越高越有利于土壤水分蒸发，导致林木因土壤含水量减少而出现枯死枯梢。

表2　气温、地温因子与林木枯死枯梢的相关性

3.3降水量对林木枯死枯梢的影响

选取的14个因子中有2个因子是降水因子，经统计分析（表3）可知：上年11月降水（Pre（y'11））对林木枯死枯梢影响是所有因子中最大的，相关系数达到0.778，达到极显著水平，表现为正相关。11月份正是大多数林木的落叶期，此时段的降水延缓了林木进入冬季休眠，如遇上低温天气，则极容易发生冰冻灾害，导致林木死亡。

3.4蒸发量对林木枯死枯梢的影响

经统计分析（表3）可知：当年11月蒸发量（Eva （y11））、上年2月蒸发量（Eva（y'2））、上年3月蒸发量（Eva（y'3））和上两年12月蒸发量（Eva（y"12））对林木枯死枯梢的影响显著，其中Eva（y11）和Eva（y'2）达到极显著水平，且均表现为正相关。其原因比较容易理解，蒸发量大，土壤含水量相对减少，且林木正处于越冬阶段，根系处于休眠状态，因不能及时补充林木蒸发失水，造成林木枯死枯梢。

3.5相对湿度对林木枯死枯梢的影响

经统计分析（表3）可知：只有当年11月相对湿度（RH（y11））与林木枯死枯梢关系显著，相关系数为-0.466，达到显著水平，表现为负相关。表明相对湿度越高，蒸发量相对减少，有利于林木水分保存，可减少林木枯死枯梢发生。

表3　水分因子与林木枯死枯梢的相关性

3.6日照时数对林木枯死枯梢的影响

经统计分析（表4）可知：上年度日照时数（SD （y'））、上年2月日照时数（SD（y'2））、上年6月日照时数（SD（y'6））、上两年6月日照时数（SD（y"6））和上两年11月日照时数（SD（y"11））对林木枯死枯梢有影响，其中SD（y"11）达到极显著水平，所有指标均表现为负相关。说明日照时数的增加会增加林木的能量储存，有利于抵御不良天气及病虫害，特别是SD（y'6）和SD（y"6），因为此时正是林木的生长旺季；此外还有SD（y"11）的长短，它影响着林木越冬能量的蓄积，日照越长，越有利于林木越冬。

表4　光照因子与林木枯死枯梢的相关性

3.7回归方程

应用SPSS 19.0统计软件，采用逐步回归法建立多元线性回归方程为

Y=1 235.296 712Pre（y'11）+791.186 273Eva（y'2）-335 6.596 208EMiGT（y3）-108 534.743 4

F=28.482，P=0.000

其中Y为林木枯死枯梢面积，Pre（y'11）为上年11月份降水量，Eva（y'2）为上年2月蒸发量，EMiGT（y3）为当年3月份极端最低地温。

从方程可以看出，Pre（y'11）每增加1mm，枯死枯梢面积将增加1 235.3亩；Eva（y'2）每增加1mm，枯死枯梢面积将增加791.2亩；EMiGT（y3）每升高1℃，枯死枯梢面积将减少3 356.6亩。由林木枯死枯梢面积实际值与拟合值（图2）可以看出：拟合值与实际值十分接近，能较好地预测林木枯死枯梢的发生。

图2　林木枯死枯梢面积实际值与拟合值对比

4　讨论与结论

4.1研究表明，在选取的14个因子中有17个指标对林木枯死枯梢有显著影响，其相关系数依次为：Pre（y'11）＞Eva（y11）＞Eva（y'2）＞EMiGT（y3）＞EMiGT（y9）＞SD（y"11）＞EMiGT（y6）＞Eva（y"12）＞EMaT（y'10）＞EMaT（y2）＞SD（y"6）＞Eva（y'3）＞RH（y11）＞SD（y'6）＞EMiT（y9）＞SD（y'）＞SD（y'2）。说明水分因子（降水量、蒸发量、相对湿度）是影响林木枯死枯梢的最主要因子，其次为热量因子（地温、气温），最后为光照因子（日照时数）。应用SPSS 19.0统计软件，采用逐步回归法建立多元线性回归方程为Y=1 235.296 712Pre（y'11）+791.186 273Eva（y'2）-335 6.596 208EMiGT（y3）-108 534.743 4，拟合值与实际值十分接近，能较好地预测林木枯死枯梢的发生。

4.2水分因子中多为上年或上两年指标，说明水分因子对林木枯死枯梢的影响较缓慢；而且所有水分因子均为11月到3月之间的指标，说明冬春季的水分指标决定着林木枯死枯梢状况。

4.3热量因子中大多为当年极端温度，说明热量因子对林木枯死枯梢的影响较迅速，且地温的影响明显高于气温。

4.4光照因子均为上年或上两年指标，说明光照因子对林木枯死枯梢的影响较水分因子还要缓慢，这从另一方面说明，通辽地区的日照时数能够完全满足林木生长需要，对林木枯死枯梢的影响最小。这一结果与邹桂霞等人的研究结果有所不同［4］，原因可能是研究地点的气候差异和研究对象的差异。

［1］韩永增，高亚敏.通辽市林木枯死原因分析［J］.内蒙古林业，2015（10）：26-27.

［2］贾玉强，韩丽华，李国勋，等.敖汉旗杨树死亡原因及防控对策［J］.内蒙古林业，2013（8）：24.

［3］焦树仁.科尔沁沙地极端气候条件对外来树种影响的研究［J］.防护林科技，2006，75（6）：15-17.

［4］邹桂霞，高鹏，李晓华，等.气候因子对杨树速生林生长的影响［J］.吉林林学院学报，1999，15（1）：40-42.

［5］叶艳涛，罗胜，冯婵.浅析杨树造林中如何应对气候变化［J］.现代农村科技，2015（6）：34-35.

第1作者简介：韩永增（1985-），男，林业工程师，硕士，主要从事林业生产、科技推广等工作。

（责任编辑：李丹）

The Effect of theclimatic Factors on Trees Yellowed and Withered

HAN Yongzeng
（Tongliao Forest Bureau，InnerMongoliaTongliao028000）

Through analyzing the effect ofclimatic factors on forest yellowed and withered to determine themoisture factor is the dominant factor.Followed by heat factor，minimum light factor.To establish themultiple linear regression equation，better predict the occurrence of forest yellowed and withered，to assist future production.

Climatic factors；Trees yellowed and withered；Effect

S761

A

1001-9499（2016）05-0049-03

2016-06-05