特大降雪灾害对淮南市园林绿化树木损害的特征

董冬，颜守保*，丁晓浩，罗亚，张文露，叶迎

1. 淮南师范学院生物工程学院，安徽 淮南 232038；2. 阜阳师范学院生物与食品工程学院，安徽 阜阳 236037

城市绿化树木在生长过程中，往往会受到很多自然因素的干扰。冰雪灾害就是对城市园林树木最重要的自然干扰因子之一。随着全球气候异常，冰雪灾害发生的频率和强度也呈现出一定的上升趋势，研究冰雪灾害对区域绿化影响无疑具有重要的意义。城市绿化受人为因素影响大，群落结构稳定性差，在冰雪灾害中更容易蓄积大量冰雪，导致树干弯曲、折断和倒伏（李秀芬等，2005；郭淑红等，2012）。雪灾对树木本身物理结构造成严重损伤，这些损伤和破坏给树木带来的影响很难在短期内得以恢复（黄川腾等，2012）。不仅对以园林树木为骨架构成的城市景观以及城市生态质量造成影响，还给城市园林绿化管理带来意想不到的麻烦和经济损失。目前，国内外关于冰雪灾害对植物的影响研究较多，但主要集中在森林植被及草地灌丛等方面（Priebe et al.，2018；Thomas et al.，2016；Antti et al.，2010；Xu et al.，2016；阿的鲁骥等，2017；李博文等，2012），而对于城市绿化树木受冰雪灾害影响的研究相对较少。Foran et al.（2015）利用地理信息系统技术研究了马萨诸塞州剑桥市树木由于积雪造成的树枝伤害情况和死亡率。Kane et al.（2014）报道了2011年美国东北部暴雪后城市中绿化树种雪灾受损情况，采用 logistic回归分析评估不同树种间树枝断裂情况及胸径间的差异和不同树种存在的缺陷。Muhammad et al.（2015）等利用机载激光扫描（ALS）和地理信息系统（GIS）技术对诺尔曼的城市树木冰雪损害进行了分析和评价，提出了一种雪灾受损的快速评估方法。国内涉及城市绿化植物受冰雪灾害影响的研究主要为降雪后低温对园林植物的冻害（李淑娟等，2005；周敏功，1997；潘百红等，2008），而关于城市绿化树木雪压受损的研究明显不足。董玥等（2014）研究分析了北京城市中常见绿化树种的抗雪压能力及其所受到的影响，对受灾严重的 30余种树木进行调查分析。李海英等（2010）调查了 2009年灾害性暴雪天气对郑州市园林树木受害程度，并提出低温持续时间、树种、立地条件、树木营养状况是影响树木冻害的主要原因。黄媛媛等（2010）对合肥市 2009年初冬雪灾后园林树种受损情况进行了调查，并运用树木断枝断干的数量分析绿化树木的抗雪压特性。张衡锋等（2008）对南京林业大学树木园内5树种雪灾破坏情况进行了调查，并提出了提高树木抗雪压的对策。从相关文献看，主要研究内容为雪灾受损树木调查统计和树种抗雪压特性分析，缺少对城市绿化树木雪灾受损特征的定量调查与评价。

2018年1月3日，陕西中南部、山西南部、河南大部、山东南部、湖北中西部、安徽中北部突发暴雪，仅淮南市在1月3—4日不到24 h的时间降雪量就达到33 mm，大量树木受到严重的损害。本研究主要评估了淮南市城区绿化树木在 2018年 1月3日突发雪灾中的受损情况，分析城市绿化树木在雪灾中的受损程度和特征以及主要影响因素，旨在为城市最优绿化树种的选择及在突发暴雪自然灾害中对绿化树木的管理和保护提供一定的参考和依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

淮南市位于安徽省中部偏北，属于淮河中下游平 原 地 区 ， 东 经 116°21′5″～117°12′30″， 北 纬31°54′8″～ 33°00′26″。雨量丰沛，年降水量为 893.4 mm，季节性降水分布不均，春夏两季雨水较为集中，冬季干燥少雨。全年平均气温为 16.6 ℃，最高气温和最低气温相差较大，极端最高气温为40 ℃，极端最低气温在-10 ℃以下。相对湿度为75%，全年无霜期为238 d。土壤质地以粘壤土为主，土壤pH平均值为7.35±0.21，表现为弱碱性。淮南地处亚热带与暖温带的过渡带，在植被分布上有很多南北过渡种类（张雨曲等，2009），以落叶阔叶为主。淮南市为全国园林城市，主要的绿化树种和乡土树种有银杏（Ginkgo biloba）、雪松（Cedrus deodara）、枫香（Liquidambar formosana）、香樟（Cinnamomum camphora）、悬铃木（Platanus acerifolia）、女贞（Ligustrum lucidum）、广玉兰（Magnolia grandiflora）、乌桕（Sapium sebiferum）、国槐（Sophora japonica）、栾树（Koelreuteria paniculata）、合欢（Albizia julibrissin）等。2018年初，淮南市遭遇了自 2008年以来的最强降雪，其中市区范围内最大降雪量为33 mm，大量枝叶积雪，使城市绿化树木出现严重的压弯、折枝、断干、倒伏等机械损伤。

1.2 调查方法

雪灾发生后，在对淮南市城市园林树木受损情况进行全面踏查的基础上，选取了淮南市龙湖公园、淮南师范学院（泉山校区）、淮河大道（山南段）、信谊四季城小区等 4种类型的城市绿地，作为雪灾后树木受损状况调查样地。调查样地共计乔木树种81种，其中龙湖公园为53种，淮南师范学院（泉山校区）为 47种，淮河大道（山南段）为27种，信谊四季城小区为31种，基本涵盖了淮南市常见绿化树种，具有一定的代表性。参考相关研究（王贺等，2012），测定各样地的积雪厚度，并对样地中树木胸径（地径）在6 cm以上的乔木以及杆径4 cm以上的竹类进行全面调查。记录树种名称、生长型（常绿或落叶）、胸径（地径）、树高、枝下高、冠幅、树冠重叠度、应用类型以及雪灾后树木受损的实际情况，并用数码相机拍照记录。参考有关雪灾对树木影响的研究（李秀芬等，2005；曼兴兴等，2011；李笑寒等，2017），将树木的受损程度划分为轻度受损（Ⅰ）、中度受损（Ⅱ）和重度受损（Ⅲ）；根据受损程度将受损类型划分为压弯（1）、断枝少（2）、断枝多（3）、严重断枝或断梢（4）、折断（5）和倒伏（6）等6个等级（表1），未受损记为0级。需要指出的是，在雪灾解除后，部分被暴雪压弯的树木可以很快恢复直立姿态，对城市绿化景观效果影响不大，而有一些树木两年后仍然弯曲，难以直立（Irland，2000），影响到城市绿化景观效果。因此，雪灾时压弯明显但融雪后恢复较好的树木不计入压弯受损类型。另外，在不影响通行的情况下，在胸高（1.3 m）以上折断的园林绿化树种通常可以保留，让其自身抽发出新的枝条，但过低折干的树木通常没有应用价值，以伐除居多。因此，本文将1.3 m以下主干折断纳入倒伏，受损等级为最高级别。

表1 调查绿地树木受损类型的等级划分Table1 Description of different levels of damage types for trees in green space of investigation

1.3 研究方法与数据处理

1.3.1 树木雪灾受损影响因素

相关研究表明，树木雪灾受损受树木自身特性和外界因子的影响，树木自身特性包括常落叶特性、胸径（DBH）、树高、树干尖削度、叶面积、树冠、林龄、根系状况等，而外界因子主要包括地形、土壤（郭淑红等，2012）。而同一地区的不同树种之间抵抗雪灾的能力也存在一定差异（Peterson，2000；Hopkin et al.，2003）。结合城市绿化树木和环境特点，选取生长型（常绿/落叶）、胸径（地径）、树高、树冠重叠度等树木属性因素以及树种因素用以分析树木受损程度的影响因素及其关系。胸径于离地面1.3 m处测量，对于分支点低（达不到胸径测量高度）的小乔木（如桂花Osmanthus fragrans、紫叶李 Prunus cerasifera f.atropurpurea）于距离地面0.3 m处测量地径；借助测高器、皮尺测量树高（H）；冠幅分为东西冠幅（CWEW）和南北冠幅（CWSN），并计算平均冠幅（）；树冠重叠度测定采用朱宇等（2013）外业调查方法。

1.3.2 数据处理

基于调查所得数据，对不同受损树种的个体数进行统计。为了说明不同因素与树木受损程度之间的关系，参考相关研究（何俊等，2011），根据实际情况，结合园林绿化树种径级集中的特征，将不同受损类型树木按不同树种的胸径（DBH）或地径（BD）、树高（H）、树冠重叠度（ODC）进行分级。其中，树木径级（DBH/BD）从6 cm开始，每增加4 cm为1个径级，共分为9个径级，38 cm≤DBH/BD＜42 cm为最大径级（本次调查实测的最大DBH为41.6 cm）。为了便于统计，将DBH<6 cm的竹类个体纳入6 cm≤DBH/BD<10 cm径级中；树高从2 m开始（本次实测最低树高2.1 m），每隔2 m划定为1个高度级，共设定8个高度级（本次实测最高树为 17.8 m）。城市绿化树木树冠重叠度相对于自然群落有着明显的不规律性，而树冠的重叠对于树木相互支撑有着一定的作用，但同时会增加截雪的能力。研究树冠重叠度与雪灾受损的关系，对指导城市绿化栽植密度有一定的指导作用。将重叠度划分为0（树冠无重叠），在0～0.5之间每隔0.1设定为1个重叠值，共6个等级。利用SPSS Statistics 20.0软件分别将选取的各因素均值与受损程度进行Pearson相关分析。

为了分析不同树种之间受损的差异，参考相关研究（阎恩荣等，2010），采用损伤指数（ID）评估城市绿化不同树种受损情况，计算方法如下：

式中，LD,i为第i级的受损等级；ni为受损级值为i的株数；LD,max为某树种内受到的最大的受损等级；N为样本总数目。利用SPSS Statistics 20.0对不同树种间的受损指数进行正态检验并进行单因素方差分析（One-way ANOVA）。

2 结果与分析

2.1 淮南市园林绿化树木雪灾受损总体情况

在平均积雪厚度上，龙湖公园为32.91 mm，淮南师范学院（泉山校区）为32.77 mm，淮河大道（山南段）为33.43 mm，信谊四季城小区为32.82 mm，4个不同类型样地积雪厚度差异较小。调查范围内园林绿化树木受灾较为严重，共有 23种树木存在受损，隶属于12科、19属。其中，常绿树种17种，落叶树种6种；阔叶树种17种，针叶树种6种。受损的23个树种共计14059株，其中不同程度受损5181株，占36.85%。受灾较为严重的是香樟、广玉兰、枇杷（Eriobotrya japonica）、女贞、刚竹（Phyllostachys viridis）、侧柏（Platycladus orientalis）等树种，受损比例均超过了40%（表2）。

受损树木中，中度受损的个体所占比例最大，达到44.53%，高于轻度受损个体的比例（36.15%）和重度受损个体的比例（19.32%）。树木受损类型多样，其中轻度损伤个体中以断枝少所占比例最多，占总受损株数的21.66%；在重度损伤个体中，严重断枝或断梢所占比例最大，占总受损株数的10.48%（表3）。

2.2 受损情况与树木属性因素的关系

2.2.1 受损情况与生长型（常绿/落叶）的关系

调查结果表明，受损树种主要有 23种，其中常绿树种17种，落叶树种6种。受损的5181株树木中，常绿树5027株（占总受损株数的97.03%），明显高于落叶树（154株，占总受损株数的2.97%）。由表4可知，落叶树种的未受损比例为84.63%，常绿树种未受损比例为61.50%。常绿树种在各个受损类型上的比例均高于落叶树种。常绿树种主要受损等级为3级（断枝多），而落叶树种受损等级以2～3级为主（断枝少和断枝多两种类型）。

表2 受损的园林树种情况统计Table 2 Statistics of damaged tree species in green space

由表2可知，受损比例排在前10的均为常绿树种，国槐为落叶树种中受损比例最高的树种，排在第 12位。可见，城市绿化常绿树种受雪害比落叶树种严重。落叶树种在冬季落叶后，其树枝积雪沉积的面积明显少于常绿树种枝叶积雪，树枝被压断的可能性大大减小。在园林绿化树种选择中，适当增加落叶树种的比例，可较有效地减少雪灾对园林绿化树木的危害。

2.2.2 受损情况与胸径的关系

不同径级树木的受损类型分布不同。总体而言，轻度损伤树木的比例随着胸径的增加而先减小后增加，在22 cm≤DBH(BD)<26 cm范围内最小；中度损伤树木的比例则相反，随着胸径的增加而先增加后减小，在22 cm≤DBH (BD)<26 cm范围内最大；重度损伤树木的比例基本呈随胸径的增加而逐渐减小，在34 cm≤DBH(BD)<38 cm范围内最小（图1）。

表3 淮南市城市绿地雪灾树木受损类型分布Table 3 Summary of the number of damaged trees in green space of Huainan City

表4 不同生长型（常绿/落叶）树种的受损类型分布Table 4 Distribution of damage types of different growth forms (evergreen trees/deciduous trees)

Pearson相关性分析显示，重度受损类型个体比例与胸径呈极显著负相关（r=-0.886，P<0.01），而轻度和中度受损个体比例与胸径（地径）无显著关系（表5）；断枝少个体的比例与胸径（地径）呈极显著正相关（r=0.853，P<0.01）；严重断枝或断梢和折断个体的比例均与胸径（地径）呈极显著负相关（r=-0.863，P<0.01；r=-0.851，P<0.01）；倒伏个体的比例与胸径（地径）呈现显著负相关（r=-0.779，P<0.05）（表 5）。

图1 不同径级下各受损程度所占百分比Fig. 1 Percentages of individuals of different damage extents by DBH (BD)-classes

压弯的树木主要出现在6 cm≤DBH/BD<10 cm范围内，主要树种为刚竹、桂花、石楠（Photinia serrulata），而在10 cm≤DBH/ BD<18 cm占比较小的树木主要有雪松、侧柏、龙柏等树种；随着胸径（地径）的增加，断枝少个体的比例逐渐增加（图2a），其中，在38 cm≤ DBH/BD<42 cm范围内，树木断枝少比例最高。在DBH≥34 cm的树木中，断枝少的比例超过了50%；断枝多在各径级中的占比均呈现先增加后减少的趋势，其中在 26 cm≤DBH/BD<30 cm达到最高，这一径级的树种主要是香樟，也是本次暴雪受灾比例最高的树种。严重断枝或断稍、折断以及倒伏的个体比例随着径级的增加基本呈减小的趋势。其中，在 34 cm≤DBH/BD<38 cm范围内，严重断枝或断稍比例最小；在6 cm≤DBH/BD<10 cm范围，树木折断比例最高，主要是刚竹和小径级的常绿树种，而DBH≥22 cm 的树木都未折断；在 10 cm≤DBH/BD<14 cm范围，倒伏的比例最高；除 1株DBH为34.1 cm的垂柳（Salix babylonica）（树干中空腐烂，偏冠严重）倒伏外，其他DBH≥26 cm的树木均未出现倒伏。

2.2.3 受损情况与树高的关系

由图2b可知，压弯的类型主要发生在2 m≤H<6 m树高范围的树木中，主要树种为刚竹和桂花；树木断枝多的比例总体呈现随树高增加而增加的趋势，H≥10 m的树木中，断枝多的比例超过了50%。在14 m≤H<16 m的树高范围内，树木断枝多的比例最高，全部为香樟和广玉兰大树；而断枝少的树木的在6 m≤H<8 m中比例最高。树木严重折断或断梢的比例最高发生在12 m≤H<14 m的树高范围内，除16 m≤H<18 m的树高范围无严重折断或断梢外，最低比例则出现在4 m≤H<6 m的树高范围。随着树高的增加，树木折断和倒伏的比例逐渐减小。其中，折断只出现在2 m≤H<8 m树木中，这类树木主要为刚竹、枇杷、广玉兰、女贞，冠幅大而胸径小，H≥8 m的树木都未折断；倒伏在本次调查中主要出现在4 m≤H<6 m的树高范围，其他树高范围树木倒伏比较少（图 2b）。在倒伏的树木中，大部分为在较低处折断的刚竹，另有少量栽植不到1年的树木发生翻蔸，这些树木没有防护支撑或支撑不牢固。

表5 树木受损等级与树木特性因素的相关系数（r）Table 5 Correlation coefficients (r) between tree characteristic factors and damage types

图2 各受损类型个体比例在不同树木特性因素中的分布Fig. 2 Proportion of individual types of damaged by different tree characteristic factors

Pearson相关性分析表明，中度和重度受损类型个体比例均与树高呈极显著相关（r=0.894，P<0.01；r=-0.850，P<0.01），轻度受损个体比例与树高无显著关系（表 5）；压弯、折断和倒伏个体的比例与树高呈显著负相关关系（r=-0.778，P<0.05；r=-0.810，P<0.05；r=-0.744，P<0.05）；断枝多个体的比例与树高呈极显著正相关关系（r=0.894，P<0.01）。其他受损类型与树高没有显著相关性（P>0.05）（表5）。

2.2.4 受损情况与树冠重叠度的关系

从本次调查结果看，受损的树种的树冠重叠度主要为0（占总调查数的75.6%），有24.4%的树木存在不同程度的重叠，其中0～0.1为4.90%，0.1～0.2为8.11%，0.2～0.3为4.31%，0.3～0.4为4.69%，0.4～0.5为2.39%。在折断类型上，总体表现为随重叠度增加，损伤树木的比例先减小后增大，在 0.3～0.4树冠重叠度范围内损伤比例最小。重叠度高的树木高生长明显，表现为主干细长，分支点高；压弯和倒伏类型上，呈现随重叠度增加而树木损伤比例减小的规律；断枝少和严重断枝或断梢类型损伤树木比例与树冠重叠度无明显规律；在断枝多类型上，损伤树木的比例先增加后减小，在 0.3～0.4树冠重叠度损伤比例最高（图2c）。

Pearson相关性分析显示，中度受损类型个体比例与树冠重叠度呈显著正相关（r=0.824，P<0.01），轻度受损和重度受损个体比例与胸径（地径）无显著关系（表5）；压弯、折断和倒伏个体的比例与树冠重叠度呈显著负相关（r=-0.824，P<0.05；r=-0.820，P<0.05；r=-0.884，P<0.05）；断枝多类型个体的比例与树冠重叠度呈显著正相关；其他受损类型与树冠重叠度没有显著相关性（P>0.05）（表5）。

2.3 不同树种的受损指数及比较

选取本次调查受损比例超过40%的香樟、广玉兰、枇杷、女贞、刚竹、侧柏进行比较。香樟的受损指数（ID）最大（0.42），其次依次为广玉兰（0.32）、女贞（0.28）、侧柏（0.27）和枇杷（0.26），刚竹（0.25）的受损指数最小（表6）。6种不同树种在雪灾中的受损指数呈正态分布（P>0.05）。One-way ANOVA显示，香樟、广玉兰、枇杷、刚竹和女贞之间的受损指数差异显著（P>0.05）。多重比较分析表明香樟与其余5个树种均存在显著差异，但其他5个树种间差异均不显著（表6）。

表6 不同树种受损指数及显著性差异Table 6 Difference in the damage index across tree species

6种不同树种之间受损分布也不相同。从表 6可知，香樟损伤以断枝多、严重断枝和断梢为主，分别占受损香樟的72.87%和 12.31%；广玉兰、枇杷受损分布比较广泛，以断枝多和断枝少占绝对优势；女贞以断枝少为主，并且有较少比例的折断和倒伏；而刚竹的损伤以压弯为主，占受损刚竹的60.23%，并有一定比例的折断和倒伏。

3 讨论

3.1 城市绿化植物受损与树木属性因素的关系

3.1.1 生长型（常绿/落叶）

本次雪灾中受损比较严重的树种主要集中在常绿树种上，其受损总株数远高于落叶树种。该结论与曼兴兴等（2011）对古田山常绿阔叶林雪灾受损研究结果一致，与董玥等（2014）得出的城市绿化中常绿树种与落叶树种受雪害差异不大的结论不同，后者主要是由于降雪的时间发生得比较早，落叶树种尚未完全落叶或刚开始落叶。可见，雪灾对于城市绿化树种的影响一定程度上还取决于降雪的时间。不论是常绿还是落叶树种，叶面积大，枝叶稠密，截留的降雪就更多，树枝被压弯或压断的可能性就越大。汤景明等（2008）对湖北省东南和西南地区雪灾受损的研究表明，西南地区落叶树种受损高于常绿树种，推测该地区常绿树种长期不断受雪灾影响，具备了一定的抵抗能力。由此可知，树种的常绿或落叶特性与受雪灾影响的关系并不稳定，受雪灾发生的时间、气候条件等多种因素共同影响。

3.1.2 胸径（地径）

胸径是反映树木在雪灾中受损程度的一个重要性状指标（Proulx et al.，2001）。本研究表明，随着胸径的增加，城市绿化树木受损的比例先减小后逐渐增大，在20～25 cm径级最小。这与森林植被雪灾受损有一定的区别（Hopkin et al.，2003）。一般而言，随着树木胸径的增大，冠幅也随之增大，树木所承受的冰雪重量大，造成损伤的比例增加，但胸径大的林木往往占据林冠上层，更易直接受到破坏。森林植被的小树位于森林的底层，受到上层树木的庇护，是小树受损较轻的重要原因（曼兴兴等，2011）。在城市绿化中，绿地郁闭度往往较低，大树庇护小树的现象不及森林明显。径级小的园林树木往往直接受到雪灾伤害，出现断枝少、折断和倒伏等受损类型；而大径级的树木树干粗壮，本身就具有较强的抵抗力。另外，相对于森林植被，城市绿地更容易受到人为因素的影响。在多个调查点中都发现有相关单位和部门组织人员清除树木积雪，这从一定程度减轻了大胸径级树木的受损程度。

胸径与树木的受损类型也有着较强的相关性（Hopkin et al.，2003）。本研究发现，弯曲和折断仅出现在 8 cm≤DBH<15 cm的树木中，且多集中于8～10 cm，弯曲的树木柔韧性强，如桂花、雪松、龙柏、刚竹等，而折断的树木柔韧性差，质地硬，且部分为存在蛀干害虫的树种，如枇杷、垂柳；倒伏主要发生在10 cm≤DBH<20 cm的树木中，为新移植的树木（小于2 a），且为缺乏有效支撑防护的树木；而大径级树木（DBH>43 cm）以断枝（主枝）和断梢为主。随着胸径（地径）增加，除断枝和断梢外，其他受损类型均有减少的趋势。此结果与森林植被在冰雪灾害中受损特征的规律有一定的相似性，即小径级树木容易压弯，中等径级树木容易倒伏和折断，而大径级树木以断枝为主。不同的是，城市绿化树木容易发生折断的也是小径级，而倒伏主要集中在中小径级，并且在不同受损类型上，径级整体偏小，这说明在径级上，城市绿化树木雪灾受损高于森林植被。

3.1.3 树高

雪灾对树木的损害还体现在风的影响上，随着树高的增加，风对其的影响越大（Gardiner et al.，2008）。气象资料显示，本次雪灾发生后的风力为东北风3～4级，一定程度上加重了雪灾的影响。本研究结果显示，随着树高增加，树木的损伤比例逐渐减小；但断枝多、断梢等损伤程度高的比例有增加的趋势。这与王旋等（2017）对侧柏林的雪灾影响研究结果一致，与 Dobbertin（2002）得出的 树高越高，越容易受雪灾影响的观点不一致。从各受灾类型分布看，不同树高级与胸径（地径）级存在显著相关性，表现为矮树主要出现压弯和折断，中低高度树木断枝少，中高以及高树断枝多。

3.1.4 树冠重叠度

研究表明，森林植被林分密度大，往往受损严重（张建国等，2008）。郁闭度高，林木高生长优势明显，极易折断或倒伏。而城市绿地植物群落结构较简单，受人为干扰的影响程度大，树种多为城市中常见的园林绿化树种，栽植密度小。本研究采用树冠的重叠度来反映林分密度对树木受灾的影响。树冠重叠度指林木树冠部分相互重叠的比例（Pretzsch，2009；陈永辉等，2017）。树木重叠度高，林分密度和郁闭度相应高。树冠之间的重叠使得树木枝叶之间相互支撑，但同时也会增加枝叶的截雪量。本研究结果表明，重叠度越高，损伤树木压弯、折断、倒伏的比例总体呈减小的趋势，这与何茜等（2010）对粤北地区杉木人工林树木损害结果相似，重叠度低的树木易发生压弯和折断，重叠度高的易发生断枝。由雪灾造成的城市绿化树木大面积受损具有普遍性和广泛性，并非受树冠重叠度的直接影响。但是，树冠重叠度高会直接影响树木的生长状况。因此，在城市绿地中，合理的植物配置密度对抵御和减轻雪灾的影响至关重要。

3.2 城市绿化植物受损与树种之间的关系

本次雪灾中，不同的树种受损指数表现为香樟>广玉兰>枇杷>女贞>刚竹。此结果与黄媛媛等（2011）对合肥市2009年初冬雪灾后园林树种受损情况的调查以及李海英等（2010）对郑州市园林树木损害情况调查研究结果相似。刚竹以压弯和折断为受损类型。受损的香樟树木中断枝比例远高于其他树种，且主要是主枝。叶面积雪量决定了树木的受损程度（Nock et al.，2016），叶面积越大的树木，其树冠蓄积冰雪的量越大，对枝干等支撑器官造成的压力也就越大，从而导致树木受损。本研究结果显示，香樟的受损指数高于广玉兰，虽然广玉兰的单叶面积高于香樟，但广玉兰单株叶数量远少于香樟。广玉兰原产北美，虽然本地引种有近百年的时间，但近年来不断有报道广玉兰在城市绿化中长势差、恢复慢的特点（罗贵斌等，2016），故其枝叶稀疏也是本次受灾程度低于香樟的主要原因。本次受灾最为严重的香樟，原产于中国东南部和中南部，在淮南地区已应用多年，但淮南冬季少雨，气候寒冷干燥的特点加重了香樟枝干的脆性，在遇到暴雪时容易发生树枝折断。鉴于此，建议园林管理部门和相关单位加强冬季修剪工作，及时开展疏枝疏叶，避免园林绿化树种遭受雪灾的重大影响。枇杷受损程度略大于女贞，枇杷和女贞中均有个体出现了折断等严重受损的情况。值得一提的是，本次雪灾正值枇杷的开花末期，大量花和幼果在雪灾中脱落，后期对其观赏价值尤其是果实有重要影响。刚竹的受损类型主要是压弯和折断，小径级的树种基本为压弯，而大径级的有一定比例的折断。刚竹的韧性强，在融雪后大部分能慢慢回调，但株体凌乱，向不同的方向斜展，观赏价值大大降低，并且需要较长的恢复期。本次调查有大量孝顺竹（Bambusa glaucescen）因其干径较小，未统计在内，但其受损严重，不可忽视，后续研究将进一步观察其恢复情况。

目前，有关雪灾对园林绿化树种的损害的研究还较少，其作用机制尚不清楚，研究雪灾对城市绿地人工植物群落的影响仍需要长期的观测。由于暴雪危害具有一定的偶然性，在灾害天气来临之前以及在冬季的养护管理中，应采取恰当的防护措施及时保护抗性较弱的园林树种并进行合适的园林树木抚育管理，确保树木正常生长。在城市绿化树种规划以及城市绿地建设中，应尽量选用抗雪灾强的树种，合理的配置不同的树种，控制落叶树与常绿树的比例、针阔叶树种的比例，以及选择抗逆性、稳定性强的乡土树种。此外，应加强园林绿化树种材性、栽培管理、树种抗逆性等方面的研究，筛选材质优、抗性强的树种，提高园林绿化树种抵御雪灾的能力。同时，更多开展园林绿化树木栽后恢复的研究，加强栽后管理，有利于城市绿化的可持续发展。

4 结论

淮南市位于安徽中北部，处于中国南北分界线，降雪过程频繁，降雪灾害时有发生，对城市绿化产生一定的损害。2018年1月3—4日雪灾，淮南市绿化树种损害较严重，有23个树种存在不同程度的受损，受损树木以中度受损和断枝多（30%以上60%以下的主枝折断）类型为主；生长型（常绿/落叶）、胸径、树高、树冠重叠度是影响树木受损程度和类型的重要因素。其中，常绿树种受损程度明显高于落叶树种。随着胸径的增加，城市绿化树木受损的比例先减小后逐渐增大；小径级的树木容易发生压弯和折断，中径级树木易发生倒伏和断枝，而大径级树木少量断枝。随着树高增长，树木的损伤比例逐渐减小，但断枝多、断梢等损伤程度高的比例有增加的趋势。不同树高级与胸径（地径）级存在显著相关性，表现为矮树以压弯和折断为主，中低高度树木断枝少，中高以及高树断枝多。树冠重叠度与树木中度受损相关性显著，在受损类型上，重叠度低的树木易发生压弯、折断和倒伏，重叠度高的易发生断枝。本研究表明，此次雪灾香樟的受损最为严重，以断枝多、严重断枝和断梢为主要损伤类型。本文研究结果对城市最优绿化树种的选择及突发暴雪灾害中树种的管理和保护具有一定的参考价值。

致谢：野外调查得到淮南师范学院园林专业王毫、魏娜娜、钟玉婉、高陆陆、石方可、蒋德宝、李停停、张宇昌、沈启慧、许子耀、谢宛、黄荣、卢昌慧等同学的帮助，在此表示衷心的感谢。

ANTTI K, HILPPA G, HARRI S, et al. 2010. Impacts of climate change on the risk of snow-induced forest damage in Finland [J]. Climatic change, 99(1): 193-209.

FORAN C M, BAKER K M, NARCISI M J, et al. 2015. Susceptibility assessment of urban tree species in Cambridge, MA, from future climatic extremes [J]. Environment Systems and Decisions, 35(3):389-400.

GARDINER B, BYRNE K, HALE S, et al. 2008. A review of mechanistic modelling of wind damage risk to forests [J]. Forestry, 81(3): 447-463.HOPKIN A, WILLIAMS T, SAJAM R, et al. 2003. Ice storm damage to eastern Ontario forests: 1998—2001 [J]. Forestry Chronicle, 79(1):47-53.

IRLAND L C. 2000. Ice storms and forest impacts [J]. The Science of the Total Environment, 262(3): 231-242.

KANE B, FINN J T. 2014. Factors affecting branch failures in open-grown trees during a snowstorm in Massachusetts, USA [J]. Springerplus,3(1): 1-10.

MUHAMMAD T R, TAREK R. 2015. Urban tree damage estimation using airborne laser scanner data and geographic information systems: An example from 2007 Oklahoma ice storm [J]. Urban Forestry & Urban Greening, 14(3): 562-572.

NOCK A C, LECIGNE B, TAUGAOURDEAN O, et al. 2016. Linking ice accretion and crown structure:towards a model of the the effect of freezing rain on tree canopies [J]. Annals of Botany, 117(7):1163-1173.

PETERSON C J. 2000. Damage and recovery of tree species after two different tornadoes in the same old growth forest: a comparison of infrequent wind disturbances [J]. Forest Ecology and Management,135(1-3): 237-252.

PRETZSCH H. 2009. Forest dynamics, growth and yield: from measurement to model [M]. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag.

PRIEBE J E, MATTHEW D P, ELIZABETH C C. 2018. Species, tree size,and overstory environment affect likelihood of ice storm damage to understory trees in a mature Douglas-fir forest [J]. Forest Ecology and Management, 409: 777-788.

PROULX O J, GREENE D F. 2001. The relationship between ice thickness and northern hardwood tree damage during ice storms [J]. Canadian Journal of Forest Research, 31(10): 1758-1767.

THOMAS A N, DEJAN F, DUSAN R, et al. 2016. Patterns and drivers of ice storm damage in temperate forests of Central Europe [J]. European Journal of Forest Research, 135(3): 519-530.

XU J X, XUE L, SU Z Y. 2016. Impacts of Forest Gaps on Soil Properties After a Severe Ice Storm in a Cunninghamia lanceolata Stand [J].Pedosphere, 26(3): 408-416.

DOBBERTIN M. 2002. Influence of stand structure and site factors on wind damage comparing the storms Vivian and Lothar [J]. Forest Snow Landscape Research, 77(1): 187-204.

阿的鲁骥, 字洪标, 刘敏, 等. 2017. 高寒草甸地下根系生长动态对积雪变化的响应[J]. 生态学报, 37(20): 6773-6784.

陈永辉, 张晓丽, 刘会玲, 等. 2017. 甘肃大野口青海云杉距离加权大小比竞争指数研究[J]. 北京林业大学学报, 39(2): 40-48.

董玥, 丁国栋, 赵媛媛, 等. 2014. 极端降雪事件对北京市城市绿化树种的损害特征[J]. 四川农业大学学报, 32(2): 134-142.

郭淑红, 薛立. 2012 . 冰雪灾害对森林的影响[J]. 生态学报, 32(16):5242-5253.

何俊, 赵秀海, 张春雨, 等. 2011. 九连山自然保护区常绿阔叶林冰雪灾害研究[J]. 应用与环境生物学报, 17(2): 180-185.

何茜, 李吉跃, 陈晓阳, 等. 2010. 2008年初特大冰雪灾害对粤北地区杉木人工林树木损害的类型及程度[J]. 植物生态学报, 34(2):195-203.

黄川腾, 庄雪影, 李荣喜, 等. 2012. 冰灾后南岭五指山森林树种的受损与早期恢复[J]. 生态学杂志, 31(6): 1390-1396.

黄媛媛, 黄成林. 2011. 合肥市园林树种抗初冬雪压特性的研究[J]. 安徽农业大学学报, 38(2): 202-207.

李博文, 董蕾, 叶万辉, 等. 2012. 粤北天井山国家森林公园三种林木在 2008年特大冰雪灾害后的恢复[J]. 生态环境学报, 21(6):1009-1115.

李海英, 张杰. 2010. 暴雪对郑州市园林树木损害情况调查研究[J]. 北方园艺, (16): 117-119.

李淑娟, 李汝娟, 王景红. 2005. 2002年西安地区常绿园林植物冻害分析[J]. 西北林学院学报, 20(2): 147-151.

李笑寒, 黄力, 杨圣贺, 等. 2017. 缙云山常绿阔叶林雪灾受损特征及影响因素[J]. 林业科学研究, 30(5): 735-742.

李秀芬, 朱教君, 王庆礼, 等. 2005. 森林的风/雪灾害研究综述[J]. 生态学报, 25(1): 148-157.

罗贵斌, 张建军. 2016. 修剪方式对广玉兰大树移植成活率及生长的影响[J]. 西北农业学报, 25(6): 875-881.

曼兴兴, 米湘成, 马克平. 2011. 雪灾对古田山常绿阔叶林群落结构的影响[J]. 生物多样性, 19(2): 197-205.

潘百红, 刘克旺, 曹铁如. 2008. 冰雪灾害对株洲市常绿木本园林植物的影响[J]. 林业科学, 44(11): 87-90.

汤景明, 宋丛文, 戴均华, 等. 2008. 湖北省主要造林树种冰雪灾害调查[J]. 林业科学, 44(11): 2-10.

王贺, 蔡体久, 满秀玲, 等. 2012. 小兴安岭不同类型人工林林内积雪特征[J]. 水土保持学报, 26(6): 263-267, 273.

王旋, 曹帮华, 毛培利, 等. 2017. 雪灾对鲁南地区侧柏林的影响[J]. 生态学杂志, 36(6): 1509-1514.

阎恩荣, 仲强, 周武, 等. 2010. 浙江天童雨雪冰冻灾后林木机械受损与相关功能性状的关联[J]. 浙江林学院学报, 27(3): 360-366.

张衡锋, 汤庚国, 韦庆翠, 等. 2008. 雪灾对南京林业大学树木园内5树种破坏情况的调查[J]. 江苏林业科技, 35(3): 36-37.

张建国, 段爱国, 童书振, 等. 2008. 冰冻雪压对杉木人工林近成熟林分危害调查[J]. 林业科学, 44(11): 18-22.

张雨曲, 胡东, 杜鹏志. 2009. 淮南市植物区系特征与大通煤矿废弃矿区植被状况的比较分析[J]. 首都师范大学学报(自然科学版), 30(5):47-53.

周敏功. 1997. 100种园林树木冻害情况的调查分析[J]. 中国园林, 13(4):42-43.

朱宇, 刘兆刚, 金光泽. 2013. 大兴安岭天然落叶松林单木健康评价[J].应用生态学报, 24(5): 1320-1328.