主要气候因子对天水地区林木有害生物发生规律的影响初探

鲁莉 桑娟萍

摘要 天水是典型农林牧交错复合区，属于气候变化敏感区和生态环境脆弱区。1981—2010年，天水各地年平均气温变化总体呈上升趋势，年降水距平百分率出现明显下降。气候变化不仅影响农林生产和经济活动，还对天水地区主要林木有害生物的发生与危害产生了明显影响。

关键词 气候因子;林木;有害生物;发生规律

中图分类号：S763 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）04-0-02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.037

1 研究目的

气候变化导致灾害性气候事件频发，冰川和积雪融化加速，水资源分布失衡，生物多样性受到威胁[1-2]。近年来，埃博拉病毒、H7N9禽流感、2019年底新冠肺炎等疾病大规模传播，都与气候变化存在着千丝万缕的联系，严重威胁社会经济发展和人民群众身体健康。

研究林业有害生物发生发展的适宜气象指标，是为了解林业有害生物生存、发育甚至大暴发与气象因素的密切关系，从而对林业有害生物发生发展进行预测，提出有效防治措施，这对减少林业经济损失、保护森林资源具有十分重要意义[3]。

2 研究内容

研究天水地区有害生物区系分布受气候变化影响;研究气候变化对天水地区有害生物总体影响和未来趋势，掌握各因子对有害生物影响机制;研究气候变化对天水地区有害生物群落物种组成和结构影响;研究气候变化条件下，外来有害生物适生地域及其危险性评估;并制定出科学合理应对策略。

3 研究方法

3.1 资料分析法

在定性分析和定量分析相结合、规范研究和实践研究相融合办法下开展天水地区主要气候因子对林木有害生物发生规律影响进行研究时，要运用气象学、生物学、生态学、统计学、管理学等理论知识相结合的办法，在相关资料和实地调查数据基础上，研究天水地区各测报点气温与降雨量变化规律，以及气温与降雨因子变化与天水地区林业有害生物种类变化、发生危害程度及其分布关系，并提出相应应对策略。

3.2 统计分析法

回归分析是统计分析中常用来研究一个或多个自变量与一个因变量之间是否存在某种线性关系或非线性关系。

如果两个变量在散点图上呈线性关系，就可用直线回归方程描述。利用物候期和气象要素时间序列，用Y表示样本量为n的某一要素变量，用t表示y所对应时间，建立y与t之间的一元线性回归方程：

y=a+bx，（i=1，2，…，n）

其中：a为回归常数、b为回归系数，正（负）表示增加（减少）趋势，零表示无变化趋势。但所建一元线性回归方程是否有意义，能否指导实践，关键在于回归是否达到显著水平，因此，要利用时间与要素变量之间相关系数对变化趋势进行显著性检验[4-6]。

3.3 调查取样

（1）调查方法：对于造成危害主要林木有害生物种类根据其生物学特性，选择发生盛期或症状显露期进行踏查。重点区域每20 d踏查一次，一般区域每30 d踏查一次。踏查区域要涵盖普查范围所有类型。

（2）调查线路：选择天水地区主要森林类型、地形地貌、林班线等设计踏查路线，每个森林类型设立多条调查路线，每条踏查路线应包含多个踏查点，并在林相图上勾绘踏查路线，重点调查铁路、公路、建设工地等人类活动频繁、流物量大地区;以及人为干扰严重，生物多样性差，生态环境破碎化严重林地和受火灾、雨雪冰冻、干旱、洪水等突发性灾害干扰后的林地，历史上林业有害生物频发的林地，近年来引进种苗频繁的经济林及绿化树种种植区。

（3）踏查取样方法：有害生物调查中最常用取样方法包括棋盘式、五点式、对角线式、平行线式、“Z”字式等5种基本取样方法。取样方法主要取决于有害生物空间分布型。

4 资料获取

4.1 气象资料收集

气候资料自甘肃省气象局获得1980—2010年以来天水地区3个气候带年均温度、年均降雨、极端温度等气候资料。

4.2 有害生物发生状况资料收集

有害生物发生与演变的历史资料，分别由天水市林业局林业有害生物防治检疫站提供，部分资料来源于甘肃省林业年鉴。

4.3 整理数据

对经调查获取数据进行汇总、分析、整理，并对天水地区三个主要气候带发生的林业有害生物代表种类危害程度进行补充观察，校正部分观察收集数据。

5 初步结论

（1）天水是一个典型农林牧交错复合区，属于气候变化敏感区和生态环境脆弱区。天水主要气象要素具有明显地域性，气候分区为河谷区（麦积、秦州两区）、渭北区（甘谷、武山、秦安三县）、关山区（清水、张家川两县）。在1981—2010年间，天水地区近30年气温呈现为波动中上升趋势，天水市年平均最低氣温和年平均最高气温，呈现为渐进式波动升高趋势。全区气温在近30年中升高了0.98℃，但不同气候带存在着差异。例如，河谷区幅度相对较小，平均气温升高了0.8℃;关山区高幅度最大，平均气温升高了1.15℃;渭北区次之，平均气温升高了1.0℃。

（2）天水地区近30年平均湿度总体呈下降趋势;总降雨量总体上变化较平缓，各地降雨量分布不均;全区近30年平均降雨量下降了142.63 mm，其中河谷区平均降雨量降低了151.65 mm，渭北区平均降雨量降低了172.23 mm，关山区平均降雨量降低了104.63 mm。

（3）随着天水地区林业年均温度呈上升趋势，测报点林业有害生物种类在此期间亦呈增加趋势。松阿扁叶蜂（Acantholyda posticalis Matsumura）、落叶松红腹叶蜂（Pristiphora erichsonii Hartig）、落叶松球蚜（Adelges laricis Vallot）、松落针病（Mycosphaerlla larici～leptolepis Ito.Sato et Oda）、中华鼢鼠（Myospalax fontanierii）、达吾尔鼠兔（Ochotona daurica）等主要有害生物在天水地区分布范围逐渐扩大，危害程度加重;中华鼢鼠、苹果桧柏锈病、苹果锈病、苹果腐烂病、刺槐白粉病、核桃褐腐病、杨红颈天牛、落叶松红腹锉叶蜂、草兔、达乌尔鼠兔等为在天水地区造成主要危害种类。侧柏叶枯病自2011年春传入天水地区，是近年新发生的一种重要病害，主要危害侧柏、洒金柏、圆柏等，全市发生总面积4.059万亩。

（4）2000—2015年天水地区林业有害生物测报结果与年降水量与林业有害生物发生量呈显著相关性。2000—2015年天水地区林业有害生物发生量与降水量存在负相关性，经方差分析相关系数检验，降水量和林业有害生物发生量之间线性关系成立。说明在天水地区2000—2015年15年里，林业有害生物发生面积与年降水量存在负相关性，即年降水量越大，发生量越小，反之，则大。

（5）对天水地区有害生物存在潜在危险性、发生分布区域、危害情况、防治难度、寄主重要性等指标，要进行分级管理;要注重以公益性生态林、防护林为主的林业有害生物重点防治策略。

6 存在的问题

（1）林业有害生物综合治理科研投入少，加上基层技术人员力量薄弱，没有健全防治体系，设备缺乏，数据统计与汇总不及时、不全面。

（2）按照国家林业有关规定，林木有害生物普查工作每十年应组织一次，而天水地区在1981年组织开展了全区第一次森林病虫害普查工作，1992年组织开展了第二次森林病虫害普查工作，之后由于国家对森林病虫害防治机構及人员进行参公管理变动，业务工作被一度中止，至止2013年才启动全区第三次森林病虫害普查工作，于今年2016年基本普查工作才进入尾声，加上早期手段落后，造成林业有害生物测控数据不全面、不准确。

（3）因气象资料每30年为一汇总周期，本次研究中只收集到1981—2010年的资料;林木有害生物发生资料收集到2018年，故分析结果中两个主要因子之间交集有错位，未达理想值状态，需后期进一步跟踪补充研究。

（4）依据主要气候因子变化对林业有害生物的防控指导体系还未完全形成，部门间协作模式还有待进一步探索。

参考文献

[1] 胡利平，姚延锋，裴古娥，等.天水地区近50年气温与降水变化特征[J].地理科学进展，2009，28（4）：651-656.

[2] 张建新，钱锦霞，任慧龙，等.气象因素对林业有害生物发生发展的影响研究综述[J].中国农业气象，2010，31（3）：458-461，466.

[3] 赵国强.我国北方典型生态区气候变化对农田、森林和草地生态的影响研究[D].南京：南京信息工程大学，2008.

[4] 邓刚.气象因子的变化对黑龙江省森林病虫害影响的研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2012.

[5] 孙岩. 山东省济宁市林木昆虫调查及多样性的研究[D].泰安：山东农业大学，2015.

[6] 黄嘉佑. 天气预报技术的新发展-概率预报[A].中国气象学会.第34届中国气象学会年会 S25 谢义炳先生诞辰100周年纪念暨学术研讨会论文集[C].中国气象学会：中国气象学会，2017.

责任编辑：黄艳飞