1、林木的生长发育和树种的分布受气象条件的影响和制约。研究林业气象对合理利用气候资源、开发森林和保护自然生态环境平衡具有重要意义。 一、林木生长对气象条件的要求 1.温度 林木对温度的要求也有很大差别，在不同地区，主要优势树种间差别也很大。一般在衡量林木对温度的要求时，广泛使用温量指数 WI(Warmth index，月 )，林木的分布与温量指数 WI 有密切的关系。 WI(Tm-5)式中，Tm 为月平均气温( )，WI 为植物生长期间 5以上的月平均气温的累积值。 温度是影响地球上森林植被组成及分布的重要因素，按积温和最低温度区分不同的热量带，都有其相应的树种和森林类型。自然植被分布表现出明显的
2、纬度地带性和垂直地带性：由热带(或低海拔)的多种树种的组成逐渐变为寒带(高海拔 )的单纯树种；植被的高度界线，从低纬度的高海拔地带向高纬度的低海拔地带有规律地降低。 2.水分 森林常分布在水分条件良好的区域，至少要求降水量大于蒸散量。由于水分的淋溶作用，森林土壤常为偏酸性。土壤与底土中水分贮存量是最为重要的，降水的季节分布相对来说较为次要，相近群系的树种在降水均匀分布与高度季节性分布的地区中都能找到。树木除要求较多降水与土壤水外，还要求较高的空气湿度，因为树木的蒸腾表面叶片分布在较高的空中，那里的空气常比贴近地表层更干。湿生型树种常要求空气平均相对湿度在 80左右，只能短时间(几个小时)处于相
3、对湿度 60以下。旱生型树种则要求较低的湿度。中国森林分布在年降水量 400mm 以上的地区，生长季节内相对湿度若小于65，天然林难以形成。 3.光照 树种的耐荫程度分为三类： (1)阳性树种：只能在全光照条件下正常生长发育，最不耐庇荫。如落叶松、白桦、樟子松、马尾松等。 (2)阴性树种：能忍受庇荫，当光照达到一定强度后，光合作用反而下降，光补偿点低，光饱和点也低。如鱼鳞松、云杉、杉木、毛竹等。 (3)中性树种：介于阳性树种和阴性树种之间。随年龄、环境条件不同，表现不同程度的偏阳性或偏阴性。一般在幼年能耐一定的庇荫，随着年龄的增大，耐荫能力逐渐减小，对光照要求越来越大，如红松、椴、水曲柳、黄菠
4、萝等。 一般地，在接近某树种分布区的南界时，表现更为耐荫，相反，接近北界时表现较为喜光；在山区，海拔低处表现较耐荫，海拔高处较喜光；土壤肥沃时较耐荫，土壤贫瘠时较不耐荫。不同树种对日长(光周期 )也具有不同的适应性，分布在高纬度的树种常具有对日长较高的敏感性，分布在低纬度的树种对日长不太敏感。 4.风 风能增加林木的蒸腾作用。当风速在 0.20.3m/s 时，可使蒸腾作用加强 3 倍，但风速过强，耗水过多，叶子气孔便会关闭。 风直接影响空气中 CO2 的含量。在平静无风的天气、风速为 0.8m/s 和 1.2m/s 时，空气中CO2 含量分别为 1.22mg/L、0.67mg/L 和 0.54
5、mg/L。 风力愈强，林木的生产力就愈低。据观测，当风力经常在 10m/s 时，林木的直径生长要比5m/s 时小一半。冬季的干风对森林危害极大，它与极端最低温度是限制森林向极地发展的主要因子。 二、主要树种的分布与气候 1.寒温带针叶树种 (1)云杉与冷杉 很耐荫；抗寒力强，能抗极端低温-60，适宜分布区年平均气温 69，10的活动积温500d 。冷杉比云衫抗寒性更强。需要年降水量 6001000mm ，空气相对湿度70 80。 云杉主要分布于小兴安岭与长白山以及秦、巴山地和青藏高原东南沿，在亚欧大陆，则分布于5767N；冷杉是西伯利亚森林的主要树种之一。 (2)落叶松 高度喜光、抗旱并抗寒。
6、能适应最冷的气候，比云杉、冷杉更抗寒，甚至能忍受冬季极端低温-70，在极地永冻地带也能存活。落叶松要求水分条件不高，在年降水量300mm 的地区能够长好，如雨量较高则生长更好。弱点是种间竞争能力很低，易被喜荫树种排挤。 主要分布在中国大兴安岭、阿尔泰山海拔低于 3500m 的地带；小于天山东部 35004000m地带，西藏等地也有分布。是西伯利亚亚寒带森林的主要树种之一，在亚欧大陆分布在 5071N。 2.温带针叶树种 (1)油松 喜光，喜温暖，能抗旱，抗瘠薄，但不抗大风，所以大风是其在山区分布高度上限的主要限制因子。多分布在温带平原和亚热带山区的中等高度地带。喜酸性土壤。 油松是中国北方分布
7、最广、最为重要的树种，分布北界是阴山、大青山、贺兰山，分布南界是秦岭。 (2)红松 喜光，不如云杉、冷杉耐荫。 分布区年平均气温为 06，最冷月平均温度-28-14，最热月平均温度 2024 ，10的天数为 120150d，10 活动积温 25003000d，年降水量 5001100mm，空气相对湿度 6575，适于坡度30的地带。分布于 4050N、126135E 范围，主要集中在中国东北的长白山与小兴安岭，以及俄罗斯远东、朝鲜、日本北海道等地。但其分布中心为中国。 3.暖温带针叶树种 (1)马尾松 喜光，耐贫瘠，但不耐盐碱与积水。其分布区年平均气温 1421 ，不耐寒，若短时间温度-15，
8、则针叶变黄并萎蔫；喜湿润，年降水量 8001800mm，无明显旱季。适应的 pH值范围为 4.56.0，最适为 5.5。 马尾松是中国南方最重要的树种之一，占南木材储量的约 1/2，广泛分布在从秦岭、淮河到两广、台湾的广大地区约 15 个省的范围。在山区1000m 的地带，被油松取代。在亚热带南部平原生长缓慢，多病虫害，易衰老。 (2)杉 微喜光，不抗旱，不抗冷风。其分布中心年平均温度 1718 ，最冷月平均温度710 ，最热月平均温度 2728 ，年降水量 14001800mm，均匀分布，排水良好。其分布区降水量蒸散量，土壤酸性。分布区内，风小，霜期23 个月，喜多雾。在亚热带北部生长缓慢。
9、 中国杉树分布的北界为秦岭南坡，南到两广、云南，多分布在海拔800m 或 1000m 的地带，西部有的可分布到海拔 2000m。 4.落叶阔叶林树种 (1)栎 常见的有蒙古栎、辽东栎等。蒙古栎喜暖而耐寒，可耐最低气温-50-60，且耐贫瘠，常分布在华北的向阴坡，向北可达西伯利亚。 (2)山杨 喜相对暖、湿的气候，土壤不宜过干或过湿。是中国北方以及西南、华中地带广泛分布的树种，俄罗斯远东地区、朝鲜、日本亦较多。 (3)白桦 喜光但耐荫，十分抗寒。可分布于从低洼地到陡坡的地带，但常分布于300m 的山上，一般为阴坡或半阴坡。在中国主要分布在大、小兴安岭与长白山，华北、西北亦有分布。西伯利亚、北朝鲜
10、、日本亦有。 5.常绿阔叶林树种 樟树和楠木是中国南方亚热带常绿阔叶林树种的代表。樟树喜光，其分布区年平均气温约16 ，1 月份平均气温5，最低气温-5。要求年降水量 1000mm，喜酸性土壤。多分布在1030N 地区高度500600m 的低山丘陵。其分布中心为台湾、福建、江西、广东与广西。楠木主产于四川、贵州、湖南、福建等省。 6.季雨林和雨林树种 (1)季雨林中像木棉、梧桐等，适应于热带季风气候，年平均气温 2025 ，最冷月温度约10 13 ，绝对最低温度 25，年降水量 10001800mm，80集中于 510 月。主要分布在广东、广西、福建、台湾、云南以及印度、印尼与中南半岛等地。
11、(2)热带雨林名贵树种有台湾肉豆蔻、云南龙脑香等，适应年平均气温 2226 ，10的活动积温 8000d 以上，最冷月平均气温18，绝对最低气温5 。年降水量2000mm(一般30005000mm)，均匀分布。常分布于台湾南部，广东、广西南部及马来半岛等地。 三、林业生产的主要气象灾害及防御 1.冻裂 (Frost cracking) 林木向阳面受冬季昼夜温度剧变致使树干纵向冻裂。高寒地区，疏林地、孤立木、林缘树受害更重。冻裂一般不会直接引起树木的死亡，但可降低产量和品质。 冻裂与温度的变化幅度、树木种类、树皮光滑程度以及林分疏密度等有关。北方严冬昼夜温差大，树干向阳面外层和内部收缩快慢不一致
12、，向阳面的外层产生破裂。如昼夜温差变化不剧烈，一般不产生冻裂。耐寒树种对温度的下降反应不敏感，不易发生冻裂，皮厚而粗糙的阔叶树，易发生冻裂，稀疏林分尤其是孤立树、林缘树、行道树等因受阳光的强烈照射，昼夜温差过大，比密林深处的林木冻裂严重。 防御措施：庭园的树木及行道树等，在入冬前可用草绳等物包扎树干，如毛白杨、新疆杨等包扎离地面 3m 以内的树干即可；利用对冻裂不敏感的耐寒树种作林墙，针叶树一般比阔叶树耐寒，针阔混交是较理想的林分结构；采伐时可择伐，保留部分树木，使以后的林分具有一定的密度。核桃楸最容易出现冻裂，应适当密植，每亩株数保持在 300 株以上。 2.根茎灼伤 (Root-colla
13、r burn) 林木幼苗或幼树根茎受表层土壤高温灼伤叫根茎灼伤。灼伤后幼嫩树苗与高温表土接触处出现约 2mm 宽的环状伤痕，轻者树皮微黄，12d 后出现倒伏现象；重者树皮呈暗褐色，当即死亡。根茎灼伤对苗圃育苗及山地直播造林危害较大，一般可降低成活率百分之几到百分之几十。根茎灼伤大多出现在中国的西北和北方地区。根茎灼伤与近地表层的小气候、土壤条件、林木种类及地形有关。 防御措施：喷水可以增加湿度、降低土温，喷水的时间最好在高温出现前，切忌在高温出现时喷水；避免温度骤变，忽热、忽冷加速苗木死亡；搭荫棚，插遮荫枝、盖草等，当遮荫度达 80时，可避免灼伤；适当早播，使幼苗提前生长，提早木质化，增强抵抗
14、灼伤的能力；干旱地区应选择耐灼伤的阳性树种造林；采伐时应用带状间伐，使保留下来的树木对更新的幼树起遮荫的作用。 3.皮灼 (Bark burn) 皮灼是指树木向阳面受夏季辐射增温致伤，也称皮烧。薄而光滑的树皮受强烈阳光照射，温度迅速增高，使一些树皮的形成层和活组织受灼伤。受害的树皮呈斑点状伤痕或片状脱落，轻者病菌侵入伤口，影响生长；重者树皮干枯、凋落，甚至造成整株死亡。皮灼危害树木的程度，一般与树木种类、树龄、种植位置及日射时间长短等有关。 防御措施：干旱地区应选择地势较低的地方造林，因低地湿度大，温度不易升高，树皮不易被灼伤；造林时应注意树种选择和造林方式。怕灼伤的阴性树要与耐灼的阳性树混交
15、搭配，营造复层林，以避免阴性树的灼伤。 4.雨凇害 (Glaze damage) 雨凇害指过冷却雨水在林木表面凝冻而成的冰层(雨凇) 对林木造成的伤害。当近地气层温度低于 0，较高气层上温度高于 0，从 0以上的云层中下降的雨滴，经过近地气层时成为过冷却状态，落到地面较冷物体上即冻结成雨凇。雨凇的分布南方多于北方，山区多于平原，北方多在春秋季，南方多在冬季，以潮湿山区为多。雨凇常较多凝聚在树木枝干的迎风面，因重力作用使枝干弯曲，严重时折断劈裂，甚至根倒。 防御措施：造林时应根据农业气候区划合理布局，利用有利地形，加强林地生态环境建设和林场小气候调控。 5.森林火灾 (Forest fire d
16、anger) 森林火灾是世界上最严重的自然灾害之一。森林自然温度下不会起火，至少要有 230300 高温可燃物质才会燃烧。这样的高温只能来自林外，天然火源主要是雷击起火，在中国只占 1。火灾大多发生在旱季，中国以春秋冬三季为主，北方春季因干旱少雨多风，气温回升快，空气干燥，火灾最严重和频繁。 影响火灾的气象因素包括降水、气温、风速和湿度等。防火期的划分以气候条件为依据，如大兴安岭林区在日平均气温稳定通过-5 为春季防火始期，通过 15为春季防火终期。秋季则分别为日平均气温稳定通过-2和-5，因-2 时草木枯黄，-5 时开始形成稳定积雪。林业和气象部门根据可燃物含水率和综合气象要素进行森林火险预报。 森林火灾的扑救和灭火方法：(1)扑打、水灭法、风力灭火和化学灭火等直接灭火；(2)间接灭火方法；(3)爆破法；(4)彻底清理火场，防止死灰复燃。
