張鵬霞，曾菊平，曾 城，彭龍慧

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江西 南昌 330045）

森林病害是由病原生物（包括菌物、細(xì)菌、病毒、線蟲、高等寄生植物等）侵染或異常環(huán)境條件刺激引起的一種自然現(xiàn)象，當(dāng)病害嚴(yán)重發(fā)生時就造成了病害的流行并形成災(zāi)害，對森林生長產(chǎn)生明顯的影響，甚至導(dǎo)致林木大面積死亡[1]。近百年來，已發(fā)生過多起因森林病害的廣泛流行而導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失的事件。例如，板栗疫病1904年在美國紐約動物園的美洲栗上首次發(fā)現(xiàn)，此后40多年來共導(dǎo)致約35億株美洲栗樹死亡，遭受了毀滅性災(zāi)害[2]。世界性流行病榆樹枯萎病在20世紀(jì)爆發(fā)流行于歐洲、北美洲、中亞的30多個國家和地區(qū)，對榆樹產(chǎn)生毀滅性破壞，經(jīng)濟(jì)損失巨大[3]。

我國是森林生物災(zāi)害發(fā)生最嚴(yán)重的國家之一[4]，每年發(fā)生面積在870萬 hm2以上，造成木材生長量減少1 700多萬m3，經(jīng)濟(jì)損失超過880億元，堪稱“不冒煙的森林火災(zāi)”[5]。目前，全國查明的森林病害有210種，發(fā)生嚴(yán)重的有119種[6]，如猖獗發(fā)生導(dǎo)致嚴(yán)重危害的松材線蟲病、苗木立枯病、紅松皰銹病、楊樹爛皮病、泡桐叢枝病、油茶炭疽病、杉木黃化病、立木和木材腐朽病等。而有松樹“癌癥”之稱的松材線蟲病，松樹一旦感染就難以挽救，是我國近年來最具危險性的森林病害[7]。自1982年在南京紫金山首次發(fā)現(xiàn)以來，該病害目前已在15個省區(qū)175個縣市發(fā)生危害，威脅著南方3 300×104hm2松林的安全[7]。在美國，病害引起的森林損失占總的森林自然災(zāi)害損失的45%，遠(yuǎn)高于蟲害（20%）、火災(zāi)（17%）及其它因素（18%）所導(dǎo)致的損失[1]。

近年來，隨著世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的全球化、全球氣候變化加劇、生態(tài)環(huán)境日益惡化，森林生態(tài)系統(tǒng)面臨更大壓力，森林生物災(zāi)害發(fā)生多樣、爆發(fā)頻繁。森林生物災(zāi)害主要包括森林病害、蟲害、鼠害，其中，森林病害發(fā)生的前期表現(xiàn)較森林火災(zāi)、蟲災(zāi)、鼠災(zāi)更不明顯，一旦出現(xiàn)則災(zāi)害更大、損失更重。因此，加強(qiáng)森林病害的監(jiān)控、預(yù)測，方可防患于未然。近 10多年來，氣候變化較之以往更為顯著、人為活動對森林干擾也更頻繁，森林生物災(zāi)害的發(fā)生動態(tài)可能因此受到影響。例如，曾菊平等[8]對我國2000—2010年森林生物災(zāi)害發(fā)生、損失與趨勢進(jìn)行系統(tǒng)分析，揭示近10多年來我國森林生物災(zāi)害范圍、發(fā)生面積顯著擴(kuò)增；宋玉雙等[9]對我國 2006—2010年林業(yè)有害生物災(zāi)害損失進(jìn)行定量分析，了解到我國1996—2001年度全國森林病蟲災(zāi)害損失達(dá)880億。以上研究主要在于森林生物災(zāi)害總體發(fā)生與損失方面，而事實(shí)上，森林生物災(zāi)害包括森林病害、蟲害與鼠害等，其各自發(fā)生特征并不相同，因而有必要對其各自的發(fā)生、損失與趨勢進(jìn)行專門的研究與分析。為此，本文選擇以全國森林病害為研究對象，基于其 2001—2010年的發(fā)生面積、發(fā)生程度及其所計算的損失數(shù)據(jù)，探討分析其近十多年來的發(fā)生動態(tài)與趨勢。

1 方 法

1.1 數(shù)據(jù)采集

全國森林病蟲鼠害發(fā)生面積、發(fā)生程度、蓄積損失等數(shù)據(jù)主要來自《中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒》及全國各次森林資源清查結(jié)果等，物價指數(shù)等社會公共數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局。直接經(jīng)濟(jì)損失與生態(tài)服務(wù)價值損失主要參考宋玉雙等[9]方法計算獲得，直接經(jīng)濟(jì)損失評估采用傳統(tǒng)的實(shí)物量價值核算方法，核算內(nèi)容包括：立木資源損失，苗木、種子、松脂、果實(shí)等非木質(zhì)林產(chǎn)品損失，林地?zé)o效利用損失；防治費(fèi)用。

1.2 數(shù)據(jù)分析

用多元線性回歸法對病害發(fā)生面積、發(fā)生程度、發(fā)生率、損失及年份（2000至2010年）數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定最佳回歸模型，預(yù)測發(fā)展趨勢，獲得各自變量因子對因變量變化的作用大小（貢獻(xiàn)率）；為比較全國各區(qū)域森林病害發(fā)生情況，將全國劃分為華北（北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古）、東北（遼寧、吉林、黑龍江）、華東（上海、江蘇、浙江、福建、山東、安徽、江西）、華中（河南、湖北、湖南）、華南（廣東、廣西、海南）、西南（重慶、四川、貴州、云南、西藏）、西北（陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆）七個區(qū)，用方差分析法對病害發(fā)生面積、發(fā)生程度、發(fā)生率、損失及各區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定病害的主要發(fā)生區(qū)以及不同區(qū)域間森林病害發(fā)生的差異性。數(shù)據(jù)分析均用SPSS17.0處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 2000—2010年全國森林病害發(fā)生面積及發(fā)生程度的變化趨勢

2000年至2010年，全國森林病害發(fā)生面積呈顯著增長趨勢（表1，圖1），如總發(fā)生面積從2000年的9.35×105hm2增加到2010年的1.29×106hm2，增長38.11%。對該趨勢貢獻(xiàn)最大的是輕度病害，貢獻(xiàn)率為67.15%，其次為中度危害，貢獻(xiàn)率為20.56%；重度危害貢獻(xiàn)最小，貢獻(xiàn)率為12.30%（Y=7.979+X1+X2+X3，R2=1.0，F(xiàn)=1.158×1010，P＜0.001；Y為森林病害發(fā)生的總面積，X1為森林病害發(fā)生程度為輕度受害面積，X2為森林病害發(fā)生程度為中度受害面積，X3為森林病害發(fā)生程度為重度受害面積）。

圖1 2001—2010年全國森林病害發(fā)生程度、面積、損失及其變化趨勢

同樣，2000至2010年，全國森林輕度病害發(fā)生面積也呈顯著增長趨勢（表1），從2000年的4.84×105hm2增加到2010年的8.08×105hm2，增加3.24×105hm2，2010年較2000年增長66.85%。而中度病害受害面積、重度病害受害面積變化趨勢不顯著（表1）。

2.2 2000—2010年全國各區(qū)域森林病害發(fā)生面積、發(fā)生程度及其變化趨勢

將全國劃分為7個區(qū)，比較各區(qū)森林病害發(fā)生情況。結(jié)果表明：2000—2010年，西南區(qū)森林病害發(fā)生面積呈顯著增長趨勢；華北、華中、華南、西南、西北各區(qū)輕度受害面積呈顯著增長趨勢；西南區(qū)中度病害受害面積呈顯著增長趨勢，華東區(qū)中度病害受害面積呈下降趨勢；華北、華中區(qū)重度森林病害受害面積呈顯著下降趨勢（表1）。

全國森林病害發(fā)生面積呈顯著增長趨勢，對該趨勢的貢獻(xiàn)主要為西南與西北地區(qū)，其貢獻(xiàn)率分別為57.75%與42.25%（Y=2.288X1+1.349X2+393 516.8，R2=0.883，F(xiàn)=30.118，P＜0.001；Y為全國森林病害發(fā)生面積，X1為西南區(qū)森林病害發(fā)生面積，X2為西北區(qū)森林病害發(fā)生面積）。同樣地，全國森林病害輕度發(fā)生面積也呈顯著增長趨勢，對該趨勢的貢獻(xiàn)也主要為西南與西北地區(qū)，其貢獻(xiàn)率分別為 74.10%與25.90%（Y=2.973X1+1.527X2+233 440.396，R2=0.980，F(xiàn)=250.460，P<0.001；Y表示全國森林輕度病害發(fā)生面積，X1表示西南區(qū)輕度病害發(fā)生面積、X2表示西北區(qū)輕度病害發(fā)生面積）。

2.3 2000—2010年全國各區(qū)域森林病害發(fā)生的比較分析

2000—2010年全國各區(qū)域森林病害總發(fā)生面積差異顯著（F=31.256，P<0.001，圖2），森林病害發(fā)生面積依次為華東>西南>西北>東北>華中>華南>華北，華東地區(qū)發(fā)生面積最大，為2.918×105hm2，華北區(qū)發(fā)生面積最小，為5.41×104hm2。

同樣地，不同區(qū)域間不同程度森林病害發(fā)生面積差異顯著（輕度：F=54.827，P<0.001；中度：F=9.036，P<0.001；重度F=14.124，P<0.001，圖2），其中，華東區(qū)輕度森林病害發(fā)生面積最大，為2.14×105hm2，依次為華東>西南>華中>西北>東北>華南，華北區(qū)發(fā)生面積最小為 3.69×104hm2；東北區(qū)中度森林病害發(fā)生面積最大，為 5.06×104hm2，地區(qū)依次為東北>華東>西南>西北>華中>華南，華北區(qū)發(fā)生面積最小為1.28×104hm2；華東區(qū)重度森林病害發(fā)生面積最大，為2.80×104hm2，依次為華東>西南>華中>西北>東北>華南，華北區(qū)發(fā)生面積最小為4.38×103hm2。

圖2 全國各區(qū)域森林病害發(fā)生程度、發(fā)生面積

2.4 2000—2010年全國森林病害損失與變化趨勢

用森林蓄積、直接經(jīng)濟(jì)與生態(tài)服務(wù)價值來衡量全國森林病害所導(dǎo)致的損失。從2000—2010年，全國森林病害所導(dǎo)致森林蓄積損失總體上呈顯著增長趨勢（表2，圖1），2000年的蓄積損失量為294.486萬m3，2007年蓄積損失量達(dá)到最高點(diǎn)，為351.163萬m3，較2000年增長19.25%；此后稍有所下降，2010年為309.863萬m3，較2000年增長5.2%。

2000—2010年病害導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)和生態(tài)服務(wù)價值損失趨勢不明顯，但部分區(qū)域損失量變化趨勢顯著，如華北、華中地區(qū)直接經(jīng)濟(jì)價值損失呈顯著下降趨勢，西南地區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值損失則呈顯著增長趨勢（表2）。2000—2010年森林病害造成的總直接經(jīng)濟(jì)損失量達(dá)490.57億元，年均直接經(jīng)濟(jì)損失量達(dá)44.60億元，其中病害導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)價值損失最高的年份為2000年，損失量為59.97億元，最低為2003年，損失量為28.63億元。2000—2010年森林病害造成的生態(tài)服務(wù)價值損失量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接經(jīng)濟(jì)價值損失量，總生態(tài)服務(wù)價值損失量達(dá)1 275.8億元，年均生態(tài)服務(wù)價值損失量達(dá)116.0億元，其中病害導(dǎo)致的生態(tài)服務(wù)價值損失最高的年份為2000年，損失量為140.71億元，最低為2003年，損失量為81.11億元。

表2 2000—2010年全國森林病害損失（直接經(jīng)濟(jì)、生態(tài)服務(wù)價值）年際變動線性分析

2.5 不同區(qū)域病害直接經(jīng)濟(jì)損失、生態(tài)服務(wù)價值損失比較分析

2000—2010年全國森林病害導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)價值損失區(qū)域間差異顯著（F=13.163，P<0.001，圖3），西北區(qū)直接經(jīng)濟(jì)價值損失最大，為1.10×105億元，依次為西北>華東>西南>東北>華中>華北>華南，華南區(qū)直接經(jīng)濟(jì)價值損失最小，為1.64×104億元。

圖3 全國各區(qū)域森林病害導(dǎo)致直接經(jīng)濟(jì)價值與生態(tài)服務(wù)價值損失的比較

2000—2010年全國森林病害導(dǎo)致的生態(tài)服務(wù)價值損失區(qū)域間差異顯著（F=16.819，P<0.001，圖3），華東區(qū)直接經(jīng)濟(jì)價值損失最大，為2.94×105億元，其它依次為華東>西北>西南>東北>華中>華南>華北，華北區(qū)直接經(jīng)濟(jì)價值損失最小，為5.05×104億元。

3 討 論

我國是森林生物災(zāi)害發(fā)生最嚴(yán)重的國家之一[3]，導(dǎo)致森林資源受損的主要生物災(zāi)害為森林病害、蟲害與鼠害等[10]。其中，森林病害災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展常具有很大的隱蔽性，使得多數(shù)病害只在造成明顯災(zāi)害時才引起重視，但此時已損失慘重。因此，做好森林病害的前期監(jiān)測、預(yù)警與趨勢研究顯得十分必要[1]。本文對 2000—2010年森林病害發(fā)生數(shù)據(jù)分析了解到：我國森林病害災(zāi)害發(fā)生范圍（區(qū)域）正在以每 5年增長0.007 5%左右的速度擴(kuò)增，這可能與林地面積的增加有關(guān)，即在實(shí)施退耕還林、天保工程、造林工程等林業(yè)重點(diǎn)工程后[11]，林地面積正日趨增加，如2000至2010年累計造林6.03×107hm2，森林覆蓋率從2000年的16.55%提高到2010年的20.36%。然而，新增的森林相當(dāng)一部分為人工純林，如松杉林、楊樹林等純林，導(dǎo)致生態(tài)結(jié)構(gòu)脆弱，極易受災(zāi)，這在一定程度上為森林病害災(zāi)害范圍的擴(kuò)增提供了可能。如全國森林病害發(fā)生面積從2000年的9.35×107hm2增加到2010年的1.29×106hm2，增長38.11%，上升趨勢明顯；而在病害發(fā)生程度上，森林病害的中度、重度發(fā)生均未表現(xiàn)出顯著的上升趨勢，因而，新增的森林病害以輕度發(fā)生為主。例如，2000—2010年森林病害呈現(xiàn)顯著的增長趨勢，而對該趨勢影響最大的就是輕度病害，其貢獻(xiàn)率達(dá)67.15%。

森林病害導(dǎo)致的蓄積損失增長趨勢顯著，如2010年為損失量為309.863萬m3，較2000年（294.486萬m3）增長5.2%。然而，本次研究再次得出2000—2010年間森林病害所導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)價值與生態(tài)服務(wù)價值損失變化較小，趨勢不顯著，這與前期研究[8]結(jié)果一致。但是，在不同區(qū)域間卻差異顯著，如華東區(qū)、西南區(qū)、西北區(qū)的直接經(jīng)濟(jì)價值損失都顯著高于其它地區(qū)。本研究支持閆俊等[12]研究結(jié)果，即森林病害導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失最大的區(qū)域都是華東區(qū)，這可能與該區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平高，人為活動頻繁，人工林資源增長較快，尤其是外來有害生物入侵嚴(yán)重等均有一定關(guān)系。

我國地域遼闊，自然地理環(huán)境復(fù)雜，森林病原菌的種類及其發(fā)生因自然生態(tài)環(huán)境條件與樹種資源、森林類型不同而呈現(xiàn)出地域差異，這也使得各地域間森林病害的發(fā)生面積、損失大小存在很大差異[12]。例如，華東區(qū)的森林面積僅占全國森林面積的11.99%，但其森林病害發(fā)生面積及其輕、中、重度發(fā)生面積卻分別占到全國的30.93%、19.85%、36.79%與25.20%，均顯著高于其它區(qū)域。而華北區(qū)的森林面積占全國森林面積的19.89%，但其森林病害發(fā)生面積及其輕、中、重度森林病害發(fā)生面積僅分別占到全國的5.73%、6.34%、5.12%、3.94%，均顯著低于其他區(qū)域。華東區(qū)人類活動頻繁，外來病原物入侵的風(fēng)險大[13]。而近些年來，該區(qū)馬尾松、竹子等純林的大面積增加，也為森林病害的發(fā)生、流行、猖獗提供了基礎(chǔ)[14]。通常，病原物的萌發(fā)、侵入、產(chǎn)孢子等行為都需要一定的濕度條件。華東區(qū)是典型的季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充足、空氣濕潤，森林樹冠葉面上常有水膜層，這無疑對大多數(shù)病菌的萌發(fā)是有利的[6]。華北區(qū)的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易活躍程度稍遜于華東區(qū)，但該區(qū)同樣由于過去幾十年的濫伐、火災(zāi)與過度放牧，天然林所存不多，現(xiàn)存的多為 1950年后營造的人工林[13]，且以純林為主，同樣為森林病原物的流行、危害創(chuàng)造了良好的寄主條件。然而，但該區(qū)屬溫帶季風(fēng)氣候，受西伯利亞和蒙古高壓的侵襲，冬寒春旱，不適合病害發(fā)生、流行。例如，晚疫病、赤霉病、霜霉病、銹病等多種植物病害多在雨季產(chǎn)生危害[15]，因而該區(qū)的病害種類相對較少且危害輕[13]。另外，華北區(qū)是我國林業(yè)與生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域之一[12]，人類生態(tài)工程可能對當(dāng)?shù)厣植『ζ鸬揭欢ǖ姆e極作用。例如，近十多年來，該區(qū)森林病害重度發(fā)生面積明顯下降。

本研究主要對2000—2010年我國森林病害發(fā)生、損失及其趨勢進(jìn)行系統(tǒng)分析，揭示森林病害發(fā)生面積正以每5年增長0.007 5%左右的速度擴(kuò)增，而尤其以西北區(qū)和西南區(qū)擴(kuò)增最快。研究表明新增地區(qū)的森林病害多以輕度發(fā)生為主，然而，其所帶來的新增蓄積損失卻不容忽視。尤其是，與森林蟲害、鼠害相比，森林病害災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展更為隱蔽，多數(shù)病害常只在造成明顯災(zāi)害時才會引起人們的關(guān)注。為此，我們應(yīng)提前加以重視，及時避免損失的發(fā)生。

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