楊樹飛絮與氣象條件關(guān)系研究

唐赟，秦成云，湯潔，徐夢穎

（淮安市氣象局，江蘇 淮安 223001）

楊樹飛絮與氣象條件關(guān)系研究

唐赟，秦成云，湯潔，徐夢穎

（淮安市氣象局，江蘇 淮安 223001）

本文通過對我國楊樹主產(chǎn)區(qū)的淮河流域楊樹飛絮與氣象要素進行觀測試驗，結(jié)果表明：楊絮出現(xiàn)早遲與氣溫、相對濕度、日照、風、降水等氣象要素關(guān)系密切。主要表現(xiàn)為溫度高、光照充足、降水少且空氣干燥、風大利于花絮飛揚,易誘發(fā)生態(tài)事件。通過研究飛絮發(fā)生的氣象指數(shù)等，提高飛絮的監(jiān)測預警水平；主要應對方法是引種無絮或少絮的品種，在楊絮飛揚的關(guān)鍵期通過人工增雨等措施降低空氣中飛絮濃度。

楊樹花絮；氣象條件；研究

楊樹為喬木，樹干端直，較耐寒、喜光、速生；沿河兩岸、山坡和平原都能生長，生長速度快，成為人工造林重點，占我國人工林面積的40%左右[1]?；窗驳貐^(qū)地處淮河下游，是我國5個楊樹主產(chǎn)區(qū)的江淮和黃淮平原主產(chǎn)區(qū)結(jié)合部，楊樹產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，促進了當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和環(huán)境改善。

目前，江蘇省楊樹面積在整個林業(yè)面積中的比重逐年增加，到2013年楊樹占全省林業(yè)用地面積的50.9%，主產(chǎn)區(qū)的蘇北5市楊樹面積高達88.2%。單一樹種的花期集中和病蟲害高發(fā)而引發(fā)的生態(tài)和社會問題也越來越明顯，特別是花粉、果絮引發(fā)視障和過敏性疾病的問題成為社會關(guān)注的熱點。為此，以觀測資料為基礎，對楊樹飛絮與氣象條件的關(guān)系做一分析，適時預報楊樹花期、果期及果絮，為開展專項氣象服務提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 楊樹花期觀測方法

（1）觀測時間：2012-2015年，每年3月20日至6月30日。

（2）試驗基地：定點選取10株楊樹，選擇距地1 m高（下同），樹圍分別為10、20、30、40、50、60、80、100、120、150 cm楊樹為樣本。

（3）工具與測量：網(wǎng)狀花絮捕捉器、望遠鏡、卡尺、鋼卷尺測量，照相取圖，實驗室解剖、烘烤與檢測。

1.2 氣象資料觀測方法

氣象資料由淮安市、響水縣兩地氣象局國家標準氣象觀測場按氣象行業(yè)標準組織觀測，林間小氣候定點觀測。

1.3 楊樹飛絮濃度分級

根據(jù)4年的觀測資料，以單位體積飛絮的個數(shù)為單位，具體見表1。

表 1 楊樹飛絮濃度分級表

2 結(jié)果分析

2.1 楊樹生長期

根據(jù)連續(xù)4年觀測資料分析，結(jié)果表明：

（1）年生長發(fā)育：萌芽、含苞、開花、現(xiàn)蕾、吐葉、長果、長葉、蒴果裂開、飛絮、枝干生長、落葉、冬眠等生育階段。

（2）新栽1～3年樹齡，樹圍＜35 cm時只展葉，長干，不開花結(jié)果。樹圍≥36 cm以上時才開花結(jié)果，且樹圍越大，開花結(jié)果越多。

（3）先開花，后結(jié)蕾，且自樹冠向下拓展。

2.2 溫度與楊樹主要物候期關(guān)系

（1）萌芽期：根據(jù)4年的觀測，當日平均氣溫穩(wěn)定超過5℃時，開始萌芽，7～8℃時葉芽花苞逐漸膨大，速度加快。常年的3月下旬為萌芽期。

（2）開花、現(xiàn)蕾期：①雄花：楊樹，雌雄異株。雌花小而少，雄花大而多；雌花芽每個花盤僅一個子房；雄花芽每個花盤有一團花藥。當日平均氣溫穩(wěn)定超過12℃，晴到少云天氣，3～4級風時，雄株上的雄花開放，經(jīng)過一段時間發(fā)育成熟后，雄花序上的花藥自然裂開，花粉飛散而出，進行傳粉，然后花序逐漸萎蔫脫落。②雌花：當日平均氣溫穩(wěn)定超過15℃，相對濕度≤70%，晴好天氣時，增大的芽苞開花現(xiàn)蕾，每枝花蕾平均25～30朵。近4年兩地≥15℃的日期，淮安為4月22日，響水為4月25日。這是由于沿海與內(nèi)陸存在的溫差所致。2013年響水≥15℃的日期滯后了12 d。但2014年僅滯后1 d。≥0℃的有效積溫對開花現(xiàn)蕾生長期提前有利，如2014年暖冬，有效積溫較上年多20℃，萌芽及開花現(xiàn)蕾提前了一周左右。當日平均氣溫穩(wěn)定超過20℃時，進入開花結(jié)果盛期，果子增大成熟。雌株上的雌花開始開放，隨著雌花序的發(fā)育成熟，幼葉也開始慢慢地長出來。雌花序是由若干朵小花組成穗狀的葇荑花序，每一朵小花發(fā)育后長成一個小蒴果，小蒴果里面包被著白色絮狀的絨毛，在絨毛中間藏著一些像芝麻粒大小的由胚囊發(fā)育而成的種子，隨著小蒴果及種子的不斷發(fā)育成熟，小蒴果逐漸裂開，那些白色絮狀的絨毛便攜帶著種子隨風飛散，傳播繁衍下一代。見圖1。

（3）展葉期：展葉滯后于開花期。初展的嫩葉葉片小而薄，隨著嫩梢生長，逐漸展放新葉，且單葉面積迅速增大。與嫩葉生長過程相吻合，當旬平均氣溫達17℃時，進入第1個生長盛期（5至6月份），此階段生長速度迅速提高，葉面積顯著增大，胸徑生長不顯著。

雄株與雌株展葉期，在同一地理環(huán)境和同等肥力情況下，氣溫相差3～4℃，時間相隔5～7 d。

2.3 飛絮與氣象條件關(guān)系

（1）溫度：當日平均氣溫穩(wěn)定超過16℃時，開始飛絮，即為飛絮初始溫度指標。氣溫與濃度成正相關(guān)。一天中隨著氣溫升高，從7時40分到到8時開始，飛絮濃度逐漸加大，到19～20時達到極大值。飛絮每年實際發(fā)生時間主要由氣象條件決定。如2014年4月30日到5月6日，淮安和響水兩地5 d平均氣溫都穩(wěn)定超過17℃，5月上旬就有零星飛絮。白天，隨著氣溫上升，輻射開始，蒸發(fā)量增大，濕度減小，此時，楊樹果子開裂，露水被蒸發(fā)，楊絮水份收縮，在風的吹拂下開始飛揚。如2014年5月7日，響水毛卷云2成，氣溫20℃，相對濕度56%，風速4.1 m/s，日照11.6 h，8時有零星楊絮飄揚，絮短、細；10時06分起大絮飛揚，濃度增大；16至20時，響水縣城“無處不飛花”，在路燈和汽車大燈照射下，好像大雪一樣，彌漫天空。

（2）濕度：濕度小，蒴果開裂快，減少楊絮上的自身水分和露水及油脂，使其重量減小，適宜飛揚；反之，濕度大，則不利楊絮飛揚。相對濕度在70%以下時，即可形成飛絮；相對濕度在70%～80%時，飛絮受到抑制；大于85%形成不了飛絮。濕度與濃度成反相關(guān)。見圖2。

從圖2可以看出溫度與楊絮濃度成正比，與相對濕度成反比關(guān)系。

（3）光照：光照是飛絮的輔助條件。光照充足則會加速蒸發(fā)，減少濕度與油脂，提高飛絮速率。光照 3～4 h就能催開果子，使其飛揚，6～8 h則能形成彌漫。

（4）風：風是楊絮飛揚的動力。在水平方向上，提供拉、拽力，在垂直方向為浮力。在氣溫、濕度適宜的情況下，風速的大小直接影響飛絮，而與風向關(guān)系不大。風速是飛絮的主要動力，1～2 m/s即可飛絮，3～4 m/s是飛絮的最佳風速，能催開果子中的楊絮，使其托起，漂浮于空中，又能把沉淀在地面的楊絮卷起，再度飛揚。風速愈大，飛絮距離越遠，大于6 m/s楊絮很快抬升至高空，隨風散去。

（5）降水：降水能增加空氣潮濕度，加大楊絮重量，抑制飛揚。同時，降水形成的動力能直接撞擊果序，使其降落地面，不至于向空中飛揚。降水還能讓正在飛揚的楊絮淋雨，纖維收縮，重量增加而下降，同時沖刷地面的楊絮團，以“拉網(wǎng)式”直接帶走空中及地面的楊絮。1～2 mm的降水能濕潤大氣，加重楊絮重量，抑制飛揚；5～10 mm降水持續(xù)3 h以上，使楊絮不能飛揚；20 mm以上連續(xù)降水，能結(jié)束飛絮。如：2014年5月24至25日，響水出現(xiàn)一次降水過程，連續(xù)降水時間長達16 h，過程降水量46.5 mm，楊絮受到?jīng)_擊洗刷，本年度飛絮結(jié)束。

3 結(jié)論與討論

（1）常年5月份為楊絮飛楊季節(jié)，時長30 d左右，飛絮盛期10 d左右。當日平均氣溫穩(wěn)定超過16℃時，即可定為飛絮的初始溫度指標。成年楊樹一般于4月底到5月上旬果子成熟，蒴果開裂，吐絮揚花。氣溫越高、風速越大、光照越足，越有利于飛絮。降水過程多，雨量大，濕度大，不利于飛絮。

（2）楊絮主要是影響能見度和誘發(fā)敏感人員發(fā)病，花粉過敏如果不采取及時治療或者長期拖延不治，很容易惡化為慢性哮喘、鼻咽炎、結(jié)膜炎、肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病，嚴重的導致心力衰竭、肝腎損害等致命性疾病[2]。環(huán)保和氣象部門都將花粉列為污染源進行監(jiān)測預警，因此，研究楊樹飛絮的氣象條件等級指數(shù)，提高氣象條件的監(jiān)測預警是我們必須面對的課題。

（3）栽培和管理措施是決定楊樹長勢的關(guān)鍵[3]。因此，要通過科學栽培，充分發(fā)揮其作為速生材的優(yōu)勢，降低其花絮飛揚負面影響。如引種不孕、無花或少花的楊樹品種，逐步淘汰傳統(tǒng)品種，降低楊絮數(shù)量。在楊絮飛揚關(guān)鍵期實施人工增雨作業(yè)或采用噴霧車噴霧，提高空氣濕度引發(fā)楊絮降落降低濃度等來潔化空氣。

[1]方升佐.中國楊樹人工林培育技術(shù)研究進展[J].應用生態(tài)學報，2008，19（10）:2308-2316.

[2]劉志華.花粉過敏的原因、預防和治療[J].生物學教學，2013，38（1）:52-53.

[3]李東閣.楊樹的栽培及管理[J].黑龍江科學，2015，6（2）: 94-95.

（責任編輯：楊婷婷）

Study on the Correlation between the Poplar Catkin and Meteorological Conditions

TANG Yun,QIN Chengyun,TANG Jie,XU Mengying
（Meteorological Bureau of Huai'an City,Huai'an 223001,Jiangsu,China）

In this paper observational experiments were carried out on the poplar catkin and meteorological factors in Huaihe River Watershed,a main poplar-producing region in China.The results showed that the early or late appearance of the poplar catkin wasclosely correlated with meteorologicalfactorsincluding temperatures,relative humidity,sunshine,windsand precipitation,which mainly showed as follows:High temperatures,abundant sunlight,little precipitation,dry air and high winds were in favor of the catkin flying and likely to cause biological incidents.Studying the meteorological indexes that cause occurrences of the catkin flying could improve the monitoring and early warning level.The main solutions were introduction of non-catkin or little-catkin poplar varieties and measures including artificial precipitation during the critical period of the catkin flying.

Poplar catkin;Meteorological conditions;Study

S792.11

A

2095-0152（2015）04-0024-03

2015-07-13

2015-07-28

唐赟（1988- ），男，助理工程師，現(xiàn)從事科技服務、氣象測報。E-mail:xsqx@qq.com