胡杨林的生长与气候变化的关系

刘月娣　伏芳珍

胡杨林的生长与气候变化的关系

刘月娣伏芳珍

（甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所甘肃天水741020）

胡杨林作为沙漠之星，以及沙漠绿洲的创造者，对我国许多地区的生态环境均产生积极影响。然而，近年的极端天气多增、气候变化显著，使得人们越发关注气候与生态之间的关系。文章分析了胡杨生长的特点及其对气候的要求，结合相关气候与胡杨生长数据进行了胡杨林生长适应性探究，反映了其适应气候变化的规律。

胡杨；生长情况；气候变化

胡杨是我国西北地区最重要的植物景观和荒漠绿洲的支柱，随着社会经济的快速发展，工农业的大规模生产导致了生态系统的恶化，胡杨与生长气候环境的关系也随之发生了变化。

1 胡杨的生长特点

胡杨是一种落叶乔木，有灌木和球形树冠，主要种植在西北风、沙化、盐碱化地区，具有良好的环境生态功能。胡杨起源于古代地中海，历史悠久，胡杨在长期发展中品种较少，需要全球的重视和保护。

胡杨主要分布在欧洲、亚洲和非洲，主要生长在河流、山脉或低盐土壤中，是荒漠地区唯一的天然树种，可作为群落建设的主要树种。其在我国主要分布于新疆、甘肃、内蒙古、宁夏和青海，是我国西北荒漠生态系统的重要组成部分。我国是世界20多个胡杨生产国之一，柴达木盆地和河西走廊均可种植胡杨，胡杨在其漫长的发展过程中已成为沙漠地区一种独特的形式[1]。

胡杨具有很大的实用价值和美学价值，它不仅耐砂、耐盐、耐碱，而且具有一定的装饰价值，自胡杨问世以来，国内进行了大量的实验研究。1962年，在天津、新疆等地种植胡杨，并在我国北岸盐碱地进行造林，结果表明，胡杨具有较强的繁殖能力，繁殖效果最好的是使用胡杨枝条扦插，可保证成活率在90%以上。天津胡杨试种成功后，在黄河入海的山东省等东部沿海地区大规模种植，随后，山西省也通过引种胡杨来控制土壤盐分。

胡杨种植的第一个原则是栖息地的一致性，源区与引种区生态相似性越大，区域效应越大，引种的可能性越大。第二个原则是逐渐适应，引入都是一个缓慢的适应过程，需要按照一定的规则进行，为了使物种在足够的时间内适应新的生长环境，这个过程是必须的，而胡杨就具有较强的环境适应性和较强的生长发育能力。

2 胡杨生长对气候的要求

胡杨是唯一可以在沙漠地区自然生长并形成群落的大型树种，它适应极端干燥的气候和环境条件，具有耐盐、耐水的特点。

胡杨生长在典型干旱大陆的荒漠气候中，降水因子在干旱气候指标中尤为重要。6月—8月的降雨量占全年降雨量的50%～65%，降雨集中在前2个月，此外，降雨量变化很大。气温的空间分布受地形的影响，区域温差小。新疆塔里木河胡杨林年平均气温分布为28.5 ℃～44.1 ℃，日变化幅度为20 ℃～27.5 ℃。极端最高温度为40.6 ℃；极端最低温度为-25.5 ℃；近30年来，西北地区气温波动呈上升趋势。20世纪80年代以来，北纬35°以上的气温一直很高，北疆近10年平均气温为1.0 ℃。因此，胡杨对气候的要求是温差大、湿度低、干燥。

3 气候变化对胡杨林生长的影响

文章选取胡杨林生长地某气象站点1970年—2020年的气象数据作为参考，对比分析了相应的日平均气温均值、最高值、最低值数据，并结合植物积温学理论，对胡杨树的初期生长最低温度值进行设定（温度为≥5 ℃）。其中，在春夏季如果一日中的平均气温能够达到及稳定在14 ℃左右时，胡杨树即可进入展叶始期，其树叶叶芽膨大，而且苞片也会开裂，继而，苞片内长出卷曲折叠形的幼叶，随着幼叶生长，叶片逐渐平展。在秋季到来后，如果一日中的平均气温能够达到及稳定在18.5 ℃左右时，胡杨树即可迎来叶黄期初日。叶黄期初日的概念由来，在于胡杨树树叶会在这一日开始变色。所以顾名思义，胡杨树叶第一次开始发生变色的日期，即所谓的叶黄期初日。在秋末冬初的时段内，胡杨树生长发生停滞。以5 ℃为界限，当日平均气温持续处于5 ℃以下时，就不再继续生长，而需待到气候再次发生明显交替变化时，重新进入生长循环。因此，研究气候变化对胡杨林生长的影响，非常适合应用线性回归法分析。

以下结合气候变化下的胡杨各生长期情况进行分析。

3.1 胡杨树年生长期

根据掌握的气候数据，胡杨生长期平均的开启日期是3月22日，最早的一个日期是3月9日，出现于2010年和2011年；而生长期开启最晚的日期是4月8日，出现于1972年。在20世纪的八九十年代，该观测地的胡杨生长期发生了一定的推迟，具体是从3月23日推迟到3月26日，共向后延迟了3日。在后面的年限和具体月份日期方面，胡杨生长期的开启日也有不断提前的趋势。在进入21世纪后，初期几年中，胡杨生长期的开启日均较20世纪有提前，提前可达5 d。这反映了胡杨生长期开始日的显著的年代际变化。

根据掌握的气候数据，胡杨生长期平均的终日日期是10月28日，最早的一个终日日期是10月16日，出现于1999年；而最晚的终日日期是11月17日，出现于2005年。20世纪七八十年代，胡杨终止日略表现为提前的趋势，从10月26日提前到10月23日，向前推移了3日。但是，后续的年份中，胡杨终止日则表现为向后推迟，特别在进入21世纪之后，胡杨的终止日甚至超出了10月份，而在11月份。这反映了胡杨生长期终止日的显著的年代际变化。

总的来看，该观测地胡杨树木的年均生长期达到218天，以倾向率为界定依据，其相应的年生长期变化，则为3.5 天/10年。而且，经过显著性水平检验，其数值达到0.001。这些都反映出，在1970年—2020年这一时间区间内，胡杨林的年生长期时限得到了延长，并且趋势明显。其中，胡杨年生长期最短的数据是202 d，对应年份是1991年，生长期最长的数据是252 d，对应年份是2011年。这两个极限值之间的差距达到50 d。在20世纪七八十年代，胡杨林的生长期出现了阶段性的缩短迹象，从 215天缩短到206 d，其间相差了9 d。在该时间阶段的后续年代中，胡杨生长期时长逐渐呈上升趋势。例如，和20世纪80年代相对照，2000年后的胡杨生长期要较之延长超过10 d。

可见，总体上，1970年—2020年间的该地胡杨林生长期总长增加，而开始日发生前移，终止日发生延后。由此，其整个生长期变得更长。

3.2 胡杨展叶始期

在1970年—2020年间，观测地胡杨平均展叶始期日期是4月21日；而在20世纪70、80年代，胡杨展叶始期的日期出现了推迟迹象，由起初的4月20日后延至4月24日，整整推了4 d。但是在后续的年代中，胡杨展叶始期逐年向前推移。这反映了胡杨生长期展叶始期的显著的年代际变化。

3.3 胡杨叶黄期初日

在1970年—2020年间，观测地胡杨平均叶黄期初日日期是9月14日，也相应反映了一定的叶黄期初日年代际变化特征，只是并不显著。在20世纪七八十年代，胡杨叶黄期初日出现了阶段性的日期提前迹象，由9月12日，前移至9月10日，整整相差2 d。而在后续的年代日期中，叶黄期则表现为逐渐后移。而且，这种后移趋势在进入21世纪后更为明显，有的年份高达5 d。

3.4 相关思考

从以上的与年份对应的胡杨各生长时期情况可以看出，胡杨林在不断适应气候环境的变化，将自身的生长机制进行倾向明显的调节。而引发胡杨林各项生长情况变化的主要动因，就是气候变化。

近几十年来，全球的气候发生了较大变化。在人类的大规模工业活动下，天气变暖、各气候带分布出现了明显的推移，很多国家、地区甚至屡次出现极端天气等。这些气候情况背景的存在，使得地球植物的生长机制不断调整，从而表现为各种生长数据的变化。因此，人类在惊叹胡杨林对气候的适应性的同时，也需对大气环境变化、地球生态变化等加以关注，采取有效措施，维护人类家园。对此，文章建议，立足于胡杨林与气候的适应性，建设胡杨生态圈，使其与气候、环境形成更为良性的互动，继而为生态环境建设事业带来积极效应。

其中，胡杨是荒漠地区宝贵的森林资源，其主要任务是防止沙尘暴，创造适宜的绿洲气候，形成肥沃的土壤，调节气候，防止沙漠的蔓延。自然排水或人工排水是自然毁林的根源，不恰当的采伐、毁林、造林，会导致森林资源的破坏和水土流失，最终使沙漠化更加严重。因此，建设胡杨生态圈的措施包括：确保水的生态利用；设立行人自然保护区；必须正确处理农林牧矛盾，坚决停止乱伐，坚决退耕还林，促进胡杨林和农牧业协调发展；广泛宣传胡杨林的重要性，提高群众对这一事件的认识，保护其保护区森林不受影响，不受外界干扰；应在保护区以外的河岸区和荒漠化易发地区保留林地，以防止毁林；采取人工促进自然恢复、人工造林等措施，恢复胡杨林的活力。

胡杨是第三纪残余的古老树种，是一种生命力极顽强的原始树种，素被人类誉为抗击沙漠的勇士[2]。胡杨林对保护流域生态环境具有重要作用[3]。为了恢复和重建胡杨绿洲的生态环境，国家于2000年开始在黑河、塔里木河等内陆河上实施生态水电工程。根据现场监测和遥感数据，生态调水工程的实施不仅对黑河中游植被生态产生了一定影响，而且对下游地下水和植被生长也有显著影响。为了改善水运的生态影响，有必要在天然河流直接输水的基础上实施分段供水计划，从而在根本上缓解整个流域生态环境恶化的趋势[4]。

4 结语

鉴于胡杨生长的对气候的高适应性，人类应将其作为生态环境事业发展的“推手”之一，有序扩大胡杨林种植面积，并强化宣传与管理，从而有效发挥胡杨林的生态功能、环境功能。其中，人类应当充分抓住胡杨林生长的规律，以及其对气候的适应规律，科学施策。

[1]王庆杰,李国东,刘晓曼,等.塔里木河流域胡杨生长模型研究[J].林业资源管理,2020(5):100-107.

[2]邹江.额济纳胡杨林[J].资源与人居环境,2020,262(10):46-49.

[3]孙健.关于塔里木河流域胡杨林生态补水的思考与建议[J].四川水利,2021,42(1):3.

[4]管文轲,钟家骅,霍艾迪,等.荒漠化地区水化学特性及其对胡杨林生长的影响[J].水土保持通报,2018,38(1):36-40.

10.3969/j.issn.2095-1205.2021.12.19

S792.11

A

2095-1205(2021)12-52-02