唐赟，秦成云，湯潔，徐夢(mèng)穎

（淮安市氣象局，江蘇 淮安 223001）

楊樹(shù)飛絮與氣象條件關(guān)系研究

唐赟，秦成云，湯潔，徐夢(mèng)穎

（淮安市氣象局，江蘇 淮安 223001）

本文通過(guò)對(duì)我國(guó)楊樹(shù)主產(chǎn)區(qū)的淮河流域楊樹(shù)飛絮與氣象要素進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn)，結(jié)果表明：楊絮出現(xiàn)早遲與氣溫、相對(duì)濕度、日照、風(fēng)、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(fēng)大利于花絮飛揚(yáng),易誘發(fā)生態(tài)事件。通過(guò)研究飛絮發(fā)生的氣象指數(shù)等，提高飛絮的監(jiān)測(cè)預(yù)警水平；主要應(yīng)對(duì)方法是引種無(wú)絮或少絮的品種，在楊絮飛揚(yáng)的關(guān)鍵期通過(guò)人工增雨等措施降低空氣中飛絮濃度。

楊樹(shù)花絮；氣象條件；研究

楊樹(shù)為喬木，樹(shù)干端直，較耐寒、喜光、速生；沿河兩岸、山坡和平原都能生長(zhǎng)，生長(zhǎng)速度快，成為人工造林重點(diǎn)，占我國(guó)人工林面積的40%左右[1]。淮安地區(qū)地處淮河下游，是我國(guó)5個(gè)楊樹(shù)主產(chǎn)區(qū)的江淮和黃淮平原主產(chǎn)區(qū)結(jié)合部，楊樹(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境改善。

目前，江蘇省楊樹(shù)面積在整個(gè)林業(yè)面積中的比重逐年增加，到2013年楊樹(shù)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(shù)面積高達(dá)88.2%。單一樹(shù)種的花期集中和病蟲(chóng)害高發(fā)而引發(fā)的生態(tài)和社會(huì)問(wèn)題也越來(lái)越明顯，特別是花粉、果絮引發(fā)視障和過(guò)敏性疾病的問(wèn)題成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。為此，以觀測(cè)資料為基礎(chǔ)，對(duì)楊樹(shù)飛絮與氣象條件的關(guān)系做一分析，適時(shí)預(yù)報(bào)楊樹(shù)花期、果期及果絮，為開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)氣象服務(wù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 楊樹(shù)花期觀測(cè)方法

（1）觀測(cè)時(shí)間：2012-2015年，每年3月20日至6月30日。

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

（3）工具與測(cè)量：網(wǎng)狀花絮捕捉器、望遠(yuǎn)鏡、卡尺、鋼卷尺測(cè)量，照相取圖，實(shí)驗(yàn)室解剖、烘烤與檢測(cè)。

1.2 氣象資料觀測(cè)方法

氣象資料由淮安市、響水縣兩地氣象局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)氣象觀測(cè)場(chǎng)按氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織觀測(cè)，林間小氣候定點(diǎn)觀測(cè)。

1.3 楊樹(shù)飛絮濃度分級(jí)

根據(jù)4年的觀測(cè)資料，以單位體積飛絮的個(gè)數(shù)為單位，具體見(jiàn)表1。

表 1 楊樹(shù)飛絮濃度分級(jí)表

2 結(jié)果分析

2.1 楊樹(shù)生長(zhǎng)期

根據(jù)連續(xù)4年觀測(cè)資料分析，結(jié)果表明：

（1）年生長(zhǎng)發(fā)育：萌芽、含苞、開(kāi)花、現(xiàn)蕾、吐葉、長(zhǎng)果、長(zhǎng)葉、蒴果裂開(kāi)、飛絮、枝干生長(zhǎng)、落葉、冬眠等生育階段。

（2）新栽1～3年樹(shù)齡，樹(shù)圍＜35 cm時(shí)只展葉，長(zhǎng)干，不開(kāi)花結(jié)果。樹(shù)圍≥36 cm以上時(shí)才開(kāi)花結(jié)果，且樹(shù)圍越大，開(kāi)花結(jié)果越多。

（3）先開(kāi)花，后結(jié)蕾，且自樹(shù)冠向下拓展。

2.2 溫度與楊樹(shù)主要物候期關(guān)系

（1）萌芽期：根據(jù)4年的觀測(cè)，當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定超過(guò)5℃時(shí)，開(kāi)始萌芽，7～8℃時(shí)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(kāi)花、現(xiàn)蕾期：①雄花：楊樹(shù)，雌雄異株。雌花小而少，雄花大而多；雌花芽每個(gè)花盤(pán)僅一個(gè)子房；雄花芽每個(gè)花盤(pán)有一團(tuán)花藥。當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定超過(guò)12℃，晴到少云天氣，3～4級(jí)風(fēng)時(shí)，雄株上的雄花開(kāi)放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間發(fā)育成熟后，雄花序上的花藥自然裂開(kāi)，花粉飛散而出，進(jìn)行傳粉，然后花序逐漸萎蔫脫落。②雌花：當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定超過(guò)15℃，相對(duì)濕度≤70%，晴好天氣時(shí)，增大的芽苞開(kāi)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?！?℃的有效積溫對(duì)開(kāi)花現(xiàn)蕾生長(zhǎng)期提前有利，如2014年暖冬，有效積溫較上年多20℃，萌芽及開(kāi)花現(xiàn)蕾提前了一周左右。當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定超過(guò)20℃時(shí)，進(jìn)入開(kāi)花結(jié)果盛期，果子增大成熟。雌株上的雌花開(kāi)始開(kāi)放，隨著雌花序的發(fā)育成熟，幼葉也開(kāi)始慢慢地長(zhǎng)出來(lái)。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(zhǎng)成一個(gè)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(kāi)，那些白色絮狀的絨毛便攜帶著種子隨風(fēng)飛散，傳播繁衍下一代。見(jiàn)圖1。

（3）展葉期：展葉滯后于開(kāi)花期。初展的嫩葉葉片小而薄，隨著嫩梢生長(zhǎng)，逐漸展放新葉，且單葉面積迅速增大。與嫩葉生長(zhǎng)過(guò)程相吻合，當(dāng)旬平均氣溫達(dá)17℃時(shí)，進(jìn)入第1個(gè)生長(zhǎng)盛期（5至6月份），此階段生長(zhǎng)速度迅速提高，葉面積顯著增大，胸徑生長(zhǎng)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(shí)間相隔5～7 d。

2.3 飛絮與氣象條件關(guān)系

（1）溫度：當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定超過(guò)16℃時(shí)，開(kāi)始飛絮，即為飛絮初始溫度指標(biāo)。氣溫與濃度成正相關(guān)。一天中隨著氣溫升高，從7時(shí)40分到到8時(shí)開(kāi)始，飛絮濃度逐漸加大，到19～20時(shí)達(dá)到極大值。飛絮每年實(shí)際發(fā)生時(shí)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(guò)17℃，5月上旬就有零星飛絮。白天，隨著氣溫上升，輻射開(kāi)始，蒸發(fā)量增大，濕度減小，此時(shí)，楊樹(shù)果子開(kāi)裂，露水被蒸發(fā)，楊絮水份收縮，在風(fēng)的吹拂下開(kāi)始飛揚(yáng)。如2014年5月7日，響水毛卷云2成，氣溫20℃，相對(duì)濕度56%，風(fēng)速4.1 m/s，日照11.6 h，8時(shí)有零星楊絮飄揚(yáng)，絮短、細(xì)；10時(shí)06分起大絮飛揚(yáng)，濃度增大；16至20時(shí)，響水縣城“無(wú)處不飛花”，在路燈和汽車(chē)大燈照射下，好像大雪一樣，彌漫天空。

（2）濕度：濕度小，蒴果開(kāi)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(yáng)；反之，濕度大，則不利楊絮飛揚(yáng)。相對(duì)濕度在70%以下時(shí)，即可形成飛絮；相對(duì)濕度在70%～80%時(shí)，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(jiàn)圖2。

從圖2可以看出溫度與楊絮濃度成正比，與相對(duì)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(huì)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(kāi)果子，使其飛揚(yáng)，6～8 h則能形成彌漫。

（4）風(fēng)：風(fēng)是楊絮飛揚(yáng)的動(dòng)力。在水平方向上，提供拉、拽力，在垂直方向?yàn)楦×ΑＴ跉鉁?、濕度適宜的情況下，風(fēng)速的大小直接影響飛絮，而與風(fēng)向關(guān)系不大。風(fēng)速是飛絮的主要?jiǎng)恿Γ?～2 m/s即可飛絮，3～4 m/s是飛絮的最佳風(fēng)速，能催開(kāi)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(yáng)。風(fēng)速愈大，飛絮距離越遠(yuǎn)，大于6 m/s楊絮很快抬升至高空，隨風(fēng)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(yáng)。同時(shí)，降水形成的動(dòng)力能直接撞擊果序，使其降落地面，不至于向空中飛揚(yáng)。降水還能讓正在飛揚(yáng)的楊絮淋雨，纖維收縮，重量增加而下降，同時(shí)沖刷地面的楊絮團(tuán)，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(rùn)大氣，加重楊絮重量，抑制飛揚(yáng)；5～10 mm降水持續(xù)3 h以上，使楊絮不能飛揚(yáng)；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(guò)程，連續(xù)降水時(shí)間長(zhǎng)達(dá)16 h，過(guò)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(shí)長(zhǎng)30 d左右，飛絮盛期10 d左右。當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定超過(guò)16℃時(shí)，即可定為飛絮的初始溫度指標(biāo)。成年楊樹(shù)一般于4月底到5月上旬果子成熟，蒴果開(kāi)裂，吐絮揚(yáng)花。氣溫越高、風(fēng)速越大、光照越足，越有利于飛絮。降水過(guò)程多，雨量大，濕度大，不利于飛絮。

（2）楊絮主要是影響能見(jiàn)度和誘發(fā)敏感人員發(fā)病，花粉過(guò)敏如果不采取及時(shí)治療或者長(zhǎng)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(yán)重的導(dǎo)致心力衰竭、肝腎損害等致命性疾病[2]。環(huán)保和氣象部門(mén)都將花粉列為污染源進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，因此，研究楊樹(shù)飛絮的氣象條件等級(jí)指數(shù)，提高氣象條件的監(jiān)測(cè)預(yù)警是我們必須面對(duì)的課題。

（3）栽培和管理措施是決定楊樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)的關(guān)鍵[3]。因此，要通過(guò)科學(xué)栽培，充分發(fā)揮其作為速生材的優(yōu)勢(shì)，降低其花絮飛揚(yáng)負(fù)面影響。如引種不孕、無(wú)花或少花的楊樹(shù)品種，逐步淘汰傳統(tǒng)品種，降低楊絮數(shù)量。在楊絮飛揚(yáng)關(guān)鍵期實(shí)施人工增雨作業(yè)或采用噴霧車(chē)噴霧，提高空氣濕度引發(fā)楊絮降落降低濃度等來(lái)潔化空氣。

[1]方升佐.中國(guó)楊樹(shù)人工林培育技術(shù)研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19（10）:2308-2316.

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

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

（責(zé)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(wù)、氣象測(cè)報(bào)。E-mail:xsqx@qq.com