海南島橡膠樹風害坡度的影響特征

陳紀航　陶忠良　邱育毅

摘要：以不同坡度產生橡膠樹的風害差異為目的，通過對橡膠樹>4級風殘樹的累積風害數據統計，對海南島橡膠樹膠林樣地進行系統的風害分析。調查結果，在輕風害、中風害類型區，85%的坡體不同坡度受風害程度為：>25°的坡體風害最嚴重，其次為15°～25°，<15°風害程度最小。在重風害類型區，90%的坡體>25°的坡體風害最嚴重，其次為<15°的坡體，15°～25°風害程度最小。結果顯示，輕風害區坡度之間差異不顯著，中風害區只有>25°坡體與15°～25°差異顯著，重風害區各坡度級別差異極顯著。坡面之間的差異以>25。坡體最嚴重。海拔于100～200m地區，大部分坡體的坡度之間差異不顯著，隨著海拔抬升，坡度之間差異逐漸顯著。

關鍵詞：海南島；橡膠樹；風害；坡度；年均累積風害率

中圖分類號：S794.105 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2015）05-0141-03

近年來，海南島受臺風次數頻繁，臺風對海南島橡膠墾區造成巨大危害，坡體種植橡膠樹在海南島不同海拔、不同風害類型區已成為規模，坡度作為重要的風害因素之一，同一坡體的不同坡度橡膠樹種植存在較大的風害差異。目前，對不同坡度的橡膠樹風害差異研究甚少，因此，筆者對橡膠樹不同坡度的多年風害累積情況進行調查與分析，以期為提高橡膠樹坡位種植、提高防風林的營造、采用小地形的抗風措施、提高坡體種植產量等橡膠樹抗風栽培措施的制訂提供依據。

1.材料與方法

1.1材料

以海南島不同風害類型區、不同海拔、不同坡向的坡體上橡膠樹累積風害為調查材料。

1.1.1樣地標準坡位高度為100m以上，坡面最好四周種植橡膠樹；除邊行外，5～6行定為同一坡體的坡底、坡中、坡頂的級別。

1.1.2樣本標準由于橡膠樹1～3級多年累積風害對橡膠樹生長產膠影響不大，所以僅對>4級風殘株數進行累積風害率的調查。

橡膠樹4級風殘株數：已分化樹主干在2m以上折斷，有生命跡象（側枝重新長枝條），主干斷側枝仍在的株數。

橡膠樹5級風殘株數：已分化樹主干在2m以上折斷，有生命跡象（側枝重新長枝條），主干劈裂到基部，主干傾斜<30°仍開割產膠。

橡膠樹6級風殘株數：包括空穴、弱株、缺株及無生命跡象的橡膠株數。其中，風害造成的缺株率通過中小苗（抗風性強）在不同災害易發生地區試驗得知，僅由風害產生的缺株現象約占整體災害的82%～85%之間。

1.2調查方法

1.2.1海拔分級分100～200、>200～300、>300m等3個海拔級別調查。

1.2.2樹齡判斷以割面10cm處明顯割線為1年割齡，加上未開割前國營膠算7年、民營膠算8年，調查單株橡膠樹的種植年齡。統計10株該膠林的平均種植樹齡。

1.2.3坡度測量以同列相對上坡的橡膠樹基部為基準，緊貼地面用卷尺量至同列下坡的橡膠樹基部的距離，再水平測量上下坡的距離，再利用三角形定力求得坡度。

1.2.4調查總株數除邊行外，每個坡位級別調查100株，不足時按實際調查為主。

1.2.5累積風害率以調查年份最近的一次臺風為期限，統計膠林4～6級累積風害株數占總調查株數的比值。累積風害率=橡膠樹≥4級風殘株數/調查總抹數×100%。

1.2.6年均累積風害率以調查年份為期限，膠林平均每年的累積風害斷倒率。年均累積風害率=橡皎樹累積風害率/膠林平均樹齡×100%。

1.3數據處理

1.3.1分析方法單因素試驗一完全隨機設計，用于完全隨機設計的多個樣本均數間的比較，統計推斷各樣本所代表的各總體均數是否相等。數據標準化方法：min-max標準化（min-maxnormalization）別稱離差標準化，是對原始數據的線性變換，使結果落到[O，1]區間，主要用于平行雙樣的極差相對最大值的偏差率。轉換函數如下：

步驟：（1）求出各變量x的z值；（2）各組變量的z值數學期望為平均z值，記作z，進行各組數據的數據對比。

1.3.2處理方法采用Excel2003處理數據，SAS9.0軟件方差分析，Arcgis9.0圖像裁剪Origin9.0圖形繪制。

2.結果與分析

2.1不同風害類型區坡度的累積風害率分布規律

將調查到坡度年均累積風害率的數據，按>25°、15°～25°、<15°等3個坡度進行分類統計，統計結果見表1。在輕風害、中風害類型區，85%的坡體不同坡度受風害大體程度為：>25°的坡體風害最嚴重，其次為15°～25°，<15°風害程度最小。在重風害類型區，90%的坡體>25。的坡體風害最嚴重，其次為<15°的坡體，15°～25°風害程度最小。表明在輕風害、中風害區，坡度越陡，風害越嚴重；重風害區，由于<15°的坡體的坡度較緩，地勢相對開闊，風害則較為嚴重。

2.1.1坡度的年均累積風害率差異分析根據表1的坡度年均累積風害數據，按不同風害類型區進行方差分析。在多重比較時需添加“α=0.01”定義極顯著水平，否則只默認為0.05。輕風害區坡底與坡頂間差異不顯著；中風害區坡底與坡頂間差異顯著；重風害區坡底與坡中、坡中與坡頂間差異極顯著。說明在風害程度越嚴重的地區，坡度間風害差異越顯著。

2.1.2不同坡度年均累積風害率的差值標準化分析

由于風害類型區的不同，使得坡度間差異無法進行比較。因此將表1中的數據進行min-max標準化，步驟：將每組各坡度年均風害率進行min-max標準化，再求各z值，再將各z值的平均值對比分析，分析結果見表2°<15°與15°～25°坡度間風害差異從大到小依次為，重風害區比輕風害區平均高15百分點；15°～25°與>25°坡度間風害差異從大到小依次為重風害區比輕風害區平均高26百分點；<15°與>25°坡度間風害差異從大到小依次為重風害區比輕風害區平均高33個百分點。表明<15°與>25°坡度間差異變化最大，重風害區最為明顯。

2.2不同海拔階級下的坡度產生風害差異

不同海拔級別按100～200m、>200～300m、>300m進行分類，以上述分析方法，分析不同海拔級別下不同坡度的風害差異，調查結果見圖2，分析結果見表3。100～200m海拔不同坡度的風害差異不大，>200～300m海拔級別只有<15°和>25°差異顯著，>300m海拔級別各坡度差異顯著，其中<15。和>25。差異極顯著。經min-max標準化分析可知，<15°與15°～25°坡度差異程度從大到小依次為：海拔級別>300m比>200～300m平均多出5個百分點；15-25°與>25°坡度差異程度：海拔級別>300m比>200～300m平均多25百分點；<15。與>25。差異程度從大到小依次為，海拔級別>300m比100～200m平均多28百分點。表明<15°與>25°坡度差異變化最大，在海拔級別>300m地區最明顯；<15°與15～25°坡度差異變化最小，主要分布在海拔100～200m。

3.結論與討論

對海南島不同風害類型區的不同坡度下橡膠樹風害情況調查結果表明，在輕、中風害區，<25°的坡體種植橡膠樹之間風害差異不大，隨著坡度增加，風害變化程度越明顯；在重風害區，<15°的坡體風害程度反而比15～25°的坡體更嚴重。在海拔較高的地區，坡度之間的差異較大；在海拔較低的地區，坡度之間的差異不明顯。

坡度的陡緩直接影響膠林土壤的肥力問題，膠林大部分種植在15°～25°的坡地上，坡度越陡，水土流失越嚴重。相關研究結果顯示，在坡度為5°左右的裸露地上，每次降水量達100mm時，產生徑流483m³/hm²，泥沙沖刷量達38.7kg，相當于沖刷了2-3cm的土層。因此，坡度較陡的坡體有必要在坡體上修建溝埂梯田、水平梯田、環山行等梯田。

累積斷倒率概念的使用，細化了橡膠樹4～6級累積株數的定義，完善了對橡膠樹膠林抗風程度的數據分析，也能統計分析樣地歷年受臺風損害的程度，是評價膠林樣地風害程度的重要指標；年均累積斷倒率概念一方面適用于同坡體下不同樹齡的膠林樣地的風害差異性分析，另一方面排除了臺風路徑不同、立地環境不同、種植形式不同等風害因子造成無法統計樣地風害數據的困難。從而科學地分析同坡體下的橡膠樹風害差異，為政府及相關研究部門提供有價值的數據。

數據標準化在分析數據上廣為應用，主要用以消除不同變量帶來的單位影響和不同變量數據數量級的影響，在分析數據時，解決數據指標之間的可比性，原始數據經過數據標準化處理后，各指標即處于同一數量級，才適宜進行綜合對比評價。