油松林火烧迹地恢复初期林下植被特征

以山西省沁源县2019年“3.29”森林火灾形成的油松林火烧迹地为研究对象,按火烧程度将火烧迹地划分为重度、中度、轻度3类,通过调查林下灌草样方,分析火烧迹地林下植被组成和物种多样性特征。结果表明,不同强度林火干扰后林下群落物种组成明显不同,植物种类在重度火烧迹地内最多,轻度火烧迹地次之,中度火烧迹地最少;林下物种多样性以重度火烧迹地内最高,不同强度火烧迹地林下植物群落间均表现为极不相似;不同强度火烧迹地林下植物群落多样性均达到了“较好Ⅲ”级及以上。油松林重度火烧迹地恢复初期林下植被的组成及物种多样性均较轻、中度的高,火烧在一定程度上可促进林下植被的生长。     

按植物群落生态学特性,加速恢复大兴安岭火烧迹地的森林

1987年5月份,在我国大兴安岭北部发生了特大森林火灾,过火面积达100万ha以上,引起国内外高度重视。为了尽快恢复大兴安岭北部火烧迹地的森林,提出按植物群落生态学特性,依据其森林的组成、分布、生长和更新规律,加速恢复火烧迹地森林的建议。为不同类型落叶松林火烧迹地的迅速恢复,以及合理经营、利用与保护提供了理论依据及途径。     

大兴安岭东麓火烧迹地恢复初期植被特征

为研究大兴安岭东麓地区火烧迹地恢复初期植被特征,以2017年毕拉河"5.2"特大森林火灾的火烧迹地为研究区域。于2018年7月对研究区展开调查,按照不同火烧程度将火烧迹地划分为3类样地,分别为轻度火烧迹地(乔木死亡率≤30%)、中度火烧迹地(30%<乔木死亡率≤70%)及重度火烧迹地(乔木死亡率>70%),运用多样性指数和改进的M-Godron法,分析不同程度火烧迹地内物种组成、植被多样性及群落稳定性。结果表明:不同程度林火干扰下群落物种组成存在显著差异,多样性指数表现出中度火烧迹地最高、重度火烧迹地居中、轻度火烧迹地最低的格局;随着林火干扰程度加重,火烧迹地内植物群落稳定性越低。     

辽河源自然保护区油松林火烧迹地林木更新研究

目的从树种组成、密度、生长性状（基径、株高、冠径）、空间分布格局4个方面探讨辽河源自然保护区油松人工林火烧迹地林木更新特征，为火烧迹地植被恢复和森林科学经营管理提供参考。方法以保护区内火烧迹地油松林为研究对象，根据重度火烧下不同更新方式（天然更新和人工促进天然更新）、天然更新下不同火烧强度（重度火烧、中度火烧、轻度火烧）和对照（未过火）分别设置3块20 m × 20 m样地，重度火烧下天然更新样地和天然更新下重度火烧样地为相同样地，共15块样地，调查林木更新出现的种类和数量，测量林木更新的基径、株高、冠径，进行每木检尺并记录样地的地理坐标和立地因子等信息。利用单因素方差分析方法分析林木更新密度、生长性状的差异，利用方差/均值法分析林木更新的空间分布格局。结果（1）油松林火烧迹地林木更新树种主要是蒙古栎和山杨，分别占所有林木更新的38.1%和42.3%，此外还包括油松、裂叶榆、大果榆、榆树、色木槭等。重度火烧下不同更新方式之间所有林木更新的密度存在显著性差异（P < 0.05），天然更新下不同火烧强度之间所有林木更新的密度不存在显著性差异（P > 0.05）。（2）重度火烧下不同更新方式之间所有林木更新的生长性状特征无显著性差异（P > 0.05），天然更新下不同火烧强度之间所有林木更新的生长性状特征存在极显著性差异（P < 0.01）。（3）油松林火烧迹地林木更新的空间分布格局受到种子来源、种间竞争和火灾后生长空间的影响，适宜的微生境、动物携带种子扩散等因素会促进更新小规模聚集。结论火烧后4年的油松林火烧迹地更新树种主要是蒙古栎、山杨，中、低强度地表火可以促进林分天然更新，采取抢救性采伐等管理措施人工促进天然更新，可以加速火烧迹地植被恢复。      

林火因子对大兴安岭森林植被演替的影响

森林火灾因火烧强度、频率及大小等方面的不同,形成了许多不同的火烧迹地,对火后演替有重要的影响 不同火烧程度的迹地上残存的活植被繁殖体的多度及其空间分布等方面有很大的不同,且直接影响火后植被的初始演替格局及动态 相对于中轻度火烧迹地而言,重度火烧迹地由于残留的活植被繁殖体很少等因素,极大地增加了演替的不确定性 火烧频率随着林分位置、类型、林龄以及林分的疏密度等方面的不同而有很大的差异,火烧频率的增加会阻碍植被向森林演替,甚至导致森林向灌木草本演替 一般面积大的火烧迹地相对于中小火烧迹地而言,火后森林物种的丰富度低,灌木草本的盖度低,外来物种多 火烧程度、频度和大小等林火因子往往相互作用共同影响火后植被,增加了演替的复杂性及其不可预测性     

基于归一化燃烧率火烧迹地遥感提取识别规则研究

为探讨基于归一化燃烧率(Normalized burn ratio,NBR)的森林火灾火烧迹地识别规则在我国森林火灾火烧迹地识别中的可用性和适用性,以2006年云南省安宁市"3·29"重大森林火灾场景为火烧迹地识别规则试验区,以2013年云南省大理市下关镇和2015年云南省昆明市石林县2起森林火灾场景为火烧迹地识别规则检验区,对基于森林火灾前后不同Landsat遥感影像像对NBR的9条火烧迹地识别规则进行火烧迹地识别对比研究。结果表明:1)阈值为0.2~1.2的识别规则适用于安宁和大理的森林火灾研究;2)美国地质勘探局和美国农业部林业局提供的差值归一化燃烧率(difference Normalized Burn Ratio,dNBR)参考阈值范围,应用于云南的森林火灾研究需要根据实际情况调整;3)以火灾发生的时间为基准,遥感影像成像时间越接近发生火灾时间的像对获得的dNBR,用阈值规则识别为火烧迹地的像元数越多。4)安宁和石林森林火灾识别的像元数量出现大幅变化与气温、降水量、植被长势等因素相关,植被长势越好识别的像元数越多。5)在固定识别规则阈值最小范围情况下,随着最大阈值范围的增加,识别像元数量变化较小。     

火烧迹地遥感指数与地表温度空间差异性

以2003年根河和金河林业局森林火灾火烧迹地作为研究区,以2000年、2004年的landsat影像为数据源,运用辐射传输方程反演地表温度,提取影像12种常见的遥感指数。分析火烧强度与地表温度的关系、不同遥感指数对地表温度的解释效果以及不同尺度下遥感指数与地表温度的空间差异性,建立遥感指数和地表温度的最小二乘拟合模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR)。结果表明:(1)火烧迹地的火烧强度对地表温度具有明显的解释效应,重度火烧具有较强的热聚集效应;(2)火烧迹地地表温度的解释因素主要为下垫面状况的因素,从12种宽带波段遥感指数对地表温度的解释模型中,发现差分归一化火烧指数(IDNBR)、归一化不透水面指数(INDIS)、植被归一化水体指数(IVNDW)、归一化植被指数(INDV)、绿度总和指数(ISG)、改进型归一化水体指数(IMNDW)等6种指数对地表温度的解释效应更好;(3)不同尺度下,地表温度与遥感指数具有空间差异性,不同指数空间相关性随尺度增大而减弱。(4)在解释地表温度模型选择上,局部回归GWR模型比全局回归OLS模型的回归结果好。     

川西高山松林火烧迹地天然更新研究

[目的]研究川西高山松林火烧迹地的天然更新状况。[方法]通过＂空间序列＂代替＂时间序列＂的研究方法对川西高山松林火烧迹地进行了调查研究。[结果]火烧迹地上高山松天然更新效果较好,一般火烧的次年即有大量幼苗发生,同时一定频率低强度的火烧有利于高山松纯林的维持和稳定,这主要是因为该地区高山松分布于阴坡和半阴坡;灌木高山松林火烧迹地天然更新状况较好,草类高山松林火烧迹地次之,高山栎高山松林火烧迹地最差;分布在海拔2 800~3 600 m的高山松林火烧迹地自然恢复良好,但海拔4 000 m以上的火烧迹地上更新的幼苗幼树较为稀少;阴坡、半阴坡迹地天然更新状况优于阳坡迹地,这是因为周围的温度、湿度等环境条件变动幅度直接影响着高山松更新幼苗的成活率。[结论]该研究为加快当地植被恢复、改善环境及建设长江上游生态屏障提供了理论依据。     

滇中云南松火烧后第一年死亡预测模型研建

根据云南松（Pinus yunnanensis）的耐火性和受火害后遗留下来容易获取的信息建立火烧死亡预测模型,可以为林火熄灭后短时间内进行火灾损失评估、迹地植被恢复方案设计等提供理论依据。在安宁2006年“3&#183;29”森林火灾火烧迹地上对发生过树冠火的云南松死活情况、火烧状况进行了调查,测定了286株云南松的树高、胸径、胸高处树皮平均厚度、树干烧黑高度、树干表面圆周烧黑宽度、树干基部树皮平均炭化深度,记录了受害木的流脂状况。以树高、胸径、胸高处树皮平均厚度、树干纵向最大烧黑率、树干弦向最大烧黑率、树干基部树皮径向平均炭化率和流脂状况7个指标作为预测依据,运用学习向量量化人工神经网络建立滇中云南松火烧死亡预测模型,并用C^＋＋实现了该模型。经检验,该模型的平均准确率达81．12％,对死树的预测正确率达93．72％,对活树的预测正确率达48．10％,可以用于云南松火烧后第一年死亡的判别和预测。     

地形对滇西北高山松火烧迹地更新的影响

通过分析地形因子与幼苗发生时间、密度、生长状况的相关关系得出:地形因子对高山松火烧迹地更新影响明显,坡向、坡位对幼苗发生密度有影响,坡度会影响幼苗发生时间,海拔对幼苗发生密度有微弱影响。根据高山松火烧迹地更新随地形因子变化规律给出了合理化建议,火烧迹地更新方式不易大面积采用,仅为下坡及地势平缓地带易采用火烧迹地更新方式。     

火干扰与气候因子对兴安落叶松径向生长的影响

火干扰对森林生态系统的稳定具有重要影响。以1987年5月森林火灾后的漠河林区为研究对象,按照不同的林火强度设置样地,在不同强度火干扰样地内,分别采集兴安落叶松(Larix gmelinii(Rupr.) Kuzen)的树轮样芯,建立树木年轮的宽度年表,分析不同强度的火干扰及气候对兴安落叶松径向生长的影响。结果表明:(1)不同强度火干扰对落叶松径向生长影响程度不同,轻度火干扰样地落叶松生长存在胸径加速生长期,重度火干扰样地落叶松生长存在胸径减速生长期。(2)轻度火干扰样地落叶松年轮宽度与前一年7月份和当年7月份降水量呈显著正相关(P<0.05),与前一年9、11月份和当年9月份最高气温呈显著正相关(P<0.05);重度火干扰落叶松年轮宽度与前一年7月份和当年7月份最高气温呈显著负相关(P<0.05)。(3)不同强度的火干扰对年轮宽度和气候因子的相关性影响不同,重度火干扰样地落叶松年轮宽度与气候因子的相关关系在火干扰前后的变化比轻度火干扰更加明显;该地气温过度升高不利于重度火干扰后落叶松的恢复,而对轻度火干扰后落叶松的径向生长的影响不显著。     

基于遥感指数的草原火后植被恢复研究

草原火是草原生态系统重要的干扰因子，严重影响着系统的结构与功能。基于遥感数据，以2015年“4·16”特大草原火灾为例，利用ENVI和ArcGIS等软件，分别对NDVI和GPP指数及火烧严重度下的植被恢复过程进行定量分析。结果表明，基于NDVI和GPP指数的火后植被恢复过程表现相似，不同年份植被恢复情况存在一定差异。火灾发生当年（2015年）火烧迹地植被恢复状况高于未发生火灾区域，而在火后第1年（2016年）却又稍低于未发生火灾区域，直到火后第2年（2017年），火烧迹地植被基本恢复到火前状态。同时，不同火烧严重度下的植被恢复过程在存在明显差异。草原火灾发生后当年（2015年），中强度火烧下植被恢复最好，其次是轻度，重度表现最差。草原火烧严重度对植被恢复的影响，主要表现在火后第1个植被生长季。在之后的年份里，由于草原更新能力强大，不同火烧严重度对草原植被的影响不明显。本研究可丰富草原火灾及火烧迹地植被恢复等相关研究成果，同时为草原火灾管理和草原生态系统的可持续发展提供科学依据。     

杧果小齿螟生物学特性及发生规律

危害橄榄果实的杧果小齿螟以幼虫蛀食橄榄果实,受害林分虫株率达10％～100％,单株果实受害率5％～60％。该虫在福建平和1年发生3代,以老熟幼虫或蛹在枯枝、朽木或树干裂缝内越冬,5月上旬成虫开始羽化,经1～3d后交配产卵,卵产于两果之间靠接处,卵期6～8d。幼虫每年5月下旬至6月下旬,7月下旬至8月下旬有2个危害高峰期;老熟幼虫爬出蛀果在枯枝或朽木中化蛹,蛹期13—21d。该虫危害下坡比上坡重,不同品种之间大红心受害较重。清除树上、园中枯枝朽木,能显著减少虫口密度,可有效降低受害率。     

3种针叶树种树皮的阻燃性研究

在火烧迹地调查的基础上，分析了滇中云南油杉Keteleeria evelyniana，华山松Pinus armandii．云南松Pinus yunnanensis等3种树种在不同林火行为下的耐火性差异，确定了从树皮的阻燃性角度分析林木耐火性的研究方法。对3种树种的树皮的结构进行了调查，对树皮的平均厚度、含水率、导热系数、氧指数和热辐射作用下的质量损失过程和树皮内表面温度变化过程6个阻燃性相关因子进行了测定和分析。结果表明：①云南油杉树皮内皮层结构完整不开裂，外皮层疏松，平均厚度是云南松和华山松树皮的1．38和3．07倍，导热系数为云南松树皮和华山松树皮的67．66％和54．85％，氧指数是云南松和华山松树皮的1．25和1。33倍。在热辐射作用下，云南油杉树皮内表面升温速率低，热分解缓慢，阻燃性最强，云南松树皮的阻燃性次之，华山松树皮的阻燃性最差。②树皮阻燃性的不同造成了云南油杉、云南松和华山松树种间耐火性差异。根据3种树种树皮的阻燃性和林木耐火性差异提出了相应的森林消防措施。图3表3参11     

天然次生林火干扰史的重建方法

采用多证据综合分析法重建近20a火烧迹地火干扰历史。通过样地调查,对照分析样地内林木龄级结构(火前年龄峰及残存树的结构、火后年龄峰及更新状况)及乔、灌、草数量、盖度等植被特征。结合各样地树木火疤年轮、火疤木成疤时的树龄、粗木质残体状况、可燃物积累量、树木熏黑高度、熏黑木数量等现存死活物状况,得出包括火烧年份、火烧程度、火烧次数等在内的样地火干扰历史。     

阻燃处理木材的燃烧及传热过程

为了弄清楚阻燃处理木材的燃烧及其热传导规律 ,该研究采用多功能耐火实验炉模拟典型火灾的发生过程 ,测定了未处理、阻燃剂水溶液浸渍处理、涂刷防火涂料白皮松和水曲柳木材的燃烧及木材内不同位置的升温过程 .结果表明 :①火灾发生过程中未处理木材、阻燃浸渍处理和涂刷防火涂料木材内部温度上升过程出现 5个阶段 ;②经过阻燃浸渍处理和涂刷防火涂料后 ,木材的燃烧炭化速度降低了 2 1 1%～ 35 6 % ,内部温度上升速度大幅度下降 ;③白皮松木材的燃烧炭化速度比水曲柳木材的燃烧炭化速度快 8 5 %～ 17 4 % ;④未处理木材沿弦向的燃烧炭化速度比径向快 5 8%～ 10 5 % ;⑤木材内部的温度变化沿燃烧推进方向不同而不同 .     

新疆森林火灾分区分类施治研究

对新疆14个地州市的活立木蓄积、有林地面积、火灾次数、过火面积4个火险因子进行了聚类分析,从地州尺度上划分出5个区域,并根据各区域的林情、森林火灾的类型和特点,提出了分区分类防治森林火灾的技术措施,为因险设防、合理布局提供依据。     

试验林火干扰下兴安落叶松林土壤有效磷的时空变化

目的研究3种强度火干扰下兴安落叶松林土壤有效磷时间与空间的变化规律及其形成机制,旨在更好地认识火烧迹地恢复初期土壤有效磷营养生境特征,为火干扰森林生态系统恢复提供矿质营养方面的参考。方法以大兴安岭北部寒温带兴安落叶松林土壤有效磷为研究对象,采用网格法布设固定样地、土钻法采集土壤样品、硫酸-盐酸浸提法测定土壤有效磷含量,连续定点观测秋季林火点烧试验前后土壤有效磷含量的时空动态。结果林火干扰后:(1)轻度火烧区土壤有效磷含量未立即发生显著变化而后逐渐升高;中、重度火烧区土壤有效磷含量立即升高而后持续增强;(2)火烧强度空间格局与土壤有效磷含量空间格局在火烧后各时段均极显著相关,而与土壤有效磷含量变化率的相关性仅表现在火烧后即时阶段,在融雪季、雨季/生长季消失。结论大兴安岭北部兴安落叶松林火烧迹地改造和生态恢复初期,土壤有效磷含量升高有利于林地植被恢复。