火干扰对天然红松林结构和演替过程的影响

1990—1992年期间对小兴安岭凉水林场天然红松林土壤中木炭、火烧木疤痕和林分组成进行了调查。探讨火干扰对森林形成和演替的生态作用。在不同火干扰年代的林分中,抽样挖掘木炭,测量木炭块的大小和分布深度,记录各林分结构特征和红松更新状况,并根据树木火疤园盘确定火干扰年代。选择了50 hm~2火干扰林分,对火烧疤痕木进行详细调查,并在其中设置样地,调查各样地林分组成和红松径阶结构。结果表明:Ⅰ.不同火干扰年代的林分。土壤中的木炭平均深度与火干扰发生的时间关系密切。Ⅱ.根据50 hm~2火干扰林分中火烧木疤痕的调查,绘制了火行为动态图。火烧方向和火干扰程度与立地条件关系密切。Ⅲ.火干扰并未完全破坏森林,导致林分中不同地点上林分组成和红松径阶结构的差异明显。在火干扰后,整个林分的水平结构是一个由不同树种组成和不同红松径阶结构的树木群团构成的镶嵌体,各树木群团的演替趋势不同。在火干扰较重的地点,阳性阔叶林占优势,在阔叶树下更新着大量的红松小树。在火干扰较轻的地点,耐阴性阔叶树种占优势,并有少量大径阶红松。火干扰轻微的地点,大径阶的红松占优势。     

喀纳斯泰加林林火烈度分析

【目的】 在喀纳斯自然保护区泰加林中,寻找火干扰林分并设置样地进行火干扰调查,利用耐火树种西伯利亚落叶松(Larix sibirica Ledeb.)的火疤外。在属性因子量化喀纳斯自然保护区泰加林的林火烈度,可作为该自然保护区林火烈度划分的依据。【方法】 采用调查结合聚类分析,对喀纳斯自然保护区的林火烈度进行可量化划分等级。得到烈度各个等级的表征因子范围值。【结果】 喀纳斯自然保护区的林火烈度可量化为高、中、低3个等级,高烈度火烧样地占总数的37.4%;中度火烧的样地占总数30.7%,低烈度火烧占总数的31.8%。喀纳斯自然保护区火干扰史归属于1880~2000年的63个年份,1990以前的年份发生的林火烈度等级不均,1990年后发生自然火烧的次数减少,且以中、低等级的火干扰为主。【结论】 该保护区发生的自然火烧以高烈度和中度干扰为主;林火烈度受地形因子、火前林分组成和林火管理的影响。     

火灾干扰对松林节肢动物群落的影响

在云南安宁市火烧迹地采用样地调查法初步研究了火干扰对云南松和地盘松林节肢动物群落的影响,共采集节肢动物标本853头,计104种.其中火烧云南松林278头,计48种,未火烧云南松林189头,计55种;火烧地盘松林201头,计26种,未火烧地盘松林185头,计34种.与未火烧对照样地相比,火干扰减少了植食性和捕食性类群的种类与数量,却提高了杂食性类群的种群与数量.火烧样地的物种多样性指数和均匀度指数都小于其对照;而优势度指数则大于其对照,样地间的相似性系数为0.139~0.271,体现了火干扰对整个节肢动物群落产生的负面影响,降低了节肢动物群落的稳定性.     

火干扰对兴安落叶松林分生长优势动态的影响

以内蒙古根河林业局施业区兴安落叶松林(Larix gmelinii)为研究对象,根据火烧迹地的记录和遥感影像,按照不同恢复期(3、15、31 a,分别记作S、M、L)和火干扰强度(对照、中度和重度,分别记作C、M、S),在内蒙古根河林业局设置了的8块典型样地(样地编号分别为SC、SM、SS、MC、MM、MS、LC、LS),并对各样地进行调查和取样。通过树轮数据重建兴安落叶松地上生物量变化历史,采用生长效率和生长优势系数量化林分生长优势动态,对比分析不同火干扰强度和恢复时间长度下兴安落叶松林生长优势变化,揭示火干扰对兴安落叶松生长优势的影响。结果表明：(1)火干扰改变林分直径结构,林分直径结构呈正偏,小径级树木比例增大;重度火干扰显著降低兴安落叶松林径级异质性,与对照样地径级多样性相比,中度火干扰样地径级多样性指数大于2,而重度样地异质性最低,其中恢复15 a的重度样地内多样性指数为0.94。(2)火干扰促进小树的生长效率提高,驱动林分进入第四阶段(小树生长占优势,小树对林分生长贡献超过大树生长量,生长优势系数小于零),其中,中度火干扰样地大树生长效率为0.45%,小树生长效率为5%。随着火干扰强度增加,重度样地小树生长效率越高。(3)重度火干扰样地(MS、LS),林分生长优势系数变化存在明显的阶段性,随着火干扰恢复期延长,大树与小树生长贡献的差异呈现先增大后减小的趋势,且生长贡献的差异逐渐减小;火干扰通过改变林分径级结构和大小树生长效率导致林分发展出现偏移,随着火干扰恢复时间的延长,林分逐步向第二阶段过渡,但以小树贡献占优势的林分生产力仍呈下降趋势。     

火干扰对北碚茅庵林场天然更新幼苗发生及存活的影响

从种群生态学和干扰生态学的角度,对重庆北碚区茅庵林场火烧迹地针阔混交林进行群落调查,研究火烧干扰后植物幼苗的发生及存活,结果显示:火烧干扰后,幼苗的种密度、个体密度、聚集性分布程度均随着火烧干扰强度的增强而降低,火干扰较弱区域的幼苗的种密度和个体密度显著高于未火烧区域,火干扰较强的区域则低于未受火烧的林地.认为,较弱的火干扰对幼苗发生及存活有一定促进作用,可使幼苗的生长状况优于无火烧干扰区域,高强度火干扰对幼苗生长有负影响.     

火干扰恢复初期土壤呼吸及其组分与土壤温湿度关系

以内蒙古大兴安岭冻土区草类-兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用定位观测测定土壤呼吸、土壤温湿度变化,分析火干扰初期重度火烧迹地土壤呼吸速率(RS)及其组分变化,探讨土壤呼吸速率与土壤温度、湿度的相关性,寻找林火干扰恢复初期冻土区土壤呼吸及其组分规律.结果表明:林火干扰当年对土壤呼吸与土壤异氧呼吸的影响较小;随恢复时间的推移,火烧样地土壤呼吸与土壤异氧呼吸逐渐增强.火干扰后恢复的前3年,火烧样地较未火烧样地相比,RS增加了13.14％,土壤异养呼吸速率(RH)增加了38.38％,土壤自养呼吸速率(RA)降低34.09％.林火干扰对土壤呼吸、土壤异养呼吸有增强作用,对土壤自养呼吸有抑制作用.林火干扰后,土壤异养呼吸的增加抵消土壤自养呼吸的减少,土壤深度为10 cm处的土壤温度(T10)、湿度(W10)均升高,RS、RH与T10的拟合度增强,RA与T10的拟合度降低.林火干扰降低了土壤呼吸及其组分对T10的温度敏感系数(Q10).火烧样地、未火烧样地土壤呼吸及其组分与W10呈显著正相关关系,但拟合系数较低(R2>0.13,P<0.05).     

马尾松人工林物种多样性对火干扰响应的研究

研究了对照样地和火干扰样地马尾松人工林的物种多样性,对照样地内所有植物的物种丰富度指数。结果表明,火干扰样地内物种和植物个体数目均高出对照样地,火干扰样地各层和所有植物的均匀度值(J)显著提高,树冠层、灌木层、草本层的J值分别由0.710、.83、0.55提高到0.810、.89、0.72。火干扰样地比相似林分光照增强,温度升高,可溶性养分增多,适合多种灌木和草本植物入侵,尤其是阳性植物,火干扰样地中的灌木层马尾松个体数量增加,说明低强度地表火可以增加马尾松林生物多样性,有利于马尾松林的更新。     

不同林火烈度对大兴安岭兴安落叶松天然林林木空间分布格局的影响

【目的】林木空间分布格局对于评估森林是否需要经营至关重要，判断林木处于哪种分布状态（聚集分布、随机分布或者均匀分布）是制定合理的森林经营方案的前提。中重度林火会直接导致林木大量死亡，进而改变林分直径分布特征及林木空间分布格局。本文主要研究了达尔滨湖国家森林公园林火发生一年后，不同火烧烈度下兴安落叶松林的林分状态。【方法】通过比较林分直径分布、不同类别树木空间格局及其关联性，分析林火对林木空间格局的影响。【结果】火烧烈度高的区域，小径级林木存活数量少，小死树的聚集半径相对小。与未过火样地相比，发生火烧的区域，中活树均出现中等尺度的聚集。中度火烧样地内的中树和小树存在关联性，中死树与周围的小死树在4～8 m范围内呈正相关，中活树与周围的小死树在8～20 m范围内呈负相关。【结论】火烧烈度会影响树木的空间格局以及不同大小不同存活状态树木之间的关联性。针对不同火烧烈度下林木的聚集尺度选择适合的抚育措施对火后森林恢复具有重要意义。本研究可为兴安落叶松林的火后恢复提供科学依据。     

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。     

云南苍山火烧迹地不同恢复期地表蜘蛛群落多样性

为了解云南苍山针阔混交林火烧迹地恢复过程地表蜘蛛群落多样性变化,于2009年1月份-2009年12月份,运用陷阱法,以“空间序列代替时间序列”,调查了苍山森林火干扰后不同恢复期样地(火干扰后2、10、18、23、33a和对照样地)地表蜘蛛多样性.研究结果表明,(1)物种组成及相对多度:不同恢复期随着恢复时间的增加优势类群更替趋势明显;(2)多样性:恢复1Oa样地地表蜘蛛群落多度显著大于其他恢复期(P＜0.05),而不同恢复期地表蜘蛛物种多样性却没有显著差异;(3)群落相似性:PCoA相似性分析将地表蜘蛛群落发展过程划分为火烧后2a、火烧后10a和火烧后18-33a 3个阶段;(4)指示物种:西菱头蛛Sibianor sp.1等是阶段1的指示物种,格氏狼蛛Lycosa grahami等是阶段2的指示物种,花蟹蛛Xysticus sp.2等是阶段3的指示物种,弱蛛Leptoneta sp.1等是对照的指示物种.火干扰改变了苍山针阔混交林原有的地表蜘蛛群落多样性;指示物种对生境的选择能够反映出不同恢复阶段地表环境变化;5个不同恢复时期火烧迹地中恢复最久的火烧迹地地表蜘蛛群落仍没有完成恢复,说明云南苍山火迹地地表蜘蛛的恢复需要30a以上.     

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。      

火烧迹地朽木的热重分析

森林火烧往往造成大量林木死亡。火烧迹地上不同死亡木腐朽程度差别较大。为比较分析朽木和正常生长木的热解差异,对昆明市安宁2006年"3·29"森林火灾火烧迹地上12种主要受害树种的朽木及其正常生长木进行了热重实验,分析和计算了24种样品的活化能、着火温度、燃烬温度和综合燃烧特性指数。研究表明,朽木热稳定性优于同种正常生长木,燃烧性较同种正常生长木差。     

林火对兴安落叶松根生物量及碳氮养分浓度的影响

以大兴安岭塔河林业局兴安落叶松林为研究对象,对不同时间火烧迹地进行调查,采用挖掘法获取土壤根系样品,研究火后落叶松根生物量,C、N养分浓度及C/N值变化。结果表明:1）火烧后1周,受低强度和中等强度火烧树木的活根生物量仅是对照树木的80%和36%,＜1 mm细根生物量则分别是对照的60%和19%。2）火烧后3个月,受低强度火烧树木细根得到了一定程度的恢复,受中等强度火烧树木根恢复程度明显低于受低强度火烧树木;火后2年,前者根生物量与对照树木无明显差异,而后者＜1 mm细根生物量与对照无显著差异,得到恢复。3）火烧降低了树木根的碳和氮养分浓度,低强度火烧使C/N值减小,而中等强度火烧使C/N值增加。林火对树木根系产生了显著的影响,烧毁根系,改变其生理活性及生存环境;而树木根系的恢复受多种因素影响。      

青山湖针阔混交林优势树种竞争的数量研究

针阔混交林是浙江杭州青山湖地区主要森林类型之一,研究树种的种内种间竞争特性对改善森林结构,提高森林景观品质具有重要作用。采用典型选样法设置研究样地,并对样地内树种的各个测树因子进行调查统计,应用Hegyi竞争指数对数据进行分析并讨论,其中对竞争木的确定方法进行改进,通过竞争木与对象木冠幅和距离之间的关系确定竞争木。结果显示：青山湖针阔混交林优势树种的种内竞争大于种间竞争,优势树种呈现出一定的聚集分布状态,特别是杉木Cunnunghamia lanceolata,甜槠Castanopsis eyrei,青皮木Schoepfia jasminodora,木荷Schima superba聚集程度非常高;白栎Quercus fabri和枫香Liquidambar formosana,白栎Quercus fabri和甜槠Castanopsis eyrei,化香Platycarya strobilacea和杉木种间竞争剧烈,说明它们具有相似的生态位需求,对环境及资源的争夺较为激烈。竞争指数与对象木胸径大小符合幂函数关系,并达到显著水平,优势种群种内、种间的竞争强度随着对象木胸径的增大而下降,并维持在较低的水平。图2表4参9     

云南省建水县防火树种筛选研究

目的根据云南省建水县森林火灾和造林树种组成的特点，选取当地18种主要造林树种作为研究对象，旨在筛选出适宜建水县林业发展的防火树种，以期为该区森林火灾预防提供一定的理论依据。方法以含水率、粗脂肪、灰分等树种的理化性质和燃烧性能，树冠浓密稀疏、叶质地厚薄、树皮厚度等树种的生物学、生态学特性，自然更新能力、种苗来源、造林技术等树种的造林学特性共16项指标作为评价因子，采用典型采样、选点调查、实验测定、层次分析等方法对18种树种的防火性能进行综合评判。结果按照防火性能综合评价结果，通过聚类分析可以将树种分为4类。Ⅰ类（最优防火树种）:火力楠、黄连木、油茶、短萼海桐，是营造防火林带的首选树种；Ⅱ类（较优防火树种）:厚皮香、石楠、女贞、滇青冈、山矾，可作为防火树种营造生物防火林带；Ⅲ类（一般防火树种）:红叶乌桕、麻栎、栓皮栎、清香木，难以作为防火树种大量种植，但可用于营林防火；Ⅳ类（非防火树种）:云南松、白枪杆、蓝桉、马尾松、侧柏，防火性能差，不宜作为防火树种，应予保护。结论针对目前建水县林分结构单一、纯林面积大的林分组成特点，建议未来可以I类和II类防火树种为主营建生物防火林带，以达到阻隔林火蔓延的目的；III类树种的防火性能一般，实地可根据立地条件和地域特征与I类和II类防火树种搭配栽植。      

云南3种乔木防火期内含水率变化及预测模型

乔木是森林可燃物重要部分,乔木叶片含水率预测是森林火险预报和火行为预报系统的重要任务之一。为了探究乔木叶片含水率变化规律及影响因子,对云南昆明3种典型乔木叶片的含水率变化进行研究。在侧柏(Platycladus orientalis)、云南松(Pinus yunnanensis)和华山松(Pinus armandii)林分内设置样地,于2014年2月19至5月29日进行为期100d的连续野外含水率观测,并同步监测样地内气象因子,分析了昆明地区3种主要乔木叶片在防火期内含水率的动态变化及影响因子,并建立了每种乔木可燃物类型的含水率变化预测模型。结果表明:1)防火期内3种乔木活可燃物的最低含水率都<130%,有发生树冠火的潜力。3种乔木的燃烧性由大到小依次为:侧柏、云南松、华山松。2)日平均湿度、降雨量及前5日降雨量对3种乔木活可燃物含水率都有显著影响。3)3种乔木可燃物含水率预测模型的平均绝对误差及平均相对误差的范围分别为8.4%～15.9%、6.3%～10.3%。研究结果为我国林火预测预报系统研究提供基础资料和科学依据。     

昆明市城市森林结构特征分析

以昆明市二环路以内约47 km2为主要研究范围,采用抽样调查与局部普查相结合的方法,调查树木16 145株,主要树种164种;对城市森林结构进行详细调查,旨在掌握城市森林结构的树种构成、绿色三维量、生态功能估算值等基础数据及相互关系,在此基础上对昆明市城市森林结构的特点提出改进措施与发展对策.