云南松林火灾生态影响及灾后生态重建

以云南省保山市隆阳区内的大西山山林火灾为背景,对云南松(Pinus yunnanensis)林下的植被恢复情况进行了监测和研究。监测时间为2014—2016年,为期3年,共设立了6个20 m×20 m的乔木样地及多个灌木和草本样地。监测数据表明,一定程度的火灾对植物短期的生物多样性是有利的,只是物种的增加和变化会以热带性质和入侵性质的物种为主,相比原来的生态系统从组成及性质上会发生改变。     

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。     

试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化

  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率，定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异，深入探讨其形成机制；旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力，并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验，根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区，烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:（1）轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降，春旱时段进一步大幅下降，生长季迅速回升；（2）生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区，生长季火烧强度干扰差异消失；（3）生长季前，土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期，春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生，应加强集水保水技术调控。      

安溪县淮山生产防止土壤沙化技术研究

2014—2016年连续3 a进行淮山生产防止土壤沙化研究试验,总结出"淮山生产上应大力推广火烧土或火烧土与木屑混合填充物替代细沙种植淮山"淮山生产防止土壤沙化关键生产环节。在不同填充物对比试验中火烧土填充物产量最高,3 a平均每667m~2产量达3 156.2 kg,比CK(对照)细沙填充物平均产量增加250.3 kg,增产8.6%,火烧土填充物产量明显高于CK细沙填充物;火烧土与木屑混合填充物种植的淮山3 a试验平均每667m~2产量2 779.3 kg,比CK减少126.6 kg,减产4.4%,但在土壤湿度与常年相当的2015年正常年份,此种填充物种植的薯块长于CK且长薯块数量占比明显高于CK,可售商品性明显高于CK,产值高于CK。     

模拟计划火烧对哈尔滨城市林业示范基地典型林型土壤呼吸的影响

火干扰是森林生态系统重要的干扰因素之一,尤其在北方森林生态系统中火干扰的作用更为明显。但是关于火干扰到底如何影响北方森林生态系统的土壤呼吸,以及计划火烧开展对土壤呼吸的影响程度目前研究非常有限,相关科学问题尚不能给出准确答案。因此,本文选择哈尔滨城市林业示范基地的典型3种森林类型白桦林、兴安落叶松林和蒙古栎林,通过小范围控制火烧试验采用LI6400测定火后不同时间(5~9月份)的土壤呼吸,研究计划火烧对3种林型土壤呼吸通量的影响。结果表明,在火后5~9月份中,3种林型火后样地与对照样地相比,白桦林土壤呼吸速率上升了10%,蒙古栎土壤呼吸速率下降了30%,落叶松土壤呼吸速率上升了14%。白桦林、蒙古栎林、落叶松林对照样地与火烧样地的Rc值均呈现出显著的动态变化,但并无一定规律,3种林型中白桦林火后短期内Rc的变化规律并不显著,而蒙古栎林与落叶松林火后短期内Rc的变化规律非常明显,蒙古栎林的Rc值的变化显著降低为34.98%,而落叶松林的Rc值变化却显著升高为13.77%。因为本次小范围计划控制火烧试验对环境温度改变最大,因此研究结果表明本次试验控制土壤呼吸的因素中,温度占主导地位。     

基于高分一号影像光谱指数识别火烧迹地的决策树方法

森林火灾发生后,为及时、准确地掌握森林受灾情况,利用高分一号卫星(GF-1)16m宽幅影像各波段反射率信息,结合计算的归一化植被指数(NDVI)、过火区识别指数(BAI)、阴影植被指数(SVI)、归一化差异水体指数(NDWI)和全球环境监测指数(GEMI)等5种光谱指数,构建森林火烧迹地识别决策树模型(CART);在选取的研究区对该模型方法进行验证,并与最大似然监督分类法和非监督分类(ISODATA)方法所得到的结果精度进行了对比分析,结果表明:采用基于CART模型的决策树方法对火烧迹地识别结果精度较最大似然法总体分类精度提高了4.38%,Kappa系数提高了0.102 4,制图精度提高了14.96%,用户精度提高了8.50%;而采用ISODATA方法识别的火烧迹地的总体精度和Kappa系数都较低,制图精度和用户精度都没有达到1%。     

火烧对不同植被恢复类型物种多样性的影响

以山西省三交林场火烧迹地为研究对象,采用群落调查方法,分析了在自然更新下的不同植被恢复类型(油松人工林、灌木林、草本丛)下物种的组成及生物多样性。结果表明:(1)与对照相比,重度火烧后,草本丛的优势种重要值变化不明显,但喜阴耐旱的植物重要值显著升高;而灌木林主要以阳生耐旱草本植物占主要优势;油松人工林林分群落结构变化只是在灌木层和草本层中一些物种的更替。(2)重度火烧后所有植物的Simpson多样性指数均大于对照样地,油松人工林在重度火烧后多样性明显升高,油松人工林草本丛灌木林地。说明重度火烧2a后,不同类型植被恢复仍有一定的变化。     

基于无人机遥感的森林火烧迹地面积调查应用

森林火烧迹地面积的传统调查方法存在劳动强度大、效率低、数据可靠性不高等问题。为解 决上述问题，研究设计了无人机荷载多光谱传感器对森林火烧迹地面积进行调查的方法，并利用野外实 验对该方法进行了初步验证。结果表明该调查技术可快速准确获取较大范围的森林火灾火烧迹地面积， 精度可达94.44%，提高了火烧迹地调查的效率。     

林火对大兴安岭偃松—兴安落叶松林土壤养分的影响

大兴安岭是我国林火高发区,林火对森林土壤的化学性质有着直接或间接的影响。为探明林火与土壤pH值和土壤养分的关系,本文以我国大兴安岭呼中林业局偃松-兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用双因素方差分析法研究了不同火烧时间、不同火烧强度对土壤pH值和土壤养分的影响。结果表明:火烧时间相同,土壤pH值随火烧强度的增强而增大。火烧强度相同,火烧后时间越长,土壤pH值越小,但火烧迹地的土壤pH值大于未火烧的对照组;在相同火烧强度条件下,不同火烧时间(1996、2010年和未火烧)偃松-兴安落叶松林迹地的土壤养分含量不同,但未达到显著水平(P0.05);火烧时间相同,不同火烧强度条件下偃松-兴安落叶松林的土壤有机质和全氮含量存在差异(P0.05)。土壤有机质含量在轻度、中度和重度火烧条件下彼此间差异显著(P0.05),并且中度、重度火烧与未火烧之间差异显著(P0.05);未火烧、轻度火烧的土壤全N含量分别与中度、重度火烧相比差异显著(P0.05)。不同火烧时间和火烧强度下土壤pH值、全磷、全钾含量和C/N值差异不显著(P0.05)。火烧后5年(2010年火干扰)、19年(1996年火干扰)后,偃松-兴安落叶松林并未恢复至火烧前生长水平。本研究旨在找到不同火烧时间和火烧强度下土壤pH值和土壤养分的变化规律,为火烧后大兴安岭偃松-兴安落叶松林生态系统的快速有效恢复提供理论依据。      

森林火灾及管理对冻土释放温室气体影响研究

近年来,大兴安岭森林火灾时有发生,再加上不合理的火烧木管理方式,不仅导致森林生态环境严重破坏,同时,加速了该区冻土环境的恶化,进而使得温室气体大量释放,加剧了全球气候变化进程。