林火与土壤肥力

本文综述了世界上一些国家有关林火对土壤物理性质、化学性质、土壤微生物活性的影响,指出林火对土壤肥力影响受火强度、火持续时间、可燃物种类和数量、土壤性质、降雨状况及植被恢复状况等因素的影响。在我国南方林区用炼山方式清理迹地,对地力长期维持不利。建议对皆伐火烧地采用人工促进天然更新或林农复合经营方法,以维持地力,促进林木持续生长。     

不同林火强度对大兴安岭偃松林土壤微生物功能多样性的影响

采用BIOLOG方法研究黑龙江省大兴安岭地区呼中林区不同林火强度对土壤微生物功能多样性的影响。在培养144h达到对数增长期的土样中,土壤微生物的碳源利用率因不同林火强度火烧而不同。高、中、低火烧强度均影响微生物群落多样性,特别是低强度火烧能提高微生物物种丰富度(Shannon指数)、物种优势度(Simpson指数)及群落均匀度(McIntosh指数);而中、高强度火烧使指数降低,这可能是由于土壤经过高温高热的灼烧,挥发了大量的气态氮、有机碳、速效磷,使火烧后土壤中的微生物数量、多样性锐减,并使成分发生改变,土壤中的有机质含量减少,同时,火后土壤的pH值升高,使微生物生存环境发生了变化,不利于微生物的活动。主成分分析表明:不同处理土壤微生物主要利用氨基酸类和糖类碳源,但不同火烧强度对微生物群落在碳源的利用上存在着较大的差异。林火可以改变土壤微生物功能多样性,不同林火强度使土壤微生物群落在碳源利用能力、利用类型以及群落的多样性上产生了较大的分异。     

林火对北方森林深层土壤有机碳的影响

林火干扰是驱动北方森林生态系统更新、演替以及物质循环的重要生态过程。林火的发生,显著地改变了北方森林地表以及土壤表层生物量和碳密度。然而,我们对林火是否对北方森林深层土壤(40cm以下)这个储量巨大的碳库的影响却缺乏关注。以大兴安岭呼中林区2010年火烧迹地为研究对象,并以相邻同等立地条件的未过火区为对照,通过样地调查、实验室分析,对林火对北方森林深层土壤碳密度的影响以及其与驱动因子的关系做了分析。结果显示:火烧迹地土壤有机碳随深度的分布规律与未火烧对照样地有显著差异,其深层土壤有机碳含量与碳密度显著低于未火烧区(n=56,P0.001);火烧迹地深层土壤有机碳中微生物量碳含量、易氧化有机碳含量显著高于未火烧迹地(n=56,P0.01),而土壤碳氮比、可溶性有机碳含量显著低于未火烧样地(n=56,P0.01);火烧迹地深层土壤含水量显著低于未火烧样地(n=56,P0.001),而土壤温度和p H值则显著高于未火烧迹地(n=56,P0.001)。由此可见,林火显著地降低了北方森林深层土壤有机碳的化学稳定性,并使土壤温度增加,促进了土壤微生物的生长,最终导致了深层土壤有机碳分解加速,储量下降。     

云南松林内可燃物与计划烧除火行为的相关分析

为了研究森林可燃物对林火的发生及发生后林火行为的影响程度,采用小样地调查方法对四川省西康磨盘林区的云南松(Pinus yunnanensisFranch)林内的可燃物及火行为进行调查,对标准地中的火蔓延速度、火强度、火焰高度进行相关性分析;对不同火强度下烧失率进行统计。试验结果表明:定期进行计划火烧,能减少可燃物积累,降低森林可燃性,具有良好的防火功能;在进行有计划的烧除林内枯枝落叶时,必须有效地控制火强度。     

林火干扰对土壤氮组分及微生物氮循环影响研究进展

林火干扰作为森林生态系统中能量传递和养分循环的重要因子,对于研究火烧迹地植被更新与快速恢复可提供一定的数据理论支撑,而林火干扰对土壤微生境及微生物氮循环的影响机制一直是广大学者研究的热点。文中从火烧强度、恢复时间、火烧木管理方式等3个方面总结国内外林火干扰对土壤氮组分及氮循环的影响研究进展,揭示了林火干扰和全球气候变化对土壤氮循环的短期及长期影响机制,探讨不同生物技术在林火干扰下土壤微生物氮循环基因丰度变化中的应用;提出未来林火干扰对森林生态系统土壤氮循环影响的研究展望:1）全面比较研究不同林火干扰模式对土壤氮组分、微生物氮循环的影响;2）研究评价不同林火干扰模式下土壤氮库的稳定性;3）加强高通量测序、定量PCR技术、宏基因组学、稳定同位素探测等技术在林火干扰与气候变化对森林生态系统影响研究中的应用。研究结果对火烧迹地植被更新、土壤氮库的重建与功能发挥具有重要意义。     

油松林间火烧迹地深层土壤物理性质及碳储量的变化研究

林火的干扰在北方森林生态系统更新演替、物质循环中发挥着重要的作用,林火对北方地区森林表层土壤碳密度、生物量有着明显的改变作用,然而有关较深土层(≤40 cm)的碳储量变化情况研究相对较少。以辽西地区油松林火烧迹地作为调查样地,通过对周边立地条件一致的未发生火灾的林区作为对照,以土壤物理性质、碳储量作为指标开展调查分析,结果表明,油松林火烧迹地土壤的物理性质、碳元素含量发生了不同程度的变化,林火显著增加了土壤的温度和pH值,极显著降低了土壤的含水量;林火对深层土壤容重的影响不明显;火烧迹地上深层土壤全碳含量、可溶性有机碳含量均极显著低于对照处理。     

火烧对油松天然林林下植被及土壤的影响

利用山西省国有林场火烧后油松天然林林下植被的样方调查资料,并通过室内分析,对2a后不同强度火干扰下的林下植被草本层和灌木层的植被物种组成及生物多样性和土壤的理化性质进行研究。结果表明:(1)所有调查样地中林下植被的物种的组成及重要值和生物多样性随着火烧强度增加而上升,表现出重度火烧中轻度火烧未火烧的趋势,其中火烧后林下植被物种多样性的增加明显高于未受林火干扰的林下植被物种的多样性。(2)林火使土壤pH升高,表现中轻度火烧重度火烧未火烧的趋势;与对照相比,中轻度火烧对油松林地土壤容重与全氮的变化趋势一样,土壤A层10cm提高了5%、58.3%,10~20cm却降低了9.2%、17.6%;重度火烧对林地土壤总孔隙度、全磷呈上升趋势,土壤A层(10~20cm)与B层(10~20cm)分别上升了(8%、2%)、(20%、42%),其中土壤全磷呈现显著差异水平。在自然更新的条件下,不同强度的火烧在一定程度上直接改变了油松天然林土壤养分的含量,也间接改变了林下植被的生物多样性。     

火烧强度对苏南地区植被土壤呼吸的影响研究

林火是森林生态系统碳循环的重要影响因子。火干扰引起的土壤碳通量变化会直接影响森林生态系统的碳循环过程。以苏州市光福镇潭山2016年森林火灾后的火烧迹地为研究区域,对不同强度(轻度、中度)火烧迹地和未过火区域(对照)的土壤呼吸速率进行测定。结果表明,火干扰导致该地区一年后土壤呼吸速率显著升高,且中度火烧>轻度火烧>未过火;轻度、中度火烧迹地和对照样地土壤呼吸速率的数值分别为(3.43±0.15)μmol CO₂m^-2s^-1、(3.84±0.28)μmol CO₂m^-2s^-1、(3.02±0.26)μmol CO₂m^-2s^-1。通过进一步对土壤温湿度测定表明,火烧后土壤温度和土壤含水率对土壤呼吸速率的影响均为正相关且前者影响更为显著。研究结果对苏南地区火干扰后森林生态系统碳循环变化的研究具有重要意义。     

桥山林区"5.5"特大火灾特点及对植被恢复的影响

分析了桥山林区“５．５”特大森林火灾的成因和主要火行为特征及对林下植被的影响,指出该火灾为中强度地表火,高强度树冠火类型。林火发生发展过程可概括为４个时段。火烧迹地上一些旱生植物大量繁殖或入侵并趋于简单化,原有林分将被以辽东栎为主的阔叶次生林替代。     

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。     

RXWINDOW—规定火烧火行为的计划程序

规定火烧可定义为:在选择的天气条件下,以合理的方式用火烧除指定地块森林和草原的可燃物,达到预期的管理目标(韦德和兰斯福德1989)。规定火烧可达到树木更新、增加野生动物栖息地和保护资源免遭火烧等多种资源管理目标(布朗1985)。我们这里阐述的RXWINDOW程序是要帮助林火管理人员改进所需火行为的指示表。许多林火管理人员一直使用着BEHAVE(火行为)的FIRE1(火1)程序确定规定火烧,这个事实表明,需要象RXWINDOW之类的程序(安德鲁斯和布拉德肖1987;多伦、理查     

火焰温度的估测

森林可燃物燃烧时火焰的温度,无论是对于林火的发展,或是对于火生态效应的研究,都是必须考虑的一个参数。例如,火焰的温度高,热量释放过大,形成高能量的对流柱,甚至产生火旋风或火爆。又如,火焰的温度高,不仅使林木损毁程度加大,还会使土壤中有机质破坏加剧,植物营养元素损失也加剧。影响森林可燃物燃烧时火焰温度的因素有:可燃物化学组成、物理状态(颗粒大小、堆积紧密程度等)以及燃烧条件……。在实际的森林火烧中,火焰的温度是千     

用逻辑斯蒂模型预测日人为林火的发生

森林人为火的发生受许多因素的影响,包括森林中的人数、流行的天气情况,森林可燃物状况及防火活动等。已有许多人试图形成对日人为林火的预测方法。Brnce(1963)发现美国的一些州中,日人为火的发生次数服从负二项分布其参数依赖火险等级。Cunningham和Martell(1973)指出可以合理地假设这种分布是泊松分布,而期望的日人为火发生次数取决于加拿大林火火险等级系统(CF FDRS)的细小可燃物湿度码(F FMC)。他们的研究结果表明,可以通过将F FMC的标度分解成几个类目,并用历史上的火发生和着火     

火干扰对森林水文的影响

在森林生态系统中 ,火是一种相当普遍的自然现象 ,森林火灾和森林水文二者有着密切的关系。森林火灾对水的影响是间接的 ,主要表现为火烧后植被、地被物、土壤以及生态环境的改变影响水分循环过程、水质、水生生物等方面。火对水文的影响有大有小 ,它取决于火强度和频度。轻度野火或计划火烧对水文可能不产生明显影响 ,但是 ,频繁的或严重的野火却可以导致乱砍滥伐所造成的类似水文变化     

油松辽东栎混交林分可燃物混合比例、载量及坡度对点烧蔓延速度的影响

蔓延速度是反映林火行为的重要指标之一,森林可燃物的混合比例、载量和地形坡度等对林火蔓延速度都具有非常重要的影响。通过室内点烧试验,分析可燃物混合比例、载量及坡度对油松、辽东栎凋落可燃物火烧蔓延速度的影响。结果表明;(1)可燃物火烧蔓延速度的变化范围在0.17~2.85m min~(-1)之间。(2)载量对蔓延速度有极显著影响,载量越大,蔓延速度越快;(3)坡度对火蔓延速度有显著影响,并呈显著正相关关系;(4)可燃物的针阔混合比例对火蔓延速度无显著影响,随着可燃物中针叶比例的增大,可燃点烧蔓延速度有加快的趋势。     

大兴安岭火烧迹地土壤有机质含量的Meta分析

为了深入分析火烧强度和火烧年份对大兴安岭森林土壤有机质的影响。本研究基于Meta分析方法,定量评估火干扰对森林土壤有机质的影响,并通过亚组分析进一步探讨土壤有机质含量在不同火烧年限,不同火烧强度影响下的变化情况。结果表明:轻度火烧、中度火烧、重度火烧有机质含量的效应值均低于未火烧样地,分别为-0.0408、-0.0333、-0.0333。亚组分析的结果显示:(1)在火烧年限低于2年(包括2年)时,土壤有机质含量的效应值,轻度火烧和中度火烧高于未火烧样地,重度火烧低于未火烧样地。(2)在火后3～5年之间,土壤有机质含量的效应值轻度,重度火烧低于未火烧样地,中度火烧高于未火烧样地。(3)在火后6～10年之间,三种火烧强度的火烧样地土壤有机质含量的效应值均比未火烧样地低。(4)在火后11～30年之间,轻度和中度火烧后,土壤有机质含量的效应值高于未火烧样地,重度火烧土壤有机质含量的效应值低于未火烧样地。大兴安岭地区的森林土壤经过火烧后表现出增加土壤有机质含量的潜力。     

林火动态变化对我国东北地区森林生态系统的影响

我国积极的森林防火政策导致了我国东北林区的森林火周期延长,并影响到森林结构和可燃物组成的变化。火周期的延长会引起森林可燃物载量增加,并导致火频度、火灾类型和火强度发生改变。森林火周期延长还会引起大兴安岭地区云杉林的分布范围增大。植被的变化又对林火动态有反作用。为适应林火动态和可燃物的变化,我国东北林区森林防火政策需要作相应调整,采用林火管理思想开展森林防火工作。     

重度火干扰下不同恢复年限对土壤有机碳的影响

自然火干扰作为泰加林中最主要的自然干扰,是促进泰加林土壤碳循环的主要方式。为探讨火干扰对土壤有机碳的影响,以新疆喀纳斯地区重度火烧不同恢复年限的泰加林火烧迹地为研究对象,研究比较在重度火干扰下,火烧后不同恢复年限对土壤有机碳含量及碳储量的影响。结果表明:在不同恢复年限的同一土层中,只有火烧后52年的火烧迹地土壤有机碳含量与未火烧对照土壤存在显著差异(P0.05),且不同恢复年限的0~10cm土层中的土壤有机碳含量均大于10~25cm土壤中的有机碳含量;不同恢复年限的火烧迹地中土壤碳储量均与对照土壤存在显著差异(P0.05)。本研究表明重度火干扰对土壤有机碳的影响较为持久。     

卫星遥感技术在林火管理与研究中的应用(英文)

卫星遥感已经成为森林火险等级预测、可燃物和火烧区制图、林火监测和火生态研究的一个主要数据来源。本文综述了这些研究领域的研究成果,分析了未来林火管理中采用的卫星遥感技术的发展趋势。根据卫星遥感数据制取的可燃物分布图可以满足林火管理在空间和时间尺度上的需要。单独采用遥感数据或结合地面气象数据可以生成一些火险指数,用于森林火险的预报。目前NOAA 和MODIS 卫星由于有高的时间分辨率已被广泛用于林火探测和监测,这些监测结果可以在许多林火网站上见到,这为世界各地的林火管理和研究提供了重要的参考资料。作为低成本的有效工具, 卫星遥感技术在确定火烧面积和过火区制图上发挥了重要作用。遥感技术的发展也可以用来推断火烧时间和估计火烧程度。卫星遥感也非常适合用来估计生物燃烧面积,这是估计全球或区域生物燃烧排放量和理解火对全球变化的影响的基础。本文还讨论了林火研究中采用的卫星类型。文章最后建议中国需要在卫星遥感技术的应用上进一步发展,提高我国的林火管理水平。参71。     

火烧对杨树人工林土壤有机碳及速效养分的影响

2014年5月4日对江苏省南京市一杨树人工林进行不同火强度点烧试验,5月3日和4日在试验前后分别采取土样,研究火烧后样地土壤有机碳与速效养分含量的即时变异。结果表明:火烧后24 h,土壤p H、速效磷和速效钾含量随着土壤深度的增加而减少,却随着火强度的增强而增加;土壤有机碳含量则降低,且随着土壤深度的增加其降幅减小,随着火强度的增加其降幅增大;土壤水解氮含量在高强度火烧下的0~5、5~10 cm土层以及中强度火烧下的0~5 cm土层是降低的,其他土层的水解氮含量是增加的;林火强度与土壤p H、速效磷和速效钾含量呈正相关,而与土壤有机碳含量则呈负相关。