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不同火烈度条件下油松枝功能性状的响应

林业科学 2022年第8期58卷 99-108页

作者：顾泽刘晓东陈锋北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京100083 中国林业集团有限公司北京100036 森林草原火灾风险防控应急管理部重点实验室北京102202

【目的】研究油松枝功能性状在不同火烈度条件下的适应性变化,揭示油松在不同火环境下的生态权衡策略与适应机制,为火后油松的生态恢复提供理论基础。【方法】以山西省沁源县火烧迹地内(未过火、轻度火烧、中度火烧)的油松为研究对象,... 详细信息

【目的】研究油松枝功能性状在不同火烈度条件下的适应性变化,揭示油松在不同火环境下的生态权衡策略与适应机制,为火后油松的生态恢复提供理论基础。【方法】以山西省沁源县火烧迹地内(未过火、轻度火烧、中度火烧)的油松为研究对象,根据单因素方差分析与Pearson相关分析研究枝功能性状(枝组织密度、枝氮含量、枝磷含量、枝有机碳含量、枝氮磷比、枝碳磷比、枝碳氮比)在不同火烈度条件下的差异性及相关性,并利用主成分分析探究不同火烈度条件下的油松枝经济谱变化趋势。【结果】1)在3种火烈度下,枝碳磷比的变异系数最大,枝有机碳含量的变异系数最小。随火烈度增加,枝组织密度先降低后升高,对照枝组织密度显著高于轻度火烧(11.8%),显著高于中度火烧(5.6%);枝磷含量升高,在中度火烧显著高于对照(27.8%);枝氮磷比降低,在中度火烧显著低于对照(19.1%)。其余枝功能性状不随火烈度变化产生显著差异。2)不同火烈度条件下,枝功能性状的相关性存在共性结果:枝氮含量与枝碳氮比呈极显著负相关、枝磷含量与枝氮磷比和枝碳磷比呈极显著负相关、枝氮磷比与枝碳磷比呈极显著正相关。因此,上述性状间的耦合关系在油松枝功能性状中最为稳定。然而,火烈度的增加减弱了部分性状间的关联:相比于对照和轻度火烧,在中度火烧下,枝氮含量与枝磷含量和枝碳磷比、枝磷含量与枝碳氮比、枝碳磷比与枝碳氮比均无显著相关性。3)火烧迹地内生长的油松存在枝经济谱,沿着“未过火—轻度火烧—中度火烧”的火烈度,枝条的资源权衡策略向“快速投资—收益型”移动,枝条的生长速率会加快。【结论】火烈度对油松枝功能性状产生了显著影响,改变了养分元素的分配策略,油松枝条的生长恢复在轻度和中度火烧条件下会加快。

关键词：油松林火火烈度枝功能性状枝经济谱

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不同火烈度火烧迹地内油松叶功能性状的变化

应用生态学报 2022年第6期33卷 1497-1504页

作者：顾泽王博陈思帆王忆文索奥丽刘晓东陈锋北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京100083 森林草原火灾风险防控应急管理部重点实验室北京102202

叶功能性状对林火的响应是林火生态领域的研究热点之一,研究火后油松叶功能性状变化能够揭示油松为适应火环境形成的生长策略,为促进油松火后恢复提供参考。以山西省沁源县火烧迹地内油松为研究对象,选择当年生叶片分析叶功能性状在不... 详细信息

叶功能性状对林火的响应是林火生态领域的研究热点之一,研究火后油松叶功能性状变化能够揭示油松为适应火环境形成的生长策略,为促进油松火后恢复提供参考。以山西省沁源县火烧迹地内油松为研究对象,选择当年生叶片分析叶功能性状在不同火烈度(未过火、轻度火烧、中度火烧)火烧迹地间的变化规律,并研究不同火烧迹地内叶经济谱的变化特征。结果表明:除氮磷比外,叶功能性状在不同火烈度的火烧迹地间存在显著差异,其中,叶面积的差异最为明显,是最敏感的性状。随火烧迹地内火烈度的增加,叶面积、叶厚度、叶干物质含量、叶氮含量和叶磷含量升高,比叶面积、叶有机碳含量降低。部分叶功能性状间存在显著的相关关系,但其相关性在不同火烈度的火烧迹地间存在差异。叶经济谱沿着“未过火-轻度火烧-中度火烧”的火烧迹地环境总体向“快速投资-收益型”的资源权衡策略移动,低烈度火烧迹地内油松的生长恢复会加快。

关键词：森林火灾火烈度油松叶功能性状叶经济谱

不同火烈度对四川泸山林场云南松林土壤有机碳组分的影响

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生态学报 2023年第22期43卷 9281-9293页

作者：高钰索奥丽高敏王忆文陈锋刘晓东森林草原火灾风险防控应急管理部重点实验室北京100083 北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京100083

林火通过改变土壤理化性质显著影响土壤固碳能力及土壤有机碳各组分含量。阐明不同火烈度对云南松林土壤有机碳的影响,对于云南松林火后生态系统恢复及土壤碳库管理具有重要意义。以火烧2年后四川泸山林场云南松林0—5、5—10、10—15... 详细信息

林火通过改变土壤理化性质显著影响土壤固碳能力及土壤有机碳各组分含量。阐明不同火烈度对云南松林土壤有机碳的影响,对于云南松林火后生态系统恢复及土壤碳库管理具有重要意义。以火烧2年后四川泸山林场云南松林0—5、5—10、10—15、15—20cm层土壤为研究对象,根据不同火烈度(未过火、低烈度、中烈度、高烈度)设置3块20m×30m样地,共12块样地,野外采集土壤样品,室内测定土壤全氮、容重等理化性质和土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、土壤活性有机碳(易氧化有机碳,Readily oxidizable carbon,ROC;颗粒有机碳,Particulate organic carbon,POC;微生物生物量碳,Microbial biomass carbon,MBC;水溶性有机碳,Water-soluble organic carbon,WSOC),采用方差分析研究不同火烈度下土壤有机碳各组分含量的差异性和变化趋势,并采用相关性分析和冗余分析从土壤理化性质角度探究林火对土壤有机碳的影响机制。研究结果表明:(1)不同火烈度显著影响土壤理化性质,其中土壤全氮、有效磷、阳离子交换量、毛管孔隙度、总孔隙度随火烈度增大而增加,而土壤pH、速效钾、碱解氮、容重随火烈度增大而减少。(2)SOC随火烈度增大而减少,其中5—10cm土层降幅最大为44.79%;4种土壤活性有机碳随火烈度增大而减小,其中0—5cm土层下降幅度最明显,各组分降幅大小依次为ROC(36.31%—61.31%)>POC(30.05%—53.61%)>MBC(20.60%—48.19%)>WSOC(13.47%—29.29%),不同组分对林火的不同响应显著影响了土壤ROC、POC、WSOC的占比。(3)土壤有机碳及其活性组分与阳离子交换量、毛管孔隙度、总孔隙度、有效磷、碱解氮呈显著正相关(P<0.05),与容重呈极显著负相关(P<0.01)。火烧后土壤有机碳的变化主要与阳离子交换量、容重、全氮、含水率有关,且阳离子交换量影响最大(解释率为61.7%)。

关键词：火烈度云南松土壤有机碳活性有机碳土壤理化性质

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

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北京林业大学学报 2023年第2期45卷 87-95页

作者：王烁韩大校王千雪丛日征王晓红杨光王立中张吉利中国林科院寒温带林业研究中心黑龙江哈尔滨150086 东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040 大兴安岭农林科学研究院黑龙江加格达奇156000

【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... 详细信息

【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。

关键词：空间分布格局兴安落叶松火烈度 O-ring统计

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火险级、火行为、火烈度

消防科学与技术 1988年第1期 25-29页

作者：王正非黑龙江省森林保护研究所

目前林火总的对策有四;即预防、扑灭、规定火烧和火的生态后果的评价。在这些对策中,首先要解决预报问题,这同所有灾害性的对策是完全一致的。过去使用定性指标,用指标的数字大小做比较,经过长期使用,发现物理意义不清楚,就难以探索火... 详细信息

目前林火总的对策有四;即预防、扑灭、规定火烧和火的生态后果的评价。在这些对策中,首先要解决预报问题,这同所有灾害性的对策是完全一致的。过去使用定性指标,用指标的数字大小做比较,经过长期使用,发现物理意义不清楚,就难以探索火的燃烧、蔓延机制,使用起来,很不托底,乃采用实际点烧办法,即所谓"以火报火"的方法。经过1983—1984(2年间)试验, "以火报

关键词：火烈度火险级查定火行为林火特征地表可燃物

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喀纳斯泰加林群落与环境和火干扰因子的关系

林业科学 2019年第5期55卷 114-124页

作者：杨玉萍潘存德余戈壁李贵华刘景崔倩刘博新疆农业大学林学与园艺学院乌鲁木齐830052 喀纳斯国家级自然保护区布尔津836600 新疆维吾尔自治区林业厅乌鲁木齐830000

【目的】划分森林群落类型,定量分析森林群落形成与其环境因子和火干扰因子之间的关系,为新疆喀纳斯泰加林群落物种多样性保护与森林可持续经营提供科学依据。【方法】以新疆喀纳斯泰加林火成演替森林群落为研究对象,基于149个森林群落... 详细信息

【目的】划分森林群落类型,定量分析森林群落形成与其环境因子和火干扰因子之间的关系,为新疆喀纳斯泰加林群落物种多样性保护与森林可持续经营提供科学依据。【方法】以新疆喀纳斯泰加林火成演替森林群落为研究对象,基于149个森林群落样地及其火干扰发生时间和火烈度的调查,采用双向指示种分析(two-way indicator species analysis,TWINSPAN)方法对喀纳斯国家自然保护区科学实验区处于不同演替阶段的森林群落进行群落类型划分,并采用冗余分析(redundancy analysis,RDA)方法通过对其森林群落进行排序,分析森林群落形成与环境因子和火干扰因子的关系,定量分离环境因子、火干扰因子及其二者的交互作用对森林群落形成的影响。【结果】 1)TWINSPAN将149个森林群落调查样地划分为16种森林群落类型;2)RDA排序结果较好地反映了喀纳斯泰加林群落形成与环境因子和火干扰因子之间的关系,环境因子中的海拔、坡位、坡度、坡向、土壤有机质和全钾含量对森林群落的形成起较大的作用,其中海拔、坡位、坡度和坡向与RDA第1排序轴存在极显著相关性( P 火烈度对森林群落形成也起较大的作用,火烈度与RDA第2排序轴存在极显著相关性( P <0.01);3)因子分离显示,在影响喀纳斯泰加林群落形成的因素中,环境因子解释的部分占21.96%,火干扰因子解释的部分占1.80%,二者交互作用解释的部分占49.82%,未能解释的部分占26.42%。【结论】喀纳斯国家自然保护区科学实验区有16种森林群落类型,其森林群落形成受环境因子和火干扰因子的共同控制,并且二者的交互作用尤为突出。火干扰是新疆喀纳斯泰加林群落物种多样性保护与森林可持续经营不可或缺的重要因素。

关键词：泰加林森林群落火烈度双向指示种分析法冗余分析

基于MRT的喀纳斯泰加林火成演替群落数量分类

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生态学杂志 2019年第6期38卷 1926-1936页

作者：郭珂潘存德李贵华余戈壁张帆刘博邹卓颖刘晓菊新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区林业厅乌鲁木齐830000 喀纳斯国家自然保护区新疆布尔津836600

以喀纳斯国家自然保护区科学实验区未受人为干扰的可识别的火成演替泰加林群落为研究对象,采用典型样地调查法,运用地形因子、火干扰因子、土壤因子和物种重要值为变量的典范对应分析(CCA)方法和多元回归树(MRT)方法,分析物种分布格局... 详细信息

以喀纳斯国家自然保护区科学实验区未受人为干扰的可识别的火成演替泰加林群落为研究对象,采用典型样地调查法,运用地形因子、火干扰因子、土壤因子和物种重要值为变量的典范对应分析(CCA)方法和多元回归树(MRT)方法,分析物种分布格局的影响因子及群落类型和特征,以期加深对泰加林火成演替群落的科学认识。结果表明:喀纳斯泰加林植被共有维管束植物172种,隶属43科125属,其中乔木7种,灌木19种,草本植物146种。影响喀纳斯泰加林火成演替群落物种分布格局的主要因子是地形因子的海拔、土壤因子的全钾含量、火干扰因子的火烈度和火后时间。MRT方法将喀纳斯泰加林火成演替群落划分为6个群落类型,即:①疣枝桦(Betula pendula)+西伯利亚云杉(Picea obovata)-红果越橘(Vaccinium hirtum)-黑穗苔草(Carex atrata)+老芒麦(Elymus sibiricus)群落;②疣枝桦+西伯利亚云杉-红果越橘+大叶绣线菊(Spiraea chamaedryfolia)-黑穗苔草群落;③西伯利亚落叶松(Larix sibirica)+疣枝桦-红果越橘+密刺蔷薇(Rosa spinosissima)-黑穗苔草+寄奴花(Eremosyne pectinata)群落;④西伯利亚红松(Pinus sibirica)+西伯利亚落叶松-红果越橘+林奈木(Linnaes boealis)-老芒麦+寄奴花群落;⑤西伯利亚落叶松-红果越橘+阿尔泰忍冬(Lonicera caerulea)-细叶野豌豆(Vicia tenuifolia)+老芒麦群落;⑥西伯利亚落叶松+西伯利亚云杉-红果越橘-老芒麦+黑穗苔草群落。喀纳斯泰加林火成演替群落物种分布格局是地形因子、土壤因子和火干扰因子三者共同作用的结果,其中海拔、火烈度和火后时间是影响群落类型形成的关键因子。

关键词：泰加林火成演替群落火烈度多元回归树

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兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质驱动因子

生态学报 2023年第21期43卷 8727-8738页

作者：韩懂懂杨光邸雪颖李兆国东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

探索火烧迹地土壤理化性质的驱动因子是解释生态系统响应火干扰机制的重要组成部分。旨在分析兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质的决定因子,深入认识火干扰在北方森林生态系统所扮演的角色,为北方森林火烧迹地火后恢复、林业可持续发展... 详细信息

探索火烧迹地土壤理化性质的驱动因子是解释生态系统响应火干扰机制的重要组成部分。旨在分析兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质的决定因子,深入认识火干扰在北方森林生态系统所扮演的角色,为北方森林火烧迹地火后恢复、林业可持续发展提供科学支持和理论依据。以过火后1 a的兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,设置了不同火烈度和立地条件的火烧迹地及对照研究样地共计35块。在每个研究样地记录了树种、胸径、存活状态等乔木数据,测量了坡向、坡位、坡度、海拔等地形数据,利用植被变化情况量化了火烈度。分别采集了0—5 cm和5—10 cm的土壤样品并测定其9种理化指标,对比了过火与未过火样地这些土壤理化指标的差异。然后,分析了各土壤理化指标与火烈度量化结果的关联趋势,比较了火烈度、地形和乔木因子对火烧迹地土壤理化性质的影响程度。与对照样地相比,火干扰提升了土壤理化指标观测值的离散程度,显著提高了0—5 cm土壤含水率(MC)(P火烈度有明显关联趋势的并不多,观察到0—5 cm土壤MC随火烈度指数的增加而减少,0—5 cm土壤无机氮与5—10 cm土层土壤pH、速效钾(AK)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)随火烈度指数的增大而增大。相关分析表明,地形因子与火烧迹地土壤理化性质关联程度较高,坡位、坡度、坡向与土壤吸湿含水率(HMC)、MC、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和5—10 cm土壤总氮(TN)、总有机碳(TOC)均呈显著负相关(P火烈度更为深刻,因此,当火烈度相同但地形不同时,火干扰引发的生态系统响应可能不同。所以,地形的主导作用可能是导致在不同区域研究火烈度与土壤理化性质的关系得出不同结果与结论的重要原因之一。

关键词：火烈度兴安落叶松植被地形土壤理化性质

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西昌市经久乡森林火灾火烧区特点及火后泥石流易发性评价

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工程地质学报 2020年第4期28卷 762-771页

作者：胡卸文金涛殷万清霍柱北宋钰朋张绍科王严杨瀛西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031 凉山州地质环境监测站西昌615000 四川省核工业地质局二八一大队西昌615000

2020年3月30日四川省凉山彝族自治州西昌市经久乡发生特大森林火灾,大火持续3 d,过火面积超30 km2。山火后在坡面堆积了厚度1~5 cm不等的灰烬层,同时火烧迹地本身结构被扰动,在强降雨条件下极易诱发火后泥石流灾害,对附近学校、居民集... 详细信息

2020年3月30日四川省凉山彝族自治州西昌市经久乡发生特大森林火灾,大火持续3 d,过火面积超30 km2。山火后在坡面堆积了厚度1~5 cm不等的灰烬层,同时火烧迹地本身结构被扰动,在强降雨条件下极易诱发火后泥石流灾害,对附近学校、居民集中居住点,尤其是泸山—邛海风景区等重要基础设施及人民生命财产构成了严重威胁。通过遥感解译、野外调查及勘查,查明了不同火烈度及对应火烧迹地灰烬层和结构扰动特点,表明重度、中度和轻度火烧区分别占比46.8%、37.9%和15.3%,且火烧区火烧迹地坡面灰烬及土壤结构扰动层平均厚度与火烈度成正比,其中轻度、中度和重度火烧区平均厚度分别为1.20 cm,3.23 cm和5.04 cm。提出了基于中度及重度火烈度区面积占比、火烧迹地坡面灰烬及结构扰动层厚度、产沙区平均坡度、主沟平均纵比降、沟道流域面积5个影响因子,采用专家经验法对火烧区共63条潜在泥石流沟道进行火后泥石流易发性评价,结果表明:火烧区所有沟道中,有29条为高易发,占总数的46.0%;23条为中等易发,占总数的36.5%;8条为低等易发,占总数的12.7%;3条为不易发性,占总数的4.8%。考虑火烧区超过50%以上的沟道流域面积不足0.2 km2,且这些沟道平均纵比降大,坡面灰烬、泥沙等松散物源堆积较厚,使得中等及高等易发性泥石流沟道数量占比高达82.5%,一遇集中降雨,发生火后泥石流可能性极大。

关键词：西昌市森林火灾火烈度火后泥石流易发性