基于功能性状的常绿阔叶植物防火性能评价

植物功能性状不仅便于评价植物的防火性能,也有利于筛选防火植物。本研究以宁波地区的29个常绿木本植物为对象,在测定植物比叶面积、叶干物质含量、叶片含水量、枝条干物质含量和树皮厚度5个功能性状,以及鲜叶的7个防火性能指标的基础上,通过因子分析将防火性能指标划分为抗燃性f_a(包含抗火性因子f₁和燃烧速度因子f₂2个公因子)与燃烧性f_b 2个防火因子,然后利用Pearson相关和偏相关建立了5个功能性状与各个防火因子的相关性,并对29物种的防火性能进行评价。结果表明：1)比叶面积和树皮厚度与抗火性因子f₁,枝条干物质含量、树皮厚度和当年生叶片含水量与燃烧速度因子f₂,比叶面积与抗燃性因子f_a,叶片干物质含量、比叶面积和当年生叶片含水量与燃烧性因子f_b间存在显著的相关关系;2)偏相关简化植物防火性状后,比叶面积和叶干物质含量分别对抗燃性因子f_a与燃烧性因子f_b的指示性最好;3)分别基于功能性状和燃烧试验的物种抗燃性排序相似度为0.80。本研究证明,基于简易观测的植物功能性状可较好地反映树种的抗火性和燃烧性,可作为植物防火性能有效的评价方法。     

苦丁茶冬青及其近缘种叶表皮微形态特征与分类学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对冬青属苦丁茶冬青(Ilex kudingcha C.J.T seng)与5个近缘种和一形态居间物种的叶表皮微形态特征进行了观察,结果显示:(1)7种冬青属苦丁茶植物的叶表皮微形态特征具有一定的相似性,如气孔器均位于下表皮,每种植物均有正常气孔器和大气孔器,气孔器类型均以环列型为主,其次为双环列型。(2)7种冬青属苦丁茶植物的差异性体现在叶表皮细胞的垂周壁形态和气孔外缘角质层纹饰等方面。(3)霍山冬青叶表皮微形态与华中枸骨存在着较大区别。(4)结合分子生物学证据与叶表皮特征,形态居间物种类型应为五棱苦丁茶的变种。研究认为叶表皮微形态特征具有种水平上的分类学意义,能够为苦丁茶冬青及其近缘种的划分提供可靠的依据。     

成都地区10种园林灌木叶片结构与抗旱性关系研究

利用石蜡切片法和指甲油印迹法,对成都地区10种常见园林灌木叶片解剖结构的13个指标:主脉厚度、叶片厚度、上下表皮角质层厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮气孔密度、气孔长度、气孔宽度、叶片结构紧密度、栅栏组织与海绵组织厚度比(栅海比)进行测定和分析,再用方差分析和主成分分析法选取有代表性的指标,结合隶属函数法对物种间的抗旱性进行综合评价。结果显示,13个指标的变异系数为17.40%～68.20%,在10种园林灌木间差异极显著。10种植物都属于异面叶,组织结构易于辨识(三角梅的下表皮角质层太薄,无法测出数据)。叶片结构紧密度、栅海比、气孔密度、气孔长、气孔宽、栅栏组织厚度可作为评价这10种园林灌木抗旱性的重要指标。抗旱性由强到弱依次为:红花继木、鸭脚木、红叶石楠、栀子、西洋杜鹃、海桐、山茶、雀舌黄杨、三角梅和金边大叶黄杨。其中红花继木、鸭脚木、红叶石楠和栀子属于强抗旱品种,可用于屋顶、边坡等区域种植。     

北京常见灌木燃烧特性及抗火性评价

研究园林群落中下层灌木的抗火性可以科学指导城市园林植物的配置，并有助于绿地防火功能的提升、建设与管理。本研究通过测定10种北京常用园林灌木在冬春防火季的燃烧性能与水分含量，对四维燃烧性进行了研究；采用主成分分析与基于熵权法的综合评价相结合的方法，结合其冠层结构的调查分析，对这10种灌木单体植株冠层在假定的热辐射条件下的抗火性进行了综合评价。结果表明：10种灌木冠层抗火性与小枝抗火性排序极显著相关，两者秩相关系数为0.867,都体现了四维燃烧性中的剧烈性；四维燃烧性中点燃性-抗火性与消耗性-抗火性排序极显著相关，两者秩相关系数为-0.794;综合评价10种灌木植株冠层的抗火能力从高到低排序为：平枝栒子(Cotoneaster horizontalis)>紫丁香(Syringa oblata)>金银忍冬(Lonicera maackii)>锦带花(Weigela florida)>棣棠(Kerria japonica)>木槿(Hibiscus syriacus)>连翘(Forsythia suspensa)>紫薇(Lagerstroemia ind...     

3种常见园林树木幼苗生长与生物量研究

以阴香Cinnamomum burmannii、山杜英Elaeocarpus sylvestris、铁冬青Ilex rotunda 3种常见园林树木幼苗为研究对象,对其形态特征和生物量分配进行测量评估及相关分析。结果表明,3种植物幼苗株高、地径的生长较为整齐,但其生物量表现不一;铁冬青的地下生物量显著高于其他两种树木(P0.05);而阴香的地上生物量和总生物量最高,且与其他两种树木差异显著(P0.05)。三种树木幼苗茎质量比差异不显著;根质量比从高到低依次为铁冬青、山杜英、阴香,铁冬青显著高于山杜英和阴香(P0.05);叶质量比与根质量比相反,且三者差异显著(P0.05);体积指数、Dickson质量指数与树木幼苗生物量显著相关(P0.05),其中又以Dickson质量指数相关性更强,可用于园林树木幼苗指标评估;地上干重与总生物量之间存在极显著相关性(P0.01)。     

广东象头山国家级自然保护区野生保健植物资源调查

据调查,广东象头山国家级自然保护区共有野生保健植物39科56属84种,其中裸子植物2科2属3种,双子叶植物34科50属75种,单子叶植物3科4属6种。主要分布于蔷薇科Rosaceae(13种)、桑科Moraceae(5种)、冬青科Aquifoliaceae(3种)、忍冬科Caprifoliaceae(3种)、蝶形花科Papilionacea(3种)、蓼科Polygonaceae(3种)、茜草科Rubiaceae(3种)、越桔科Vacciniaceae(3种)、马鞭草科Verbenaceae(3种),主要分布属有悬钩子属Rubus(6种)、冬青属Ilex(3种)、忍冬属Lonicera(3种)、菝葜属Smilax(3种)、乌饭树属Vaccinium(3种)。对该区保健植物资源情况、生活型、利用部位等进行分析,并结合保护区的实际情况提出开发利用建议。     

我国亚热带典型树种抗火性状随林龄和器官的变异

在湖南省炎陵县青石冈国有林场选择杨梅、木荷、山矾、润楠、甜槠、青冈6种亚热带典型树种,通过测定植物不同龄组(幼龄林、中龄林、成熟林)和器官(叶、枝、皮)等指示抗火性状的形态及物理和化学性质,探究同一树种不同器官、龄组间抗火性差异以及不同树种抗火性的综合排序。结果表明: 抗火性在不同器官和龄组间均呈现显著差异;相对于枝和皮,叶片具有较高的含水率(53.7%)、较高的粗灰分含量(4.5%)和较低的粗纤维含量(23.9%);随着林龄的增长,树木抗火性呈现先降后增的规律,中龄林的含水率、粗灰分和粗纤维含量最低。各器官的综合抗火性能在不同物种间差异显著。树叶的抗火性排序为:润楠>甜槠>山矾>杨梅>木荷>青冈;树枝的综合抗火性表现为润楠、甜槠最强,其次是杨梅、木荷;树皮表现为木荷和甜槠的抗火性较强,抗火性最弱的为润楠和青冈。各物种的综合抗火性能综合得分呈现分异特征,其中抗火性最强的为木荷(1.033)和杨梅(0.526),润楠(-0.405)和青冈(-1.151)的抗火性最弱。因此,木荷和杨梅是我国南方亚热带森林防火林带的首选树种。     

内蒙古典型草原区四种主要物种的植物-土壤反馈作用

植物-土壤反馈对解释群落组成变化和预测群落动态具有重要意义,是群落生态学与恢复生态学研究的热点领域。本研究以内蒙古典型草原区4种主要物种羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、克氏针茅(Stipa krylovii)和冰草(Agropyron cristatum)为研究对象,采用植物-土壤反馈研究的两阶段法进行盆栽实验,研究了单种种植植物对土壤的影响(所得土壤用S-植物种拉丁名首字母表示,分别为S-Lc、S-Sg、S-Sk、S-Ac),以及这些受影响土壤对后续种植植物个体水平和群落水平的植物-土壤反馈作用。结果表明:(1)4种植物单种后对土壤C∶N、速效磷含量以及p H值3个指标具有显著影响(P0.05);(2)个体水平的植物-土壤反馈具有物种特异性,羊草和冰草的分蘖数、株高、地上部生物量、地下部生物量以及总生物量5个观测指标的最高值均出现在S-Sk;克氏针茅5个观测指标的最高值出现在S-Lc;大针茅分蘖数和株高的最高值出现在S-Ac,而生物量的最高值出现在SLc;(3)大针茅和克氏针茅的反馈效应值(FV)显著小于0,表现为负反馈;冰草表现为中性反馈;羊草表现为中性至弱正反馈;(4)4种物种两两间净配对反馈值(I)均为负值,且克氏针茅-羊草以及克氏针茅-冰草间反馈值显著小于0,表明这些物种两两间能稳定共存。这些结果为内蒙古草原区植物群落组成变化对地下部土壤、后续植物的生长状况以及主要物种种间关系的影响的预测提供了实验数据。     

应用近红外光谱预测水稻叶片氮含量

以水稻(Oryza sativa)新鲜叶片和干叶粉末两种状态的样品为研究对象, 基于近红外光谱(NIRS)技术, 应用偏最小二乘法(PLS)、主成分回归(PCR)和逐步多元回归(SMLR), 建立并评价了水稻叶片氮含量(NC)近红外光谱模型。结果表明, 基于PLS建立的模型表现最好, 鲜叶氮含量近红外光谱校正模型校正决定系数R_C²为0.940, 校正标准误差RMSEC为0.226; 干叶粉末氮含量的近红外光谱校正模型R_C²为0.977, RMSEC为0.136。模型的内部交叉验证分析表明, 预测鲜叶氮含量内部验证决定系数R_CV²为0.866, 内部验证标准误差RMSECV为0.243; 预测干叶粉末氮含量R_CV²为0.900, RMSECV为0.202。模型的外部验证分析表明, 预测水稻鲜叶氮含量的外部验证决定系数R_V²大于0.800, 外部验证标准误差RMSEP小于0.500, 预测干叶粉末氮含量的R_V²为0.944, RMSEP为0.142。说明, 近红外光谱分析技术与化学分析方法一致性较好, 且基于干叶粉末建立的近红外光谱预测模型的准确性和精确度较新鲜叶片高。     

放牧和围封条件下克氏针茅草原土壤种子库的比较

应用幼苗萌发法对比研究了我国北方农牧交错区克氏针茅(Stipa krylovii)草原在放牧和围封条件下土壤种子库的差异。围封样地的土壤种子库中记录有16个物种,其中禾草类6种,非禾草类10种;若以生活型划分,则全部为多年生植物;若以单子叶或双子叶植物划分,则单子叶植物9种,双子叶植物7种。放牧样地的土壤种子库中记录有13个物种,其中禾草类4种,非禾草类9种;多年生植物12种,一二年生植物1种;单子叶植物5种,双子叶植物8种。放牧样地土壤种子库的密度为(3 664±1 087)粒·m^-2,围封样地土壤种子库的密度是(5 139±1 848)粒·m^-2,差异显著。采用Sorensen指数计算土壤种子库与地上植被的物种相似性,围封样地和放牧样地分别是0.711 1和0.611 1。两个地点的全部种子中, 81.0%属于冷蒿(Artemisia frigida)、克氏针茅、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和砂韭(Allium bidentatum)5种优势植物,16.2% 属于二裂委陵菜(P. bifurca)、菊叶委陵菜(P. tanacetifolia)、猪毛蒿(A. scoparia)、冰草(Agropyron cristatum)和羊草(Leymus chinensis)5种常见植物,而其余9种植物的种子数只占2.8%。此外,通常作为优良牧草的豆科植物的种子数仅占0.6%。上述结果表明,在放牧条件下由于土壤种子库中一些重要物种的缺失或数量很少以及极不均匀的分布,可能会降低退化克氏针茅草原的自然恢复速度。我们建议采取补播这些重要物种并结合其它恢复措施来加快退化克氏针茅草原的恢复进程。     

美国野地-城市交界域火灾管理概述及对我国的启示

随着全球人口增长,世界范围内野地-城市交界域(WUI)正在加速扩张。美国的WUI面积大、分布广、聚集人口多,由于交界域直接与森林植被相贯通,极易受到林火影响,区域范围内人类生命财产安全面临巨大威胁。经过长期的火灾管理实践,美国形成了一套较为完善的WUI林火预防、扑救管理体系。本文从美国WUI的形成方式、火灾发生情况、预防扑救措施等几方面系统总结了美国WUI火灾的管理体系。此外,本文分析了我国WUI火灾管理的现状及存在问题,并基于美国经验提出了完善我国WUI火灾管理的六点建议:(1)制定交界域消防管理计划;(2)合理利用计划火烧;(3)研发火灾预警系统;(4)增强社区防火能力;(5)提高消防员灭火水平;(6)完善火灾扑救策略。     

火在生态系统中的作用

前言火对植被的影响是在近十多年来才被完全确认的。在二十世纪的大部分时间内,火常常被认为是破坏生态系统的非自然因子;然而,植被学家、人类学家、地理学家和其他许多学者都认为北美的土族印地安人和其他许多民族曾广泛地利用火作为土地管理的工具(Van-     

不同植被类型森林火灾及雷击火自组织临界性

利用黑龙江省大兴安岭林区呼中区 196 5～ 2 0 0 2年的雷击火数据、黑龙江省 1981～ 2 0 0 0年森林火灾数据及森林资源数据 ,对雷击造成的森林火灾的自组织临界性及不同植被类型条件下的自组织临界性作了研究 ,比较了在不同尺度和植被类型条件下火干扰的自组织临界性、自相似性 ,并与传统的森林火灾元胞自动机模型模拟的结果进行比较。结果表明 :中国黑龙江省不同森林类型的火干扰具有自组织临界行为 ,森林可燃物已经达到临界状态 ,其临界值在 1.8～ 2 .86之间 ,具有自相似性 ;当森林的面积过小时 ,森林火灾的“面积 -频率”分布曲线上会出现频率峰 ,表现出“有限面积效应”现象。     

秦岭西部山地针叶林凋落物持水特性

采用野外实地观测与室内浸提法,对秦岭西部地区4种主要针叶林（华北落叶松、日本落叶松、粗枝云杉和欧洲云杉）林地凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究.结果表明：林龄相近的4种针叶林林下凋落物储量大小依次为粗枝云杉（29.81 t·hm^-2）>欧洲云杉（26.17 t·hm^-2）>日本落叶松（13.30 t·hm^-2）>华北落叶松（8.46 t·hm^-2）;不同林型不同分解程度凋落物的持水量和持水率与浸泡时间皆呈对数关系,其吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系,而各种持水特性与森林类型和凋落物的分解程度无关;研究区4种针叶林半分解层凋落物的持水能力均强于分解层,而落叶松林的持水能力较云杉林强.     

Fire as a dimension of historical ecology: a response to Bowman et al. (2011)

Bowman et al. (Journal of Biogeography, 2011, 38 , 2223–2236) attempt a synthesis of the current status of study into human use of fire as an ecosystem management tool and provide a framework for guiding research on the human dimensions of global fire. While we applaud this ambitious effort, we believe the proposed ‘pyric phase and transition’ model to be too deterministic and simplistic to account for the complexity and diversity in human–fire relationships. After reviewing theoretical problems with the proposed framework, we question policy implications of their conclusions concerning tropical forest systems. We suggest that a theoretically informed perspective should build on an historical fire ecology framework for investigating social and ecological aspects of human–environment interactions.     

下层土壤容重对玉米生育后期光合特性和产量的影响

在耕层（0～20 cm）土壤容重不变情况下,采用池栽方法研究了下层（20～40 cm,40～60 cm）土壤容重变化对玉米生育后期光合特性和产量的影响.结果表明：当下层土壤容重不同时,玉米的光合速率（P_n）和产量都存在显著差异,随着下层土壤容重的增加,叶片P_n和产量降低,下层土壤容重越大,降幅越大.不同处理玉米叶片的P_n和细胞间隙CO₂浓度（C_i）的变化趋势不同,P_n早晨和傍晚较低,中午较高,且随着下层土壤容重的增加而降低, C_i的变化趋势则相反.气孔限制值（L_s）和气孔导度（G_s）也随着下层土壤容重的增加而降低. 随着玉米生育进程,P_n、L_s和G_s不断下降,而C_i不断升高.     

Potentials and limitations for human control over historic fire regimes in the boreal forest

Fire, being both a natural and cultural phenomenon, presents problems in disentangling the historical effect of humans from that of climate change. Here, we investigate the potential impact of humans on boreal fire regimes from a perspective of fuels, ignitions and culture. Two ways for a low technology culture to impact the fire regime are as follows: (i) by altering the number of ignitions and their spatial distribution and timing and (ii) by hindering fire spread. Different cultures should be expected to have quite different impacts on the fire regimes. In northern Fennoscandia, there is evidence for fire regime changes associated with the following: a reindeer herding culture associated with few ignitions above the natural; an era of cattle husbandry with dramatically increased ignitions and somewhat higher fire frequency; and a timber exploitation era with decreasing fire sizes and diminishing fire frequency. In other regions of the boreal zone, such schemes can look quite different, but we suggest that a close look at the resource extraction and land use of different cultures should be part of any analysis of past fire regimes.     

Mapping fire severity and fire extent in forest in Victoria for ecological and fuel outcomes

This study shows how high‐resolution (~15 cm) simultaneous colour and infra‐red digital aerial photography can be used to map both fire severity and, particularly, fire extent, in forest in south‐eastern Australia. The results show that this methodology is capable of detecting and mapping burnt and unburnt edges under unaffected forest canopy (i.e. still green) – that is, revealing the mosaic of burnt and unburnt areas that often result from planned landscape burning under mild weather conditions (i.e. with little of the brownish canopy scorch that results from more intense bushfires). This has important implications for both fuel management and ecology. It can answer the basic questions of fire and biodiversity managers following planned burning –’how much of the planned area burnt, and, within the burnt area, what aspects were burnt, and how hot did they burn?’ The analysis of fire extent by aspect showed that about 80% of southern and eastern aspects remained unburnt during broadscale autumn prescribed burning, with many of these moister aspects potentially providing longer unburnt refuges over multiple burn rotations. The fire severity and extent mapping products, produced using the methodology outlined in this study, have the potential to substantially increase the understanding of the ecological and fuel outcomes of landscape‐scale autumn prescribed burning.     

Generalized fire response strategies in plants and animals

Despite the existing large body of research on plant–animal interactions, plant research and animal research are still relatively independent and asymmetrical in relation to disturbance. Animals and plants are likely to have different fire responses, yet biodiversity studies in relation to disturbance may benefit from a more integrated functional approach across kingdoms. This would also force us to go deeper into the biological mechanisms and scales for persistence than a taxonomic‐based classification. An integrated view of plant and animal responses would enable us to learn from a great variety of life forms and benefit from expertise in complementary disciplines. To achieve this integrated view, I propose a functional classification for both plants and animals in relation to their fire response strategy. This classification includes the following strategies: resistance, refugia, avoidance, dormancy, recolonization, crypsis and intolerance. Given the limited knowledge of fire responses for many organisms, and especially for many animals, this classification may require further development. However, it provides a framework that facilitates finding knowledge gaps and directing future research for gaining a better understanding of the role of fire on biodiversity.