草地火行为研究

在松嫩平原采用野外放火的方法,研究了草地火速度,火强度,火烈度,火形态,火烧迹地形状及其与气象因子,可燃物,可燃物床特性的关系,结果表明,风速是影响草地头火速度最主要的因子,除风速外,晴天时相对湿度对火头速度影响较大,降水后大气温度对头火速度影响较大,头火速度＞侧翼火速度＞尾火速度,风速与火强度,火深度,火烧迹地形状呈现显著正相关,采用逐步回归方法建立了草地头火速度,火强度,火烧迹地形状的预测模型。     

三角叶滨藜根吸水特点与其抗盐性的关系

采用压力室和冰点渗透压计测定了三角叶滨藜在不同浓度NaCl的根系环境溶液中根木质部的压力势和伤流液的渗透势,并利用原子吸收分光光度计测定了植株和伤流液以及环境溶液中Na 含量。结果表明:随着根环境溶液NaCl浓度的增加,三角叶滨藜植株和木质部伤流液中Na 含量虽呈上升趋势,但根系的过滤系数和体内Na 相对累积量逐渐降低,说明三角叶滨藜根细胞对盐分有很强的过滤作用;木质部伤流液的渗透势随着环境溶液渗透势的降低而降低,但根木质部溶液的水势则逐渐高出根外环境溶液的渗透势;表明三角叶滨藜能够利用较低的木质部负压来抵抗根外溶液的低渗透势而反渗透吸水,并利用根细胞对盐分的过滤作用来避免从环境摄取过量的盐分。     

元谋干热河谷苏门答腊金合欢、新银合欢人工林天然更新初步研究

通过样地调查,比较了苏门答腊金合欢、新银合欢的林分结实量、种子散布格局、种子密度及幼苗、幼树数量,并对影响天然更新的因素以及树种的适应性进行了分析;同时,使用灰色关联度法对两树种天然更新状况进行了综合评价.结果表明,相同年龄新银合欢树种的单株结实量为1 199粒/株,苏门答腊金合欢为566粒/株,同一树种单株平均结实量为混交林高于纯林;天然更新的新银合欢林单株结实量介于新银合欢和苏门答腊金合欢之间.随着距母树距离的增加,林地苏门答腊金合欢种子密度减少的幅度较新银合欢小,新银合欢种子的传播距离为90 m、苏门答腊金合欢为110 m.苏门答腊金合欢人工林、新银合欢人工林及天然更新的新银合欢林关联系数分别为0.7269、0.6000和0.6000,苏门答腊金合欢天然更新效果稍好.     

松嫩平原羊草草地土壤水盐运动规律的研究

 羊草草地植物群落的分布与土壤水盐运动有着十分密切的关系。研究结果表明,羊草、拂子茅、獐毛和角碱蓬群落的土壤饱和导水率分别为0.0586cm·h-1,0.0567cm·h-1,0.0175cm·h-1和0.0004cm·h-1。当土壤含水量相同时,角碱蓬群落下土壤水吸力高于羊草群落。在相同的土壤水吸力范围内,角碱蓬群落下土壤非饱和导水率高于羊草群落。因此,角碱蓬群落在春季干旱时,土体内上行水流的数量和强度远远大于羊草群落。夏季降水集中时,角碱蓬群落下土体内下行水流又远远小于羊草群落。造成土体上部甚至表层的盐分积累。     

广义Rothermel模型预测平地无风条件下红松蒙古栎林地表混合可燃物的火行为

以帽儿山地区红松-蒙古栎林下地表混合可燃物为材料,进行不同含水率、载量和混合比例的室内点烧试验,观测得到蔓延速率、驻留时间、反应强度、火线强度和火焰长度,并与采用表面积加权法和载量加权法的广义Rothermel模型预测值进行比较.结果表明： 广义Rothermel模型对红松 蒙古栎林下地表混合可燃物的林火蔓延速率、反应强度的预测平均绝对误差分别为0.04 m·min^-1、77 kW·m^-2,预测平均相对误差分别为16%、22%;对驻留时间、火线强度和火焰长度的预测偏低,预测平均绝对误差分别为15.5 s、17.3 kW·m^-1和9.7 cm,预测平均相对误差分别为55.5%、48.7%和24%.这些误差可以看成是用该模型预测同类可燃物相应火行为的误差下限.两种加权算法对模型预测精度影响差异不大,当红松可燃物所占比重较小时,表面积加权法得到的蔓延速率和反应强度预测值精度较高,载量加权法得到的火线强度和火焰长度预测值精度较高;当红松可燃物所占比重较大时,结果则相反.     

广义Rothermel模型预测平地无风条件下红松-蒙古栎林地表混合可燃物的火行为

以帽儿山地区红松-蒙古栎林下地表混合可燃物为材料,进行不同含水率、载量和混合比例的室内点烧试验,观测得到蔓延速率、驻留时间、反应强度、火线强度和火焰长度,并与采用表面积加权法和载量加权法的广义Rothermel模型预测值进行比较.结果表明:广义Rothermel模型对红松-蒙古栎林下地表混合可燃物的林火蔓延速率、反应强度的预测平均绝对误差分别为0.04 m·min-1、77 kW·m-2,预测平均相对误差分别为16％、22％;对驻留时间、火线强度和火焰长度的预测偏低,预测平均绝对误差分别为15.5 s、17.3 kW·m-1和9.7 cm,预测平均相对误差分别为55.5％、48.7％和24％.这些误差可以看成是用该模型预测同类可燃物相应火行为的误差下限.两种加权算法对模型预测精度影响差异不大,当红松可燃物所占比重较小时,表面积加权法得到的蔓延速率和反应强度预测值精度较高,载量加权法得到的火线强度和火焰长度预测值精度较高;当红松可燃物所占比重较大时,结果则相反.     

放牧和刈割干扰对松嫩草原羊草草地影响的研究

放牧和刈割干扰对松嫩草原羊草草地影响的研究＊王仁忠（东北师范大学国家草地生态工程实验室长春１３００２４）＊国家自然科学基金资助项目。收稿日期：１９９５－０９－１４,修改稿收到日期：１９９７－０２－０５。ＡＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＥＦＦＥＣＴＳＯＦＧＲＡＺ...     

南宁老虎岭松栎公益林的火潜势评估

以南宁老虎岭松栎公益林为例,介绍了可燃物特征分类系统(FCCS)的使用方法。研究了FCCS所需数据的采集方法、输入方法和计算结果的解读,探讨了环境变量的输入对地表火行为预测值的影响。结果表明:老虎岭松栎公益林在调查期间(2013年4—5月)的反应强度和蔓延速度均很低。如果环境变得干旱,达到FCCS的D2L2水分含量阈值时,3号样地类型的公益林(28年生马尾松疏林)有高的火潜势、反应强度和蔓延速度。FCCS可以输入样地调查数据,提供的预测结果符合实际,可以用来指导森林火管理决策,识别高风险林分优先进行可燃物处理。     

草地贪夜蛾生殖行为及其昼夜节律研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是当前跨国迁飞性重大害虫,云南是其重要虫源地及其向内地迁移的重要通道。生殖行为是性选择和物种进化的重要基础,基于生殖行为的害虫监测和防治策略也有重要价值。本研究模拟自然条件下可能出现的择偶情况,采用永久配对和每日更换配偶两种处理,对草地贪夜蛾成虫一生(约10 d)的生殖行为和节律进行了连续观测。结果表明,该蛾在羽化当日(0日龄)即出现召唤和求偶行为但无交配发生,在1日龄开始出现交配行为并在2日龄开始产卵,从2日龄到6日龄期间一直保持了较高的生殖活动,之后开始下降。雄虫求偶与雌虫召唤在节律上有较高的同步性,交配高峰多出现在召唤和求偶高峰之后。每日更换配偶与永久配对相比,雌蛾表现出较高的求偶频率和持续时间,较高交配比率和频率。雌虫在遇到新配偶或与新配偶交配后,会延缓产卵或下调产卵速率。从性选择理论来看,这些行为策略将有助于雌虫获得物质或基因利益,值得进一步探究。交配次数、召唤时长与雌虫寿命之间相关性不显著,但前5 d产卵速率与雌虫寿命间存在显著负相关,即早期产卵量较高的雌虫寿命较短,符合早期繁殖-后期存活基因拮抗假说。     

草地生态系统中土壤氮素矿化影响因素的研究进展

氮素是各种植物生长和发育所需的大量营养元素之一,也是牧草从土壤吸收最多的矿质元素．土壤中的氮大部分以有机态形式存在,而植物可以直接吸收利用的是无机态氮．这些有机态氮在土壤动物和微生物的作用下。由难以被植物直接吸收利用的有机态转化为可被植物直接吸收利用的无机态的过程就是土壤氮的矿化．氮素矿化受多种因子的影响,这些因子可以归结为生物因子和非生物因子．生物因子包括：土壤动物、土壤微生物和植物种类．土壤动物可以促进土壤有机质的矿化;土壤微生物种类、结构及功能与氮的分解、矿化有密切的关系;不同的植物种类对土壤氮素的矿化作用是不相同的,一般来说。有豆科植物生长的土壤比其它种类土氮素矿化的作用大．非生物因素一般可以分为环境因子和人类活动干扰．环境因子中土壤温度和含水量对土壤氮素矿化的影响是国内外众多科学家研究的方向．尽管如此,在此方面的研究还没有取得一致意见,仍然需要进行这方面的研究,而在其他诸如：不同的土壤质地与土壤类型方面,研究报道的结论也很不一致,草地生态系统中人类活动对土壤氮素矿化的影响主要包括,不同强度的放牧,割草以及施肥、火烧强度等．非生物因子对氮素矿化的影响非常直接和明显,尤其是人类活动．本文综述了近年来影响草地生态系统土壤氮素矿化有关因素的一些进展．     

西南林区森林火灾火行为模拟模型评价

林火火行为特征是进行及时有效的林火预防和扑救的重要技术参考,国外普遍做法是借助火行为模拟模型进行获取.本文选用美国和加拿大行业普遍使用的Farsite和Prometheus火行为模拟模型对发生在中国西南林区的安宁“3·29”森林大火进行模拟,通过对比模拟结果和相关林火资料,定量评价模型的模拟精度.结果表明: 在蔓延范围模拟方面,Farsite在Scott可燃物模型下的模拟精度最高,Prometheus最差,但差距不大,Farsite与Prometheus火场范围的差异区主要集中在云南松分布区;在蔓延速度(ROS)模拟方面,Farsite在2种可燃物模型下的平均ROS模拟输出最接近实际情况,Prometheus则偏离实际情况较远,Farsite与Prometheus的ROS差异区主要集中在云南松分布区;在火线强度(FLI)模拟方面,Farsite在2种可燃物模型下的平均FLI模拟输出结果类似,Farsite与Prometheus的输出差异较大,差异区主要集中在栎类灌木分布区.     

Landform effects on fire behavior and post-fire regeneration in the mixed forests of northern Japan

This study was conducted to clarify the characteristics of landform effects on fire behavior and post-fire regeneration and to examine regional differences in the effects of fire within a mixed-forest area with various topographic conditions in Hokkaido, northern Japan. Fire spread was controlled by topographic barriers such as ridges and valleys, although this was not clear in the areas with serpentinite. Fire frequency was higher on windward slopes of the prevailing wind, and the size of the burned area varied with the underlying geology, which controlled the areal extent of hillside slopes. In areas with terrace deposits, Wakkanai Formation or serpentinized rock, burned areas were large and included few unburned stands. The type of vegetation that grew following the fires varied with slope aspect and topographic position.Sasa grasslands often formed at wind-exposed sites. The grasslands were well developed in the three areas with the previously mentioned geology, where large-scale burning had occurred. Structure of the re-established forest stands was also affected by landforms. Canopy height and the maximum diameter at breast height varied with slope aspect, topographic position and elevation, as well as with stand age. Tree size was found to decrease at wind-exposed sites within high-elevation zones.     

红火蚁觅食行为及其在防治中的应用

红火蚁Solenopsis invicta Buren是极具危害性的入侵生物,已在我国多个省份地区扩散成灾。近年来,国内外在红火蚁觅食行为领域取得了一系列研究进展,为红火蚁防控提供了新的思路与方法。本文回顾了红火蚁觅食行为的相关研究,综述了红火蚁觅食的过程、行为机制及影响因素,并分析了觅食行为与防治的联系。红火蚁可广泛地采集和利用不同类型、大小和成分的食物。其觅食过程分为食物搜寻、搬运与处理等阶段,在这一过程中也可能伴随着食物埋藏、铺路越障和工具利用等行为。目前已报道多种跟踪信息素和关键基因可以调控红火蚁的觅食行为。此外,多种生物和非生物因素也会影响红火蚁的觅食行为和策略。基于红火蚁特殊的觅食行为模式,有望开发出专一性更强、对非靶标生物安全的监测和防控技术。建议在今后的研究中进一步探索红火蚁觅食行为的模式及其分子和化学机制,更好地将理论研究与防治实践相结合,控制红火蚁疫情蔓延危害。     

松嫩平原羊草草地盐碱化过程

通过野外调查及定位研究,探讨了松嫩平原羊草草地盐碱化发生原因和过程,论证了羊草草地盐碱化过程的土壤“干扰-裸露”假说.松嫩平原羊草草地表层土壤(0～30 cm)盐分含量低,表层以下土壤层盐分含量高, 定义此为土壤盐渍化草地;土壤表层盐分含量增多的过程称为羊草草地盐碱化过程,盐碱化后形成的草地为盐碱化草地或盐生植物群落.羊草草地表层土壤盐分增多的主导原因是原初含盐量低的土壤表层被干扰消失,表层以下富含盐分的土层直接裸露成新地表,深层盐分在新的表层积累,这种积累也表现在其他各层.次生盐生植物群落形成于羊草草地土壤表层被干扰后的裸地上,各盐生植物群落间没有演替序列关系.松嫩平原羊草草地的退化进程为土壤退化在先、植被退化在后,盐生植物侵入并形成群落及后续的演变近于始自原生状态.     

基于FARSITE模型的丰林自然保护区潜在林火行为空间分布特征

将FARSITE火行为模型应用于丰林自然保护区林火行为预测,并根据Rothermel和Rinehart制定的林火行为等级标准,编制潜在林火行为空间区划图,以探讨林火行为的空间分布特征。研究结果表明:在有可能、易发生和极易发生3个森林火险等级下,丰林自然保护区林火行为主要分布在Class I和ClassⅡ等级上,使用手工工具可能从火头控制火势蔓延;林火行为等级空间分布特征较为明显,ClassⅢ等级的火行为主要分布在区域中东部,ClassⅡ主要分布在区域中部,而Class I则主要分布在区域四周;高强度林火行为主要分布在可燃物模型为FL-Ⅰ和FL-Ⅱ,海拔为300—400 m、坡度为平坡和缓坡、坡向为阳坡上。高强度林火发生在接近道路与居民点500 m的区域内分布面积明显高于分布在距离道路居民点500—1000 m和1000—1500 m区域。     

FARSITE火行为模型的原理、结构及其应用

应用空间直观火行为模型模拟大的时空尺度上的林火蔓延过程成为林火管理、规划和科学分析的有效工具。FARSITE(Fire Area Simulator)是一个基于热物理、燃烧学和试验理论为一体的空间直观火行为模型,它集成了现有的地表火、树冠火、飞火和火加速等子模型。FARSITE能够利用GIS和RS提供的空间数据,模拟大时空尺度的林火蔓延,模拟结果能够以地图形式输出,反映林火行为的瞬时状态。本文介绍了FARSITE模型的基本原理、结构和运行机制,并将其应用到丰林自然保护区林火蔓延模拟,以期为国内林火管理和火行为模型的开发提供参考。     

蒙古高原草原火行为的时空格局与影响因子

采用GIS空间分析方法和L3JRC遥感卫星数据,研究了2000-2007年间蒙古高原草原火行为的时空分布规律,比较了中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国草原火行为的差异,分析了植被、气候与人文因素等对草原火行为的影响.结果表明：不同植被类型间的过火率存在极显著差异（P<0.001）,为草甸草原>典型草原>荒漠草原,蒙古人民共和国草原过火率显著高于中国内蒙古自治区(P<0.001),过火频次的分布格局与过火迹地相一致.草原火行为存在明显的年际变化特征,草甸草原(r²=-0.54,P<0.05)和典型草原（r²=-0.61,P<0.05）的年过火率与年降雨量呈负相关关系;草原火集中在降水较少、风速较大的春、秋两季.中国内蒙古自治区的人口密度和载畜密度远高于蒙古人民共和国,而过火率则相反,表明人文因素,尤其是过度放牧是导致中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国火行为差异的主要原因.     

模拟地表火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮的影响

燃烧剩余物是火烧迹地土壤表面必然存在的残留物,可以通过降水过程以及地表径流释放其所含有的矿物质和有机质至土壤生态系统,从而在一定时间内持续地对火后生态系统恢复过程造成影响。但不同火行为下,相同的可燃物所产生的燃烧剩余物可能具有不同的生态学功能,为了认知火行为对燃烧剩余物的影响,进一步了解二者对火烧迹地生态恢复过程中养分循环和能量流动的潜在影响,探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。以红松人工林地表可燃物为实验材料,通过设置不同坡度和含水率为火行为的驱动因子,进行了森林可燃物床层地表上坡火和下坡火的室内模拟燃烧实验。用独立样本T检验、单因素方差分析、多因素方差分析探究了火环境对燃烧剩余物水溶性碳氮和火行为的影响,用基于距离的冗余分析(db-RDA)探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。上坡火实验组的燃烧剩余物水溶性碳氮含量明显高于下坡火实验组(P<0.01);5°实验组中,燃烧剩余物的水溶性碳含量随着可燃物预设含水率的升高而升高(P<0.05)。进一步的数据分析发现火行为与燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征关系密切,火焰宽度是影响燃烧剩余物水溶性...