羊草－杂类草草原火状况研究

研究了羊草－杂类草草原火状况,设计一种研究无树草原火周期的方法．结果表明,羊草－杂类草草原较为稳定的着火季节时间为每年的５月和１０月．自然火周期为４年,人为火周期为２５年．火强度足以彻底清除地上草本枯落物．草原牲畜粪便等大型可燃物是影响火烧迹地内部格局的主要因素．讨论了火烧产生的各种现象的生态学意义,定义了火成因子．     

无树草甸草原火周期研究方法的探讨

火是草地生态系统正常的自然环境因子,火周期是火状况的组成要素之一,无树草原火周期一直没有可行的研究方法。本文以扰动生态理论为基础,根据最优化原理,通过解方程,确立了一种研究无树草甸草原火周期的方法－最佳积累量法,实验表明该方法所计算的羊草－杂类草原火周期为４ａ,符合生产实际。     

火烧对羊草草原植物群落组成的影响

在羊草草原正常能着火季节内,通过人为点烧的方法,对比研究了不同时间火烧对植物群落组成的影响．结果表明,羊草－杂类草草原早春火烧后,群落密度、种类丰富度和多样性提高,均匀性降低;羊草典型草原秋季火烧后,群落密度、多样性和均匀性降低,种类丰富度提高．连续２次火烧除羊草和几种１—２年生植物密度增加外,其它各种群密度降低,群落多样性也降低,一些种类退出群落．     

退化羊草草原在浅耕翻处理后植物群落演替动态研究

 在中国科学院生态中心草原站利用统计方法研究了退化羊草（Leymus chinensis）草原浅耕翻后群落演替规律。通过对18年数据的分析,结果表明：由于过度放牧而退化的羊草草原在浅耕翻处理后群落密度恢复较快,尤其是羊草与处理前相比已有很大变化,从而使群落得到了恢复。群落植物种的多样性、均匀性指数在这18年中均呈抛物线状分布。羊草、冰草（Agropyron michnoi）、变蒿（Artemisia commutata）、黄蒿（A．scoparia）、星毛委陵菜（Ｐotentilla　acaulia）的生物量与多样性指数和均匀性指数有显著的相关性。羊草的相对密度在第五年达到最高水平,然后逐渐下降,自第十五年后羊草的相对密度基本趋于平衡,其重要值呈单峰型曲线。退化羊草草原18年恢复过程可划分为4个阶段：第一阶段（1～3年）为根茎禾草+一、二年生杂类草群落,第二阶段（4～9年）为纯羊草群落 ,第三阶段（10～13年）为羊草+冰草+多年生杂类草过度型群落,第四阶段（14～18年）为羊草+冰草+丛生禾草、多年生杂类草群落。经过处理后18年的恢复演替,退化群落仍未恢复到原生群落,演替将继续进行。     

大兴安岭北部地区原始林火干扰历史的研究

在大兴安岭阿龙山林业局的一个集水区,通过样地法（９６个样地）,调查了大量的火疤木,研究了景观水平上的火状况。结果表明,由１８２５至１９９３年间样区共发生１４次火灾,火烧种类主要是地表火,但也有少量树冠火;火烧强度主要为弱度火;火场面积通常很大;火烧平均间隔期为３７ａ,火烧轮回期的约３０ａ。这些指标对大于大兴安岭北部林区有一定的代表意义。大兴安岭北部林区的火状况主要决定于兴安落叶松的抗火特性和森林群     

火干扰对森林生态系统土壤呼吸组分的影响研究进展

土壤呼吸是陆地生态系统与大气碳交换的主要方式,主要分为自养呼吸和异养呼吸。土壤呼吸不仅是森林生态系统碳循环过程的关键环节,也是森林生态系统能量流动和物质循环的重要生态过程。火作为森林生态系统中一个重要的生态因子,可以在短时间内对土壤呼吸组分造成巨大的影响。火干扰对土壤呼吸组分的影响与火烧强度、火烧频率、火烧持续时间以及火后恢复等因子有关,通过影响植被的根系与组成、微生物群落数量与结构,凋落物的数量以及生态系统的环境和小气候等,进而对土壤呼吸产生影响。火干扰对土壤呼吸影响整体表现为火烧后土壤呼吸速率下降,在几个月至几年内恢复到火烧前水平,之后火继续对土壤呼吸产生影响长达数年至数十年。通过描述火烧强度、火烧频率以及火后恢复时间,阐述火干扰对土壤呼吸组分的直接影响,以及通过火后环境对土壤呼吸组分产生的间接影响,来揭示火干扰对森林生态系统土壤呼吸组分的影响。同时针对火干扰对土壤呼吸组分的影响进行以下3个方面的研究展望：（1）火后产生的黑碳对土壤呼吸组分的影响;（2）火后植被恢复对土壤呼吸组分产生的影响;（3）火后土壤呼吸组分的长期变化规律。     

火因子对荒漠化草原草本层片植物群落组成的影响

火烧是世界许多地区关键的生态因子,也是人工和自然生态系统重要的干扰因素和管理工具,对格局与过程有着深刻的影响。采用人为放火试验研究了春季不同时间火烧对典型温带荒漠化草原草本植物群落组成的影响,结果表明:晚春火烧后当年,草本植物层片物种多度显著高于未火烧样地(P<0.05),而晚春火烧后第2年和早春火烧当年草本植物层片物种多度与未火烧样地差异不显著(P>0.05);晚春火烧后当年和第2年及早春火烧后当年,草本植物物种丰富度、多样性和均匀度均有所降低,且晚春火烧对植物群落组成的影响大于早春火烧。晚春火烧当年草本植物层片地上部分生物量显著大于未火烧样地(P<0.05),而晚春火烧后第2年和早春火烧当年草本植物层片地上部分生物量大于未火烧样地,但差异不显著(P>0.05);不同物种多度、高生长对火因子的响应不同。表明春季不同时间火烧处理对荒漠化草原草本植物层片植物群落组成的影响存在差异。     

兴安落叶松种群的稳定性与火干扰关系的研究

从种群生态学和干扰生态学的角度出发,采用火史重建的方法,研究了大兴安岭北部兴安落叶松种群的稳定性与火干扰的关系。结果表明：研究区内历史上火干扰频繁,平均间隔期为２８．９年,火烧强度较低。兴安落叶松依靠较强的耐火力、火力恢复力及自我恢复力具一定的稳定性。种群耐火力与长期火状况密切相关,表现为：低频类〈中频类〈高频类,高强类〈中强类〈低强类。火后恢复力与自我恢复力和最近一次火烧强度及距今时间密切相关：     

云南松混交林火烧迹地更新早期草本层物种多样性的空间格局

云南松(Pinus yunnanensis)林是我国西南地区最为广布的针叶林。火烧是云南松林常见的一种自然(或人为)干扰, 但对云南松林火后更新群落的物种多样性特征很少研究。该研究以云南禄丰县勤丰镇2013年“4.13”火灾后云南松混交林火烧迹地更新早期群落草本层为研究对象, 设置了47条1000 m²样带进行群落和环境因子调查, 探讨火烧后更新早期群落草本层的物种构成与丰富度的空间格局及其影响因素。结果表明: 火后更新草本层按物种构成可分为4个群落类型; 草本层物种丰富度受地形和火前群落冠层的影响显著, 与立木生物量和地形坡度正相关, 而与坡位和海拔负相关, 但与火烧强度没有显著的相关性。样带内草本群落β多样性与火前立木胸面积及火烧强度显著正相关, 而与海拔和坡位负相关。总体上, 生境地形特征、火前冠层和火烧强度构成了火烧后早期群落草本层物种构成与丰富度变化的主要控制因子。此外, 一年生和多年生草本物种的更新格局及其对环境的响应存在显著差异。     

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。     

陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地植物多样性研究

以陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地30个植被样点的样方资料为依据,以相对生物量为指标,对该地区群落植物多样性进行了研究。结果表明,该地区天然草地可划分为长芒草草原、次生杂类草草原和杂类草草甸草原3个植被类型,16个群落按放牧程度分为禁牧草地、轻牧草地和过牧草地3个层次。多样性指数显示草甸草原>长芒草草原>次生杂类草草原,轻牧草地>禁牧草地>过牧草地的趋势。放牧程度可能是影响该区域天然草地植物多样性的关键因素,出现海拔增高和降水增加多样性指数降低的趋势可能是放牧干扰的结果。相关性分析显示物种的Shannon-wiener和Simpson多样性指数与Shannon和Simpson均匀度指数间均呈显著正相关,而与生物量之间呈显著负相关。     

不同火烈度火烧迹地内油松叶功能性状的变化

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。     

火干扰对苍山云南松林步甲群落的影响

在云南省大理市苍山火烧迹地采用陷阱法初步研究了火干扰对苍山云南松林步甲群落的影响.其中未火烧迹地步甲群落由7属14种组成;火烧迹地步甲群落由6属8种组成,样地同多度没有显著差异.未火烧迹地步甲群落物种组成不同于火烧迹地,但部分火烧迹地与未火烧迹地接近;健步甲Carabus solidior是森林生境良好的指示物种(IndVal=0.9489,P=0.001).研究显示,火干扰已经改变了云南松林步甲群落组成,降低了步甲群落的多样性.     

恢复状态下羊草（Leymus chinensis）草原植被根冠比动态及影响因子

利用内蒙古羊草草原围栏样地连续两年的地上、地下生物量数据和当地同时期的降水、气温资料,分析了退化羊草草原,在恢复过程中植被根冠比动态及与水热因子之间的关系。研究结果表明：（1）羊草草原植被地上、地下生物量季节变化均呈单峰型曲线,峰值出现在8月。（2）羊草草原植被根冠比具有明显的季节变化,生长季初和生长季末根冠比值较大,最低值出现在地上生物量最高的8月中下旬。（3）羊草草原植被月根冠比与上上月月降水量相关关系极显著,与七月平均气温相关关系显著;以根冠比为因变量,上上月月降水量、上月平均气温为自变量可分别建立线性回归方程。该方程可以较好地模拟羊草草原植被生长季内月根冠比的动态变化,这样在草地恢复过程中,可由上月的水热因子来指导下月的草地管理,并为更准确地估算草原生态系统生产力及碳储存动态提供重要参数。     

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,晴天时相对湿度对头火速度影响较大,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.     

呼伦贝尔草原人为火空间分布格局

人为草原火及其影响因素的空间分布格局与相关关系研究对于草原火发生、草原火管理等研究具有重要的意义.应用Ripley's K函数对呼伦贝尔草原1976-1996年间发生的人为草原火进行了空间统计分析,确定人为草原火空间分布在年内主要发生月份和年际间均呈聚集分布;应用Kernel密度函数对人为草原火及其影响因素居民点、道路和农田的空间分布密度进行了研究,结果表明呼伦贝尔草原人为火分布广泛,热点区域主体在123.05-124.82°E、48.25-50.21°N之间;居民点、农田空间分布密度的热点区域主要分布在东部和中部地区,道路的分布密度较农田和居民点分布更加均匀.人为草原火空间分布密度与居民点、道路和农田的空间分布密度呈显著性正相关,其Pearson相关系数依次为0.448、0.236、0.602 (P＜0.001),火源因素(居民点、道路、农田)的空间分布格局是呼伦贝尔草原人为火空间分布格局的主要影响因素.     

火干扰强度对亚热带四种森林类型土壤理化性质的影响

火干扰是通过改变土壤理化性质而影响土壤生态系统功能的重要因素之一。探讨火干扰强度对不同森林类型下土壤理化性质的影响,为利用火干扰促进林分更新及经营提供理论指导。2014年在湖南省株洲市和湘潭市4种次生林(枫香次生林、马尾松-木荷混交林、杉木-木荷混交林及檫木-杉木混交林)内设置16块20 m×20 m样地进行试验,研究了火干扰强度(对照、低强度、中强度、高强度火烧)和林分类型对土壤容重(BD)、土壤斥水性(SWR)、有机质(SOM)、pH、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)的影响。通过描述性统计分析、单因素方差分析和Fisher LSD检验研究各土壤性质在同一林分不同火干扰间,以及同一火干扰下不同林分间的显著性差异和变化趋势(P<0.05)。研究发现BD、SWR、pH、TK都随火强度的增大呈上升的趋势,而SOM、TP随火强度增大而减少,TN则随火强度增大没有规律性变化。在同一林分内与对照组相比,低强度火烧对BD、SWR、pH和SOM的影响不显著,中强度有一定影响,而高强度火烧影响显著;而TN、TP、TK在火烧前后均无显著性差异。火干扰后,TN和TP在同一火强度下不同林分间均...     

草原火烧严重度燃烧指数的适用性比较分析

基于遥感影像的燃烧指数被广泛应用于火烧严重度(fire severity)研究,选取适宜燃烧指数定量评估草原火烧严重度,对草原生态系统植被的恢复与管理具有重要意义。以呼伦贝尔草原火烧迹地为研究区域,基于landsat8 OLI影像分别构建4种燃烧指数(NBR、NSTV1、d NBR和Rd NBR)与综合燃烧指数(CBI)的回归模型并进行精度验证,对比分析不同燃烧指数识别草原火烧严重度等级的能力。结果表明:在燃烧指数与CBI构建的回归模型中,d NBR指数的相关性(n=70,R~2=0.856)最高;4种燃烧指数识别火烧严重度的精度存在差异,中度火烧区域(1CBI≤2)内,NSTV1指数识别精度最高,未过火(CBI=0)、轻度火烧(0CBI≤1)和重度火烧(2CBI≤3)区域内,d NBR指数识别精度均表现最好,分别为80%、62.5%和100%;基于不同燃烧指数的草原火烧严重度制图中,d NBR指数的总体精度同样高于其他燃烧指数,为82.1%,Kappa系数高达0.76。综上所述,d NBR指数是草原火烧严重度分析与评价的适宜遥感指数。     

兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质驱动因子

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<0.05)和5—10 cm土壤MC、总氮(TN)、总有机碳(TOC)含量(P<0.05)。土壤理化性质与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...     

火干扰对小兴安岭白桦沼泽温室气体排放的短期影响

利用静态箱-气相色谱法,研究了火干扰对小兴安岭白桦沼泽生长季CH4、CO2和N2O排放的季节变化、源/汇功能的影响,以及其与环境因子的关系.结果表明:轻度火干扰使白桦沼泽的气温和地表温度升高1.8℃～3.9℃,水位下降6.3 cm;重度火干扰使气温和0～40 cm土壤温度升高1.4 ℃～3.8℃,水位下降33.9 cm.轻度火烧、未火烧样地CH4呈春季吸收、夏秋季排放,重度火烧样地则呈春夏季吸收、秋季排放;未火烧样地CO2呈夏季>秋季≈春季,火干扰样地呈夏季>秋季>春季;未火烧样地N2O呈春季>夏季>秋季,轻度火烧样地呈秋季>春季>夏季,重度火烧样地呈夏季>秋季≈春季.未火烧样地CO2通量与气温、地表温度呈显著正相关,轻度火烧样地CO2通量与气温、5～10 cm土壤温度和水位呈显著正相关,重度火烧样地CO2通量与5～40 cm土壤温度呈显著正相关.火干扰使其CHM4排放量提高169.5%(轻度)或转变为弱吸收汇(重度),CO2和N2O排放量分别下降21.2%～34.7%和65.6%～95.8%,全球温暖潜势下降22.9%～36.6%.火干扰能够减少白桦沼泽温室气体排放,湿地管理实践中可适当开展有计划的火烧.