澳大利亚森林火灾的管理与火生态的研究

澳大利亚是火灾频发的地区．每年因森林火灾的危害都要造成相当的社会、经济损失及生态环境的破坏,故火生态的研究及火的管理在澳大利亚的生态学研究中一直占有重要地位．本文主要讨论了澳洲森林大火起燃的物理过程和机制、可燃物的特征、林火的特点、习性及对生态环境的影响和如何控制和减少火灾的危害性,达到对火进行利用、控制和管理的目的．     

浅析如何全面提高森林火灾的综合防控能力

伴随着我国经济的发展和对环境保护意识的加深,林业的重要性越来越被提到日程上来,因此有效的保护森林资源就成为工作的重点。本文就如何采取有效措施,对森林火灾的综合防控能力进行提升进行一下探讨。     

不同火灾强度下森林植被的自然恢复

按照与火灾发生区的方位将森林划分为火灾核心区、火灾边缘区、地下火发生以及对照(未发生火灾)等四类;同时,按照树种将其划分为兴安落叶松纯林、白桦纯林及兴安落叶松、白桦混交林等三类,对阿尔山地区1998年"5.13"雷击火发生迹地林下植被的自然恢复状况进行了调查.结果表明:提出的分级标准能够反映林分遭受不同强度火灾后植被恢复状况的差异.火灾核心区受害程度最重,在物种丰富度、物种多样性、灌草地上生物量等方面均居于最低水平;地下火发生区林受害部分多在地下,各项指标位居次要地位;火灾边缘区林分虽受到一定的危害,但各项指标在所有受害林分中居最高水平.不同程度受害区域内的乔灌木年轮数呈现随危害程度增加而减少的趋势.混交林的恢复力强于纯林,兴安落叶松也显示了比白桦更强的恢复力.通过林下阳性植物与阴性植物代表种相对盖度的比值变化,对林下植被的灾后演替进行了研究,结果表明,火灾核心区林位于林窗阶段,地下火发生林处于建立阶段,而火灾边缘区林与对照均处于成熟阶段.对火灾后的人工改善措施进行探讨.文章提出从年轮的宽度与分布规律、林分初级生产力与灌草地上生物量的关系及林分节肢动物群落等方面做深入分析.     

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.     

快速城市化地区生态质量退降的自组织临界性 ——以深圳市南山区为例

弄清快速城市化地区生态退降过程的机制,可以为相关景观动态模型建设和调控策略选择创造有利条件。借助于自组织临界性理论和方法,在基于多时段遥感影像数据的景观分类和生态质量制图结果支持下,以深圳市南山区为例进行了快速城市化地区生态质量退降的自组织临界性研究,以期揭示城市化过程与生态质量退降过程的响应关系和生态质量退降的过程特点。结果表明,工作区内建设用地扩张过程和生态质量退降过程均具有典型的自组织临界性特点;区域生态质量退降主要是由建设用地扩张导致3种不同生态质量区域之间发生的3种主要生态质量退降过程造成的;建设用地扩张和3种主要生态退降过程的动态分形指数都呈现出不断增加的趋势;具有自组织临界特征的建设用地扩张过程是同样具有白组织临界性特点的各种生态质量退降过程发生和发展的主要驱动力来源。     

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...     

安徽大别山区不同森林植被类型土壤蓄水能力研究

通过对安徽大别山区上舍小流域不同森林植被类型土壤持水特性的测定结果表明:马尾松中龄林、马尾松成熟林、毛竹林、杉木中龄林土壤蓄水能力在48 129~69 487t/km²之间,比坡耕地的26 684t/km²高出1~2倍。为实现森林土壤水库的功能,各森林地类蓄存1亿m³水分所需相应的面积为1 439.1~2077.7km²,而坡耕地则需3 747.5km²。     

RNA干扰的组织靶向性

RNA干扰是一种转录后基因沉默现象,可通过双链诱导使靶基因失活。为了增强对组织靶向性的治疗应用,目前研究有利用载体的特异性及基因重组构建进行调控作用于靶组织,也可以小分子基团特异性化学修饰小RNA双链或载体及其他微粒等方法提高组织靶向性。现已有部分RNA干扰治疗应用于临床,且通过组织靶向作用可拓展疾病治疗途径。     

高粱不同类型胚性和非胚性愈伤组织的生理生化差异

植物体细胞胚胎发生过程中伴随着复杂的生理生化变化,为进一步揭示胚性愈伤组织的再生潜力,该研究以高粱Sb19未成熟胚诱导产生的两种胚性愈伤组织和一种非胚性愈伤组织为材料,通过测定各愈伤组织中可溶性蛋白、游离脯氨酸和可溶性糖的含量,采用方差分析法对高粱体细胞胚胎发生过程中不同类型愈伤组织的生理生化指标进行了差异比较研究。结果表明:(1)高粱两种胚性愈伤组织中可溶性蛋白、游离脯氨酸和可溶性糖的含量均显著高于非胚性愈伤组织,表明胚性愈伤组织中的代谢活性高于非胚性愈伤组织,能够为体细胞胚胎发生提供更多的物质能量基础。(2)两种类型胚性愈伤组织之间生理生化差异显著,其中,Ⅱ型胚性愈伤组织中可溶性蛋白和游离脯氨酸含量均显著高于Ⅰ型胚性愈伤组织,相反,Ⅱ型胚性愈伤组织中可溶性糖含量显著低于Ⅰ型胚性愈伤组织,这种生理生化差异在一定程度上影响了后期的分化。该研究结果为愈伤组织的胚胎发生能力与生化代谢的关系提供理论依据。     

城市森林不同林分类型的昆虫多样性:以南京紫金山南麓为例

为阐明影响城市森林昆虫多样性的关键因素,本研究采用扫网法与马氏网法,于2020年7月下旬至2021年7月上旬对江苏南京紫金山南麓阔叶混交林、针阔混交林、针阔混交沼泽地、针阔混交绿道、人工阔叶绿道和人工针叶林6类生境开展昆虫多样性调查。累计采集昆虫9目78科145种59,648头,其中鳞翅目、半翅目、膜翅目与双翅目的物种数和个体数相对较高。α-多样性分析结果显示,阔叶混交林昆虫多样性最高,人工针叶林最低。仅针阔混交沼泽地与阔叶混交林的昆虫群落中等相似,其他生境昆虫群落均互相中等不相似或极不相似。冗余分析与Pearson相关性分析结果表明,虽然各主要昆虫类群α-多样性与环境因素的相关性存在差异,但总体而言,影响紫金山南麓昆虫多样性的环境因素主要为人为干扰程度、人流量、气温、日照时长、降水和海拔,其中植被人为干扰程度影响最为显著,干扰程度越强,昆虫多样性越低。科学地规划和管理植被结构是保护城市森林昆虫多样性的关键。     

吉林省主要林型森林火灾的碳量释放

火是森林生态系统主要的干扰因子,森林火灾的频繁发生不仅使森林生态系统遭到破坏,同时也造成了含碳温室气体的大量释放。国际上对森林火灾释放温室气体的研究越来越多,中国学者也对我国森林火灾释放的温室气体进行了研究。当前,对森林火灾释放碳量的估算主要应用平均生物量数据,而不是应用每次森林火灾实际燃烧的生物量,另外对林型森林火灾碳释放的差异研究不够深入。根据每次森林火灾实际燃烧的生物量来研究吉林省主要林型森林火灾碳释放。根据吉林省1969—2004年的森林火灾统计数据,计算出了吉林省主要林型森林火灾释放碳量。其中,白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾直接释放的碳量占1969—2004年吉林省森林火灾碳释放总量的99.7%。白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾年均释放的碳量分别为6593.75-8791.66、5650.28-7533.71、3906.57-5208.76、2110.75-2814.33、1613.71-2151.61、295.49-393.98、234.37-312.50 t。用排放比法得出了吉林省主要林型森林火灾释放的CO2、CO、CH4量。白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾年均释放的CO2量分别为21759.36-29012.48、18645.93-24861.24、12891.69-17188.92、6965.46-9287.29、5325.25-7100.33、975.11-1300.14、773.43-1031.24 t,年均释放的CO量分别为1583.09-2110.78、1356.57-1808.76、937.93-1250.57、506.77-675.69、387.43-516.58、70.94-94.59、56.27-75.03 t,年均释放的CH4量分别为534.71-712.94、458.20-610.93、316.80-422.39、171.17-228.22、130.86-174.48、23.96-31.95、19.01-25.34 t。通过时间系列分析,白桦林自1980年以后、针阔混交林自1984年以后和红松林自1983年以后已经不是主要森林火灾碳释放林型。目前主要森林火灾碳释放林型为阔叶混交林、落叶松林、柞树林和杨树林,特别是柞树林,年均碳释放为237.12-316.16 t。     

不同烈度林火干扰下呼中国家级自然保护区森林各碳库储量的动态变化

本研究通过FireBGCv2模型,模拟不同烈度林火干扰下未来100年呼中自然保护区森林各碳库的动态变化特征,以探究森林不同碳库对火干扰的响应规律,为保护区森林可燃物的管理提供科学依据.结果表明:林火干扰显著降低了保护区森林碳储量,且林火烈度越大,碳储量降低越多.火干扰影响森林各碳库储量的变化,也改变了森林总碳库的分配特...     

林火干扰对北方针叶林林下植被的影响

林下植被在北方针叶林植被群落中的物种多样性最高, 且具有较高的生物量周转率和地上部分净初级生产力, 对北方针叶林生态系统功能起着重要作用。火干扰是决定北方针叶林林下植被结构与功能的一个重要景观过程。该文综述了火干扰是如何通过与地形、火前林冠组成的交互作用而影响环境资源和林下植被的。最近的研究表明: 林下植被能够影响火后树木更新苗的定植、重建速率及森林演替轨迹; 林下植被还会通过影响元素的生物地球化学过程(凋落物降解和养分循环)影响林下环境资源的数量与异质性。因此, 研究火后初期北方针叶林林下植被的动态变化, 对于物种多样性保护和森林管理具有重要意义。     

应用空间点模式方法研究大兴安岭雷击火空间分布格局

林火空间分布格局的研究对于林火发生预测以及理解林火在森林景观变化过程中的作用具有重要的意义.运用空间点模式方法对大兴安岭地区1988～2005年间雷击火发生情况进行了统计分析进而确定雷击火空间分布情况,研究结果表明大兴安岭地区雷击火成聚集分布,并存在雷击火热点地区,其核心区地理坐标分别为123°06′E,52°20′N;123°41′E,51°34′N;124°08′E,50°48′N.     

森林火灾污染物质释放及其影响研究进展

森林火灾是大气中气体污染物和颗粒物的重要来源,可对全球气候系统、大气环境以及生态系统产生重要影响,对全球温室气体和含碳颗粒物释放具有重要的贡献,是推动全球气候变化的重要因素。森林火灾释放污染物已成为区域乃至全球范围内重要污染源之一,这些污染物质与辐射、能见度以及温室效应等问题直接相关。准确地描述森林火灾释放的气体和颗粒污染物释放机理、释放总量、时空分布特征、不同尺度的扩散过程模拟,以及对区域大气环境的影响,对于量化森林火灾释放污染物总量及区域影响具有重要意义。基于森林火灾污染物质释放方面的国内外文献,从火灾释放的污染物质对环境的影响、森林火灾释放污染物定量化和传输路径监测的研究方法、污染物质的扩散和运输模型以及跨区域影响等几个方面进行了综述。森林火灾释放的CO、PM₁₀和PM_2.5对环境和人的生命安全造成巨大威胁,而且森林火灾释放的污染物质能够随气流长距离传输,不仅对当地的空气造成污染,污染物也能够随着气团进行长距离传输,并在传输过程与当地气溶胶混合,形成跨区域污染。森林火灾释放污染物扩散、传输模拟通过不同模型相互耦合完成,包括可燃物载量估算模型、可燃物消耗和释放模型、污染物扩散传输模型,以及污染物预测和可视化模型等。总结了国内外森林火灾释放污染物质主要研究方法,并展望了今后研究重点:目前我国关于森林火灾释放物质相关的研究尚不足以支撑我国森林火灾温室气体释放、污染物释放等方面的研究,并且我国目前还没有发展出适合于我国的森林火灾污染物释放模型,以及污染物扩散、传输系统。森林火灾排放因子库大多数引用国外研究结果,在一定程度上增加不确定性,缺乏森林火灾对区域大气环境影响的定量化研究。因此,今后我国应加强对森林火灾污染物质释放与影响的研究,尤其是污染物质扩散和传输模型的预测和可视化研究以及排放因子的测量。     

Increasing aridity causes larger and more severe forest fires across Europe

Area burned has decreased across Europe in recent decades. This trend may, however, reverse under ongoing climate change, particularly in areas not limited by fuel availability (i.e. temperate and boreal forests). Investigating a novel remote sensing dataset of 64,448 fire events that occurred across Europe between 1986 and 2020, we find a power-law relationship between maximum fire size and area burned, indicating that large fires contribute disproportionally to fire activity in Europe. We further show a robust positive correlation between summer vapor pressure deficit and both maximum fire size (R² = .19) and maximum burn severity (R² = .12). Europe's fire regimes are thus highly sensitive to changes in future climate, with the probability for extreme fires more than doubling by the end of the century. Our results suggest that climate change will challenge current fire management approaches and could undermine the ability of Europe's forests to provide ecosystem services to society.     

Seed bank and vegetation composition of forest stands of varying age in central Belgium: consequences for regeneration of ancient forest vegetation

Vegetation composition differs significantly between ancientand recent forest, due to slow colonization capacity of typical forest speciesand the higher abundance of early successional species in recent forest.However, little is known about differences in persistent seed bank compositionbetween ancient and recent forest and about the interaction between seed bankand vegetation in relation with forest age. We surveyed the seed bank and theunderstorey vegetationcomposition in transects from ancient to recent forest. Seed bank and fieldlayer vegetation characteristics and similarity between seed bank andvegetationwere analysed in relation to recent forest age and distance to the ancientforest. A total of 39 species and 14,911 seedlings germinated, whichcorresponds with a seed density of 12,426 seeds/m².Total seed density is significantly higher in the youngest recent forest parcel(55 years). Also the seed bank composition in the youngest forest parceldifferssignificantly from the other parcels. After a longer period of reforestation,the seed bank approaches that of the ancient forest, suggesting seed bankdepletion, although the seed bank is permanently replenished to some extent byseed bank forming species from local disturbances. Seed bank composition doesnot change significantly with distance to the ancient forest. Similaritybetween seed bank and vegetation composition, nomatter the forest age, is very low, but decreases with increasing forest age.The most frequent species in the vegetation are absent in the seed bank andvice versa. The contribution of forest species is highin the vegetation and they almost not occur in the seed bank, while species offorest edges and clearings, and species of disturbed environments are morefrequent in the seed bank. The seed bank is mainly composed of earlysuccessional species of former forest stages or species which temporary occurinsmall-scale disturbances. The seed bank may enhance the negative effects ofearlysuccessional, mainly competitive species to the forest species richness in therecent forest. In this respect, forest management should minimise forestdisturbances, to prevent germination of competitive species form buriedseeds.     

2005-2007年大兴安岭林火释放碳量

根据野外火烧迹地调查,比较过火前后归一化植被指数的差异,计算2005—2007年大兴安岭林区各种可燃物类型的过火面积、火烧消耗的可燃物量,对森林火烧程度进行分级,并利用植物平均含碳率估算林火释放碳量.结果表明：2005—2007年大兴安岭林区总过火面积为436512.5 hm²,其中轻度、中度和重度火烧面积分别为207178.4、150159.2和79159.4 hm².这些火烧消耗可燃物量为3.9×10⁶ t,释放碳1.76×10⁶ t,其中落叶松林、针阔混交林、阔叶林和草地燃烧释放的碳量分别为0.34×10⁶、0.83×10⁶、0.27×10⁶和0.32×10⁶ t.