第

三

章

林

火

生

態(tài)林火生態(tài)(Forest

Fire

Ecology)是研究火與森林環(huán)境和生物之

間相互關(guān)系的一門學(xué)科。它是現(xiàn)代應(yīng)用生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支，是森

林防火、營林用火、生物防火的理論基礎(chǔ)。火生態(tài)學(xué)的內(nèi)容包括：火對森林環(huán)境、野生動(dòng)物、植物、植物群

落、森林生態(tài)系統(tǒng)的影響；動(dòng)物、植物、林分、環(huán)境對火的制約

作用；用火的理論和技術(shù)；等等。第一節(jié)火與森林環(huán)境第二節(jié)火對野生動(dòng)物的影響第三節(jié)火與植物第四節(jié)火與植物群落第五節(jié)火與森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡第六節(jié)火與生物多樣性2020/7/23第一節(jié)火與森林環(huán)境火對森林環(huán)境的影響的程度取決于火強(qiáng)度的大小和火持續(xù)的時(shí)間?；鹩绊懙沫h(huán)境因子有土壤、溫度、水分、空

氣等。一、火對土壤的影響二、

火對空氣溫度的影響三、

火對森林水分的影響四、

火對空氣的影響2020/7/23

2一

、火對土壤的影響幾乎每一次火災(zāi)都燃燒土壤表面的枯枝落葉，所

以林火對士壤的影響很大?；饘ν寥赖挠绊懯紫仁峭寥罍囟鹊纳撸M(jìn)而影

響土壤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和士壤微生物?；饘ν寥赖挠绊懗潭戎饕Q于土壤類型、土壤

的含水率、火強(qiáng)度、火的持續(xù)時(shí)間等。2020/7/23

3(一)土壤溫度的變化◆

1.火對土壤溫度的直接作用：火強(qiáng)度越大，土壤溫度越高①輕度火，小于7

5KW/m,

土壤表層的溫度在10

0℃以內(nèi)，對下層土壤的理化性質(zhì)幾乎沒有什么影響。②低度火，75～750KW/m

,土壤表面100～200℃,距地

表1cm深處小于106℃③中度火，750～3500

KW/m,

土壤表面300～400℃,距

地表1cm

深處200～300℃;3cm

深處60～80℃;5cm

深處40～50℃。④高度火，3500～10000

KW/m,

土壤表面500～75

0℃,

距地表1

cm

深處350～450℃;

3cm深處150～300℃;5cm

深處

小于100℃。⑤強(qiáng)度火，大于1000

0KW/m,土壤表面溫度大于750℃。2020/7/23

4◆2.火對土壤溫度的間接影響：是指火燒以

后土壤溫度的改變●火燒后，留在地表的灰分和木炭可吸收大量太陽輻射，使土壤溫度升高。●火燒后，沒有了植被的覆蓋，陽光直射地

面引起的土壤溫度的升高。2020/7/2353.影響因素：①可燃物類型：不同可燃物類型燃燒時(shí)的土壤溫度也不同。草本植物群

落的地表溫度是150～250℃;灌木植物群落的地表溫

度是700℃以上。②枯枝落葉層的厚度：地表枯枝落葉層越厚，可燃物負(fù)荷量大，燃燒放出的熱

量越大。③枯枝落葉的緊密度：緊密度適中，燃燒速度最快，釋放的能量越大。④枯枝落葉的含水率：含水率的大小決定著枯枝落葉的燃燒速度或是否能夠燃

燒。2020/7/23

6(

二

)

土

壤

物

理

性

質(zhì)

的

變

化◆1.土壤質(zhì)地不同的土壤質(zhì)地有不同的導(dǎo)熱率，從而影響土壤的熱量傳遞的數(shù)量和速度。沙土和沙壤土比粘土的傳熱速度快三倍，所以沙

土和沙壤土的土壤溫度增加較快。◆2.土壤含水率土壤含水率越大，吸收的熱量越多，能迅速向下

層

傳

遞

熱量

。2020/7/23

7◆3.土壤結(jié)構(gòu)與通透性火燒對土壤影響最大的是土壤結(jié)構(gòu)的改變。

一般來講，低強(qiáng)度火不會(huì)直接影響土壤結(jié)構(gòu)。高強(qiáng)度

火可燒毀士壤有機(jī)質(zhì)，破壞土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。士壤結(jié)構(gòu)的破壞直接影響士壤的通透性。·抗水層：

火燒土壤表面的枯枝落葉層下面生成一些不

溶于水的物質(zhì)。由于火燒使土壤形成較大的溫度梯度，

在熱的蒸餾作用下，使這些物質(zhì)向土壤下層擴(kuò)散，結(jié)

果在不同的土壤深度，這些不溶于水的物質(zhì)附著在土

壤顆粒的表面，當(dāng)水分下滲時(shí)，就形成了一層不透水

的“抗水層”。2020/7/23

84.土壤侵蝕：①

地

表

逕

流

；②坡度、植被蓋度、降水強(qiáng)度；③火強(qiáng)度：高強(qiáng)度火會(huì)增加士壤侵蝕，而低強(qiáng)度火

對土壤侵蝕的影響很小，甚至沒有影響。2020/7/23

9*①原土壤的pH值，降雨量；*②負(fù)荷量和火強(qiáng)度?！?/p>

2.土壤有機(jī)質(zhì)*火強(qiáng)度◆3.養(yǎng)分循環(huán)*氮在火燒后極易揮發(fā)(溫度、土壤濕度)*磷在土壤中速效磷增加(高溫下?lián)]發(fā)，全磷損失達(dá)46%)*

鉀在土壤中的速效鉀含量增加*

鈣和鎂有增加2020/7/23(三)土壤化學(xué)性質(zhì)的變化◆土壤酸堿度和物質(zhì)循環(huán)是土壤化學(xué)的主要特性?！糁苯佑绊懕憩F(xiàn)為土壤無機(jī)物的分解；間接影響表現(xiàn)為把復(fù)雜的有機(jī)

物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物質(zhì)，并重新與土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！?.土壤pH值10(四)火對土壤微生物的影響◆土壤微生物是土壤肥力的重要指標(biāo)之一。土壤微生物

的數(shù)量的多少直接影響森林生產(chǎn)力。火對土壤微生物的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是直接影響，火作為高溫體直接作用于微生物，使其致死；二是間接影響，火燒改變土壤的理化性質(zhì)，間接對微生物產(chǎn)生影響?！艋饛?qiáng)度、土壤的通透性、土壤含水量、土壤pH

值、土

壤溫度以及土壤中可利用營養(yǎng)等的變化均影響土壤微生物的種類和種群數(shù)量。2020/7/23

11(五)火在改善土壤環(huán)境中的應(yīng)用1.在冷濕條件下，采用火燒能增加士壤溫度，促進(jìn)士壤

微生物的活動(dòng)，加速土壤有機(jī)質(zhì)的礦化過程。2.對于一些不易分解的枯枝落葉，也可采用定期火燒加速

其

無

機(jī)

化

過

程

。3.在沼澤及高寒地區(qū)，如果定期火燒，可以改變土壤的

泥炭環(huán)境，提高土壤肥力。4.在凍原地帶，如果采用火燒會(huì)使永凍層下降，擴(kuò)大森

林的分布區(qū)。2020/7/23

12二、

火對空氣溫度的影響(一

)

直

接

影

響◆火燒時(shí)，

600℃

以上的高溫，增加空氣溫度，但時(shí)間很短。(二)間接影響◆是火燒后改變了地面溫度的狀況而引起的空氣

溫度的改變①植被覆蓋度減少，增加光照*

②木炭吸收熱量，增加地面輻射的強(qiáng)度2020/7/23

13三

、火對水分的影響火燒對水的影響是間接的。主要表現(xiàn)在火燒后的植

被

、

地

被

物

、

士

壤

以

及

生

態(tài)

環(huán)

境

的

改

變

而

影響

水分循環(huán)過程、水質(zhì)及水生生物等方面。

(一

)

火

對

水

分

循

環(huán)的

影響◆1.截留

2.滲透

3.持水◆4.積雪和融雪5.逕流2020/7/23

15(

二

)

火

燒

對

河

流

的

影

響◆火燒對下游水域的影響主要表現(xiàn)：增加河流流量、增加河流的淤積和降低水質(zhì)(①混濁度；

②河水的化學(xué)組成)?！?/p>

影

響

因

素

：火燒面積的大小、火的強(qiáng)度、土壤類型、河流的大小及其

所處的地理位置等對河流都具有較大的影響?！?/p>

(三)火燒對水生生物的影

響◆1.水溫的升高(可增加10℃

以上)◆

2.水質(zhì)的變化2020/7/2316四、

火對空氣的影響(一)燃燒所產(chǎn)生的污染物質(zhì)1.二氧化碳2.一氧化碳3.硫化物

4.臭氧5.含氮化合物6.碳水化合物7.微粒物質(zhì)(大于0.002微米，小于500

微米),能順風(fēng)遠(yuǎn)

距

離

傳

播

。(二)

煙

霧1.煙霧的產(chǎn)量2.煙霧管理2020/7/23

17第二節(jié)火與野生動(dòng)物對

于

野

生

動(dòng)

物

來

說

，

植

被

和

其

他

生

物

構(gòu)成

其

生

境。

自然火和人類用火導(dǎo)致的植被和環(huán)境的改變，

已經(jīng)

對野生動(dòng)物的生境產(chǎn)生了重要的影響。2020/7/23

18在較干

燥的環(huán)

境

(

例

如

草

地

)中，火較

經(jīng)

常發(fā)生，

但

是

強(qiáng)

度

較

低。

這

些

火阻

止

灌

木

和

樹

木的

發(fā)展而降低生境的多樣性。這樣的火即不利于

野生動(dòng)物，也不利于所有的生物種類。小型哺乳動(dòng)物在火燒中得以生存完全取決于火

燒的均勻性、強(qiáng)度、大小和持續(xù)時(shí)間，還取決于火燒是動(dòng)物在土壤表面的位置和運(yùn)動(dòng)能力。2020/7/23

19一

、火對野生動(dòng)物的影響(一)直接影響火對野生動(dòng)物(wildlife)的直接影響主要表現(xiàn)在燒傷和致

死兩個(gè)方面。(二)間接影響1.火燒改變了野生動(dòng)物的棲息環(huán)境2.火燒后的野生動(dòng)物食源的改變影響野生動(dòng)物的種類變化3.火燒能改變野生動(dòng)物的種間競爭關(guān)系4.火燒還能影響野生動(dòng)物之間的捕食與被捕食關(guān)系2020/7/23

20二、火燒后各種動(dòng)物的變化(一)無脊椎動(dòng)物蚯蚓減少50%

;對螞蟻影響??；蝗蟲增加；鞘翅目減少(

二

)

魚

類淤積、流量、養(yǎng)分、溫度、滅火劑等(三)爬行動(dòng)物蜥蜴、蛇(

四

)

鳥

類間接影響鳥類(五)哺乳動(dòng)物20嚙法類動(dòng)物(鼠)下降；草食動(dòng)物(鹿)

21三

、

野

生

動(dòng)

物

對

火

的

反

應(yīng)高強(qiáng)度大面積火災(zāi)能使大部分動(dòng)物致死，

即使

大象等大型動(dòng)物也不例外；低強(qiáng)度火，可以使

大多數(shù)動(dòng)物生存下來。在森林火災(zāi)面前，動(dòng)物的反應(yīng)是多種多樣的。

對野生動(dòng)物的影響取決于火的種類、

火強(qiáng)度、

植被狀況以及動(dòng)物本身的特性。2020/7/23

22(

一

)

逃

避

行

為◆有些動(dòng)物對火的反應(yīng)很靈敏，火來時(shí)或火到來之前就采

取逃跑等方式進(jìn)行躲避。(二

)

待死行

為◆天鵝、馴鹿(三)吸引行為◆1.火焰吸引(蜻蜓)◆2

.

煙霧吸引(煙蠅)◆3.熱吸引(活甲蟲、活球蚜)◆4.食物吸引(鳥類、食肉動(dòng)物、)2020/7/23

23四、

野

生

動(dòng)

物

對

火

行

為的

影響野生動(dòng)物的行為活動(dòng)對林火的發(fā)生及火行為具有一定的影響。(一)昆蟲

的活動(dòng)與林火的發(fā)生◆害蟲時(shí)很多或大片的林木死亡，留下大量的枯立木和

病腐木，使森林的燃燒性增加◆例如，在美國的80-150年的松林中，小蠹蟲的大發(fā)生

時(shí)林木大量死亡，從而導(dǎo)致森林火災(zāi)的發(fā)生。2020/7/23

24(

二

)

食

草

動(dòng)

物

與

森

林

燃

燒

性◆

森

林中

某

些

食

草

動(dòng)

物(

鹿

、

麋

、

駝

鹿

等

)

及

一

些

嚙齒類動(dòng)物(河貍),大量啃食草本植物，降低森林的燃燒性。

(三)嚙齒類動(dòng)物與雷

擊火發(fā)

生◆嚙齒類動(dòng)物在樹木頂端取食果實(shí)，常使樹木頂端

形成干枯的枝條，容易引起雷擊火的發(fā)生2020/7/23

25五、

火與野

生

動(dòng)

物

保

護(hù)(

一

)

不

利

因

素◆東北虎◆紫貂◆大熊貓

(

二

)

有

利

因

素◆

麋◆駝

鹿◆松雞2020/7/2326第

三

節(jié)

火

與

植

物一

、火對植物的影響二、植物對火的適應(yīng)2020/7/23

27一

、火對植物的影響(

一

)

直

接

影

響◆1.傷害作用：①火燒使草本、灌木植物致死；②火燒掉樹木的葉和枝條；③火燒傷樹木，燒死樹木◆2.促

進(jìn)

作

用

：①

火燒加速植物宿存種子的釋放；②火燒促進(jìn)植物種子萌發(fā)；③

火燒促進(jìn)遲開球果開裂2020/7/2328(

二

)

間

接

影

響◆主要指火燒跡地上植物的變化。1.

陽性植物增加，陰性植物減少2.固N(yùn)植物增加，含N植物減少

3.漿果類植物增加2020/7/23

29二、

植

物

對

火的

適

應(yīng)(一)植物的種子對溫度有較強(qiáng)的忍耐力◆大多數(shù)植物的種子能耐115-127℃(5min)

的高溫，并且

在這種處理后萌發(fā)能力增強(qiáng)。(

二

)

植

物

葉

子◆1.葉子的理化性質(zhì)與抗火性①揮發(fā)性油類，如松類；②灰分、水分，如木荷、落葉松、水曲柳等◆2.叢生葉子對頂芽的保護(hù)(葉子的著生位置)◆

3.火燒后葉子的葉綠素含量增加(自我調(diào)節(jié))2020/7/23

30二

、植物對火的適應(yīng)(三)樹皮(抗火性)◆

1.厚度◆

2.結(jié)構(gòu)(

四

)

根

的

無

性

繁

殖◆植物根的萌發(fā)能力越強(qiáng)，種群對火的適應(yīng)能力越強(qiáng)。有些樹種火燒

后能從根部的不定芽產(chǎn)生萌條(根蘗)。地下莖、樹干的基部等。

(五)促進(jìn)植物和樹木開花結(jié)實(shí)◆

1.光照(火燒疏伐)◆2.C/N增加◆

3.火燒增溫2020/7/23

312020/7/2333(六)耐火樹種和抗火樹種◆1.耐火樹種耐火樹種是指樹木遭火燒后仍具有生存能力的樹種。

一般

耐火樹種具有較強(qiáng)的萌芽更新的能力。如樟樹、檫樹、油

茶、桉樹、白樺等?！?.抗火樹種抗火樹種是指對林火燃燒和蔓延有較強(qiáng)抵抗能力的樹種，

又稱防火樹種。是營造防火林帶的組成樹種。這種樹木具

有較厚的樹皮、枝葉的油脂含量少、含水量大，因而抗火

能力強(qiáng)。如·東北林區(qū)的水曲柳、黃菠蘿等；·中南部地區(qū)的木荷、火力楠、木棉樹等。2020/7/23

34第

四

節(jié)

火

與

植

物

群

落火與植物群落的相互關(guān)系有兩個(gè)方面：◆一是火對植物群落的影響(直接和間接)◆二是植物群落對火的反作用(抗性)2020/7/23

35一、

群

落的

種

類

組

成(

一

)抗火種◆抗火樹種、灌木(

二

)

耐

火

種◆具有萌芽能力的樹種、灌木，多年生草本(三)怕火種類◆針葉樹木、灌木2020/7/23

36二

、

群落的結(jié)構(gòu)(一)層次結(jié)構(gòu)◆一個(gè)完整的森林群落主要有不木層、灌木層、草本層和苔蘚層四個(gè)層次。喬木層分單層結(jié)構(gòu)(單層林

)

和復(fù)

層

結(jié)

構(gòu)

(

復(fù)

層

林

)

。1.火燒直接改變層次結(jié)構(gòu)：·燒除草、灌層；使不同種類構(gòu)成的復(fù)層林變成單層林。2.火燒間接改變層次結(jié)構(gòu)：●高強(qiáng)度火燒森林，更新后形成陽性的單層林。2020/7/23

37(

二

)

水

平

結(jié)

構(gòu)◆1

.

火燒影響：高強(qiáng)度火燒后形成均一結(jié)構(gòu)；低強(qiáng)度火燒，不均

勻，形成多樣結(jié)構(gòu)?！?.適

應(yīng)

與

抗

性

：高郁閉度可抑制火的燃燒；群落鑲嵌和內(nèi)部鑲嵌可阻止火的蔓延或降低火的蔓延速度。2020/7/23

38(三)年齡結(jié)構(gòu)◆1.

同齡林：幼林；成林◆2

.

異齡林：針葉林2020/7/2339火與植物群落的相互關(guān)系有哪些方面

：1.群落成層性與燃燒性的關(guān)系.2.火對群落年齡結(jié)構(gòu)的影響.3.火對樹種組成的影響.4.火對群落更新方式的影響5.火對森林群落高度的影響6.火對森林群落穩(wěn)定性的影響2020/7/23第

四

節(jié)

火

與

植

物

群

落401.群落成層性與燃燒性的關(guān)系群落成層性與燃燒性的關(guān)系密切。群落成層性主要表現(xiàn)

在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)兩方面。一方面，層次多的群落，則生產(chǎn)力高，可燃物多，

燃燒

時(shí)易形成樹冠火。另一方面，群落的成層性能影響群落內(nèi)小氣候的變化。

層次多，透光性差，濕度大，溫度低。造成不利于林火

發(fā)生的環(huán)境條件。可根據(jù)群落成層性與燃燒性的關(guān)系開展森林放火。2020/7/23

412.火對群落年齡結(jié)構(gòu)的影響.天然林多為異齡林，但高強(qiáng)度火燒后能導(dǎo)致同齡林的形成。因?yàn)?，火燒跡地上最先入侵的是一些陽性喜光樹種，

種子小，易傳播，生長快，競爭力強(qiáng)，常形成同齡或近似同齡的林分。2020/7/23

423.火對樹種組成的影響.群落中植物種類的多少在很大程度上受環(huán)境條件的影響。

高強(qiáng)度的火燒或火的多次作用，將使群落物種組成發(fā)生根本的改變。通常來講，火燒后針葉樹被闊葉樹取代。2020/7/23

434.火對群落更新方式的影響穩(wěn)定森林群落的更新，都是通過有性繁殖(種子)來完

成的?；馃螅郝涑１灰恍┚哂袩o性(多為喜光樹種)

更新能力的樹種取代。形成能通過有性繁殖，又能通過

無性更新的群落。如果火燒頻率大，常形成只靠無性更

新的

萌

生

林

。2020/7/23

445.火對森林群落高度的影響通常來講，耐蔭樹種比喜光樹種的林木高，實(shí)生的林木比萌生的高。因此，火燒后，群落的高度顯著下降。2020/7/23

456.火對森林群落穩(wěn)定性的影響群落的穩(wěn)定性與群落所處的演替階段有著密切的關(guān)系。

然而，無論在演替任何階段進(jìn)行強(qiáng)度火燒，都會(huì)使群落的穩(wěn)定性下降。主要表現(xiàn)在植物種類減少，環(huán)境單一，

植物競爭激烈，抗干擾能力下降，火燒后演替起來的群

落燃燒性加大。但是，低強(qiáng)度的營林用火可增加群落的

穩(wěn)

定

性

。2020/7/23

47四

、火與森林演替1.原

生

演

替

.火在原生演替中的作用表現(xiàn)在高強(qiáng)度的森林火災(zāi)對原有生態(tài)系統(tǒng)的毀滅作用.2.次生演替

.(1)火燒跡地上樹種的組成或種源(2)火燒后生境條件(3)林木的發(fā)育期(決定樹種在次生演替中的競爭能

力大小).落葉松-白樺(4)火強(qiáng)度的影響(對林木的破壞程度，火強(qiáng)度大，演

替需時(shí)間越長.)2020/7/2348四、

火

與

森

林

演替3.進(jìn)展演替和逆行演替.取決于林火干擾的強(qiáng)度和森林

群落的抗火性能-—演替彈性極限.4.偏途演替(Disclimax)

.是指演替過程中離開了原

來的演替系列，朝另外的途徑發(fā)展，且又具有一定的穩(wěn)

定性。如小興安嶺的蒙古櫟林.5.火頂級(Subclimax).

是指用火來維持的亞頂級群落。

如美國南方松林(P142).2020/7/23

49第六節(jié)火與生物多樣性一、火的特性及其生態(tài)意義二

、火與生物多樣性的關(guān)系三、計(jì)劃火燒在生物多樣性保護(hù)中應(yīng)用2020/7/23

50一

、火的

特

性

及

其

生

態(tài)

意

義火作用于生物個(gè)體、群落的劇烈程度，取決于火

的

特

性

，即火強(qiáng)度、火的大小、火頻度和火周期，

(一)

火

強(qiáng)

度

(

Fire

Intensity)◆火強(qiáng)度是衡量火釋放能量大小的一個(gè)指標(biāo)。

一般表示為火線強(qiáng)度(f

ireline

intensity),即單位火線長

度、單位時(shí)間內(nèi)釋放的熱量，單位是KW/m,

森林

中的火強(qiáng)度大約在20～60000

KW/m。2020/7/23

51◆火強(qiáng)度一般分三級：低

強(qiáng)

度

(

<500

KW/m)、中

強(qiáng)

度

(500

～

3500KW/m

)

和高強(qiáng)度

(>3500KW/m)◆不同的火強(qiáng)度對生物的影響是不一樣的。在林內(nèi)，低強(qiáng)度的火只能燒掉地表的枯落物和枯草，而對林木的危

害較小?；馃?，裸露的地表有利于種子的發(fā)芽生根，對森林更新有促進(jìn)作用。高強(qiáng)度火則燒毀林木，破壞林分結(jié)構(gòu)，甚至燒毀整個(gè)森林。◆

一

般來說，火強(qiáng)度在4000

KW/m以

上

時(shí)

，

林

火

可燒毀森林中的所有生物和有機(jī)質(zhì)。因此，只有小于

這個(gè)強(qiáng)度的火才有生態(tài)意義。2020/7/23

52(二)火的大小(Fire

Size,

火災(zāi)面積

)◆火的大小是衡量一次火災(zāi)火燒面積的大小的一個(gè)指標(biāo)。

一般表示為總過火面積和森林過火面積，單位是ha

或hm2

?！艋馃娣e的大小影響著火燒后火燒跡地上植被的恢復(fù)

和重建

。小面積的火燒對森林環(huán)境影響較小，樹木和植物的種子在較短距離上散布和傳播，可使森林的快速恢復(fù)；而大面積的火燒，尤其是高強(qiáng)度火燒毀大面積的森林，使

森林環(huán)境嚴(yán)重破壞，大片樹木死亡，林木種子的傳播途徑

由于距離遠(yuǎn)被中斷，使森林更新極其困難。大面積火燒可

使森林變?yōu)榈蛢r(jià)值林地或草地。2020/7/23

53

(三)火災(zāi)頻度與火災(zāi)周期◆火災(zāi)頻度(

Fire

Frequency)

是指一個(gè)地段上在一

段時(shí)間內(nèi)(如10年、50年、100

年)火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)?！艋馂?zāi)周期(

Fire

Cycle)

是指一個(gè)地區(qū)的火災(zāi)呈周期

性發(fā)生時(shí)，兩次火災(zāi)之間所間隔的年限，又稱火災(zāi)間

隔

期

(

fireinterval)

?！粢话阒v，火災(zāi)頻度高，則火災(zāi)周期短。2020/7/23

54大火災(zāi)的發(fā)生頻率和周期與可燃物量積累的多少有關(guān)。由森林植被所構(gòu)成的森林可燃物，在火燒以后，可燃物負(fù)

荷量有一個(gè)從少到多的積累過程。可燃物積累越多，發(fā)生

大火災(zāi)的可能性也越大。◆當(dāng)一個(gè)地區(qū)的火災(zāi)周期小于群落優(yōu)勢樹種的結(jié)實(shí)年

齡時(shí)，森林群落因缺乏種源無法自我更新，樹種被

一些低價(jià)值的速生種類所替代。由于森林環(huán)境發(fā)生

變化，原林分中的一些林下植物和動(dòng)物種類消失?！舴粗?，火周期長，則火燒后森林植被的恢復(fù)較快，大多數(shù)生物種類得以保存。2020/7/23

55二

、火與生物多樣性的關(guān)系生物多樣性(Biodiversity)

是指生物的種類及其變異和由

這些生物所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，是所有生命系統(tǒng)的基

本特征。它體現(xiàn)了不同生態(tài)系統(tǒng)、不同物種、不同個(gè)體和基

因及其之間的相互關(guān)系。對一個(gè)較大區(qū)域來講，森林火災(zāi)一般不會(huì)造成物種的滅絕，

但林火燒毀樹木和其它植被必然對生物多樣性的四個(gè)水平(遺傳多樣性

(

geneti

c

diversity

)、

物種多樣性(species

diversity)、

生態(tài)系統(tǒng)多樣性(

ecosystemdiversity)

和景觀多樣性(landscape

diversity))

中的

各種生態(tài)過程產(chǎn)生巨大的影響。同時(shí)，生物多樣性的高低也

會(huì)影響到森林火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展。2020/7/23

56(

一

)

火

與

物

種

多

樣

性◆一個(gè)地區(qū)的物種多樣性(speciesdiversity)是由

生活在這個(gè)地區(qū)的多個(gè)種群及其個(gè)體綜合體現(xiàn)的?！艋鹂梢灾苯訜乐参?、動(dòng)物和微生物的個(gè)體，使種

群的數(shù)量下降；◆火也可以改變局部的環(huán)境條件，間接影響生物種群

的生存和個(gè)體數(shù)量。◆從而，影響著物種多樣性。2020/7/23

57◆火對物種多樣性影響，因火的種類和特性不同，而

出現(xiàn)不同的后果：高強(qiáng)度火如果火燒面積較大，而且火燒頻繁，會(huì)使一定范圍內(nèi)部分生物種類消失，植被恢復(fù)較慢。低強(qiáng)度火在火燒面積較大時(shí)，往往燃燒不均勻，

一般

不會(huì)導(dǎo)致生物種類的滅絕，而只是數(shù)量的減少。局部

環(huán)境的改變，

一些群落中有其它生物種類侵入，會(huì)使生物多樣性增大。2020/7/23

58◆生物的種類不同，

其

抗

火

性

和

易

燃

性(flammability

)也不一樣。難燃種類對火有一定的抵抗能力，并在一定程度上降低火的蔓延速度和強(qiáng)

度，可減輕火對易燃的生物種類的傷害。例如，在針闊混交林中，闊葉樹抗火性強(qiáng)、易燃性低，

對火強(qiáng)度有降低作用，而使易燃的針葉樹免受大火的傷

害。2020/7/23

59(二)火與生態(tài)系統(tǒng)多樣性◆生態(tài)系統(tǒng)多樣性(ecosystem

diversity)

是指生態(tài)

系統(tǒng)中生物種類、結(jié)構(gòu)、功能的豐富程度和復(fù)雜性?！舾邚?qiáng)度、大面積的森林火災(zāi)，使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物的

種類和數(shù)量銳減，頻繁的火燒使一些生物種類滅絕。

尤其是群落優(yōu)勢種的逆行更替，使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡

單化，物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道受阻，系統(tǒng)功能變

差，生產(chǎn)力低下，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性降低。2020/7/23

60◆低強(qiáng)度、小面積的火燒能增加生物多樣性，這種作

用表現(xiàn)在：在森林中，由于燃燒不均勻，造成的局

部環(huán)境的改變，使環(huán)境多樣化，利于新種的侵入；◆低強(qiáng)度火燒可以增加地溫，加速有機(jī)質(zhì)的分解有利

于植物的生長和數(shù)量的增加；低強(qiáng)度火燒可促進(jìn)遲

開球果的開裂和種子的萌發(fā)，使植物和樹木快速更

新

；◆低強(qiáng)度火燒后，使林地上的萌條增多，在一定程度上改善動(dòng)物的食物條件，增大動(dòng)物的種群數(shù)量。2020/7/23

61◆低強(qiáng)度火燒加速有機(jī)物質(zhì)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的釋放和再利用促進(jìn)了物質(zhì)循環(huán)和能量的轉(zhuǎn)換，提高生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力?！羯鷳B(tài)系統(tǒng)多樣性高，則生物種類豐富，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可

使群落的燃燒性(

combustibility)

降低，對森林

火災(zāi)有一定的抵抗作用。2020/7/23

62(三)火與遺傳多樣性◆遺傳多樣性(

genetic

diversity)

是指物種內(nèi)部表現(xiàn)在

分子、細(xì)胞、個(gè)體三個(gè)水平上的遺傳變異度?！?/p>

現(xiàn)

代

遺

傳學(xué)

證明，

一

個(gè)

物

種除

孤

雌

生

殖

和

一

卵

雙

生

子

外

沒有兩個(gè)個(gè)體的基因組是一致的。種內(nèi)染色體、酶蛋白質(zhì)、

DNA等廣泛存在著多態(tài)性。物種外部形態(tài)有著豐富的亞種分化?！艋馃蟮沫h(huán)境的變化，特別是反復(fù)火燒造成的環(huán)境的改

變，使某些植物改變自身的一些特性和特征以適應(yīng)新的

環(huán)境。這種自身特性的改變是通過基因的改變而實(shí)現(xiàn)的。例如，大興安嶺的興安落葉松為適應(yīng)火燒，根部的樹皮可

增厚到10

cm以上。2020/7/23

63◆

低

強(qiáng)

度小

面

積的

火

燒

可

造

成

森

林

環(huán)

境的

多

樣

化

，

誘

發(fā)物種的基因發(fā)生突變和改組，使物種的遺傳多樣

性

增

大

。◆而高強(qiáng)度火會(huì)將植被全部燒毀，使這種作用消失?！粢粋€(gè)物種內(nèi)的遺傳多樣性高，亞種豐富，種群對外

界環(huán)境的干擾適應(yīng)能力強(qiáng)，種群中某些個(gè)體對火具

有一定的抵抗能力，可使這個(gè)物種在森林火災(zāi)中生存下來。2020/7/23

64(四)火與景觀多樣性◆景觀多樣性(landscapediversity)是指一個(gè)景觀或景觀要

素之間在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時(shí)間動(dòng)態(tài)方面的異質(zhì)性或復(fù)

雜性。◆景觀多樣性主要研究組成景觀的斑塊在數(shù)量、大小、形狀和

景觀的類型、分布及其斑塊間的連接性、連通性等結(jié)構(gòu)和功

能上的多樣性，◆異質(zhì)性(

heterogeneity)

是景觀的根本屬性?！舾弋愘|(zhì)性的景觀是由數(shù)量較多的小嵌塊體構(gòu)成，含有較多的

邊緣生境，適于邊緣種的生長及動(dòng)物的繁殖、覓食和棲息。

它通常具有許多生態(tài)系統(tǒng)類型，而每種生態(tài)系統(tǒng)又有各自獨(dú)

特的生物區(qū)系或物種庫。所以，該景觀總的物種多樣性也較高。2020/7/23

65◆景觀多樣性和景觀異質(zhì)性有密切的關(guān)系?！舢愘|(zhì)性是景觀生態(tài)