大兴安岭呼中林区森林死可燃物载量及其影响因子

陈宏伟等： 大兴安岭呼中林区森林死可燃物载量及其影响因子
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! ! 大兴安岭是中国主要木材生产基地， 同时也是 "##$ ） 。在危害 中国重点的林火发生区 （ 邸雪颖等， 和破坏森林的各种因素中， 森林火灾是最为严重的。 森林火灾发生的次数多、 蔓延速度快、 毁林面积广和 扑救难度大， 是林业生产中多年存在的一大问题， 而 灾难性 的 火 灾 改 变 森 林 的 组 成 结 构 和 演 替 进 程 （ %&’(()* + ,-’./， 0111 ） 。林火的发生需具备 2 个 条件： 火源、 可燃物和促使燃烧的外部条件， 三者缺 一不可 （ 云丽丽等， 011" ） 。林区的可燃物是十分丰 富的。林地上的苔藓、 地衣、 腐殖质和枯枝落叶， 林 下草本植物、 灌丛、 幼树乃至乔木层立木都能燃烧 （ 郑焕能等， "##1 ） 。一般森林可燃物， 依其在林中 所处高度差异划分为 3 个层次： 树冠层、 树干层、 灌 木层、 草本层、 地表凋落物层和地表腐殖质层 （ 高国 平等， "##4 ） 。一般情况下， 森林地表凋落物的燃烧 是林火的开始阶段， 可燃物的燃烧除取决于自身的 尺寸大小、 结构状态等理化性质外， 还取决于可燃物 的数量分布格局 （ 单延龙等， 011$ ） 。由于森林群落 的多样性和复杂性， 同时又存在着地域性差异， 导致 了森林可燃物载量的不同。目前， 国内外有关可燃 物载量的研究报道主要是结合可燃物类型 （ 张国防 等， 0111 ） 、 可燃物燃烧性 （ 刘菲和胡海清， 0115 ） 及 其森 林 火 险 等 级 与 气 象 因 子 关 系 （ 戚 大 伟 等， "##$ ） ， 对北方森林火灾与全球变化的研究较多 （田 晓瑞等， 0115 ） ， 而将死可燃物载量作为独立因子与 林分条件和地形因子进行相关分析的研究较少 （王 刚和杜嘉林， 011$ ） 。本文对大兴安岭呼中林区主 要林型内的森林死可燃物载量进行分级比较， 同时 对不同兴安落叶松林内不同级别的死可燃物载量与 林分因子和立地条件因子之间的关系进行相关分 析， 进一步对兴安落叶松林死可燃物总载量与影响 因子进行回归分析， 从而可以根据林分条件、 立地条 件和地被物层的状况来推算森林地表死可燃物的载 量， 为预防森林火灾和地表死可燃物的管理提供科 学的理论依据。 !" 研究地区与研究方法 !# !" 研究区概况 呼中林区 （ "0"6517"089—"0$6"170289， 5"637228 :—506"270;8: ） 位于中国大兴安岭伊勒呼里山北 坡， 呼玛河中上游地区。北与漠河县、 塔河县接壤， 南至伊勒呼里山分水岭与松岭区和内蒙古自治区鄂 伦春自治旗相邻， 东与新林区相连， 西与内蒙古自治
（ %&’.&%’% ） 、 中国科学院知识创新工程重大项目 （ [-3\#,-],"%% ） 和中国科学院中俄自然资源与环境研究中心资 !国家自然科学基金项目 助项目。 !!通讯作者 5,BA<R：P+A89W?^ <A;/ AP/ P8 收稿日期： #&&.,&%,"%$ $ 接受日期： #&&.,"&,%&
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（ " 中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳 ""&&"’ ；# 中国科学院研究生院，北京 "&&&() ；% 呼中林业局森林调查设计队， 内蒙古加格达奇 "’*&%’ ）
摘$ 要$ 森林地表死可燃物是引起森林火灾的重要原因， 掌握森林地表死可燃物载量的分 布， 对预防火灾和可燃物管理有重要意义。依据 " +、 "& + 和 "&& + 分类标准， 对呼中林区的 不同林型内的地表死可燃物载量进行了对比分析。结果表明： 樟子松林内死可燃物总载量 最高， 偃松林内的最低； 对不同类型兴安落叶松林群落的地表死可燃物进行比较， 发现笃斯 越桔,兴安落叶松林内死可燃物总载量最高， 而泥炭藓,杜香,兴安落叶松林的最低； 此外， 相 关分析表明， 兴安落叶松死可燃物总载量与平均胸径、 平均树高、 草本盖度、 凋落物厚度呈 显著的正相关， 与坡向、 腐殖质厚度等因子呈显著负相关； 多元线性回归分析表明， 用兴安 落叶松林的凋落物厚度、 草本盖度、 平均树高因子可较好地估算地表死可燃物总载量， 进而 为森林可燃物的管理和指导森林防火提供科学的依据。 关键词$ 森林；死可燃物；载量；相关分析；回归分析 中图分类号$ -.’#/ "$ 文献标识码$ 0$ 文章编号$ "&&&1(2)& （ #&&2 ） &"1&&*&1&’ !"#$ "% %"&’() (*&%#+’ $’#$ %*’, -. /*01".2 #&’# "% 3#4-.2 ’ #.,-.2 5"*.)#-.( #.$ &’,’6 # # 7#.) #%%’+)-.2 %#+)"&(8 3456 4789,:;<"， ，3406= >?" ，4@ >?A8,BA8" ，CD@ E+<,+?A"， ， "， # % % % E4F@ G?< ， HD6= =?7,I+< ， E406= 4789,J<8 ， 4@ 3+A89,+; ， E406= 3+A89,B;89% （ " !"#$%$&$’ () *++,%’- ./(,(01， 23%"’#’ */4-’51 () 6/%’"/’#， 63’"14"0 ""&&"’ ， 23%"4； # 784-&4$’ 9"%:’8#%$1 () 23%"’#’ */4-’51 () 6/%’"/’#，;’%<%"0 "&&&() ，23%"4；% !":’#$%04$%(" 4"=’#%0" >))%/’ () ?&@3("0 A(8’#$81 =’+48$5’"$，B%40’-4C% "’*&%’ ，!""’8 D("0(,%4，23%"4）E 23%F "’#’ B(&8"4, () ./(,(01 ， #&&2 ， 9: （"） ： *&1**/ ;<()&#+) ： K7L;MN M?LOAP; Q;AQ O?;R <M N+; B7MN <BS7LNA8N OAPN7L AL7?M<89 O7L;MN O<L;/ T7 ?8Q;LMNA8Q N+; Q<MNL<U?N<78 7O O7L;MN M?LOAP; Q;AQ O?;R R7AQ <M 7O M<98<O<PA8P; O7L O7L;MN O<L; SL;V;8N<78 A8Q O?;R BA8A9;B;8N/ D8 N+<M MN?QW ，N+; O7L;MN L;9<78 7O 4?I+789 <8 XAJ<89 ’ A8R<89 :AM M;R;PN;Q AM MN?QW AL;A ，A8Q N+; R7AQ Q<MNL<U?N<78 7O M?LOAP; O?;R <8 Q<OO;L;8N O7L;MN NWS;M :AM P7BSAL;Q UAM;Q 78 N+; PRAMM<O<PAN<78 MNA8QALQ 7O " + ， "& + A8Q "&& +/ T+; L;M?RNM M+7:;Q N+AN N+; R7AQ 7O Q;AQ O?;R :AM N+; +<9+;MN <8 G%"&# #1,:’#$8%# VAL/ 5("0(,%/4 O7L;MN，A8Q N+; R7:;MN <8 G%"&# +&5%,4 O7L;MN/ T+; P7BSAL<M78 7O Q<OO;L;8N H48%I 05’,%"%% NWS;M M+7:;Q N+AN N+; R7AQ 7O M?LOAP; O?;R :AM N+; +<9+;MN <8 J4//%"%&5 &,%0%"(#&5 K H48%I 05’,%"%% O7L;MN A8Q N+; R7:;MN <8 6+340"&5 +4,&#$8’ K H’-&5 +4,&#F $8’ K H48%I 05’,%"%% O7L;MN/ 37LL;RAN<78 A8ARWM<M <8Q<PAN;Q N+AN N+; R7AQ 7O M?LOAP; Q;AQ O?;R +AQ M<98<O<PA8N S7M<N<V; P7LL;RAN<78M :<N+ AV;LA9; Q<AB;N;L A8Q AV;LA9; +;<9+N 7O NL;;M，+;LUA9; P7V;L, A9; ，A8Q R<NN;L N+<PY8;MM，U?N M<98<O<PA8N 8;9AN<V; P7LL;RAN<78M :<N+ MR7S; A8Q +?B?M N+<PY8;MM/ Z?RN<SR; R<8;AL L;9L;MM<78 A8ARWM<M <8Q<PAN;Q N+AN N+; OAPN7LM R<NN;L N+<PY8;MM，+;LUA9; P7V;LA9; ， A8Q AV;LA9; +;<9+N 7O NL;;M P7?RQ U; ?M;Q N7 U;NN;L PARP?RAN; N+; R7AQ 7O M?LOAP; Q;AQ O?;R <8 H48%I 05’,%"%% O7L;MN，:+<P+ P7?RQ U; ?M;O?R O7L SL7V<Q<89 MP<;8N<O<P UAM<M O7L O7L;MN Q;AQ O?;R BA8A9;, B;8N A8Q O7L;MN O<L; SL;V;8N<78/ =’> ?"&$(：O7L;MN；Q;AQ O?;R；R7AQ<89 PASAP<NW；P7LL;RAN<78 A8ARWM<M；L;9L;MM<78 A8ARWM<M/
生态学杂志 3+<8;M; H7?L8AR 7O 5P7R79W$ #&&2 ， 9: （"） ： *&1**
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大兴安岭呼中林区森林死可燃物载量及其影响因子 !
陈宏伟
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胡远满 刘志华
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周$ 锐
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荆国志 张红新 胡长河 张长蒙
区额尔古纳左旗交界。全境南北长 "05 <=， 东西宽 ""5 <=， 总面积为 ;> ; ? "1 5 &=0 。呼中林区地处高 纬度寒温带地区， 属于大陆性季风气候， 为寒冷湿润 气候区。夏季短暂， 光照充足， 雨量充沛， 寒冷湿润， 光、 热、 水地域性差异明显； 冬季受西伯利亚蒙古高 压气团影响寒冷而漫长， 冰冻期长达半年之久， 最低 温度 @ $;> 5 A ； 春秋两季受蒙古干旱风影响， 天气 条件变化剧烈， 常出现高温、 低湿和大风天气， 因而 春季和秋季是林火的高发期 （ 胡远满等， 011$ ） 。地 貌类型为大兴安岭北部石质中低山山地， 山峦连绵 起伏， 山体浑圆， 坡度平缓， 一般在 "56 以下， 局部的 阳坡较陡， 可达到 256 以上。大兴安岭的主脉在呼 中林区西部， 呈南北走向， 伊勒呼里山横贯呼中林区 南部， 呈东西走向， 中部为呼玛河谷， 全区地势西南 部高， 东北部低。海拔在 511 B " 111 =， 平均海拔高 4"0 =， 最高峰在南部中心地带小白山处， 为 " $1$> 0 =； 最低海拔在北部呼玛河出境处， 为 $01 =。 呼中林区植被在植物区系上属泛北极植物区东 西伯利亚植物区系， 以西伯利亚植物区系成分为主， 混有东北植物区系和蒙古植物区系成分。地带性植 被类型为寒温性针叶林， 以兴安落叶松 （ !"#$% &’()$* +$$） 为单优势种的针叶林。主要的针叶乔木树种有 兴安落叶松、 樟子松 （ ,$+-. ./)0(.1#$. C’-D ’2+&2)$3" ） 和云杉 （ ,$3(" 42#"$(+.$. ） 。主要的阔叶乔木树种有 白桦 （ 5(1-)" 6)"1/67/))" ） 、 山杨 （ ,26-)-. 8"0$8$"+" ） 和钻天柳 （ 972.(+$" "#:-1$;2)$" ） 。偃松 （ ,< 6-’$)" ） 分布于海拔较高的地带， 构成了亚高山的特有景观 和山地寒温带针叶疏林的林下灌木， 对涵养水源、 保 护珍稀濒危野生动植物物种具有重要作用。 !# $" 野外调查 0113 年 # 月下旬在大兴安岭呼中林区的宏伟、 赤马河、 白鲁山、 碧水、 亚里河、 秀山、 吉阳河、 呼源、 苍山、 大西沟林场和呼中国家自然保护区选择不同 立地条件下的兴安落叶松林、 樟子松林、 云杉林、 杨 桦林、 钻天柳林和偃松林调查森林地表死可燃物， 采 用随机布点方法设置 "1 = ? "1 = 样地 （ 郑焕能， 0111 ） ， 记录样地的海拔、 坡向和坡位等立地条件， 同时记录郁闭度、 树高、 胸径、 龄级和灌木覆盖度等 林分条件和林内的凋落物厚度及苔藓层厚度， 采集 森林地表死燃物样品共计 231 份。具体如下： "） 郁 闭度测定。在样地对角线上记录树冠投影到对角线 上的长度之和， 除以对角线的长度， 即可得出林分的 郁闭度 （ 姜孟霞和姜东涛， "##4 ） ； 0） 平均树高测定。