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1、 森林环境学作业 林火对生物及生态系统的影响学 院：林学院 班 级：12级消防工程一班姓 名：吴凌 学 号：120313272指导教师：王玉霞作业提交日期：二一三年五月11内蒙古农业大学林学院2012级消防一班吴凌之论林火对生物及生态系统的影响摘 要我国森林火灾严重，重大森林火灾和特大森林火灾较多,从1950 1987年，我国森林火灾的累计面积3621万公顷，占全国现有森林面积的31.4%。平均每年发生森林火灾15838.1次，年平均受害面积95.3万公顷，森林受害率8.3。森林受害率居世界首位。但同时我们也要认识到林火是森林生态系统中的环境因子之一,而且是十分重要的环境因子。过去人们只关注林
2、火对森林的破坏作用,一直认为林火是破坏生态系统,导致群落逆行演替的非环境因子。没有或者很少注意到作为环境因子,林火对森林影响的重要性。一直到上个世纪初期,人们才开始意识到林火是维持和调节森林生态系统的能量平衡、促进物质循环的主要因子。林火是森林生态系统中的重要环境因子,是地球上许多森林生态系统得以维持和发展的原始动力,对森林植被的演化具有重要作用。本文简要介绍了林火对植物、动物、生态系统的影响。简要论述了可把林火作为一种工具来成为一种营林措施和手段引入到森林生态中，在森林抚育和防火和促进森林植被的恢复和对森林的生物地球化学循环的作用等方面发挥作用。 【关键词】：火灾严重；林火因子；植物；动物；
3、各种生物；生态系统；发挥重要作用论林火对生物及生态系统的影响 吴凌众所周知，火在人类社会发展过程中功不可没，它为世界驱除了黑暗，带来了光明。给处在寒冷空间的人们带来了温暖，它的光和热使大自然呈现出一派生机勃勃的景象；但同时，它在大自然中的毁坏作用也不可忽视，正如我组做的幻灯片中所展示的1987-05-06大兴安岭发生的特大森林火灾 、目前，全世界每年发生森林火灾约22万次以上，烧毁森林面积640万公顷以上，约占世界森林覆盖率的2.3以上，世界每年森林火灾损失木材3亿m3。一系列重大火灾对人民生活生产带来了毁灭性的的打击，大火夺取的不仅是各种物质性的财富，同时还有许多宝贵的生命。而我想要与大家分
4、享讨论的便是林火对生物及生态系统的影响。i. 火对生物的影响通过前面的课程学习我们已经知道火源分为自然火源：雷击、火山爆发、物质自燃；人为火源：生产生活用火；火行为(模式)；火的类型有林冠火：烧着部位在森林上层、毁灭全部森林群落；地面火：发生在地面上、烧死幼苗和抗火性差的种类。而火对生物的作用对不同种类及不同年龄生物的作用不同，概括为：1， 有益作用：加快有机物分解、促进植物生长、更新。2， 有害作用：烧毁生物、破坏生态平衡、引起土壤侵蚀、烟雾污染。这些不同种类，不同程度的火构成了对生物的不同影响，在继续研究林火具体影响生物的表现之前，先对林火发生后周围环境的变化作简单介绍。1、火灾发生后，土
5、壤表层的营养元素的总量下降。高温使一些元素挥发掉。如温度300 以上时N挥发；500以上时，K挥发，许多其他的元素也随烟雾从火区移出。 2、使可利用态的养分含量增加 林火使含在有机物中的生物不可利用的的养分转化为可利用的形式。对森林生物的生长有利。这两类元素的变化说明了林火对生物既有好处也有坏处，我们可以概括为以下几点：1， 表层中的一些动物会被烧死，而深层土壤中的一些生物能够幸存下来，在随后的几年中其数量能够得以恢复。2， 火灾使微生物种群减少，但在第一次降雨后明显增加，这是因为火灾后pH值增加，减少了微生物间的竞争和提供了养分的可利用性。,3， 火对土壤生物的影响与火灾的频率有关。4， 营
6、养物质释放，枝叶烧成灰，有机物变无机物，较微生物分解快。种子释放 松、桦、桉树种子火烧释放去除竞争者。美国长叶松耐火，灌木不耐火根系入土松柏类的幼苗，火烧清理枯枝落叶，根易入土。火与森林病虫害 。5， 使生物死亡，火后群落结构变化，动物暴露，土壤养分流失（火加速有机物的矿化过程。 ）ii. 火对动物的影响和动物的适应一、火对野生动物的影响 (一)直接影响火对野生动物（wildlife）的直接影响主要表现在烧伤和致死两个方面。(二)间接影响1.火烧改变了野生动物的栖息环境2.火烧后的野生动物食源的改变影响野生动物的种类变化3.火烧能改变野生动物的种间竞争关系4.火烧还能影响野生动物之间的捕食与被
7、捕食关系 二、野生动物对火行为的影响 野生动物的行为活动对林火的发生及火行为具有一定的影响。（一）昆虫的活动与林火的发生 害虫时很多或大片的林木死亡，留下大量的枯立木和病腐木，使森林的燃烧性增加 例如，在美国的80 150年的松林中，小蠹虫的大发生时林木大量死亡，从而导致森林火灾的发生。（二）食草动物与森林燃烧性 森林中某些食草动物（鹿、麋、驼鹿等）及一些啮齿类动物（河狸），大量啃食草本植物，降低森林的燃烧性。（三）啮齿类动物与雷击火发生 啮齿类动物在树木顶端取食果实，常使树木顶端形成干枯的枝条，容易引起雷击火的发生归纳总结：火对动物的影响是多方面的，在这里我们简单的可以具体概括为以下两点：1
8、. 火对动物的直接影响：取决于动物的逃避能力、火的燃烧程度和蔓延速度。2.火对动物的间接影响：火通过改变环境，使动物种类、多度和繁殖发生变化。轻重不同地火烧过林区时，会形成老龄和幼龄植被的镶嵌分布，从而增加动物区系多样性。动物对火的适应具体举例来说便是脊椎动物在火烧中的直接死亡率一般不会很高，他们会在火到来之前逃离、回避，进而形成对火的适应。iii. 火对植物的影响和植物的适应林火对植物的影响是本章内容的一个重要的组成部分，所占比重最大，具体说来，因为森林中最主要的生物便是植物，所以林火对植物的影响就显得尤其重要，首先，我们先从宏观视野上简单总结一下火对植物的影响，然后再对各种影响做具体分析：
9、一、火对植物的影响（一）直接影响 1.伤害作用： 火烧使草本、灌木植物致死； 火烧掉树木的叶和枝条； 火烧伤树木，烧死树木 2.促进作用： 火烧加速植物宿存种子的释放； 火烧促进植物种子萌发； 火烧促进迟开球果开裂（二）间接影响 主要指火烧迹地上植物的变化。 阳性植物增加，阴性植物减少 固N植物增加，含N植物减少 浆果类植物增加（三）耐火树种和抗火树种 1.耐火树种 耐火树种是指树木遭火烧后仍具有生存能力的树种。一般耐火树种具有较强的萌芽更新的能力。如樟树、檫树、油茶、桉树、白桦等。 2.抗火树种 抗火树种是指对林火燃烧和蔓延有较强抵抗能力的树种，又称防火树种。是营造防火林带的组成树种。这种树
10、木具有较厚的树皮、枝叶的油脂含量少、含水量大，因而抗火能力强。如东北林区的水曲柳、黄菠萝等；中南部地区的木荷、火力楠、木棉树等。 二 、 火与植物群落 火与植物群落的相互关系有：1.群落成层性与燃烧性的关系.2.火对群落年龄结构的影响.3.火对树种组成的影响.4.火对群落更新方式的影响5.火对森林群落高度的影响6.火对森林群落稳定性的影响1.群落成层性与燃烧性的关系 群落成层性与燃烧性的关系密切。群落成层性主要表现在垂直结构和水平结构两方面。一方面，层次多的群落,则生产力高，可燃物多，燃烧时易形成树冠火。另一方面，群落的成层性能影响群落内小气候的变化。层次多，透光性差，湿度大，温度低。造成不利
11、于林火发生的环境条件。可根据群落成层性与燃烧性的关系开展森林放火。2.火对群落年龄结构的影响. 天然林多为异龄林，但高强度火烧后能导致同龄林的形成。因为，火烧迹地上最先入侵的是一些阳性喜光树种，种子小，易传播，生长快，竞争力强，常形成同龄或近似同龄的林分。3.火对树种组成的影响.群落中植物种类的多少在很大程度上受环境条件的影响。高强度的火烧或火的多次作用，将使群落物种组成发生根本的改变。通常来讲，火烧后针叶树被阔叶树取代。4.火对群落更新方式的影响稳定森林群落的更新，都是通过有性繁殖（种子）来完成的。火烧后，群落常被一些具有无性（多为喜光树种）更新能力的树种取代。形成能通过有性繁殖，又能通过无
12、性更新的群落。如果火烧频率大，常形成只靠无性更新的萌生林。5.火对森林群落高度的影响 通常来讲，耐荫树种比喜光树种的林木高，实生的林木比萌生的高。因此，火烧后，群落的高度显著下降。6.火对森林群落稳定性的影响 群落的稳定性与群落所处的演替阶段有着密切的关系。然而，无论在演替任何阶段进行强度火烧，都会使群落的稳定性下降。主要表现在植物种类减少，环境单一，植物竞争激烈，抗干扰能力下降，火烧后演替起来的群落燃烧性加大。但是，低强度的营林用火可增加群落的稳定性。林火可作为一种营林措施和手段引入到森林生态中，在森林抚育和防火等方面发挥作用，促进森林植被的恢复和无性繁殖，使林火因子成为维持和调节森林生态系
13、统的能量平衡、促进物质循环的主要因子。以下我将具体说明林火对植物不同组成部分及植物群落的影响。在简单的总结完后，我们来具体探讨林火对植物各个部分的影响：三、林火对植物繁殖的影响和作用3.1林火对森林植物开花和结实的影响 森林过火后林内一些灌木、草本植物、幼树被林火清除，使森林林下植被密度降低，林内光照条件得以改善。由于林内光照强度和光照时间的增加，植物的光和作用增强，森林植被碳水化合物的积累增多，促进了植物开花的能力。 森林过火后火烧迹地上常留有大量的木炭、灰分等黑色物质，大量吸收太阳的长波辐射，使地表增温，植物提前萌发。另外森林过火后，火烧迹地的土壤养分丰富，有利于植物的生长发育，促使森林植
14、物提前开花结实。3.2林火对森林植被种子的影响 有些植被种子成熟后不迅速下落，要在植物体上宿存2-3年或更长的时间。由于其下种时间持续时间长，经常会被以这些种子为食的动物、昆虫等消耗，使下种量大量减少。森林火能够加速这类植物种子的释放，减少种子的损失，提高植被的下种能力。由于林火后植物下种能力提高和迹地的土壤养分、植被结构的改善，会使迹地的幼树、幼苗的数量和有活率显著增加。松属的种子均具有果实成熟，但球果不及时开裂的特性，低频度和低强度的林火会降低松属球果的迟开性，促使其种皮开裂，促进种子释放和萌发。3.3林火对森林植物无性繁殖的影响 植物根的表皮非常薄，如遇到高温会快速致死。土壤是热的不良导
15、体，一般情况下火烧时土壤上层的热量不能迅速传递到土壤下层，使得土壤下层的温度不会很高。植物的根由于受到隔热性能很高的土壤的保护，即使遇到林火，如果林火不形成地下火，多数植被的根在土壤的保护下是不会死亡的。林地过火后光照加强，土壤温度增高，有利于根部芽的萌发。 植物的根的特性对林火也有一定的适应能力，根的萌芽能力越强，其：对林火的适应能力越强。蒙古栎无论年龄大小都具有很高的萌芽能力；而落叶松随着年龄的增加其根的萌芽能力逐渐降低。因此蒙古栎纯林往往是由于该地反复发生林火后形成。四、火烧迹地植物类型的变化4.1舍氮植物减少，固氮植物增加 火烧后土壤表层的有机质被破坏，土壤中的氮元素大量挥发，地上植物的种类也会发生变化，经过强度较大林火燃烧后，第二年含氮植物的种类会急剧下降。由于火烧后土壤中的含氮量下降，土壤含氮量的增加主要途径就是植物固氮，因此，在火烧后第二年，具右固氮能力的豆科植物会大量发生。4.2阳
