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1、计划烧除文献综述 今天，人工火烧或者是有控制的自然火烧被许多国家的土地资源管理特别是森林资源管理部门用作一种常规的管理手段。 现在，人们已经认识到，在森林生态系统中，火是一个非常重要的因子。 森林中每年的凋落物不能完全腐化，就造成了地表枯落物的积累，在自然条件下，火便成为促进枯落物转化的因子。 利用计划烧除预防森林火灾、改善更新条件是一种经济、实用而又能够实现多种效益的管理手段。 1计划烧除的定义和由来关于计划烧除的定义，国际机构、政府部门、科学家和生产部门等作了很多的表述 （1）联合国粮农组织（FAO）对计划烧除下的定义为“在特定环境条件下，对室外处于自然状况或经过人工处理过的可燃物有控制地
2、用火，将火限制在预先设定的区域，同时让火产生足够的强度和蔓延速度以达到预定的资源管理目的（Chandler etal,1985）”。 （2）美国林学会对计划烧除的定义是“在一定气候、可燃物湿度、土壤温度条件下，熟练地用火烧除天然可燃物，并把火限定在规定的地面，在一定的时间内产生合适的热量强度和蔓延速度，为防火、育林、野生动物管理、放牧和减少病虫害等一个或几个目标，而获得一定的予期效果”（舒立福，田晓瑞，寇晓军，1998）。 （3）1998年由美国国家公园管理局、林务局、印地安事务局、鱼类与野生动物管理局和土地管理局共同颁布的荒火与计划烧除火管理规定的定义为“任何为了实现特定目标而人工点燃的火烧
3、，必须有书面的经过批准的烧除计划”。 （4）其它的定义如“在特定的可燃物、天气和其它条件下有计划地将火用之于野外可燃物，（forests，1997）。 让火保持在预先确定的范围内，从而实现资源管理的目的”这些定义的表述不尽相同，但其共同特点就是强调人为地利用火烧进行资源管理。 早在1890年美国就有人提出计划烧除。 目的是为了减少森林可燃物。 1907年，F.E.Olmosted第一次提出了“计划火烧”概念。 1911年，R.Harper提出用控制火烧来管理森林的下层杂木。 1935年以后，计划火烧在美国森林区进行了大范围的研究，1960年以后计划火烧被广泛应用，直到本世纪70年代中期,计划烧
4、除才作为一种有效的森林、生态管理手段，在美国被广泛接受(周道玮，李晓波，1996)。 在计划烧除开展得比较广泛的加拿大，情况也基本如此。 早在1925年，加拿大就已有用计划烧除来降低火险和帮助森林更新的报道，在本世纪30，40年代都进行过计划烧除的实践和研究（Van Wagner,1995），但是,直到60-70年代以后才大规模地应用于生产中。 在安大略（Ontairio）22省，从1962年到1992年的30年间，计划烧除面积增加了近十倍（Van Wagner,1995）。 2计划烧除用途及实践随着火生态研究的日益深入，火烧在森林经营和生态管理等方面的应用也正变得越来越广泛。 人们正设法利用
5、这种廉价而高效的手段来实现多重目标。 2.1平整土地，为植树造林准备立地在世界上许多地方，火仍是种庄稼、改良牧场和造林之前平整立地的主要工具，用火烧整地的好处除了快速外，就在于火烧后植被所释放出的有效养份可以被随后出现的处于快速生长、正需营养的植被所吸收。 而且，如果操作得当，火烧的方法比机械方法引起土壤压实、物理移动的可能性也要小些。 火烧法整地的一个弊端就是由于可燃物特征、地形地貌、以及可燃物分布和点火技术的不均匀性容易导致火烧效果的不一致。 不过，这个问题可以通过对可燃物进行预处理如分散、集中、控制点火技术等措施加以克服（Chandler etal，1985）。 用火烧法整地的关键是火烧
6、时机的选择，可燃物太干燥时，容易导致大面积高强度火烧，这样对立地本身的破坏作用可能会超过其所产生的效益，而且强度太大也容易失控，造成损失。 可燃物湿度太高时，又达不到烧除目的，而且烧除时机受气象要素所控制程度也较高。 在加拿大、美国以及中国东北林区采伐后通常用此法来清除林地剩余物，以便重新造林。 在有些经济落后的地区，炼山造林的作法一直沿用至今。 2.2降低火险用计划烧除降低森林火险，也叫可燃物管理，即在比较温和的燃烧条件下烧除伐余物或自然积累的危险可燃物以防止在干燥或有风等的高火险季节发生火突，或即使起火也不致燃火大（吴德友，1998）。 它是迄今为止计划烧除用得最广的领域。 森林火灾一直是
7、全球，尤其是温带和亚热带森林所面临的最大问题。 全世界每年发生森林火灾约22多万次，烧毁森林面积640万公倾以上，约占世界森林覆盖率的2.3以上（舒立福，1998）。 这种大面积的森林火灾不仅使大片森林资源突然消失，对生态系统和环境造成极大破坏，而且往往伴随着生命财产的巨大损失。 如1987年5月发生的中国大兴安岭森林火灾过火面积达114万公倾，烧死213人。 1997年6日开始的印度尼西亚大火到11月已有191.4万公倾珍贵热带雨林过火，许多人在大火中丧生，大气污染同时波及到马来西亚、文莱、新加坡和菲律宾等国。 火灾之害，由此可见一斑。 正因为如此，如何防止大规模的、灾害性强的森林火灾的发生
8、，一直是各国火管理部门和科研工作者的工作重点。 森林火灾是三个要素火源、气象条件、森林可燃物相结合的产物。 由于人们很容易看到火源在引起森林火灾中的作用，所以过去的防火工作主要侧重33在利用行政手段加强火源管理上。 但是，这种手段的作用十分有限，因为首先，火源管理可以加强，但是无法杜绝。 随着经济活动、生产活动的日益繁频、生活方式的改变、生活水平的提高、人们越来越向往大自然，这样形成了农村、城市的居民与森林的接触都比以前更频繁，所以人为火源的控制越发困难。 而自然火源如雷击、火山、泥石流等引起的火源则更是难以控制。 虽然有人尝试在雷击多发区域安装雷针等，但收效甚微（Chandler etal,
9、1985）。 其次，由于加强了火源管理，森林火灾发生的次数确实减少了。 但是，由于火灾次数少了，森林内可燃累积越来越多，所以一旦发生火灾，往往都是大的森林火灾，森林火灾造成的总的损失并没有多大改变。 气象条件受大气环流的控制，人类目前的能力还只能初步预报，但无法改变。 基于对于上述事实的认识，人们将目光转向可燃物的管理。 可燃物管理主要反映的是林地上的枯枝落叶等死的和下层草本灌木等细小可燃物的管理。 随着人们对林火行为的认识的加深和对火与生态的关系认识的转变，人们开始趋利避害，选择一定的可燃物状况、气候条件和点火技术在高火险季节到来之前就将林内的易燃可燃物如枯枝落叶、活地被物等完全或部分去除，
10、以降低火险。 计划烧除降低了林内易燃物量，即使发生火灾，由于火烧强度低，同时又由于不断地烧除降低了林内草本和灌木层的高度、打破了可燃物的垂直连续性，发生灾害性树冠火的可能性也大大降低。 利用计划烧除进行森林防火的关键在于要 （1）了解被保护树种对不同强度、频度、季节火烧的物理、生理反应； （2）根据可燃物状况、气候条件以及被保护树种生长情况选择烧除时机和点火技术； （3）确定恰当的烧除间隔期； （4）控制火行为。 各国科学家根据不同的具体情况制定出了许多用于在不同树种的林内开展计划烧除以降低火险的用火规程。 在中国，计划烧除是由各级森林防火部门组织开展的。 东北林区、四川林区、云南林区等，每年
11、都要烧除很大的面积，主要目的就是为了降低森林火险等级、减轻防火压力，取得了良好的效果。 许多林区，如东北林区、内蒙古、云南省等都根据本省情况制定了开展计划烧除的林业政策和火烧规程，用于指导本省的计划烧除工作。 同时，各国科学家都针对不同树种的情况开展了大量研究。 Van Wagner (1993)对北美的主要树种的火生态学进行了仔细的研究。 在中国，西南林学院的吴德友教授等 (1995)对云南松、思茅松的林火特性进行了研究并提出了在云南松、思茅松林分内开展计划烧除的技术规程。 王金锡等人 (1995)也在四川西昌等对云南松林区计划烧除进行了大量的研究。 442.3控制林内竞争性植被的生长计划烧
12、除的又一个作用就是用于控制竞争性植被，促进主要树种更新。 例如在以针叶树为主的用材林中，当主林层郁闲后，林内小环境的湿、热、光等条件发生变化，针叶树幼苗无法适应林内环境，只有耐阴的硬杂木幼苗可以建群生长，如果不加以控制，这些硬杂木既会与目的树种争夺资源又不利于针叶树的天然更新。 由于硬杂木与目的树种高度不一样，树木抗火性也不一样，硬杂木、林下植被等的抗火性不及针叶树强，利用计划烧除可以消除下层植被，从而消除竞争树种，既利于目的树种生长，又利于其天然更新。 2.4计划烧除还可以用来控制森林病虫害火能烧死林内害虫和病原体，同时还能除去大部分生长能力弱的病木和被压木，火烧后留下的林分将会更加健康，长
13、势更优。 Van Wagner （1993）将以上几种用途归为与生产木材有关的营林性计划火烧，它的显著优势就是速度快，成本低。 计划烧除的另一领域与木材等林产品经营关系不大，而侧重于发挥火的生态作用以实现生态学方面的目标。 这些目标大多包括管理和维持某些野生动物的栖息环境、促进生物、生境多样性，或维持某些特殊的生态系统、维持特殊种群或群落。 2.5管理动物栖息环境国外已有许多关于成功地应用计划烧除管理牧场、改良松鸡生境和火烧沼泽地以改善水禽和水生动物栖息地的报道（Van Wagner （1993）。 如果是在孵化期以外进行的话，低强度火烧对野生动物总是有利的（Chandler etal,198
14、5）。 因为大多数动物和鸟类都喜欢多样化生境和边缘地带，低强度火烧有利于促进边缘效应。 但是，要成功地做到这一点，仍然要求对有关动物的生态要求有较彻底的了解，对一种动物有利的火烧或许对另一种动物有害。 所以，在设计计划时一定要权衡利弊，综合考虑有关动物的要求。 计划烧除对动物带来的另一个好处就在于火烧后生长的嫩草，萌发的枝条，树叶等比烧前更鲜嫩适口，更富营养。 （杨道贵等，1997）。 火烧林地可提高草的有效营养成分。 火烧后长出的草中粗脂肪，粗蛋质，无氮浸出物等含量都比未火烧地长出的要高（杨道贵，1995）。 2.6维护和转变植被类型火烧转换植被类型的作用很明显的。 如果目的是要使植被逆行演
15、替，只需正确使用计划火烧就是可达到目的（Chandler etal,1985）。 如利用火烧可以成功地去除草地中的木本植物；利用计划火烧也可以成功地去除针阔混交林分中的阔叶树种，因为火能控制杂木生长从而有利于松树生长（Liu etal,1997）。 以上两种情况都是利用火烧维持植被类型的例子。 成功的关键还是在于对于群落演替方向的了解，以及对于火烧强度、火烧55频度和火烧时机的选择。 2.7利用计划烧除维持特定物种和种群许多物种在长期的进化中已经进化了许多靠火烧才能完成天然更新的生活特征。 Whelan （1995）在火生态一书中列出了20多种生长在北美、黑西哥和地中海地区的松伯科植物如地中海地区的Pinus pinaster、北美的池松（P.serotina
