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第三章林火生态
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (三)火与遗传多样性 遗传多样性(genetic diversity)是指物种内部表现在分子、细胞、个体三个水平上的遗传变异度。 现代遗传学证明,一个物种除孤雌生殖和一卵双生子外,没有两个个体的基因组是一致的。种内染色体、酶蛋白质、DNA 等广泛存在着多态性。物种外部形态有着丰富的亚种分化。 火烧后的环境的变化,特别是反复火烧造成的环境的改变,使某些植物改变自身的一些特性和特征以适应新的环境。这种自身特性的改变是通过基因的改变而实现的。 例如,大兴安岭的兴安落叶松为适应火烧,根部的树皮可增厚到10cm以上。 * * 低强度小面积的火烧可造成森林环境的多样化,诱发物种的基因发生突变和改组,使物种的遗传多样性增大。 而高强度火会将植被全部烧毁,使这种作用消失。 一个物种内的遗传多样性高,亚种丰富,种群对外界环境的干扰适应能力强,种群中某些个体对火具有一定的抵抗能力,可使这个物种在森林火灾中生存下来。 * * (四)火与景观多样性 景观多样性(landscape diversity)是指一个景观或景观要素之间在空间结构、功能机制和时间动态方面的异质性或复杂性。 景观多样性主要研究组成景观的斑块在数量、大小、形状和景观的类型、分布及其斑块间的连接性、连通性等结构和功能上的多样性, 异质性(heterogeneity)是景观的根本属性。 高异质性的景观是由数量较多的小嵌块体构成,含有较多的边缘生境,适于边缘种的生长及动物的繁殖、觅食和栖息。它通常具有许多生态系统类型,而每种生态系统又有各自独特的生物区系或物种库。所以,该景观总的物种多样性也较高。 * * 景观多样性和景观异质性有密切的关系。 异质性是景观生态学中使用最为广泛的概念之一,而多样性是生物学中使用很广的概念。 异质性的存在决定了景观空间格局的多样性和斑块多样性。 景观异质性和景观多样性都是自然干扰、人类活动和植被的内源演替的结果。它们对物质、能量和物种在景观的迁移、转化和迁徒有重要的影响,是景观生态学研究的主要内容。 * * 根据景观多样性的研究内容可将其分为三种类型,即 斑块多样性、类型多样性和格局多样性。 景观多样性的测定指标包括 景观中的斑块数目、面积大小、形状、破碎度、分维数(斑块多样性), 类型的多样性指数、优势度、丰富度(类型多样性) 聚集度、连接度、连通性、修改的分维数等(格局多样性)。 * * 景观的嵌块体的形成大多数是由干扰引起的。低水平的干扰增加生物多样性,而超过一定限度后,干扰又会降低生物多样性。这种干扰包括自然的和人为的干扰,如暴风雨、闪电、虫害、砍伐、挖采、火灾等。 森林火灾作为一种干扰对森林景观产生较大的影响:高强度大面积;低强度小面积。 低强度火烧能加速景观要素之间的物种的传播、养分的分布和能量的流动,增加物种多样性和生态系统多样性。 * * 一般来说,在不受干扰时,景观的水平结构逐渐趋于均质化。适当的低强度火烧干扰,有利于提高景观的稳定性。 景观异质性越高,嵌块体的数量越多,生态系统类型也越丰富,生物多样性越高。景观多样性越高,景观的稳定性越大。有些景观要素类型是林火蔓延的屏障,如道路、河流、农田等,可减少大面积森林火灾的发生。 * * 三、计划火烧在生物多样性保护中应用 综上所述,林火对生物多样性的影响有利有弊,即高强度、大面积的森林火灾破坏生物多样性,而低强度、小面积的林火可在促进种内变异、产生或侵入新种、有利于树木的更新、创造新的景观结构等方面增加生物多样性。 所以,我们可以把规定火烧(prescribed burning)作为一种措施,在特定的条件下,可用于生物多样性的保护工作。 * * 在某些易燃的针叶林内在一定的时间内进行计划火烧,烧掉林下的枯枝落叶层和草本植物,可降低森林的燃烧性,避免森林大火灾的发生,保持森林群落的稳定性。 在北方的冷湿地段上,计划火烧可提高地温,促进微生物的活动,加速死地被物的分解,以促进林木的生长和生态系统生产力的提高。 * * 在对食草类的稀有动物的保护中,可适当应用火烧改善和提高其食物的数量和质量,促进动物种群的数量的增加。 火烧清理采伐迹地和荒山,创造种子发芽和树木生长的良好条件,加快森林的天然更新过程。 在弄清病虫害的发生规律的基础上,用火调节害虫的种群数量,避免病虫害的大发生,保护森林资源。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 二、植物对火的适应 (三)树皮(抗火性) ⒈厚度 ⒉结构 (四)根的无性繁殖 植物根的萌发能力越强,
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