第三章林火生态.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 火对物种多样性影响，因火的种类和特性不同，而出现不同的后果： 高强度火如果火烧面积较大，而且火烧频繁，会使一定范围内部分生物种类消失，植被恢复较慢。 低强度火在火烧面积较大时，往往燃烧不均匀，一般不会导致生物种类的灭绝，而只是数量的减少。局部环境的改变，一些群落中有其它生物种类侵入，会使生物多样性增大。 03/18/09 * 生物的种类不同，其抗火性和易燃性（flammability）也不一样。难燃种类对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强度，可减轻火对易燃的生物种类的伤害。 例如，在针阔混交林中，阔叶树抗火性强、易燃性低，对火强度有降低作用，而使易燃的针叶树免受大火的伤害。 03/18/09 * 03/18/09 * （二）火与生态系统多样性 生态系统多样性（ecosystem diversity）是指生态系统中生物种类、结构、功能的丰富程度和复杂性。 高强度、大面积的森林火灾，使生态系统内的生物的种类和数量锐减，频繁的火烧使一些生物种类灭绝。尤其是群落优势种的逆行更替，使生态系统的结构简单化，物质循环和能量流动的渠道受阻，系统功能变差，生产力低下，生态系统的稳定性和多样性降低。 低强度、小面积的火烧能增加生物多样性，这种作用表现在：在森林中，由于燃烧不均匀，造成的局部环境的改变，使环境多样化，利于新种的侵入； 低强度火烧可以增加地温，加速有机质的分解有利于植物的生长和数量的增加；低强度火烧可促进迟开球果的开裂和种子的萌发，使植物和树木快速更新； 低强度火烧后，使林地上的萌条增多，在一定程度上改善动物的食物条件，增大动物的种群数量。 03/18/09 * 低强度火烧加速有机物质内营养物质的释放和再利用，促进了物质循环和能量的转换，提高生态系统生产力。 生态系统多样性高，则生物种类丰富，结构复杂，可使群落的燃烧性（combustibility）降低，对森林火灾有一定的抵抗作用。 03/18/09 * 03/18/09 * （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。 03/18/09 * 03/18/09 * （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。 03/18/09 * 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）。 03/18/09 * 景观的嵌