林火生态学习.pptx

2022-8-9 1 第一节 火与森林环境 火对森林环境的影响的程度取决于火强度的大小和火持续的时间。 火影响的环境因子有土壤、温度、水分、空气等。 一、火对土壤的影响 二、火对空气温度的影响 三、火对森林水分的影响 四、火对空气的影响 第1页/共72页 2022-8-9 2 一、火对土壤的影响 几乎每一次火灾都燃烧土壤表面的枯枝落叶，所以林火对土壤的影响很大。 火对土壤的影响首先是土壤温度的升高，进而影响土壤的物理性质、化学性质和土壤微生物。 火对土壤的影响程度主要取决于土壤类型、土壤的含水率、火强度、火的持续时间等。 第2页/共72页 2022-8-9 3 （一）土壤温度的变化 1.火对土壤温度的直接作用：火强度越大，土壤温度越高 ①轻度火, 小于75KW/m, 土壤表层的温度在100℃以内，对下层土壤的理化性质几乎没有什么影响。 ②低度火, 75～750KW/m, 土壤表面100～200℃，距地表1cm深处小于106℃ ③中度火, 750～3500KW/m, 土壤表面300～400℃，距地表1cm深处200～300℃；3cm深处60～80℃；5cm深处40～50℃。 ④高度火, 3500～10000KW/m, 土壤表面500～750℃，距地表1cm深处350～450℃；3cm深处150～300℃；5cm深处小于100℃。 ⑤强度火, 大于10000KW/m, 土壤表面温度大于750℃。 第3页/共72页 2022-8-9 4 2.火对土壤温度的间接影响：是指火烧以后土壤温度的改变 火烧后，留在地表的灰分和木炭可吸收大量太阳辐射，使土壤温度升高。 火烧后，没有了植被的覆盖，阳光直射地面引起的土壤温度的升高。 第4页/共72页 2022-8-9 5 3.影响因素： ①可燃物类型： 不同可燃物类型燃烧时的土壤温度也不同。草本植物群落的地表温度是150～250℃；灌木植物群落的地表温度是700℃以上。 ②枯枝落叶层的厚度： 地表枯枝落叶层越厚，可燃物负荷量大，燃烧放出的热量越大。 ③枯枝落叶的紧密度： 紧密度适中，燃烧速度最快，释放的能量越大。 ④枯枝落叶的含水率： 含水率的大小决定着枯枝落叶的燃烧速度或是否能够燃烧。 第5页/共72页 2022-8-9 6 （二）土壤物理性质的变化 1.土壤质地 不同的土壤质地有不同的导热率，从而影响土壤的热量传递的数量和速度。 沙土和沙壤土比粘土的传热速度快三倍，所以沙土和沙壤土的土壤温度增加较快。 2.土壤含水率 土壤含水率越大，吸收的热量越多，能迅速向下层传递热量。 第6页/共72页 2022-8-9 7 3.土壤结构与通透性 火烧对土壤影响最大的是土壤结构的改变。一般来讲，低强度火不会直接影响土壤结构。高强度火可烧毁土壤有机质，破坏土壤的团粒结构。 土壤结构的破坏直接影响土壤的通透性。 抗水层：火烧土壤表面的枯枝落叶层下面生成一些不溶于水的物质。由于火烧使土壤形成较大的温度梯度，在热的蒸馏作用下，使这些物质向土壤下层扩散，结果在不同的土壤深度，这些不溶于水的物质附着在土壤颗粒的表面，当水分下渗时，就形成了一层不透水的“抗水层”。 第7页/共72页 2022-8-9 8 4.土壤侵蚀： ①地表迳流； ②坡度、植被盖度、降水强度； ③火强度：高强度火会增加土壤侵蚀，而低强度火对土壤侵蚀的影响很小，甚至没有影响。 第8页/共72页 2022-8-9 9 （三）土壤化学性质的变化 土壤酸碱度和物质循环是土壤化学的主要特性。 直接影响表现为土壤无机物的分解；间接影响表现为把复杂的有机物质转化为简单的无机物质，并重新与土壤发生化学反应。 1.土壤pH值 ①原土壤的pH值，降雨量； ②负荷量和火强度。 2.土壤有机质 火强度 3.养分循环 氮在火烧后极易挥发（温度、土壤湿度） 磷在土壤中速效磷增加（高温下挥发，全磷损失达46%） 钾在土壤中的速效钾含量增加 钙和镁有增加 第9页/共72页 2022-8-9 10 （四）火对土壤微生物的影响 土壤微生物是土壤肥力的重要指标之一。土壤微生物的数量的多少直接影响森林生产力。火对土壤微生物的影响表现在两个方面： 一是直接影响，火作为高温体直接作用于微生物，使其致死； 二是间接影响，火烧改变土壤的理化性质，间接对微生物产生影响。 火强度、土壤的通透性、土壤含水量、土壤pH值、土壤温度以及土壤中可利用营养等的变化均影响土壤微生物的种类和种群数量。 第10页/共72页 2022-8-9 11 （五）火在改善土壤环境中的应用 1.在冷湿条件下，采用火烧能增加土壤温度，促进土壤微生物的活动，加速土壤有机质的矿化过程。 2.对于一些不易分解的枯枝落叶，也可采用定期火烧加速其无机化过程。 3.在沼泽及高寒地区，如果定期火烧，可以改变土壤的泥炭环境，提高土壤肥力。