林火生态界面

第30卷　第5期2005年9月

林　业　科　技

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Vol. 30　No. 5Seb. 　2005

文章编号:1001-9499(2005) 05-0033-02

林火生态界面

杜嘉林1,2

Ξ

(11东北林业大学, 黑龙江　哈尔滨　150040; 21黑龙江省森林保护研究所, )

摘要:以林火发生发展及生态学特性为研究对象, 、燃烧强度以及林火生态效应。

关键词:林火生态; 界面; 燃烧强度中图分类号:S762,

, 而生态界面是指生物———生物, 生物———非生物之间的作用系统。

1　林火生态界面

林火生态界面是森林与外界接壤的边界, 是生物与非生物, 生物与生物之间林火行为改变的分割面。林火生态界面是相对的, 随时间、地点、林火强度等条件而发生变化。一般表现为容易变化的界面、引起林火的界面、转化林火性质的界面等。本文主要论述的是生物与生物之间的界面, 这种界面形成的原因很多, 其范围既有整体的、也有局部的。在林火生态界面系统中, 由于构成系统的物质体系、能量体系、结构体系、功能体系之间的差异, 因而形成不同的林火生态特性, 以及围绕该界面向外延伸的林火行为特性。我们把这种林火生态界面特性限定在林火行为中的作用及变化过程划分为空间范畴的内容, 而把林火生态界面的变化速率及演替过程划分为时间范畴的内容。林火行为是检测林火生态界面生态学特性的重要指标。

2　界面的结构、功能和燃烧强度

211　林火生态界面的结构

林火生态界面在环境因子的作用下会产生不同的表现形式, 根据其受边界结构和区域单元结构及生产活动的影响, 可简单划分为以下几种:

Ξ黑龙江省重点科研项目(项目号G B04B604) 资助

直线结构　这种结构在自然条件下是很少有

的, 一般是人工形成的, 如防护林带、农田、景观林等。

锯齿结构　是一种常见的林火生态界面, 由生物群落自然演化形成, 如河岸、林缘等。

破碎结构　它不能清楚地划分林火生态界面, 是受到不断干扰形成的, 如疏林地。212　林火生态界面的功能

林火生态界面是生态系统或林火单元之间的生态流(物质流、能量流、信息流) 流动的通道, 其主要功能如下。

过滤功能　在林火单元之间的林火生态能量的流动中, 林火生态界面起着能量过滤作用。它可使一部分能量顺利通过, 而另一部分能量则被界面吸收, 这与植被的结构、温湿度、地形地貌等有关。

分割功能　在林火单元之间的物质流中, 林火生态界面起到植被种类、群落等燃烧物质的分割功能。如林火在林火单元之间, 其燃烧物质和燃烧量是不相同的, 燃烧物质的分割界面是极其重要的林火控制分割界面。

汇聚功能　在林火单元之间的信息流中, 林火生态界面起到物质、能量、气象等的差异性信息汇聚功能。如分析林火通过林火生态界面后可能的林火强度、能量释放等信息, 对控制林火蔓延有着现实的意义。213　林火生态界面的燃烧强度

不同林火单元之间界面的燃烧强度不同, 低

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林　业　科　技第30卷

强度林火在林火单元之间燃烧时, 由于界面对能

量的吸收而逐渐消失, 不会引起林火生态界面的改变; 中强度林火会对林火生态界面起到一定的破坏作用, 在该林火单元格内燃烧则使其部分界面结构发生变化, 导致林火生态界面的流动; 高强度林火是一种可使林火单元格的格局改变, 使林火生态界面失去原有的空间结构和生态学特性, 林火生态界面特征发生质的改变。

烧量、特殊天气等。这种林火燃烧往往表现在一种燃烧阶梯形式的林火生态界面上。

引发地下火的界面是林火由地表火引燃地下火的界面。如通过引燃邻近水湿地的枯树桩而使泥炭层燃烧。地下火是长期干旱气候环境下的一种特殊火行为, 其界面的形成是由地被物及地理条件决定的, 它的界面比较独特。

3　林火生态界面效应表现

311　容易变化的界面

4　,

封闭、强化和控制等措施。

　自然形成的林火生态界面往往对林火阻抗能力很弱, 需要通过林缘防火工程, 将原来的林缘改造为界面差异较大的林分, 提高界面对林火的阻抗能力。

界面封闭　发挥林火生态界面的作用需要通过建设合理的综合阻隔系统, 其中包括营造防火林带等生物阻火系统、道路和河流的综合利用以及化学方式或人为建造的阻火带等, 构成林火防护体系。

界面强化　对林火生态界面上的可燃物进行管理, 如在适宜的林缘用火清理可燃物, 对不宜用火的范围进行人工清理林缘倒木、病腐木、枝丫等杂乱易燃物, 以提高界面对初期林火和林火扩散的阻抗能力。

界面控制　依托林火生态界面进行林火控制管理。如林火扑救的过程主要是通过火边清理或以边界为依托控制燃烧, 这既是避免森林火灾发生发展的主要方法, 又是控制林火通过生态界面使燃烧性质转变的重要手段。控制林火边缘在我国已成为森林防火的成功经验和基本手段。

考　考　文　献

[1]　牛文元, 生态环境脆弱带(Ecotone ) 的基础判定[J].生

改变的边缘种表现形式, 受结构和功能(、气候的) 的影响, 化的界面两种。前者是在特定地质地貌上发育的生态系统与气候条件长期适应的结果, 这种类型的界面往往是渐变的, 界面差异不明显。后者主要是由于自然干扰(如风、火、滑坡等) 和人为活动(乱砍、乱伐和垦荒等) 造成的, 这种界面的变化多数是突变型的, 界面差异明显。林火生态界面的生物多样性和异质性对界面的维持是否起决定作用, 还有待于进一步研究。312　引发燃烧的界面

引发燃烧的界面是森林边缘接触火源或易于燃烧的界面, 如森林边缘对能量的聚积和吸纳而使生境产生变化的界面、遭到人为干扰易于燃烧的界面等。一般讲, 引发燃烧的界面, 林缘的高于林内、疏林地高于密林地、郁闭度低的高于郁闭度高的。

引发扩散的界面是林火单元间生物燃烧特性差异较小, 且能够使林火迅速扩散的界面。如大火是比较难以控制的一种扩散火。大火形成往往是界面差异较小的林火单元间连续扩散形成的, 又通过这种扩散的界面获得能量而稳定发展, 进而蔓延成狂燃大火, 如1987年“5・6”大兴安岭特大森林火灾。313　转化林火性质的界面

转化林火性质的界而是指形式转变的界面。引发树冠大火的界面是林火由低热值林火单元燃烧至高热值林火单元的界面。这是森林大火在林火生态界面的一种转化形式, 当然, 引发树冠大火界面的形成需具备一定的条件, 如可燃物的燃

态学报, 1989, 9(2) :97～105

[2]　王庆锁等1生态交错带与生态流[J].生态学杂志, 1997,

16(6) :52～58

[3]　陈昌笃1生态过渡带研究的历史发展与现实意义[A].见:

赵桂久等1生态环境综合整治和恢复技术研究(第一集)

[C].北京:中国科学技术出版社, 1993

[4]　岳明, 周虹霞1太白山北坡阔叶林物种多样性特征[J].

云南植物研究, 1997, 19(2) :171～176

[5]　郭庆华等1北方森林草原过渡带的遥感研究[J].北京大

学学报(自然科学版) , 1999, 35(4) :550～557

[6]　赵桂久1生态环境综合整治和恢复技术研究(第一集)

[M ].北京:中国科学技术出版社, 1993

收稿日期:2005-02-24