全 文 ：不同时间草地火烧后群落地上
生物量结构的变化*
周道玮　祝　玲　张宝田　(东北师范大学国家草地生态工程实验室,长春 130024)
【摘要】　不同时间草地火烧后, 群落地上生物量结构发生不同程度的变化, 最明显的是火
烧地各层没有立枯体组分, 未烧地立枯体随季节推迟逐渐转向下层.火烧地茎矮化, 各层
段叶生物量皆高于未烧地, 未烧地各层段茎叶比例高于火烧地 .火烧地的光线通透系数高
于未烧地.
关键词　草地　火烧　生物量　群落
Structural dynamics of aboveground biomass of communities on Songnen grassland after
dif ferent burning time. Zhou Daow ei, Zhu L ing and Zhang Baotian (N ational L aboratory
of Grassland Ecological Eng ineer ing, N ortheast N ormal Univer sity , Changchun,
130024) . -Chin. J . App l. Ecol . , 1996, 7( 3) : 280～282.
The str ucture of abovegr ound biomass of communities on Songnen gr assland is changed in
va ring deg rees after differ ent burning time . On burned plo t, the litter is r emoved; but on
unburned one , it is g r adually t ransfered t o the low er lay er of the community . T he stem is
dwar fed on burned plot and it s leaf biomass is g reat er; but on unburned plot , the r atio of
stem t o leaf is higher . The penetra tion coefficient of light is higher on burned plo t t han on
unburned one.
Key words　Grassland, Burning , Biomass, Community .
　　* 国家“八五”重点科技攻关项目.
　　1994年8月9日收到, 1995年9月25日改回.
1　引　　言
　　草地火是草地环境的重要生态因子,
因其发生时对草地群落及群落环境的直接
作用及发生后的间接作用, 导致草地生态
系统的各个组分相应地发生不同程度的变
化[ 3] . 为了综合全面地理解认识草地火的
生态作用及不同火烧时间的影响差异,以
及火生态研究领域尚缺乏火烧对群落结构
影响的资料[ 5] , 本文研究了不同时间草地
火烧后,群落地上生物量空间结构的变化.
2　研究地点
研究地点位于123°45′E, 44°45′N, 吉林省长
岭羊草草原自然保护区内. 该区土壤为盐碱化草
甸土, 表层可溶盐含量达0. 4% , pH 值8. 0以上,
决定了植被特性——羊草单种优势, 其生物量占
群落总生物量95%以上. 研究在此类群落进行,
并以羊草种群生物量代表群落生物量. 该区其它
有关信息参阅文献[ 2] .
1993年4月5日和5月15日分别进行火烧, 形
成早烧 (早烧地, EB)和晚烧处理 (晚烧地, LB) ,
并在附近留出未烧对照(未烧地, UB) ,以进行对
比研究. 本项研究采用层切法[ 2] , 1993年6～9月,
每月从早烧地和晚烧地及未烧地齐地面收获1个
1 m×1 m 样方的羊草种群地上生物量,现场称鲜
重, 并与20个同日产量样方的平均结果相比较,
随机去掉或补充一部分,使之与20个产量样方的
平均结果相等. 然后将材料带回实验室, 平摊于
桌面, 尽量使叶片呈自然分布状态, 保持下部平
齐, 用剪刀切成5 cm 长的区段 ( 9月份为10 cm
应 用 生 态 学 报　1996年7月　第7卷　第3期　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHINESE JOU RNAL OF APPLIED ECOLOGY, July 1996, 7( 3)
280～282
长 ) . 区分各段的茎(鞘)和叶,标记后烘干称重 . 7
月份取样的同时, 用照度计于相同层次处测量计
算与1. 5 m 高处相比较的光照系数.
3　研究结果
3. 1　生物量分层结构
因火烧去除了早烧地和晚烧地的立枯
体与凋落体, 因此,火烧地生物量结构图中
没有立枯体这一结构组分, 而未烧地中平
均有立枯体178 gm- 2 , 6～7月集中分布在
5～20 cm 范围内, 8月份以后集中分布在0
～20 cm 范围内, 即前一年的立枯体在次
年逐渐凋落或倒伏向地面(图1) .
火烧地和未烧地的茎生物量空间结构
都有相同的结构模式,即下层生物量值恒
高于上层生物量值.相同层次内,早烧地茎
生物量高于未烧地,而晚烧地低于未烧地,
但未烧地茎生物量分布层次多而高(图1) .
这表明火烧地茎生物量分布更靠近地面,
晚烧地尤其如此,这种结构可能有利于植
物抵御外界干扰作用, 本文称其为矮化现
象. 未烧地茎生物量增高显然有利于将叶
片撑出枯草层,接收到更多的太阳光.
火烧地和未烧地6～7月的叶生物量结
构相似, 分别集中分布在5～10 cm 和10～
15 cm 范围内, 但叶生物量最高层以上的
各层次内,未烧地叶生物量高于火烧地,而
以下各层次相反,这一现象在以后月份内
也如此(图1) . 8月份,叶生物量结构差异较
大, 晚烧地叶生物量分布最多的层次为10
～15 cm, 早烧地为15～20 cm ,未烧地为25
～30 cm, 9月份这一差异增加.这表明火烧
也有利于叶生物量矮化. 另外,火烧地较下
部各层的叶生物量随季节变化
图1　地上生物量结构图
Fig. 1 S t ructure of aboveground biomass .
A.晚烧 L at ter burn ing, B.早烧 Early burning , C.未烧 Unbu rning.
Ⅰ.茎 S tem,Ⅱ.叶 Leaf ,Ⅲ.立枯体 Lit ter .
2813期　　　　　　周道玮等: 不同时间草地火烧后群落地上生物量结构的变化　　　　　
不大, 而未烧地较下层生物量随季节推迟
逐渐枯萎减少.
　　分别对各层段茎-叶比进行统计, 发现
未烧地茎-叶比值最高,晚烧地最低,并且
各层段皆如此, 说明火烧对各层叶生物量
增长都有利(图2) .
图2　各层段茎-叶比例( 1993. 7. 15. )
Fig. 2 Rat io of stem to leaf in each sect ion.
Ⅰ.早烧 Early bur ning p= 0. 478+ 0. 0184H , r= 0. 95,
Ⅱ.晚烧 Lat ter bu rning p= 0. 300+ 0. 0195H, r = 0. 94,
Ⅲ.未烧 U nburning p= 0. 101+ 0. 0239H, r= 0. 99.
3. 2　光线通透系数
用分层高度中值代表群落结构差异,
并与同高度的光照系数进行拟合, 发现直
线方程拟合结果最佳(图3) .
图3　光线在群落中的通透系数( 1993. 7. 15. )
Fig. 3 Light penetrat ion in the commun ity.
　　从3条直线方程中可以发现,晚烧地常
数项 a 最大, 而常数项 b 最小,未烧地相
反.这表明晚烧地到达地面的光线最多,未
烧地最少,表明未烧地的消光能力最强,晚
烧地最弱,这从图3也可得到直接证明.
　　光线在群落内的消减主要由羊草叶片
吸收及反射引起.群落结构不同,光线透入
群落后的消减量不同. 为了刻划火烧及未
烧地群落结构与光线透入量的关系,将8月
份群落结构资料进行向上累积计算, 并与
同期测定的光线透入系数进行拟合回归,
发现二者呈直线相关,适合性检验表明,各
方程相关显著. 各层光线系数( y )与同层
叶生物量( F) 和总生物量 ( T )及现存量
( S)向上累积量拟合关系方程分别为:
Yeb = 0. 97 - 0. 0052F, R = 0. 98
Yeb = 0. 92 - 0. 0025T , R = 0. 94
Ylb = 0. 97 - 0. 0072F, R = 0. 95
Ylb = 0. 92 - 0. 0040T , R = 0. 90
Yub = 1. 04 - 0. 0086F, R = 0. 97
Yub = 0. 95 - 0. 0035T , R = 0. 95
Yub = 0. 93 - 0. 0018S , R = 0. 93
4　结　　语
　　春季不同时间草地火烧后,群落结构
发生明显变化, 特别是群落茎叶比例提高
有利于群落接受更多的太阳光线进行光合
作用,提高产量. 草地经营过程中, 用火对
草地进行管理不但可以获得较多的叶产
量, 而且可以修饰改变群落结构使之更加
高效地利用外界能量和物质,发挥最大的
保护功能.
参考文献
1　李月树、祝廷成. 1983. 羊草种群地上生物量形成规
律的探讨.植物生态学与地植物学丛刊, 7( 4) : 289～
298.
2　李建东等. 1981. 吉林省长岭种马场附近的草原类
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3　周道玮等. 1995.草地火生态学研究进展.长春:吉林
科学技术出版社.
4　门司正三(朱建人译, 1980 ) . 1953.植物群体中光的
因素及其对植物生产的作用.光合作用与物质生产
译丛, ( 3) : 8～9.
5　Wr ight , H. A. an d Bailey, A. W . 1981. Fire E colo-
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282 应　用　生　态　学　报 6卷