以大兴安岭地区1985年一类森林资源连续清查资料和1987年林火资料为数据基础,结合GIS技术,进行大兴安岭1987年林火碳释放及火后净初级生产力(NPP,net primary productivity)恢复的研究。通过对1987年火烧迹地林火发生前各树种的生物量的估算,得出在1987年林火中大兴安岭林区森林释放的碳量约为1.97×106~2.47×106 t;同时分别比较火烧中各树种的碳释放量和不同火烧等级下的碳释放量。结果表明:落叶松在1987年林火中释放碳量约0.96×106~1.19×106 t,占碳释放总量的49%左右;重度火灾中碳释放量占总碳释放量的99.4%。火后乔木层的NPP恢复在21年间成逐渐增加的趋势,并且恢复趋势表明在火后23~24年的时候中度火灾后的乔木层NPP可达到未过火林地的水平。
Based on the consecutive forest resources inventory data collected in 1985, and the forest fire data in Daxing‘an Mountains occurred in 1987, the carbon emission and the dynamic of the NPP following the forest fire were studied by the GIS. In this study the forest biomass before the fire was calculated in order to estimate the carbon emissions during the period of catching fire. The estimated emitted carbon was around 1.97×106~2.47×106 t. Furthermore, the carbon emissions of different arbor species at different grade of fires were compared respectively. The result indicated that the carbon emissions of L. gmelinii was about 0.96×106~1.19×106 t, accounted for 49% of the total. The carbon emission in the area burned by severely fire was above 99% of the total carbon emissions. The NPP has been gradually growing over the last 21 years since the forest fire and currently the NPP of the burned area has already reached to the level of the unburned area.
全 文 :第 !"卷 第 #$期
$ % % &年 #$ 月
林 业 科 学
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3456,
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#&78年大兴安岭林火碳释放及火后 +99恢复"
孙 龙 张 瑶 国庆喜 胡海清
(东北林业大学林学院 哈尔滨 #"%%!%)
摘 要: 以大兴安岭地区 #&7"年一类森林资源连续清查资料和 #&78年林火资料为数据基础,结合 :)’技术,进
行大兴安岭 #&78年林火碳释放及火后净初级生产力(+99,;4< =>?@A>B =>0CD5迹地林火发生前各树种的生物量的估算,得出在 #&78 年林火中大兴安岭林区森林释放的碳量约为 #2&8 F #%G H
$2!8 F #%G <;同时分别比较火烧中各树种的碳释放量和不同火烧等级下的碳释放量。结果表明:落叶松在 #&78年
林火中释放碳量约 %2&G F #%G H #2#& F #%G <,占碳释放总量的 !&I左右;重度火灾中碳释放量占总碳释放量的
&&2!I。火后乔木层的 +99恢复在 $#年间成逐渐增加的趋势,并且恢复趋势表明在火后 $J H $!年的时候中度火
灾后的乔木层 +99可达到未过火林地的水平。
关键词: 大兴安岭;林火;碳释放;+99
中图分类号:’8G$ 文献标识码:- 文章编号:#%%# K 8!77($%%&)## K %#%% K %"
收稿日期:$%%7 K %! K %7。
基金项目:国家林业科技支撑计划($%%GL-3%J-%7%",$%%7L-3&"L#%),黑龙江省博士后资助经费(.LMK N%8$"#),中央高校基本科研业务费
专项资金资助(3.%&*-%JO#)。
"国庆喜为通讯作者。
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%6$#1011 ZAV AY0D< %2&G F #%G H #2#& F #%G <,A550D;<4C W0> !&I 0W
V4E4>41B W?>4 ZAV AY0E4 &&I 0W
<5- =%#+*: 3AT?;P\A; X0D;4V< W?>4;5A>Y0; 4@?VV?0;;+99(;4< =>?@A>B =>0CD5#&78年 "月 G日,我国大兴安岭北部发生了自
有火灾记录以来最为严重的一场森林大火,几乎烧
遍了大兴安岭北部地区,导致大兴安岭的森林覆盖
率从 8GI下降到 G#2"I,仅森林资源一方面经济损
失就达 8% 亿元(罗菊春,$%%$)。除此之外,#&78 年
大兴安岭共发生森林火灾 !"起,为森林火灾最为严
重的一年,如此大规模的森林火灾对当地生态系统
的影响是重大和深远的(夏云春,$%%$),尤其对森林
生态系统碳平衡的影响更值得关注。早在 $% 世纪
8%年代后期相继有学者提出森林火灾释放的温室
气体对全球气候变化具有重要影响((>D]<4; $* .# 6,
#&8&;’4?14> $* .# 6,#&7%),但在我国对此方面的研究
寥寥无几,多数研究集中于火后的景观格局和景观
生态恢复的研究(孔繁花等,$%%";王绪高等,$%%";
解伏菊等,$%%8)。对森林火灾碳释放以及火后生产
力恢复的研究尚未见报道。
大兴安岭林区是我国北方森林集中典型分布
区,林火是北方森林的主要干扰因子之一,在很大程
度上决定着该生态系统的碳平衡。正确评估林火对
森林生态系统碳平衡的影响,能够为维护我国在世
界碳贸易中的有利地位提供科学依据。本文针对
#&78年大兴安岭林火中主要乔木树种的碳释放进
行估算,探求林火对森林净初级生产力恢复的影响,
为进一步开展林火对北方森林生态系统碳收支影响
机制研究奠定基础。
! 研究地区概况及方法
!"! 自然概况
研究地点位于黑龙江省大兴安岭林区("#$!#%—
"&$&& % ’,!(!$ !(%—!()$ ##% *;面积为 +,&" -
!#. /0()。该区属寒温带季风气候,年均气温 1 ( 2
3 4,最低气温 1 "(,& 4,最高气温 &5,# 4。年降
水量 &"# 2 "## 00,降水集中于 )—+月。相对湿度
)#6 2 )"6。积雪期达 " 个月,林内雪深 2
"# 70。土壤以棕色针叶林土和暗棕壤为主。全区
山势比较平缓,海拔在 # 2 ! 3## 0左右,!"$以内
的缓坡占 +#6以上。
大兴安岭林区属于寒温带针叶林区。森林类型
以兴安落叶松( !"#$% &’()$*$$)林、樟子松( +$*,-
-.)/(-0#$- 89: ; ’1*&1)$2")林、兴安落叶松 1 白桦
(3(0,)" 4)"0.45.))")林和白桦林为主。该区为我国森
林火灾高发区,年均森林过火面积居全国之首,是我
国森林火灾危害最严重的地区。
!"# 研究方法
!,(,! 火烧前植被类型的确定 !5+) 年火警火灾
登记报表显示,大兴安岭地区 !5+)年共发生火警火
灾 3.起。其中森林火警 !5 起,轻度火灾 !. 起,中
度火灾 +起,重度火灾 "起。应用 <:7=>?@ +,&软件,
将大兴安岭地区 !5+)年的 3.个火点经纬度转换成
大地坐标。将火点与 !5+" 年大兴安岭地区一类森
林资源连续清查资料样地叠加,确定火烧前的植被
类型。
!,(,( 火烧前生物量的确定 从清查资料中统计
得样地内各树种的蓄积量,通过大兴安岭地区各树
种的木材密度换算得到样地各树种的树干生物量。
结合大兴安岭地区不同林龄的各树种的干、枝、叶和
皮所占全树生物量的比例(冯宗炜等,!555;周振
宝,(##.),进而求得各器官生物量以及火烧前林分
的生物量。
!,(,& 生物量损失比例的确定 生物量损失比例
的确定主要依据燃烧效率。燃烧效率指生物质燃烧
掉的部分占总质量的比例,是估计森林火灾释放含
碳气体量的关键,同时也是一个争议比较大的参数
(A:9>B (0 ") ;,!55";王效科等,!55+),迄今为止仍然
缺乏林火烧等级与森林生物量消耗之间的定量关系
的研究结果。本文引用此前关于不同火烧等级下森
林生物量燃烧效率的研究结果(曹卉娟,!55(;吕新
双,(##.;胡海清等,(##))(表 !)。
表 ! 不同等级林火中森林的燃烧效率
$%&’! ()*+,- &.*/+0 +11232+/34 ./0+*
0211+*+/- 5*%0+ 12*+ 6
树木器官
C:DD @:E9>F
森林火警
A@:DFG ?H:D
9I9:0
轻度火灾
J@KLE:9MD
?H:D
中度火灾
NDMHO0LE:9MD
?H:D
重度火灾
PD:H@OFLE:9MD
?H:D
树枝 Q:9>7/ !3,! 2 (" (5,+ 2 ." &),& 2 +" "&,) 2 !##
树叶 JD9? ((," 2 &(," .3 2 +5," +5," 2 5"," 5"," 2 !##
树皮 Q9:B (!,. 2 (" &5,+ 2 ." "3,+ 2 +" .!,( 2 !##
!,(,3 林火碳释放量 通过燃烧效率,结合火灾损
失的生物量以及各树种各器官的含碳率(吕新双,
(##.;周振宝,(##.;胡海清等,(##))及火烧面积,最
后推算出 !5+)年火烧的碳释放量。计算公式(PDHID:
(0 ") ;,!5+#)如下:67 R 77 - 6,其中 67 表示碳释
放量,77 表示含碳率(表 (),6 为损失的生物量。
表 # 大兴安岭主要乔木树种各器官的含碳率
$%&’# 6%*&)/ 3)/-+/- *%-+ 2/ 0211+*+/- )*5%/, )1 7%2/ -*++ ,8+32+, 2/ 9%:2/5;%/ <)./-%2/, 6
树木器官
C:DD @:E9>F
树干
C:O>B
树皮
Q9:B
树枝
Q:9>7/
树叶
JD9?
地上部分平均
ND9> 89IOD 9S@8D E:@O>M
落叶松 ! ; &’()$*$$ 33,&! &+,. 3&,"! 3(,5" 3(,!3
樟子松 + ; -.)/(-0#$- 89: ; ’1*&1)$2" 3",!" &+,&5 3#,.+ 3#,") 3!,3!
白桦 3 ; 4)"0.45.))" 3&,+ 3#,.. 3!,") 3!,55 3(,#!
山杨 + ; 8"/$8$"*" 3&,)( &.,3) &+,." &+ &5,.!
蒙古栎 9 ; ’1*&1)$2" 3(,(" &5,.( &+,5& &+,&3 3#,()
!,(," 火后 ’TT 恢复 净初级生产力(’TT,>DG
U:H09:V U:@MO7GH@>)通常有单位面积单位时间生物量
的增加量或碳量的增加量 (种表达,本文将计算分
析的是火烧迹地每年每公顷增加的碳的量,单位是
G·/01 ( 91 !。
由火警火灾登记表可知,大兴安岭地区自 !5+)
年至今,每年都有林火发生,即在研究区域内每年都
能找到火后恢复 ! 年、( 年、& 年⋯⋯的林分。本研
究以空间代替时间,将不同年分发生的相同火烧等
级的落叶松林乔木 ’TT进行比较分析,得到一系列
火后不同年份森林乔木层 ’TT 值(<0H:@ (0 ") ;,
(###)。于不同火烧年份(包括 (##),(##.,(##(,
(###,!55+,!55"和 !5+)年)的火烧迹地内设置 (# 0
- 0的样地 .块,并在火烧迹地的相邻未过火林
!#!第 !(期 孙 龙等:!5+)年大兴安岭林火碳释放及火后 ’TT恢复
分中设置对照样地。每个样地内进行每木检尺,钻
取各树种大中小 !个径级的生长芯 !"株左右。
将取回的生长芯固定、打磨后,用年轮分析仪扫
描,经 #$%&’(&)* &+%,$-. /""!软件计算出每个年
轮宽度(#0%1 !" #$ 2,/""3)。由样地调查中实测的
树木胸径 %3,和生长锥上的火后年轮宽度推算得到
的过火前的树木胸径 %/ /个胸径值,查大兴安岭地
区一元材积表中对应的 /个的材积值做差,求得材
积差,乘以树种密度,即得到生物量差值(木村允,
3453),进而求出每株样木的近年 (66。将各树种各
径级的样木 (66,推算到样地水平上。样地总 (66
计算公式为 (66 7 !
&
’ 7 3
((8’ 9!)’ 9!’): * : +,其中 ’
为样地第 ’ 个树种,& 为样地中树种数,(8’为第 ’ 个
树种的含碳率,!’ 为第 ’ 个树种材积密度,!) 为材
积差,* 为材积差代表的年数,+ 为样地面积。
/ 结果与分析
!"# 火灾中消耗的生物量估算
根据火烧前林分的生物量和不同火烧等级下树
木各器官的燃烧效率,计算得到不同火烧等级下各
树种各器官的生物损失量(表 !)。
表 $ #%&’年不同等级林火中消耗的各树种各器官的生物量
()*+$ ,-./01 *234)55 36 4)2/ ).*3. 5708205 -/10. 12660.0/9 :.)10 62.0 2/ #%&’ -
树种器官
;<++ ,=+8$+, > ?<10%,
森林火警
@?<+,- A$<+ 0B0
D?EF1<0G+ A$<+
中度火灾
H+G$ICF1<0G+ A$<+
重度火灾
J+<$?I,F1<0G+ A$<+
合计
;?-0B
树枝 K<0%8L "MNO P 3M"3 4M4/ P /3MQR 4/OMRR P / 33!MRO /OO R""M3O P N/! !4QMNN /O5 !!5M3" P N/N N!/MQQ
落叶松 树叶 D+0A !M"" P RM!! 4RM"3 P 3!3M!3 3" Q5OMQ" P 33 R"RM"4 3 N54 ORQMNN P 3 QQR QNQM"O 3 Q"" N!3M3N/ P 3 QOQ 34NM5"
, 2 -.!$’*’’ 树皮 K0合计 ;?-0B RMQQ P QMQ" 3/"M5N P 35"MN4 3! !!3MR/ P 3Q 3O4M5/ / /!O !ORMN5 P / O4! """M3" / /N" 5!3MN" P / 5"4 !QOM33
树枝 K<0%8L "MO3 P 3M/Q /OM45 P Q3M"! 3 !"/MN! P / 4Q5M/R !"3 5/OMRR P NQ4 R5NMOR !"! 3N5MQO P NO/ N3QM/O
白桦 树叶 D+0A /MRQ P !MNN 3!"M4N P 35/M4/ Q "QOMN! P Q RORM/4 44N /O/MR5 P 3 "R/ 3O"M3! 3 ""3 RO!MR3 P 3 "R5 5!"M54
/ 2 0$#"1021$$# 树皮 K0合计 ;?-0B RM3R P NM4R 34!MON P !""M53 4 3OQM/" P 3/ /RRM"! 3 N4O 3"!M!4 P / 3"3 5NOMQ/ 3 Q"Q ROOMR5 P / 33R R"5MR"
树枝 K<0%8L "M"/ P "M"! 3M35 P /MNO R/MN/ P 4QM55 5R O53M5R P 3N4 4QNMO! 5R 5/NMNN P 3Q" "QNM//
山杨 树叶 D+0A "M"4 P "M3/ OM43 P 33M"N !35MQ5 P !R"M"R ROO //RM/! P R44 O33M/! ROO NN"M4" P N"" "Q/MR4
3 2 4#5’4’#*# 树皮 K0合计 ;?-0B "M3/ P "M3O 3"M3R P 3NM!! R"/MQ/ P N"3M35 Q/Q 4!5MO3 P OQN OOQM"N Q/O !N3MN5 P OQQ /4/MOR
树枝 K<0%8L "M"3 P "M"/ "M""3 P "M""! — R 4/3M3! P 4 /5NM3N R 4/3M3R P 4 /5NM35
樟子松 树叶 D+0A "M34 P "M/5 "M"! P "M"N — 3"/ "R/M5N P 3"Q 5N3M3N 3"/ "R!M"O P 3"Q 5N3MRO
3 2 +1$5!+"6’+ 树皮 K0T0<2 .7*-7$’8# 合计 ;?-0B "M/! P "M!/ "M"R P "M"N — 33N OONM"5 P 3!" N!!MN! 33N OONM!R P 3!" N!!M4"
树枝 K<0%8L — "M""N P "M"3 3O"MO" P !"!M4/ OM"3 P 3NM/4 3OOMO3 P !34M//
红皮云杉 树叶 D+0A — "M3! P "M35 ! 3NRM34 P R NN/MR! 3O!M/Q P /R/M"/ ! !/OMN5 P R O4RMQ!
3 2 976#’!*+’+ 树皮 K0合计 ;?-0B — "M3! P "M34 ! RQ4M4O P N "/NM!N 35NMR5 P /QNM5/ ! QNNMN5 P N /43M!Q
树枝 K<0%8L "M"3 P "M"/ 3M4" P RM3N O!MR4 P 3Q"M!3 — ONMR3 P 3QRMR5
蒙古栎 树叶 D+0A "M"3 P "M"/ /MNO P !MN4 44M!! P 3!5MON — 3"3M43 P 3R/M!N
: 2 .7*-7$’8# 树皮 K0合计 ;?-0B "M"! P "M"N NMN/ P 4MRN /3!M!" P !QNM3Q — /35M5N P !ORMQQ
总计 JIC -?-0B 4M3O P 3!M"5 !!"MR/ P N"QMR! /Q N4!MN3 P !R !3NMNN R NOO !OOM/! P N O43 R!!M3/ R Q"R !3"M!R P N 5/Q /Q5M3O
由表 ! 可得 345O 年林火中乔木损失生物量为
RMQ" 9 3"Q P NM5! 9 3"Q -。其中,落叶松的生物量损
失最大,共消耗 /M/N 9 3"Q P /M53 9 3"Q -,占损失总生
物量的 R5M//U P R5M54U;其次为白桦,共损失生物
量 3MQ3 9 3"Q P /M33 9 3"Q -,占总损失生物量的
!RM54U P !QM/4U;山杨、樟子松、红皮云杉和蒙古
栎损失的生物量占火灾中损失的总生物量的比例依
次减小。
重度森林火灾造成的生物量损失为 RMN5 9 3"Q
P NMO4 9 3"Q -,占总损失生物量的 44MR"U左右;而
中度火灾、轻度火灾和森林火警造成的生物量损失
总和为 "M"/O 9 3"Q P "M"!N 9 3"Q -,仅占总损失生物
量的 "MQU左右。
!"! 火灾中森林碳释放量的估算
/M/M3 各树种碳释放量的估算 根据碳释放的计
算公式得到不同火烧等级下的各树种各器官的碳释
放量(表 R)。
由表 R可以得出 345O 年林火中乔木共释放碳
约 3M4O 9 3"Q P /MRO 9 3"Q -,占大兴安岭 345"—3444
年 /"年间林火中乔木释放碳总量(胡海清,/""O)的
N3MQOU P QRM5"U。其中,落叶松在 345O 年林火中
释放的碳量最大,共释放 "M4Q 9 3"Q P 3M34 9 3"Q -,占
345O年释放总碳量的 R4U左右;其次为白桦,火灾
中的碳释放量为 "MQ5 9 3"Q P "M54 9 3"Q -,约占释放
总碳量的 !NU;与生物量损失情况相同,山杨、樟子
松、红皮云杉和蒙古栎所释放的碳量的比例依次减
/"3 林 业 科 学 RN卷
小,共占 !"#$年释放总碳量的 !%&左右。
’(’(’ 不同等级林火碳释放量的估算 由 !"#$年
林火资料,统计出大兴安岭地区不同等级火灾的林
地过火面积及单位面积的碳释放量(表 ))。
表 ! "#$%年林火中各树种各器官的碳释放量
&’()! *’+(,- ./0110,- ,2 /’0- 3+.. 14.50.1 0- 36. 20+. 0- "#$% *
树木器官
+,-- .,/012
落叶松
! 3 "#$%&’&&
白桦
( 3 )%*+,)-,%%*
山杨
. 3 /*0&/&*’*
樟子松 . 3 1,%0$1+2&1
40,3 #3’"3%&4*
红皮云杉
. 3 532*&$’1&1
蒙古栎
6 3 #3’"3%&4*
树枝 5,0167 !8$ 9:#()! ; ’8’ #))(%! !!$ 8!"(’) ; ’’8 ""!(’# :’ $9’(%% ; %! $#)(!$ ! #""()% ; : )#9(8# %#(%8 ; !’:(’’ ’"(!! ; %:(9"
树叶 <-0= %"% :"!(!8 ; $’" :!’($" 9:) $9!(8# ; 9)% :9%(:’ ’8$ $#’(98 ; ’!$ )$$(!$ 99 :"#("9 ; 9% 9"!(8$ ! 99$(#: ; ’ 8#%(!9 !8!("! ; !9’(:)
树皮 50,> !)" $)$($# ; ’%8 "#8( #8 !’" %9’(%8 ; ’!! $%"(#8 ’$ "8%(#’ ; 9) )"$("8 : $#9(:# ; % !#:(%: %9()) ; $%(’9 !$(#9 ; ’"(!:
合计 +.*0? "%: )#$(:" ; ! !": !9"(’8 %#’ 98’(": ; ##" !8$(98 ’%# 9:!(## ; :’9 "%8(’) )8 8#’(## ; )% ’)#($# ! )#8("# ; ’ ’#)(%8 "!(’" ; !)9()%
总计 @AB *.*0? ! "%% !$$(:) ; ’ 9%) "!)($#
表 7 "#$%年不同等级林火中的碳释放量
&’()7 *’+(,- ./0110,- 0- 8022.+.-3 9+’8. 20+. 0- "#$%
火烧等级
CD,- /,0E-
森林火警
C.,-2* =D,- 0?0,B
轻度火灾
<.FG/,0E- =D,-
中度火灾
H-EDABG/,0E- =D,-
重度火灾
@-,D.A2G/,0E- =D,-
合计
+.*0?
林地面积
C.,-2* 0,-0I7B’
’(%! $#(’% ! ’"’(:8 $)% "#%($8 $)# :)"(#$
碳释放量
J0,K.1 -BD22D.1I*
:("’ ; )()% !9!(9) ; ’!)(9% !! 9’%(’$ ; !9 %’!(:% ! ")9 %8)($! ; ’ 9)! 8$:(98 ! "%% !$$(:) ; ’ 9%) "!)($#
单位面积释放量
J0,K.1 -BD22D.1I(*·7BL ’)
!()8 ; ’(!9 !(#! ; ’($) #(#9 ; !!(:! ’()# ; :(’9 ’()" ; :(’)
由表 )可见,!"#$年林火中重度火灾面积占过
火林地总面积的 ""(#’&,共释放碳量约 !(") M !8%
; ’(9) M !8% *,占 !"#$年火灾中总释放量的 ""(9&
左右。!"#$ 年林火中单位面积碳释放量平均为
’()" M !8% ; :(’) M !8% *·7BL ’。其中重度火灾中单
位面积的碳释放量并非最大,反而中度火灾中单位
面积的碳释放量最大。与多年的火点资料比对后发
现,重度火灾虽然过火面积大,但是火烧地区的很大
部分都是在 !"#8—!"#$年反复经历火烧的地区,甚
至在 !"#8—’88)年期间都是经历多次火烧的地区,
这与其地理位置,湿度和温度等条件相关。因此,在
火灾发生前,中度火灾和重度火灾过火的林分情况
不同,也就是说,尽管重度火灾中燃烧效率高,但是
火烧前单位面积内存在的生物量少,导致重度火灾
下单位面积的碳释放量并不特别高。
:;< 火后 =>>的恢复
经计算得到火烧后 !,:,),!8,!’,!$,’8和 ’!年
的落叶松林乔木 NOO,以及火后 !,:,),$,!8,!: 和
’8年的对照林分的乔木 NOO(图 !)。
对照样地的 NOO趋势即代表未发生林火的落
叶松林乔木的生产力的情况。由图 !可见,对照样
地的 NOO值随着未过火时间的增加而增加,之后又
有下降趋势。与之相比火后迹地内的平均 NOO 值
大约低 8(!# *·7BL ’ 0L !,这说明火烧后林地乔木的
生产力有所下降,这可能由于大兴安岭林区的火灾
以地上火为主,火烧后林冠的叶量遭到大量破坏,直
接导致乔木层的生产力下降。但是由图中火烧迹地
图 ! 火后 NOO的恢复动态
CD/3 ! PQ10BD6 .= *7- NOO =.??.FD1/ =.,-2* =D,-
NOO值的走向来看,火后林地乔木的 NOO随着火后
恢复时间的增加而增大,并且与未发生火灾的林地
乔木 NOO之间的差值逐渐减小。如图所示,火后 ’8
年以后,火烧迹地内的 NOO值变化不大;在火后大
约 ’: ; ’9年的时候,火烧迹地内的 NOO值几乎与对
照样地的乔木 NOO相等,并且之后有继续上升的趋
势。这说明林地在火烧 ’8年后,生产力水平基本稳
定;火后 ’: ; ’9年后,乔木生产力将恢复到未发生
火灾的森林的乔木生产力水平,甚至生产力有继续
增加,超过未过火的林地的乔木生产力的趋势。
: 结论与讨论
大兴安岭林区在 !"#$年林火中,过火的林地面
积共 $()# M !8) 7B’,乔木生物量损失约为 9(%8 M !8%
:8!第 !’期 孙 龙等:!"#$年大兴安岭林火碳释放及火后 NOO恢复
! "#$% & ’() *,碳释放量约为 ’#+, & ’() ! -#., & ’()
*,单位面积的碳释放量约为 -#"+ ! %#-" *·/01 -,表
明林火的发生在短时间内促进了森林生态系统碳的
大量释放。由火后 233恢复的研究可知,火后林分
的生产力下降,落叶松林火烧迹地乔木层的平均
233值大约比对照样地乔木层的平均 233低 (#’$ *
·/01 - 41 ’。但是在火后 -% ! -.年的时候,火烧迹地
的乔木层 233几乎与对照样地的乔木层 233相等,
并随着恢复时间的增加有超过对照样地乔木层 233
的趋势。50678等(-((()在加拿大北方森林区应用
过程模型进行火后 233的研究,得出火后 ’" 年内
233随火后时间大致呈线性增加,火后 -(年达到生
产力较为稳定水平,在火后 -( ! %(年时增长速率减
慢,与本研究的结果基本一致。’+$,年林火距今已
-’年,中度过火的火烧迹地的生产力正在恢复并已
经接近了未经过火烧的林分的生产力。
本研究中只研究了乔木层碳的释放量及落叶松
林乔木层的 233恢复情况,而未估算灌草层的碳释
放和生产力。假设灌草的生长恢复速度快,能够几
年之内将灌草火烧所释放的碳重新固定。为此,于
-((,年 ’(月在大兴安岭林区开展了火后不同年份
的迹地内与相邻未过火林地的灌木和草本生物量的
对比研究,通过设置样地并采用全部收获法和含水
率的测定,结果表明大约在火烧 "年后,火烧迹地内
的灌木和草本生物量能够恢复到火烧前的水平,甚
至在火后第 ) ! $年时,火烧迹地恢复的灌草生物量
要高于林火发生前。表明灌草的火后生产力恢复周
期较短。’+$,年林火过后至今已 -’年,在这样的时
间尺度下,仅需研究乔木层的释放量和火后 233的
恢复,可有效了解森林火后恢复的总体动态。
本研究中的 233值及其在火后的变化趋势,代
表研究区域典型林分兴安落叶松林经中度火强干扰
后的总体情况,未探讨不同火烧等级以及林龄对火
后 233恢复的影响,这也是本研究需要进一步解决
的问题。
参 考 文 献
曹慧娟 9 ’++- 9 植物学 9 -版 9 北京:中国林业出版社,"’ 1 ,$9
冯宗炜,王效科,吴 刚 9 ’+++ 9 中国森林生态系统的生物量和生产
力 9 ’版 9 北京:科学出版社,"’ 1 ,(9
胡海清,孙 龙,国庆喜,等 9 -((, 9 大兴安岭 ’+$(—’+++年乔木燃烧
释放碳量研究 9 林业科学,.%(’’):$- 1 $$9
孔繁花,李秀珍,尹海伟 9 -((" 9 大兴安岭北坡林火迹地景观变化 9
南京林业大学学报,-+(-):%% 1 %,9
吕新双 9 -(() 9 黑龙江大兴安岭主要乔木树种火灾碳释放研究 9 东
北林业大学硕士学位论文 9
罗菊春 9 -((- 9 大兴安岭森林火灾对森林生态系统的影响 9 北京林
业大学学报,-.(":)):’(’9
木村允 9 ’+$’ 9 陆地植物群落的生产量测定法 9 ’版 9 北京:科学出
版社,"$ 1 ’(" 9
王效科,庄亚辉,冯宗炜 9 ’++$ 9 森林火灾释放的含碳温室气体量的
估计 9 环境科学进展,)(.):’ 1 ’"9
王绪高,李秀珍,贺红士,等 9 -((" 9 ’+$,年大兴安岭特大火灾后北坡
森林景观生态恢复评价 9 生态学报,-"(’’):%(+$ 1 %’() 9
夏云春 9 -((- 9 森林大火的利与弊 9 中国减灾杂志,%(’+):." 1 .)9
解伏菊,李秀珍,肖笃宁 9 -((, 9 大兴安岭特北坡火烧迹地森林郁闭
度恢复及其影响因子 9 生态学报,-,(%):$,+ 1 $$$ 9
周振宝 9 -(() 9 大兴安岭主要可燃物类型生物量与碳储量的测定 9
东北林业大学硕士学位论文 9
50678 ; <,=/>? @ A,B6C @9 -((( 9 2>* D76047E D78FCG*6H6*E I8JJ8K6?L I87>M*
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(责任编辑 朱乾坤)
.(’ 林 业 科 学 ."卷