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我国人工林森林可燃物特点及管理技术研究进展 被引量：16
1
作者 李炳怡 舒立福 +5 位作者 丁永全 孙文国 吴松 李华 王明玉 赵凤君 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期90-95,共6页
在全球变暖背景下森林火灾发生的危险性持续增加,可燃物是唯一可人为调控的火环境因子。与天然林相比,人工林结构简单,且以富含油脂的纯林为主,同时多为中幼龄林,易发生森林火灾。文中从人工林可燃物特点及其与林火引燃和火行为的角度出... 在全球变暖背景下森林火灾发生的危险性持续增加,可燃物是唯一可人为调控的火环境因子。与天然林相比,人工林结构简单,且以富含油脂的纯林为主,同时多为中幼龄林,易发生森林火灾。文中从人工林可燃物特点及其与林火引燃和火行为的角度出发,综述了人工林可燃物管理技术,对管理中存在的问题进行了分析,建议今后人工林可燃物管理在降低森林易燃性和燃烧性的同时,还须充分考虑管理技术对生态系统和林木生长的影响,优先选择对生态环境友好且促进林木生长的技术和措施。 展开更多
关键词 森林火灾 人工林 可燃物理化性质 易燃性 燃烧性 可燃物管理
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林火对北京平谷区油松林土壤化学性质的影响 被引量：15
2
作者 刘冠宏 李炳怡 +2 位作者 宫大鹏 李伟克 刘晓东 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期29-40,共12页
【目的】以北京平谷区油松林火烧迹地为研究对象,通过在不同火烧强度下养分含量、相关性关系以及主要养分比值的分析,探讨林火对北京平谷区油松林土壤化学性质的影响,以了解火烧后土壤养分资源的重新配置及其空间性差异,对火烧迹地的植... 【目的】以北京平谷区油松林火烧迹地为研究对象,通过在不同火烧强度下养分含量、相关性关系以及主要养分比值的分析,探讨林火对北京平谷区油松林土壤化学性质的影响,以了解火烧后土壤养分资源的重新配置及其空间性差异,对火烧迹地的植被恢复和管理提供参考。【方法】按照过火强度,划分轻度火烧(L)、中度火烧(M)、重度火烧(H)3个强度的林地作为研究样地,选择相邻未过火林地(C)作为对照样地。调查和测定火灾发生后0.5年的0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm的土壤养分含量,采用单因素、双因素方差分析、相关性分析、LSD事后检验,研究不同火烧强度下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效氮(AN)、铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO_3^--N)、全钾(TK)、速效钾(AK)、全磷(TP)、速效磷(AP)含量、碳氮比(C/N)、氮磷比(N/P)的变化。【结果】(1)不同火烧强度在相同土层下,林火对TN影响不显著(P>0.05),对TP影响显著(P<0.05),对其他所有指标影响极显著(P<0.01);不同土层下,林火对TK影响不显著,对其他所有指标影响极显著(P<0.01);各土壤养分在土壤中呈垂直分布特点。(2)火烧使土壤SOC、TN、AN含量呈现明显下降趋势,使TP、AP,TK,AK含量整体呈现增加趋势。(3)轻度过火使土壤NH_4^+-N、NO_3^--N含量下降;中度过火使土壤表层NH_4^+-N含量升高、NO_3^--N含量下降,下层NH_4^+-N含量下降、NO_3^--N含量升高;重度过火使土壤NH_4^+-N含量升高,土壤表层NO_3^--N含量升高,下层NO_3^--N含量下降。(4)主要元素C、N、P三者之间相关性极显著(P<0.01),TK与其他土壤养分相关性较不明显(P>0.05)。(5)C/N比在轻中度过火后少量下降,在重度过火后上升。N/P过火后皆下降,且过火前随土层深度增加,过火后相反,随土层深度降低。【结论】林火对土壤化学性质的影响极其重要,相同强度火烧会对不同土层土壤化学性质影响有区别,不同强� 展开更多
关键词 林火 火强度 油松林 土壤化学性质
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草原火烧严重度燃烧指数的适用性比较分析 被引量：11
3
作者 宫大鹏 李炳怡 刘晓东 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2434-2441,共8页
基于遥感影像的燃烧指数被广泛应用于火烧严重度(fire severity)研究,选取适宜燃烧指数定量评估草原火烧严重度,对草原生态系统植被的恢复与管理具有重要意义。以呼伦贝尔草原火烧迹地为研究区域,基于landsat8 OLI影像分别构建4种燃烧指... 基于遥感影像的燃烧指数被广泛应用于火烧严重度(fire severity)研究,选取适宜燃烧指数定量评估草原火烧严重度,对草原生态系统植被的恢复与管理具有重要意义。以呼伦贝尔草原火烧迹地为研究区域,基于landsat8 OLI影像分别构建4种燃烧指数(NBR、NSTV1、d NBR和Rd NBR)与综合燃烧指数(CBI)的回归模型并进行精度验证,对比分析不同燃烧指数识别草原火烧严重度等级的能力。结果表明:在燃烧指数与CBI构建的回归模型中,d NBR指数的相关性(n=70,R^2=0.856)最高;4种燃烧指数识别火烧严重度的精度存在差异,中度火烧区域(1<CBI≤2)内,NSTV1指数识别精度最高,未过火(CBI=0)、轻度火烧(0<CBI≤1)和重度火烧(2<CBI≤3)区域内,d NBR指数识别精度均表现最好,分别为80%、62.5%和100%;基于不同燃烧指数的草原火烧严重度制图中,d NBR指数的总体精度同样高于其他燃烧指数,为82.1%,Kappa系数高达0.76。综上所述,d NBR指数是草原火烧严重度分析与评价的适宜遥感指数。 展开更多
关键词 草原火 火烧严重度 Landsat8影像 燃烧指数 差分归一化燃烧率
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不同火强度对河北平泉油松林土壤有机碳及土壤养分影响 被引量：11
4
作者 李炳怡 刘冠宏 +1 位作者 李伟克 刘晓东 《生态科学》 CSCD 2018年第4期35-44,共10页
选择河北省平泉县油松林火烧迹地为研究区,按照过火林地燃烧状况,划分轻度火烧(L)、中度火烧(M)、重度火烧(H)3个强度的林地作为研究样地,选择相邻未过火林地(CK)作为对照样地。以0—10 cm,10—20 cm,20—30 cm的顺序采集土壤样品。样... 选择河北省平泉县油松林火烧迹地为研究区,按照过火林地燃烧状况,划分轻度火烧(L)、中度火烧(M)、重度火烧(H)3个强度的林地作为研究样地,选择相邻未过火林地(CK)作为对照样地。以0—10 cm,10—20 cm,20—30 cm的顺序采集土壤样品。样品用于分析不同火烧影响下土壤有机碳(SOC)、土壤养分中铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO_3^--N)、全氮(TN)、全钾(TK)、全磷(TP)、速效氮(AN)、速效钾(AK)、速效磷(AP)含量和土壤pH值变化,以及土壤有机碳和土壤养分其在火烧之后不同土层深度之间的数值波动。结果表明:(1)不同火烧强度对土壤有机碳含量差异影响显著(P<0.05),与未过火林地相比,中度、轻度火烧的土壤有机碳含量降低,重度火烧土壤有机碳含量增加;土壤有机碳含量变化随土层深度增加而降低;(2)不同火烧强度对土壤养分中所有指标的差异性显著(P<0.05),不同土层深度之间的数量变化明显。铵态氮含量在各土层均表现为重度火烧后增加,中、轻度火烧则减少;硝态氮含量受轻度、中度、重度火烧后在各土层整体增加;速效氮含量在0—10 cm土层轻度、中度、重度火烧后增加,在10—20 cm土层中度、重度火烧后减少而轻度火烧后增加,在20—30 cm土层重度和轻度火烧后增加,中度火烧后减少。轻度、中度、重度火烧后的全氮和全磷含量在各土层整体降低。速效磷含量在0—10 cm土层受重度和轻度火烧后增加,10—20 cm、20—30 cm土层重度、中度、轻度火烧后含量皆减少。全钾含量在0—10 cm土层重度、轻度火烧后含量降低,中度火烧后含量增加,10—20 cm土层火烧后含量均会增加,20—30 cm土层火烧后含量均会降低。速效钾含量受重度、中度、轻度火烧后在各土层含量均会减少;(3)不同火烧强度与土壤pH值差异性极显著(P<0.01),火烧后pH值上升。上述结果可为研究林火干扰后土壤有机碳和土壤� 展开更多
关键词 不同火强度 土壤有机碳 土壤养分 火干扰
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火烧对河北平泉油松林土壤微生物量的影响 被引量：10
5
作者 李伟克 刘晓东 +3 位作者 牛树奎 李炳怡 刘冠宏 褚艳琴 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期70-77,共8页
以河北平泉油松林近期(火后半年)火烧迹地为研究对象,根据树干熏黑高度和树木死亡率情况,划分不同火烧强度(轻度、中度、重度),并以邻近未火烧区设置对照样地,采用氯仿熏蒸浸提法测定各研究区土壤微生物量碳、氮(C_(mic)、N_(mic)),分... 以河北平泉油松林近期(火后半年)火烧迹地为研究对象,根据树干熏黑高度和树木死亡率情况,划分不同火烧强度(轻度、中度、重度),并以邻近未火烧区设置对照样地,采用氯仿熏蒸浸提法测定各研究区土壤微生物量碳、氮(C_(mic)、N_(mic)),分析不同强度火烧对其土壤微生物量碳、氮(C_(mic)、N_(mic))的影响。结果表明:不同强度火烧后土壤C_(mic)、N_(mic)含量均呈下降的趋势,不同土层间土壤C_(mic)、N_(mic)含量随土层深度增加而逐渐减小,土壤C_(mic)变化在34~205 mg/kg之间,土壤N_(mic)变化在7~40 mg/kg之间;土壤微生物量碳氮比(C_(mic)/N_(mic))整体处于5~6之间。双因素方差分析表明:火烧强度、土层深度及二者的交互作用对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、铵态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)均有显著影响(P<0.05),对于土壤p H值,仅火烧强度对其影响显著(P<0.05);同时,火烧强度、土层深度及二者的交互作用对土壤C_(mic)和N_(mic)的影响均达到极显著水平(P<0.01)。土壤养分(SOC、TN、NH+4-N和NO-3-N)主要集中在表层(0~10 cm),重度火烧后土壤养分含量显著减少,同时,土壤p H显著升高。相关分析结果表明:土壤有机碳、全氮对土壤C_(mic)、N_(mic)有极显著影响(P<0.01),土壤C_(mic)、N_(mic)含量与土壤有机碳、全氮均呈正相关。主成分分析进一步表明土壤有机碳、全氮是影响土壤C_(mic)、N_(mic)的主要因素。 展开更多
关键词 林火 火烧强度 土壤理化性质 土壤微生物量
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北京门头沟区主要林分类型地表火行为模拟研究 被引量：7
6
作者 李炳怡 刘冠宏 舒立福 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期96-105,共10页
【目的】地表火是最常见的林火类型,直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环。反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度。根据实际林分和立地条件进行火行为模拟,可以揭示林火发生条件,并有效判断... 【目的】地表火是最常见的林火类型,直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环。反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度。根据实际林分和立地条件进行火行为模拟,可以揭示林火发生条件,并有效判断树冠火发生的可能性,为林火的预防和扑救决策工作提供科学依据。【方法】选取北京市门头沟典型林分(刺槐林、油松林、侧柏林)为调查对象,每个林分设置5块样地,共计15块样地。通过野外调查获取可燃物载量(灌木可燃物、草本可燃物、1时滞可燃物、10时滞可燃物、100时滞可燃物)、林分因子(第一活枝下高、第一死枝下高、树高、胸径、郁闭度)和立地因子(海拔、坡度、坡向、坡位)数据,使用BehavePlus6软件,基于气象参数和可燃物参数,模拟不同燃烧条件下不同林分类型的火行为指标,分别为地表火蔓延速度、单位面积发热量、火线强度和火焰长度;使用R语言进行主成分分析,根据贡献率探讨林分因子、立地因子和可燃物因子对火行为的潜在影响。【结果】侧柏林、刺槐林和油松林的可燃物总载量分别为15.35、17.59、15.28 t/hm^(2),其中易燃可燃物载量(即上层枯叶、易燃草本、1时滞可燃物)分别是4.55、4.41、6.18 t/hm^(2),分别占林分总可燃物载量的29.6%、25.1%、40.4%。防火期内门头沟区的平均风速为2.2 m/s(7.9 km/h),地表火蔓延速度油松林>侧柏林>刺槐林,速度分别达11.5、11.1、8.0 m/min。单位面积发热量油松林>侧柏林>刺槐林,分别为23 091、21 155、18 413 kJ/m;火强度油松林>侧柏林>刺槐林,分别为4 426、3 882、2 468kW/m;油松林火焰高度变化范围分别是0.89~3.40 m、1.34~2.91 m、1.78~3.88 m,同等条件下火焰高度油松林>侧柏林>刺槐林;8级大风天气下(风速17.9 m/s,64.4 km/h),地表火行为的模拟结果会略有改变,侧柏林的火蔓延速度更快、火强度 展开更多
关键词 可燃物载量 细小可燃物 地表火行为 火强度 Rothermel地表火蔓延模型
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河北平泉油松林火烧迹地土壤氮变化特征 被引量：1
7
作者 李炳怡 刘冠宏 +5 位作者 顾泽 李伟克 田野 王博 刘晓东 舒立福 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-10,共10页
【目的】分析河北省平泉县火烧迹地油松天然次生林的土壤氮在火后不同年份的变化特征,结合林分因子、立地因子和可燃物因子,研究土壤氮变化的影响因素,为火烧迹地养分循环研究及恢复提供科学依据。【方法】选取河北平泉县柳溪镇油松林... 【目的】分析河北省平泉县火烧迹地油松天然次生林的土壤氮在火后不同年份的变化特征,结合林分因子、立地因子和可燃物因子,研究土壤氮变化的影响因素,为火烧迹地养分循环研究及恢复提供科学依据。【方法】选取河北平泉县柳溪镇油松林火烧迹地为研究对象,分别于2015年(火后当年)、2016年(火后1年)、2021年(火后6年)采集土壤样品,测定土壤全氮(TN)、碱解氮(AN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量,比较和分析上述4种氮含量在不同火强度(轻度火烧、中度火烧、重度火烧、对照样地)、不同土层深度(0~10 cm和10~20 cm)在不同年份(2015、2016、2021年)的变化趋势。使用相关性分析和冗余分析探究林分因子(树高、胸径、郁闭度)、立地因子(坡度、坡向)和可燃物因子(1、10、100时滞可燃物载量、1、10、100时滞可燃物含水率)对土壤氮元素的影响。【结果】(1)整体而言,火强度、土层深度、年份对4种土壤氮含量具有显著影响(P<0.05),火强度和土层深度对2015年的4种土壤氮含量存在交互作用(P<0.05),火强度和年份对4种土壤氮含量存在交互作用(P<0.05),火强度、土层深度和年份对土壤氮含量不具有三因素交互影响(P>0.05);(2)火后1年(2016)土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量回升,以重度火烧样地最为明显,增幅分别为464.67%、397.97%、185.63%,碱解氮含量降低,中度样地降幅为52.48%。火后6年(2021)土壤全氮、铵态氮、碱解氮含量在中度样地回升明显,增幅分别为368.78%、209.00%、427.51%,硝态氮含量在中、低强度下降,降幅为14.31%、14.34%;(3)RDA结果表明,可燃物含水率对土壤氮含量的变化贡献最多解释度:1时滞可燃物含水率影响碱解氮含量,并与其成正比关系;100时滞可燃物含水率影响硝态氮含量,并与其呈正比关系。林分因子和立地因子对土壤氮含量变化解释度较小,主要是间接作用� 展开更多
关键词 土壤养分配置 土壤氮元素 火烧迹地恢复 油松林
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火干扰对油松林土壤细菌群落的影响
8
作者 李炳怡 刘冠宏 +2 位作者 顾泽 刘晓东 舒立福 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1355-1364,共10页
以河北省平泉市油松天然次生林火烧迹地的土壤细菌群落为对象,利用高通量测序技术(16S rRNA)测定不同火强度样地土壤样品的OTU,并在不同分类水平进行注释,分析细菌优势群体在对照样地、轻度火烧样地、中度火烧样地、重度火烧样地的数量... 以河北省平泉市油松天然次生林火烧迹地的土壤细菌群落为对象,利用高通量测序技术(16S rRNA)测定不同火强度样地土壤样品的OTU,并在不同分类水平进行注释,分析细菌优势群体在对照样地、轻度火烧样地、中度火烧样地、重度火烧样地的数量变化特征,并综合土壤理化性质(有机碳、铵态氮、硝态氮、速效磷、含水率、pH)、土壤酶活性(脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶、脱氢酶),分析火干扰后土壤微环境变化和土壤细菌群落的关系。结果表明:不同火强度改变细菌群落构成,门水平上以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)为优势群体。属水平上以Candidatus_Udaeobacter(疣微菌门、Chthoniobacterales目)、慢生根瘤菌(Bradyrhizobium,变形菌门、根瘤菌目)、RB41(酸杆菌门、Pyrinomonadales目)、uncultured_Acidobacteria_bacterium(酸杆菌门、嗜邻聚杆菌目)、分枝杆菌(Mycobacterium,放线菌门、Corynebacteriales目)为优势群体。火干扰对细菌群落分布具有显著影响,不同火强度分组之间的差异显著(P<0.05)。Alpha多样性指标中,Chao1在中度火烧样地最高,Observed_species在轻度火烧样地最高,PD_whole_tree和香农指数在轻度、中度和重度火烧样地普遍高于对照样地。中度火烧有助于维持群落较高多样性,重度火烧则增加群落异质性导致生境破碎化,在多年后仍具有影响;脲酶和脱氢酶活性对不同火强度样地细菌群落组成具有最大解释度,脲酶活性与Candidatus_Udaeobacter、uncultured_Acidobacteria_Bacteria、RB41高度正相关,脱氢酶活性与Candidatus_Solibacter、苔藓杆菌、慢生根瘤菌和uncultured_Acidobacteria_Bacteria高度正相关。 展开更多
关键词 火干扰 高通量测序 土壤细菌 土壤理化性质 土壤酶活性
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