【目的】利用Landsat TM影像,采用遥感指数构建决策树分类模型,提出一种识别火烧迹地面积与林火烈度分析的新方法,并结合坡度、坡向、海拔等地形因子对过火区域火烈度的空间分布进行科学系统的分析研究,为大兴安岭地区森林防火和林火管理提供一定的理论依据和数据支持。【方法】以大兴安岭地区呼中林区为研究区,以2010年9月火后TM影像以及2007年9月火前TM影像为基础数据,以DEM影像、林相图为辅助数据,利用NDVI、NDSWIR、MNDWI和dNBR等遥感指数构建决策树分类模型,对呼中林区2010年10场火

森林火灾是影响陆地生态系统、大气环境以及全球变化的重要因素之一。传统的森林火灾信息统计数据存在收集困难、难以空间化等方面的不足,而遥感技术的发展为火灾研究提供了一种新的技术手段。本文旨在对现有基于遥感的火烧迹地相关研究进行总结,从数据开发以及数据应用2个方面梳理现有研究成果,并对未来的研究提出展望,为森林火灾相关研究提供依据。在参阅近年来国内外相关文献的基础上,本文从2个方面对火烧迹地相关研究进行系统总结:1)现有火烧迹地数据产品集及其开发算法:从产品名称、遥感数据源、覆盖范围、时序范围、空间分辨率、时间分辨率等方面,对11种火烧迹地数据产品集进行介绍;随后,对不同数据产品的开发算法进行比较,包括基于热学异常的提取算法、基于光谱特征变化的提取算法以及两者相结合的提取算法;最后,对现有火烧迹地数据产品的精度特征进行总结。2)火烧迹地数据产品应用:对火烧迹地数据在火灾风险评估、大气污染物排放、全球植被动力学模型、火灾后生态系统监测4个方面的应用进行介绍。现有的火烧迹地数据产品还存在一定的不足,这些不足限制了其应用领域的扩展。未来的火烧迹地数据产品改进可以从以下3个方面展开:1)构建长时间序列火烧迹地数据产品集。2)开发高精度的火烧迹地数据产品集,充分考虑火灾发生时以及火灾发生前后的各种异常特性,真实反映火灾发生所带来的地表特征变化,才能建立更加精确、稳定的提取算法,提高火烧迹地数据产品精度。3)建立多样化的火烧迹地数据产品集,改良现有火烧迹地数据产品,增加新的监测内容,如火烧能量、火焰温度以及火灾规模等,这将进一步扩大火烧迹地数据产品的应用范围。

[目的]探讨森林火烧迹地皆伐后不同更新方式对土壤呼吸的影响,探明影响该区域土壤呼吸的主要因素,为科学评价不同更新方式对冻土区森林火烧迹地土壤碳通量的影响提供理论依据。[方法]以位于寒温带冻土区2003年发生火灾的内蒙古金河-根河森林为研究对象,设置天然乔木更新样地(NR)、人工乔木更新样地(AR)、人工促进乔木更新样地(AFR)和无乔木更新样地(NU)4种更新方式样地。于2017年和2018年植物生长季,使用LI-8100土壤呼吸测定系统对不同更新样地的土壤呼吸速率进行测定,同时测定10 cm深处的土壤温度(T_(10))和0～10cm土层的土壤湿度(W_(10)),分析土壤呼吸速率与T_(10)和W_(10)的关系。[结果]随着生长季时间的推移,不同更新样地土壤呼吸速率、T_(10)总体上均呈先增大后降低的趋势。2018年不同更新样地乔木数量由多到少表现为NR>AR>AFR>NU。2017年不同更新样地土壤呼吸速率由快到慢表现为NR>AR> NU>AFR,2018年表现为NR>NU>AR>AFR。2017年不同更新样地T_(10)由高到低表现为AFR>NR>AR>NU,2018年表现为AFR>NR>NU>AR。2017年不同更新样地W_(10)由大到小表现为NR>AR>AFR>NU,2018年表现为NR>AR>NU>AFR。土壤呼吸速率与T_(10)的相关性较高,达极显著水平(P0.05)。[结论]NR样地土壤呼吸速率和乔木数量均大于其他3种类型,为火烧木皆伐迹地最好的更新方式。土壤温度对土壤呼吸速率影响较大,土壤湿度对土壤呼吸速率影响较小。

【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（P0.05);(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。【结论】火后6年内土壤氮含量的变化先降低再回升，这是火强度、土壤和年份共同作用的结果。火烧初期（火后当年、1年），火强度对土壤氮含量的影响起主导作用，但是随着年限增加（6年），火强度对土壤氮含量的直接影响降低，火强度与土壤的介导作用，通过土壤含水率、温度、pH等指标继续影响土壤氮含量的变化。火烧迹地植物的更新与发育同样受到介导作用影响，不同生长阶段的养分利用策略差异，以及植被凋落物的累积也是土壤氮含量在火后1年和6年发生明显变化的重要原因。

火烧是天然樟子松林自然更新的主要驱动因子之一。该研究以火烧后12年的樟子松林为研究对象,研究了樟子松大树、幼树(苗)和侵入阔叶树的空间分布格局以及它们之间相互作用的关系,探讨了火烧对天然樟子松林更新演替的影响。结果表明,地表火干扰后,1 hm2的天然林分中保留的樟子松大树的空间格局在较小(0~625 cm)和较大(1150~5000 cm)的尺度上呈现均匀分布状态,在中尺度上趋向于随机分布(750~1125 cm),从而在林分中均匀地形成了许多林隙,侵入的阔叶树和大量的樟子松幼树(苗)在这些林隙内以群聚的状态出现。但随着火烧后林分的逐渐恢复,原有樟子松大树与阔叶树和樟子松幼树(苗)间的关系均呈...

【目的】林木空间分布格局对于评估森林是否需要经营至关重要，判断林木处于哪种分布状态（聚集分布、随机分布或者均匀分布）是制定合理的森林经营方案的前提。中重度林火会直接导致林木大量死亡，进而改变林分直径分布特征及林木空间分布格局。本文主要研究了达尔滨湖国家森林公园林火发生一年后，不同火烧烈度下兴安落叶松林的林分状态。【方法】通过比较林分直径分布、不同类别树木空间格局及其关联性，分析林火对林木空间格局的影响。【结果】火烧烈度高的区域，小径级林木存活数量少，小死树的聚集半径相对小。与未过火样地相比，发生火烧的区域，中活树均出现中等尺度的聚集。中度火烧样地内的中树和小树存在关联性，中死树与周围的小死树在4～8 m范围内呈正相关，中活树与周围的小死树在8～20 m范围内呈负相关。【结论】火烧烈度会影响树木的空间格局以及不同大小不同存活状态树木之间的关联性。针对不同火烧烈度下林木的聚集尺度选择适合的抚育措施对火后森林恢复具有重要意义。本研究可为兴安落叶松林的火后恢复提供科学依据。

【目的】探究青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地植被恢复与重建过程中的灌木群落特征动态，阐明火烧迹地灌木群落多样性格局和维持机制的生态过程，为在火烧迹地恢复与重建过程中对植被进行合理干预、尽快恢复生态效益提供合理依据。【方法】以空间代时间方法，分析恢复5年和15年火烧迹地灌木群落和未过火林地林下灌木层物种组成特征、α物种多样性和β物种多样性。【结果】在5年、15年火烧迹地灌木群落与未过火林地林下灌木层之间，植物种类组成存在差异，5年火烧迹地共调查到11科17属24种，15年火烧迹地共调查到8科10属17种，未过火林地共调查到12科19属35种。5年、15年火烧迹地和未过火林地的物种丰富度指数与Pielou均匀度指数，以及5年火烧迹地的物种丰富度指数与Simpson指数、物种丰富度指数与Shannon-Wiener指数的相关性均不强（P<0.1或P>0.1），其他指数间的相关性均较强（P<0.001或P<0.01）。物种丰富度指数为5年火烧迹地>15年火烧迹地>未过火林地，Shannon-Wiener指数和Simpson指数均为15年火烧迹地>未过火林地>5年火烧迹地，Pielou均匀度指数为15年火烧迹地>未过火林地>5年火烧迹地。5年、15年火烧迹地灌木群落的物种组成最相似，未过火林地林下灌木层物种组成和15年火烧迹地灌木群落的相似度大于5年火烧迹地。【结论】青藏高原东北边缘云杉-冷杉林经重度林火干扰后，在不同恢复时间梯度上的物种组成存在差异。火后短时间内局部生境范围内物种丰富度增加，火烧迹地的物种多样性和优势度较低，物种分布不均匀。随着演替进行，物种丰富度减小，物种多样性和优势度上升，物种分布较均匀。随着火烧迹地演替正常进行，火烧迹地与未过火林地物种组成相似度增加，火烧迹地灌木群落朝着正向演替。

【目的】从树种组成、密度、生长性状(基径、株高、冠径)、空间分布格局4个方面探讨辽河源自然保护区油松人工林火烧迹地林木更新特征,为火烧迹地植被恢复和森林科学经营管理提供参考。【方法】以保护区内火烧迹地油松林为研究对象,根据重度火烧下不同更新方式(天然更新和人工促进天然更新)、天然更新下不同火烧强度(重度火烧、中度火烧、轻度火烧)和对照(未过火)分别设置3块20 m×20 m样地,重度火烧下天然更新样地和天然更新下重度火烧样地为相同样地,共15块样地,调查林木更新出现的种类和数量,测量林木更新的基径、株高、冠径,进行每木检尺并记录样地的地理坐标和立地因子等信息。利用单因素方差分析方法分析林木更新密度、生长性状的差异,利用方差/均值法分析林木更新的空间分布格局。【结果】(1)油松林火烧迹地林木更新树种主要是蒙古栎和山杨,分别占所有林木更新的38.1%和42.3%,此外还包括油松、裂叶榆、大果榆、榆树、色木槭等。重度火烧下不同更新方式之间所有林木更新的密度存在显著性差异(P 0.05)。(2)重度火烧下不同更新方式之间所有林木更新的生长性状特征无显著性差异(P> 0.05),天然更新下不同火烧强度之间所有林木更新的生长性状特征存在极显著性差异(P <0.01)。(3)油松林火烧迹地林木更新的空间分布格局受到种子来源、种间竞争和火灾后生长空间的影响,适宜的微生境、动物携带种子扩散等因素会促进更新小规模聚集。【结论】火烧后4年的油松林火烧迹地更新树种主要是蒙古栎、山杨,中、低强度地表火可以促进林分天然更新,采取抢救性采伐等管理措施人工促进天然更新,可以加速火烧迹地植被恢复。

[目的]揭示青藏高原东北边缘迭山北坡云冷杉林火烧迹地灌木树种种间关联性。[方法]在调查数据的基础上，基于2×2列联表采用方差比率法（VR）、χ~2检验、联结系数（AC）和Jaccard相似系数（PC）4种方法，研究火烧迹地灌木群落17种灌木的种间关联性。[结果]总体联结性VR值等于0.93；χ~2检验显示有9个种对达到极显著正联结，2个种对达到显著联结，125个种对呈不显著联结；联结系数AC值在[0.6,1]的种对共有27对、在[0.2,0.6）的种对共有9对、在[-0.2,0.2）的种对共有40对，在[-0.6，-0.2）的种对共有13对，在[-1，-0.6）的种对共有47对；Jaccard相似系数PC值在[0.57,1]的种对共有17对、在[0.29,0.57）的种对共有12对、在[0,0.29）的种对共有107对，各研究方法得到的结果基本相似，但各检验方法存在一定的差异，结果显示各种对间的关联性不强，达到显著和极显著的种对很少，群落物种间总体联结性呈不显著负联结趋势。[结论]火烧迹地灌木树种种间的关联性不强，群落稳定性不高，灌木树种种间联结性主要受植物生物学特性、生态适应性和人为活动、土壤、气候、竞争以及化感作用等方面影响。

【目的】研究森林火灾后兴安落叶松林土壤有机碳储量的分布规律,为林火干扰后寒温带森林生态系统土壤碳库的研究提供参考。【方法】以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林不同年份(2003年和2007年)火烧迹地为研究区,划分不同火烧程度(轻度和重度),于2010-07进行土壤调查取样,分析不同火烧年份和不同火烧程度对0~40cm土层土壤碳储量的影响。【结果】1)与未过火区相比,轻度火灾后冻土区0~30cm土层土壤碳储量均存在不同程度的损失,而30~40cm土层土壤碳储量有不同程度的积累;而重度火灾后冻土区0~40cm土层土壤碳储量均存在不同程度损失。2)在0~10cm土层中,不同程度火烧迹地土壤碳储量的分布没有...

定量评估林火燃烧程度、坡度、植被类型等对火烧后植被动态恢复的影响,对及时掌握火烧迹地的变化及更新演替规律和提升森林资源可持续经营管理水平具有重要价值。本文以2006年云南省安宁市3·29和2012年云南省易门县3·18森林火烧迹地为研究对象,利用Landsat-5/TM、Landsat-7/ETM+和Landsat-8/OLI时间序列影像,基于Google Earth Engine云计算平台实现影像收集与指数计算。首先,利用归一化燃烧率和差分归一化燃烧率提取火烧迹地,并进行燃烧程度分级。其次,利用燃烧恢复率,探究火烧迹地的恢复率动态变化规律,并利用因子探测法分析燃烧程度、坡度和植被类型对燃烧恢复率的独立解释力。结果表明:(1)对安宁3·29和易门3·18火烧迹地,从燃烧恢复率指标看,燃烧程度为低和中低的火烧迹地,在火灾发生6～7年后火烧迹地恢复率达100%以上,而中高和高燃烧程度的火烧迹地恢复率达100%以上则需要7～9年。(2)在燃烧恢复率的独立解释因子中,灾后植被类型的独立解释力最高,也即灾后植被类型对火烧迹地的恢复率影响最大,燃烧程度次之,坡度最低。本文结果将为火烧迹地恢复状况评估提供参考,也有助于了解滇中乃至中国西南地区复杂地形下森林火灾发生后的植被动态恢复过程。

为了探讨火烧迹地植被恢复中植物多样性和生物量及二者关系，采用时空互代法，以大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限落叶松人工林为研究对象，以天然白桦林作为对照样地，对乔木层、灌木层、草本层和群落物种多样性指数及生物量进行了研究。结果表明：１）植被恢复过程中，草本层丰富度指数（Ｍａｒｇａｌｅｆ指数）、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数和均匀度指数（Ｐｉｅｌｏｕ指数）高于乔木层和灌木层，群落物种多样性呈波动式变化，恢复２１年群落Ｍａｒｇａｌｅｆ指数和Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数最高，恢复１３年群落Ｐｉｅｌｏｕ指数最高。植被恢复过程中群落多样性指数均高于天然白桦林。２）植被恢复过程中群落生物量为１０．８０．．．

鄱阳湖湿地属于我国生态功能区划重要区,兼有洪水调蓄和生物多样性保护的生态服务功能。该区域建有9个国家和省级自然保护区。近年来,全球变暖引发的区域性干旱气象灾害频发,造成鄱阳湖区水体和湿地水位下降、甚至干涸,大量薹草滋生,时有湖区烧荒现象,严重威胁到鄱阳湖湿地自然保护区安全及区域生态环境。2012年初,针对新出现的多起烧荒事件,研究结合遥感快速监测、植物地面调查和GIS缓冲区分析等方法,及时掌握第一手的烧荒区域面积、分布和地面火烧区域与非火烧区域植被生长状况,并经对比和分析获得一些初步认识:①此次春季烧荒区域总斑块95个,烧荒总面积10 278.619 6 hm2,烧荒面积最大的斑块面积1 29...

[目的 ]分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段植物群落物种组成和多样性变化规律，为火烧迹地植物群落的科学管理提供依据。[方法 ]采用空间代替时间方法，在迭山北坡，选取4个不同演替阶段的植物群落，即火后演替5年（5 a）、火后演替15年（15 a）、火后演替23年（23 a）和森林顶级群落（Climax）作为一个演替序列，采用样方法调查植物群落的物种组成，计算物种重要值、多样性指数和群落相似系数等指标，以揭示火烧迹地植物群落演替的数量特征。[结果 ]1）随着火烧迹地植物群落演替时间的推移，群落物种丰富度下降，个体数量逐渐减少，其中5 a群落物种丰富度最大，个体数最多（4 008±298株·（400 m~2）~(-1)),Climax的物种丰富度最小，个体数量也最少(1 759±90株·（400 m~2）~(-1)）；草本层5a群落、灌木层和乔木层Climax群落的Margalef指数和Shannon-Wiener指数最大。2）依据重要值，5 a、15 a、23 a和Climax 4个不同演替阶段的群落可命名为扁刺蔷薇+箭竹+密生薹草、唐古特忍冬+黑水柳+密生薹草、青海云杉-红桦+扁刺蔷薇+密生薹草群落和云杉-巴山冷杉+唐古特忍冬+密生薹草群落。3）不同演替阶段草本植物群落异质性指数5 a (0.07)

【目的】林褥层是主要的森林地被可燃物,是林火干扰北方森林生态系统进程的物质基础。养分循环和能量流动属于森林火烧迹地生态恢复的核心内容,探寻火烧迹地林褥层碳、氮化学计量特征与时间、空间因子间的关系,能够为研究火干扰对森林生态系统碳氮循环的影响提供理论依据。【方法】以不同过火年份兴安落叶松火烧迹地和未过火兴安落叶松林样地的林褥层(未分解凋落物层、半分解凋落物层)作为研究对象,测定样品全碳、全氮、铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳含量。采用单因素方差分析(ANOVA)比较林褥层碳、氮化学计量特征在不同恢复时长、不同空间特征上的显著差异性;用皮尔森相关性表明林褥层碳含量、氮含量和碳氮比与各因子之间的相关程度;用因子分析法综合分析不同因子对林褥层碳氮化学计量比的影响程度。【结果】随恢复时长增加,未分解层碳、氮含量和C/N呈先升高再降低的趋势,半分解层与之相反。随着海拔升高,未分解层碳含量和C/N、半分解层碳含量呈现上升趋势,半分解层C/N呈先降低再升高的趋势。未分解层碳含量和C/N平坡显著高于缓坡(P 0.05)。半分解层碳含量和氮含量缓坡略高于平坡,C/N平坡略高于缓坡。环境因子对未分解层碳氮比影响大小顺序为经度>纬度>铵态氮含量>氮含量>碳含量>坡度>坡向> pH,对半分解层碳氮比影响大小顺序为经度>碳含量>坡向>海拔>氮含量> pH>硝态氮含量。【结论】恢复时长和空间因子均是兴安落叶松火烧迹地林褥层碳含量、氮含量和碳氮化学计量比的影响因子。部分空间因子如坡度、坡向对兴安落叶松火烧迹地林褥层碳含量、氮含量和碳氮化学计量比具有显著影响。时间因子和空间因子可通过改变兴安落叶松火烧迹地林褥层的分解速率进而对其所在的火顶极森林生态系统的碳、氮循环过程产生一定影响。