【目的】利用卫星遥感技术研究火后植被恢复过程及影响因子,分析不同火烧强度、不同植被类型的火后归一化植被指数(NDVI)变化特征,研究大兴安岭东南部火后不同植被恢复过程,为在长时间尺度上进行北方林火后植被恢复过程研究与监测提供参考。【方法】基于火烧前后一系列的MODIS数据,利用NDVI和地面调查数据,以2006年大兴安岭松岭特大森林火灾为例,研究不同植被类型在不同强度火烧后的植被恢复过程。根据火烧前后NDVI变化提取过火区;结合地面调查,利用监督分类方法划分火烧强度等级;根据火烧强度分级图和土地覆盖类型图,建立属性数据库,生成火烧强度等级-植被类型图。以2003—2005年同期NDVI最大值为...

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1.97×106~2.47×106t;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0.96×106~1.19×106t,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...

火干扰作为森林生态系统的重要干扰因子，对植被更新与演替有重要影响。本文以火后大兴安岭多年冻土区林下植被为研究对象，采用野外调查法，分析兴安落叶松林下植被群落物种组成、地上生物量、物种多样性和覆盖度在不同火烧强度后的变化特征。结果表明：（1）火后14年轻度火烧区林下植被地上生物量最大；灌木地上生物量轻度火烧（235.65±30.52 g·m~(-2)）>重度火烧（206.32±63.02 g·m~(-2)）>未火烧（139.33±40.76 g·m~(-2)）；草本地上生物量轻度火烧（42.77±5.31 g·m~(-2)）>未火烧（23.74±4.07 g·m~(-2)）>重度火烧（8.07±1.84 g·m~(-2)）。（2）林火改变林下物种多样性指数：灌木层物种多样性指数在轻度火烧区最高，与重度火烧区呈显著差异（P<0.05）；草本层物种多样性指数在重度火烧区最低。（3）灌木和草本覆盖度变化特征相反：灌木覆盖度重度火烧（84.20%±4.00%）>轻度火烧（69.20%±7.17%）>未火烧（67.67%±5.90%）；草本覆盖度未火烧（43.50%±7.37%）>轻度火烧（38.13%±5.58%）>重度火烧（5.73%±2.01%）。总体来看，轻度火烧一定程度促进植物生长；重度火烧破坏严重，从维护物种多样性角度考虑应避免重度火灾发生。

大兴安岭火灾迹地的植被与温度场高素华，叶一舫（中国气象科学研究院农业气象研究中心北京１０００８１）关键词ＮＯＡＡ卫星，绿度值，温度场１９８７年５月大兴安岭发生了一起特大火灾。火场总面积约１２０万公顷，是建国以来最严重的一次火灾。作者于１９９１年９月到...

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．．．

利用大兴安岭南瓮河保护区典型林型的样方调查资料,并采用灰色关联度分析,对不同强度林火干扰下草类--白桦林和草类--落叶松林林下植被的物种多样性、生物量和土壤因子的关联性进行研究。结果表明:1)所有调查样地林下植被的物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数等物种多样性指数随着火烧强度增加而降低,表现出未火烧>中度火烧>重度火烧的趋势,而物种多样性指数年变化量均有明显的增加,其中林火干扰的林下植被物种多样性的增加明显高于未受林火干扰的林下植被物种多样性。2)随着火烧强度的增加,林下植被生物量总量降低;而林下植被生物量总量年增加变化量呈上升趋势,增加的程度随着火烧强度的增强而增大,与火烧强...

通过遥感数据获取的归一化植被指数(NDVI)能够较好地反映植被的生长状况,并且为区域尺度、长时间序列的植被监测提供可能。本研究采用黑龙江大兴安岭地区2000—2009年MODIS/NDVI月值数据,分析和监测该地区年际NDVI变化,并利用趋势分析、假设检验、相关分析等方法研究了多种影响因子对该地区NDVI变化的影响。结果表明:研究区10年间年平均NDVI在0.455 4~0.509 3之间变化,平均值为0.477 3,年际间变化呈现出无规律的波动,没有显著的变化趋势;分析了森林火灾、温度和降水对NDVI的影响,一般森林火灾对过火区域NDVI的变化没有显著影响,重大森林火灾和过火面积小于1万hm...

雷击火是中国大兴安岭地区重要火源。根据1990—2006年研究区内10个气象站日观测数据包括最高气温、最小湿度、24 h降水、平均风速等指标计算每日FW I系统各指标,分析雷击火的发生与火险指数的关系。根据各气象站与研究区质心的距离确定各气象站的权重,计算研究区火险指数平均值。1990—2006年大兴安岭林区共发生森林火灾591起,其中雷击火359起,占60.7%。70%的雷击火分布在121°~125°E,51°~53°N,平均每起雷击火过火面积为797.37 hm2,森林受害面积为581.67 hm2。71.9%、2.5%和17.3%的雷击火分别发生在落叶针叶林、落叶阔叶林和草地。雷击火发生...

根据2007—2009年大兴安岭林区闪电和林火监测结果进行分析,研究火灾发生时的火险状况和雷击火灾案例,提高对这一区域雷击火的认识。根据研究区内11个气象站定时观测数据,采用加拿大林火天气指数系统计算各站点每日火险指数,分析研究时段内火灾发生与火险和闪电分布的关系。结果表明:2007—2009年共发生野火195起,其中林火148起,主要发生在4,5和8月份。雷击天气主要出现在5—9月份,其中6,7和8月份闪电最多。闪电分布密度较高的区域主要在研究区东北部,大部分闪电活动伴随着降水,但在比较干旱的年份,容易出现干雷暴天气,易引发雷击火。根据林火及火灾发生前24h的闪电分布分析,雷击火占总火灾的5...

该文应用LANDIS模拟大兴安岭图强林业局森林景观1987年特大火灾后,在不同的火干扰条件(不模拟火、火烧轮回期为150年和325年)和不同人工更新方式(完全自然更新、种植落叶松和种植樟子松),3×3种(共9种)模拟方案下300年的动态变化.研究结果表明:火烧轮回期为150年条件下的火烧明显比火烧轮回期为325年方案下的火烧频繁,总的过火面积也多,但前者以轻度火为主,后者以重度火为主.而人工更新下(无论是种植落叶松还是种植樟子松)过火面积要高于自然更新下的过火面积.造林树种的不同对火也有较大的影响,种植樟子松方案下的过火面积相对较大.不同火干扰条件不仅会影响森林主要物种组成面积,而且还会造成其...

【目的】为优化林分空间结构,提高现有林分质量,加速森林生态系统恢复,加速大兴安岭地区森林群落向顶级群落演替,确定天然次生林林下补植树种和补植位置,为大兴安岭地区的森林经营提供理论支持和方法。【方法】本文以大兴安岭地区白桦纯林、落叶松白桦混交及针叶混交3种典型的林分类型为例,在次生林原有天然更新的基础上,利用Voronoi图进行空间单元确定和Voronoi结点边缘校正,并使用反距离插值使林木空间结构参数可视化,预测林分中未含林木区域的空间结构信息,将其作为补植依据,使用熵权法确定各空间结构参数权重,将各空间结构参数插值后图像进行加权叠加,以林分非空间结构为约束条件,优化林分空间结构为目标,探讨次生林林下补植树种和位置。【结果】(1)选取兴安落叶松为补植树种,各林型幼树补植数量分别为660、1 970、315。(2)补植后白桦纯林样地中白桦幼树幼苗混交度增加为0.52,其他树种幼树幼苗混交度增加为0.51;落叶松白桦混交林中白桦幼树幼苗混交度增加为0.84,其他树种幼树幼苗混交度增加为0.70;针叶混交林中白桦幼树幼苗增加为0.78,其他树种幼树幼苗混交度增加为0.50。(3)补植后各林型样地林下幼树幼苗Voronoi图多边形边数标准差分别为1.31、1.41、1.36,均处于随机分布状态。白桦纯林、落叶松白桦混交林及针叶混交林中落叶松幼树幼苗Voronoi图多边形边数标准差分别为1.27、1.40、1.37,均呈随机分布。【结论】采伐和补植是两种相反的空间优化方式,将林木空间结构参数进行反距离插值,可以预测林分中无林木区域的空间结构参数值,插值后的图像像元大小可以设定为补植幼树所需要的林地面积大小,依据林分空间结构的优化目标和补植数量的调控目标,提取样地未含林木区域空间参数值,进而确定补植的树种和位置。

【目的】针对内蒙古大兴安岭林区中火烧、采伐干扰后退化森林生态系统恢复演替进程,研究其林分生物量特征,确定林分、地形和气候因子对林分生物量的影响,建立林分生物量通用模型,进行森林碳汇功能研究。【方法】利用野外实测的胸径和树高推算生物量。采用方差分析确定林分、地形和气候因子以及恢复时间、干扰类型等对林分生物量有无影响,使用一般线性模型建立林分生物量的多元线性模型,比较退化森林生态系统在不同生境下林分生物量特征。【结果】(1)不同恢复阶段的林分生物量差异明显,森林各器官的生物量分配有所不同,生物量最大比重多出现在4～8 cm、14 cm和18～26 cm径阶。(2)方差分析结果表明,恢复时间、干扰类型、林分优势树种、海拔对林分生物量恢复有显著性影响,而气候因子或气候因子的2个主成分对林分生物量的影响都不显著,2个林分生物量模型的确定系数在0.85以上,可以用来预测退化森林生态系统中的森林生物量。【结论】不同恢复阶段森林生物量有较大差异,森林乔木各器官生物量分配、径阶分配受到干扰类型和恢复时间影响。林分生物量与时间和海拔成正比,干扰方式与林型会影响林分生物量,研究结果可为大兴安岭林区森林生物量预测以及森林碳库研究提供借鉴。

【目的】分析1980—2021年大兴安岭雷击火发生历史，了解该地区雷击火的时空分布规律以及42年间的动态变化，为雷击火防控提供科学依据。【方法】基于1980—2021年大兴安岭雷击火统计资料、研究区行政区划、DEM数字高程模型，计算得到研究区的海拔、坡向和坡度分布图及对应面积，结合研究区划图，分析雷击火的空间分布特征与动态变化趋势。【结果】1）在1980—2021年间，大兴安岭地区共发生雷击火1 651起，过火总面积473 088.8 hm~2。89.4%的雷击火过火面积在100 hm~2以内。2000—2021年雷击火数量约为1980—1999年的3.5倍。95.9%的雷击火发生在5—8月，52%的雷击火发生在13:00—17:00，雷击火数量在6月15日春季防火期结束的几天内迅速增加。经度上，雷击火集中在121.2°E和122.5°E 2个中心附近；纬度上，80%的雷击火集中于51°N—53.5°N之间。不同行政区划的雷击火密度和雷击火面积比差异显著，总体上黑龙江全面高于内蒙古。雷击火集中于坡度4°～12°，占总数48.9%；坡度大于4°时，雷击火数量出现随坡度升高而减少的趋势。海拔范围600～800 m内的雷击火最多，占总数33.2%；只有1.3%的雷击火发生在海拔1 200 m以上地区。西南坡雷击火最多，为219起（13.9%）；西北坡雷击火最少，为177起（11.2%）。2）有关因子与雷击火数量的Pearson相关分析表明，雷击火数量与经度（R=–0.155,P≤0.001）、坡度（R=–0.523,P≤0.001）存在极显著负相关，与对应海拔面积（R=0.336,P≤0.001）、林业局面积（R=0.559,P≤0.001）存在极显著正相关，与对应坡度面积（R=0.734,P≤0.05）存在显著正相关，与纬度、海拔、对应坡向面积不存在显著相关。3）雷击火活跃日数在1980—1985年最少（35±16.1）天，1986—1997年开始上升（77.3±58.5）天，1998—2011年达到高峰（112.1±47.9）天，2012—2021年出现回落（68.1±33.2）天。以5年为间隔将1980—2021年划为8个时期后，第3～7个5年时期中的雷击火第一次高峰日存在逐渐前移的现象。【结论】大兴安岭的雷击火数量从2000年开始出现明显上升，一年中6月最多而8月最少，一天中以13:00—16:00最多而23:00—5:00最少；雷击火在空间上的分布有聚集趋势，除坡向外，其他空间类型基本符合面积越大，雷击火数量越多的规律。雷击火在不同坡向分布的差异明显，主要表现为南较北多，东较西多；在1980—2021年间的4个时期（1980—1985、1986—1997、1998—2011、2012—2021年）雷击火活跃日呈“平缓—上升—高峰—回落”的动态变化。雷击火第一次峰值日在年尺度上无明显规律，但在5年尺度上从第3～7个5年期间累积提前了24天。

对1972—2005年大兴安岭林区雷击火特征及其与Palmer干旱指数(PDSI)和Keetch-Byram干旱指数(KBDI)的关系分析表明:雷击火主要发生在5—9月,峰值出现在6月,约占全年雷击火次数的42%;雷击火的最大过火面积出现在5月和6月,约占全年过火总面积的85%。雷击火发生次数和面积的月动态均呈单峰型曲线变化,不同干旱指数的动态不同,其中KBDI的月动态呈单峰型曲线变化,5,6,7月最干旱;而PDSI则呈弱单峰型曲线变化,5月较干旱,6月和7月则较湿润。雷击火的年发生次数与9月的PDSI(R2=0.47,P<0.01)关系密...

雷击火作为天然火源是一种难以控制的自然现象 ,其形成机理极为复杂。我国大兴安岭林区是雷击火主要发生区 ,对雷击火的研究表明特殊可燃物、干雷暴的天气和较高的地形构成了雷击火发生的火环境。长期干旱 ,可燃物失水严重 ,森林中积累丰富的可燃物 ,雷暴发生后干燥的植被容易引火燃烧 ,起火之后 ,遇上盛行的大风将使火灾迅速蔓延。雷暴 ,特别是干雷暴出现时 ,遇到降水少、地面温度增加 ,相对湿度降低 ,可燃物干燥的情况 ,就很容易引起火灾。森林火灾多发地区 ,雷击火常常也多。大兴安岭纬度越高 ,雷击火越多 ,5 1°N以北海拔 80 0m以上山脉的腹部或山顶的落叶松 -偃松林、樟子松 -偃松林林区为该林区...