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1、消防森林环境论文经典论文 森林环境学作业 林火对生物及生态系统的影响学 院：林学院 班 级：12级消防工程一班姓 名：吴凌 学 号：120313272指导教师：王玉霞作业提交日期：二一三年五月摘 要我国森林火灾严重，重大森林火灾和特大森林火灾较多,从1950 1987年，我国森林火灾的累计面积3621万公顷，占全国现有森林面积的31.4%。平均每年发生森林火灾15838.1次，年平均受害面积95.3万公顷，森林受害率8.3。森林受害率居世界首位。但同时我们也要认识到林火是森林生态系统中的环境因子之一,而且是十分重要的环境因子。过去人们只关注林火对森林的破坏作用,一直认为林火是破坏生态系统,导致

2、群落逆行演替的非环境因子。没有或者很少注意到作为环境因子,林火对森林影响的重要性。一直到上个世纪初期,人们才开始意识到林火是维持和调节森林生态系统的能量平衡、促进物质循环的主要因子。林火是森林生态系统中的重要环境因子,是地球上许多森林生态系统得以维持和发展的原始动力,对森林植被的演化具有重要作用。本文简要介绍了林火对植物、动物、生态系统的影响。简要论述了可把林火作为一种工具来成为一种营林措施和手段引入到森林生态中，在森林抚育和防火和促进森林植被的恢复和对森林的生物地球化学循环的作用等方面发挥作用。 【关键词】：火灾严重；林火因子；植物；动物；各种生物；生态系统；发挥重要作用论林火对生物及生态系

3、统的影响 吴凌众所周知，火在人类社会发展过程中功不可没，它为世界驱除了黑暗，带来了光明。给处在寒冷空间的人们带来了温暖，它的光和热使大自然呈现出一派生机勃勃的景象；但同时，它在大自然中的毁坏作用也不可忽视，正如我组做的幻灯片中所展示的1987-05-06大兴安岭发生的特大森林火灾 、目前，全世界每年发生森林火灾约22万次以上，烧毁森林面积640万公顷以上，约占世界森林覆盖率的2.3以上，世界每年森林火灾损失木材3亿m3。一系列重大火灾对人民生活生产带来了毁灭性的的打击，大火夺取的不仅是各种物质性的财富，同时还有许多宝贵的生命。而我想要与大家分享讨论的便是林火对生物及生态系统的影响。i. 火对生

4、物的影响通过前面的课程学习我们已经知道火源分为自然火源：雷击、火山爆发、物质自燃；人为火源：生产生活用火；火行为(模式)；火的类型有林冠火：烧着部位在森林上层、毁灭全部森林群落；地面火：发生在地面上、烧死幼苗和抗火性差的种类。而火对生物的作用对不同种类及不同年龄生物的作用不同，概括为：1， 有益作用：加快有机物分解、促进植物生长、更新。2， 有害作用：烧毁生物、破坏生态平衡、引起土壤侵蚀、烟雾污染。这些不同种类，不同程度的火构成了对生物的不同影响，在继续研究林火具体影响生物的表现之前，先对林火发生后周围环境的变化作简单介绍。1、火灾发生后，土壤表层的营养元素的总量下降。高温使一些元素挥发掉。如

5、温度300 以上时N挥发；500以上时，K挥发，许多其他的元素也随烟雾从火区移出。 2、使可利用态的养分含量增加 林火使含在有机物中的生物不可利用的的养分转化为可利用的形式。对森林生物的生长有利。这两类元素的变化说明了林火对生物既有好处也有坏处，我们可以概括为以下几点：1， 表层中的一些动物会被烧死，而深层土壤中的一些生物能够幸存下来，在随后的几年中其数量能够得以恢复。2， 火灾使微生物种群减少，但在第一次降雨后明显增加，这是因为火灾后pH值增加，减少了微生物间的竞争和提供了养分的可利用性。,3， 火对土壤生物的影响与火灾的频率有关。4， 营养物质释放，枝叶烧成灰，有机物变无机物，较微生物分解

6、快。种子释放 松、桦、桉树种子火烧释放去除竞争者。美国长叶松耐火，灌木不耐火根系入土松柏类的幼苗，火烧清理枯枝落叶，根易入土。火与森林病虫害 。5， 使生物死亡，火后群落结构变化，动物暴露，土壤养分流失（火加速有机物的矿化过程。 ）ii. 火对动物的影响和动物的适应一、火对野生动物的影响 (一)直接影响火对野生动物（wildlife）的直接影响主要表现在烧伤和致死两个方面。(二)间接影响1.火烧改变了野生动物的栖息环境2.火烧后的野生动物食源的改变影响野生动物的种类变化3.火烧能改变野生动物的种间竞争关系4.火烧还能影响野生动物之间的捕食与被捕食关系 四、野生动物对火行为的影响 野生动物的行为

7、活动对林火的发生及火行为具有一定的影响。 （一）昆虫的活动与林火的发生 害虫时很多或大片的林木死亡，留下大量的枯立木和病腐木，使森林的燃烧性增加 例如，在美国的80 150年的松林中，小蠹虫的大发生时林木大量死亡，从而导致森林火灾的发生。 （二）食草动物与森林燃烧性 森林中某些食草动物（鹿、麋、驼鹿等）及一些啮齿类动物（河狸），大量啃食草本植物，降低森林的燃烧性。 （三）啮齿类动物与雷击火发生 啮齿类动物在树木顶端取食果实，常使树木顶端形成干枯的枝条，容易引起雷击火的发生归纳总结：火对动物的影响是多方面的，在这里我们简单的可以具体概括为以下两点：1.火对动物的直接影响：取决于动物的逃避能力、火

8、的燃烧程度和蔓延速度。2.火对动物的间接影响：火通过改变环境，使动物种类、多度和繁殖发生变化。 轻重不同地火烧过林区时，会形成老龄和幼龄植被的镶嵌分布，从而增加动物区系多样性。动物对火的适应具体举例来说便是脊椎动物在火烧中的直接死亡率一般不会很高，他们会在火到来之前逃离、回避，进而形成对火的适应。iii. 火对植物的影响和植物的适应林火对植物的影响是本章内容的一个重要的组成部分，所占比重最大，具体说来，因为森林中最主要的生物便是植物，所以林火对植物的影响就显得尤其重要，首先，我们先从宏观视野上简单总结一下火对植物的影响，然后再对各种影响做具体分析： 一、火对植物的影响 （一）直接影响 1.伤害

9、作用： 火烧使草本、灌木植物致死； 火烧掉树木的叶和枝条； 火烧伤树木，烧死树木 2.促进作用： 火烧加速植物宿存种子的释放； 火烧促进植物种子萌发； 火烧促进迟开球果开裂（二）间接影响 主要指火烧迹地上植物的变化。 阳性植物增加，阴性植物减少 固N植物增加，含N植物减少 浆果类植物增加 （六）耐火树种和抗火树种 1.耐火树种 耐火树种是指树木遭火烧后仍具有生存能力的树种。一般耐火树种具有较强的萌芽更新的能力。如樟树、檫树、油茶、桉树、白桦等。 2.抗火树种 抗火树种是指对林火燃烧和蔓延有较强抵抗能力的树种，又称防火树种。是营造防火林带的组成树种。这种树木具有较厚的树皮、枝叶的油脂含量少、含水

10、量大，因而抗火能力强。如 东北林区的水曲柳、黄菠萝等； 中南部地区的木荷、火力楠、木棉树等。 第四节 火与植物群落 火与植物群落的相互关系有哪些方面： 1.群落成层性与燃烧性的关系. 2.火对群落年龄结构的影响. 3.火对树种组成的影响. 4.火对群落更新方式的影响 5.火对森林群落高度的影响 6.火对森林群落稳定性的影响 1.群落成层性与燃烧性的关系 群落成层性与燃烧性的关系密切。群落成层性主要表现在垂直结构和水平结构两方面。 一方面，层次多的群落,则生产力高，可燃物多，燃烧时易形成树冠火。 另一方面，群落的成层性能影响群落内小气候的变化。层次多，透光性差，湿度大，温度低。造成不利于林火发生

11、的环境条件。 可根据群落成层性与燃烧性的关系开展森林放火。 2.火对群落年龄结构的影响. 天然林多为异龄林，但高强度火烧后能导致同龄林的形成。因为，火烧迹地上最先入侵的是一些阳性喜光树种，种子小，易传播，生长快，竞争力强，常形成同龄或近似同龄的林分。 3.火对树种组成的影响. 群落中植物种类的多少在很大程度上受环境条件的影响。高强度的火烧或火的多次作用，将使群落物种组成发生根本的改变。通常来讲，火烧后针叶树被阔叶树取代。 4.火对群落更新方式的影响 稳定森林群落的更新，都是通过有性繁殖（种子）来完成的。火烧后，群落常被一些具有无性（多为喜光树种）更新能力的树种取代。形成能通过有性繁殖，又能通过

12、无性更新的群落。如果火烧频率大，常形成只靠无性更新的萌生林。5.火对森林群落高度的影响 通常来讲，耐荫树种比喜光树种的林木高，实生的林木比萌生的高。因此，火烧后，群落的高度显著下降。 6.火对森林群落稳定性的影响 群落的稳定性与群落所处的演替阶段有着密切的关系。然而，无论在演替任何阶段进行强度火烧，都会使群落的稳定性下降。主要表现在植物种类减少，环境单一，植物竞争激烈，抗干扰能力下降，火烧后演替起来的群落燃烧性加大。但是，低强度的营林用火可增加群落的稳定性。林火可作为一种营林措施和手段引入到森林生态中，在森林抚育和防火等方面发挥作用，促进森林植被的恢复和无性繁殖，使林火因子成为维持和调节森林生

13、态系统的能量平衡、促进物质循环的主要因子。以下我将具体说明林火对植物不同组成部分及植物群落的影响。在简单的总结完后，我们来具体探讨林火对植物各个部分的影响：5林火对植物繁殖的影响和作用1.1林火对森林植物开花和结实的影响 森林过火后林内一些灌木、草本植物、幼树被林火清除，使森林林下植被密度降低，林内光照条件得以改善。由于林内光照强度和光照时间的增加，植物的光和作用增强，森林植被碳水化合物的积累增多，促进了植物开花的能力。 森林过火后火烧迹地上常留有大量的木炭、灰分等黑色物质，大量吸收太阳的长波辐射，使地表增温，植物提前萌发。另外森林过火后，火烧迹地的土壤养分丰富，有利于植物的生长发育，促使森林

14、植物提前开花结实。1.2林火对森林植被种子的影响 有些植被种子成熟后不迅速下落，要在植物体上宿存2-3年或更长的时间。由于其下种时间持续时间长，经常会被以这些种子为食的动物、昆虫等消耗，使下种量大量减少。森林火能够加速这类植物种子的释放，减少种子的损失，提高植被的下种能力。由于林火后植物下种能力提高和迹地的土壤养分、植被结构的改善，会使迹地的幼树、幼苗的数量和有活率显著增加。松属的种子均具有果实成熟，但球果不及时开裂的特性，低频度和低强度的林火会降低松属球果的迟开性，促使其种皮开裂，促进种子释放和萌发。1.3林火对森林植物无性繁殖的影响 植物根的表皮非常薄，如遇到高温会快速致死。土壤是热的不良

15、导体，一般情况下火烧时土壤上层的热量不能迅速传递到土壤下层，使得土壤下层的温度不会很高。植物的根由于受到隔热性能很高的土壤的保护，即使遇到林火，如果林火不形成地下火，多数植被的根在土壤的保护下是不会死亡的。林地过火后光照加强，土壤温度增高，有利于根部芽的萌发。 植物的根的特性对林火也有一定的适应能力，根的萌芽能力越强，其：对林火的适应能力越强。蒙古栎无论年龄大小都具有很高的萌芽能力；而落叶松随着年龄的增加其根的萌芽能力逐渐降低。因此蒙古栎纯林往往是由于该地反复发生林火后形成。2火烧迹地植物类型的变化2.1舍氮植物减少，固氮植物增加 火烧后土壤表层的有机质被破坏，土壤中的氮元素大量挥发，地上植物

16、的种类也会发生变化，经过强度较大林火燃烧后，第二年含氮植物的种类会急剧下降。由于火烧后土壤中的含氮量下降，土壤含氮量的增加主要途径就是植物固氮，因此，在火烧后第二年，具右固氮能力的豆科植物会大量发生。2.2阳性植物增加，阴性植物减少 火烧后火烧迹地光照加强，土壤温度升高，有利于阳性植物的生长和发育，阔叶红松林火烧后，在迹地上最先更新的是山杨、白桦、蒙古栎等阳性树种，其数量也占绝对优势。而原来占有一定比例的云杉、冷杉和红松等树种，在种源充足的条件下，由于失去了上层森林的庇护，其更新量大量减少，更新时间也比阳性树种要晚。2.3浆果类植物增加 火烧迹地阳光充足，有利于阳性浆果植物的生长，一般情况下火

17、烧迹地上忍冬、刺玫果、悬钩子、草莓等浆果灌木种类数量大量发生，比林内的同类数量高很多。其数量大量增长的原因还有，由于火烧改变了火烧迹地森林结构，在其中栖息鸟类的数量也跟着发生了变化，据调查火烧迹地内的鸟类的种类和数量均比林内高。鸟类在林内和林缘吞食大量的浆果，然后飞回火烧迹地栖息，这样就会把浆果的种子排泄到迹地上。排出的种子大多数是有生命力的，在火烧迹地上很容易萌生。3火对植物群落的影响3.1林火使群落组成发生变化：耐火的物种增加，不耐火的物种减少。改变森林的年龄结构的成层性：使群落层次结构单一化。火改变群落的稳定性有时使相对稳定的群落变得不稳定，而频繁的火烧又使原本不稳定的群落变得稳定。3.

18、2林火对森林植物组成的影响 每种林分都具有一定的植物种类组成，每种植物生长生存都需要一定的生态条件，其在整个林分中所处的地位和起的作用均有所不同，植物种类在很大程度上受环境条件的影响。强度火烧和多次的火烧都会使森林内植物组成发生变化，落叶松林经过反复火烧后形成以黑桦和柞树为主的阔叶混交林或纯林，而阔叶混交林会形成柞树纯林或以柞树为主的阔叶混交林。3.4林火对森林的其它影响 常见的林分类型多为异龄林，高度火烧能导致异龄林逐渐演变为同龄林。火烧后迹地上最先侵入的是一些阳性树种，这些树种种子易于传播，而且生长快，其它树种元力与其竞争，很快的就枯萎死亡，迹地上只存留这些同期更新的阳性树种。因此，迹地上

19、多形成同龄纯林。林火对林分植物的更新方式影响也很大，通常情况下林分的更新有性更新占主导地位，但火烧后往往形成无性繁殖能力强的树种占主导地位的局面。如果林分经常过火，常形成只靠无性繁殖的萌生林。4. 植物的对火适应41奥德姆把依赖火或耐火种分为两个类型：再萌芽型，火后大量结实型；根据对火的适应性，植物种的划分适应火的植物种，依赖火的植物种， 耐火的植物种 。4.2 植物营养阶段对火的适应抗火树皮：越厚抗火性越强减小易燃性：阔叶树、针阔混交林保护芽：不定芽、潜伏芽(中幼年老年)地下芽地表侧根不定芽树干基部萌芽条4.3植物繁殖阶段对火的适应提早开花结实：减少从开花到结实的时间；火能刺激开花结实。种子

20、散布：闭果树种，果磷被松脂粘连，遇火才开裂。4.4火对发芽的影响 植物根的表皮非常薄，如遇到高温会快速致死。土壤是热的不良导体，一般情况下火烧时土壤上层的热量不能迅速传递到土壤下层，使得土壤下层的温度不会很高。植物的根由于受到隔热性能很高的土壤的保护，即使遇到林火，如果林火不形成地下火，多数植被的根在土壤的保护下是不会死亡的。林地过火后光照加强，土壤温度增高，有利于根部芽的萌发。 植物的根的特性对林火也有一定的适应能力，根的萌芽能力越强，其：对林火的适应能力越强。蒙古栎无论年龄大小都具有很高的萌芽能力；而落叶松随着年龄的增加其根的萌芽能力逐渐降低。因此蒙古栎纯林往往是由于该地反复发生林火后形成

21、。iv. 火对生态系统及其影响过程火对生态系统及其过程的影响具体可以分为以下三方面：1、 火对森林能量流动的影响2、 火在生态系统的双刃剑作用3、 火在森林的生物地球化学循环中的作用1、 火对森林能量流动的影响林火是森林中释放能量的一种形式,它与森林生态系统中的能量流动有着密切的联系,研究林火在森林生态系统中能量流动中的作用是火生态学中一个重要组成部分。一、火是森林生态系统能量流动的一个过程能量流动是森林生态系统的一种功能,对于维持森林生态系统的稳定有着重要作用，增加了生态系统能量的输出。2、 火在生态系统的双刃剑作用2.1火对生态系统多样性的降低作用高强度、大面积的森林火灾，使生态系统内的生

22、物的种类和数量锐减，频繁的火烧使一些生物种类灭绝。尤其是群落优势种的逆行更替，使生态系统的结构简单化，物质循环和能量流动的渠道受阻，系统功能变差，生产力低下，生态系统的稳定性和多样性降低。2.2火对生态系统多样性的增加作用低强度、小面积的火烧能增加生物多样性由于燃烧不均匀造成局部环境的改变，使环境多样化，利于新种的侵入低强度火烧可以增加地温，加速有机质的分解，有利于植物的生长和数量的增加低强度火烧可促进迟开球果的开裂和种子的萌发，使植物和树木快速更新低强度火烧后使林地上的萌条增多，在一定程度上改善动物的食物条件增大动物的种群数量。在一定程度上，低强度火烧加速有机物质内营养物质的释放和再利用，促

23、进了物质循环和能量的转换，提高生态系统生产力。3林火对森林的生物地球化学循环的作用森林火灾不仅破坏森林生态系统,还向大气中释放了大量含碳温室气体,影响碳循环。对林火碳释放进行有效地估算,可以更加深入了解林火对碳循环的作用。利用卫星遥感影像,分析了2010年6月大兴安岭呼中森林大火后植被指数变化,对火烧程度进行了分级,结合野外火烧迹地调查和可燃物含碳率,估算出不同火烧等级、不同植被类型林火过火面积、火烧消耗可燃物量和释放碳量。关于林火时能量的输出分析总结后具体可分为以下几个几方面：1、 以烟雾和飘尘的形式使养分输出；2、 大量养分随地表径流输出；3、 使贮存在有机质中的养分迅速释放；4、 有时导

24、致土壤的贫瘠化。(四)火在维护森林生态系统稳定方面的应用1. 促进死地被物、有机物的迅速分解，加速养分循环 2.火烧促进天然更新3.火烧与森林演替4.调节森林生态系统的能量流动和物质循环5.丰富森林生态系统的物种多样性6. 提高森林生态系统的稳定性森林火灾的发生都有其客观规律。我们已经阐述了林火对生物和生态系统的影响规律。运用这些规律，并采取各种有效的措施和手段，才能有效地防止森林火灾的发生。以上内容便是我对林火对生物和生态系统影响的资料的归纳整理和自己的简单感想。总的来说，林火能够改变森林生物尤其是植物的生长、发育、繁殖的各个阶段，加速森林结构的调整，对森林资源的开发利用有重要的作用。我今天

25、对林火与生物和生态系统的影响的探讨也只能算作这个范围的冰山一角，林火对生物及生态系统的影响是个极大的范围，要想全部具体深入地做出来，是需要花费时间，花费很多精力去研究的。鉴于时间关系，本文只能简要介绍了林火对植物、动物、生态系统的影响，如有不当或者观点片面不全的地方，还望老师原谅并及时给出纠正意见，只有这样我在将来才能够更好的去完善自己，弥补自己的不足之处，才能真正明白和贯彻实践江泽民主席20年前在上海当市长时就消防工作对消防人的“隐患险于明火,防范胜于救灾,责任重于泰山。”的工作要求。致 谢在作业完成之际，我要特别感谢我的班主任老师王玉霞老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写作业的过程中，王玉霞

26、老师先前细心的教导给我指明了写作方向，在作业的选题、构思和资料的收集方面，我都得到了王玉霞老师的悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是她严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。写此总结作业是将专业知识再一次系统学习的过程，作业的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。再次衷心地感谢我亲爱的老师和同学们。在日后的路上，有你们的协助，我的生活会更加精彩！谢谢！最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的老师表示衷心地感谢！参 考 文 献12011 Vol. 43 No. 3林业科技情报2 “基于GIS的大兴安岭森林火险区划 尹海伟 2005 应用生态学报

27、3森林火灾与气象因子的相关性分析 谢克勇 2008 江西林业科技 4谷建才 陆贵巧 吴斌 余新晓 白顺江 张锁成 河北农业大学学报 2006 第3期 5八达岭森林健康示范区森林火险等级区划的研究 谷建才 2006 河北农业大学学报6谢克勇 黄志辉 周勇平 敖红斌 江西林业科技 2008 第5期7尹海伟 孔繁花 李秀珍 应用生态学报 2005 第5期 8胡艳梨 张家来 辜忠春 张强 李玲 杨前孝 湖北林业科技 2006 第1期 9武文杰 内蒙古林业科技 2004 第1期 - 维普资讯网10刘桂英 于立峰 森林防火 2003 第2期 - 维普资讯网11森林生态学(第2版) - 李俊清、森林生态学(修订版) - 薛建辉12黑龙江生态工程职业学院学报 2006年04期