不同被覆被物对桉树火烧林生长的影响

不同被覆被物对桉树火烧林生长的影响

桉树是桃金娘科桉树植物的总称，是南方人工林的重要造林树种。到2005年，广东省桉树人工林面积达到67.7万平方米。在一些有利的造林树种中，桉树占林地的比例达到7.3%。受林艺技术、气候和栽培环境的影响，桉树种植覆盖物的数量不断增加，林火的风险概率显著提高。桉树人工林的防火问题越来越突出。澳大利亚森林保护部对桉树林的地表火灾进行了研究，提出了林火的运动模式和预防方法。种植的目标是用锯末的大型桉树林中的土壤进行长期燃烧。目标是利用火灾的可支配技术来消除森林中的可燃物质，避免大量储存和高火的风险。然而，轻微的火灾可以减少燃料和树枝的沉积层，改善森林的环境，有利于减少火灾风险。在世界上许多地方，森林中的碳扩散是防止森林火灾的最佳方式之一。桉树人工林火灾是由林内杂灌和枯枝落叶等地被物燃烧的地表火引起的,不同地被物类型的火灾对桉树的危害程度不同.本文中以2005年12月发生在广州地区的桉树林火灾为基础,通过对地被物和火烧林分的调查,分析了不同地表火对桉树人工林的危害,旨在为研究桉树人工林火灾防控技术提供理论基础.1桉树林规划在林地热转换中的作用火烧地1:罗岗区联和镇后石岭,坡向东北,坡度10°～30°,海拔50～150m,尾叶桉实生林,种植株行距2m×2m,树龄7～8a,平均树高14.13m,胸径12.49cm.林地火烧时间:2005年12月25日,桉树林过火面积约10hm2.火烧地2:花都区赤坭镇莲塘村中洞岭,坡向东南,坡度10°～20°,海拔100～150m,尾叶桉采伐后2年生的萌芽林,平均树高9.62m,胸径8.35cm.林地火烧时间:2005年12月20日,桉树林过火面积约15hm2.发生火灾时,已连续干旱无雨30多天,气温16～26℃,相对湿度30%～60%,3～4级偏北或东北风,持续干旱和大风天气成为诱发山林大火的重要因素.2检查方法2.1林地被物类型调查在与火烧林地同样类型的未火烧林地上,设立未火烧林分的标准地作为对照,调查林内地被物情况,根据地被物的类型,分别选取3个1.0m×1.0m样地,测定活地被物和死地被物的植物类型、高度、质量,计算林地可燃物载量.2.2树冠基树叶在不同类型地被物的过火林地上设定标准地,标准地的面积为10m×10m,调查标准地内林木伤害情况.按火烧伤害程度分为4级,火烧高度在1.5m以下,树冠基叶子枯黄,大部分树叶仍是绿色的为Ⅰ级烧伤;火烧高度1.5～3.5m,1/3的树叶被火烧枯黄的为Ⅱ级烧伤;火烧高度在3.5～6.0m,1/3～1/2的树叶被火烧枯黄的为Ⅲ级烧伤;火烧高度在6.0m以上,整株树叶枯黄的为Ⅳ级烧伤.调查时对树高、胸径、火烧高度和伤害情况等进行每木记录.火烧高度为树干上火焰烧黑的高度,伤害情况为复查时树皮死亡爆裂的高度.调查时间为林分被山火烧后10d,复查时间为2006年12月,调查林木伤害和林分生长恢复情况.3结果与分析3.1地被物燃烧的火强度经对未火烧林分的地被物的调查,活地被物有五节芒草Miscanthusfloridulu、芒萁Dicranopterispedata、白茅草Imperatacylindrica,杂灌木有锡叶藤Tetracerascandens、假鹰爪Desmoschinensis、车轮梅Rhaphiolepisindica和桃金娘Rhodomyrtustomentosa等,死地被物以桉树和其它植物的枯枝落叶组成,厚约10cm,地被物类型、高度、载量及火焰高度的调查结果见表1.森林中可燃物的种类、组成、结构、载量等因素影响着林火燃烧的性能,从表1中可看出,地被物的高度、覆盖度和总载量基本相同的条件下,植物组成成为影响火强度的主要因素.五节芒、芒萁、白茅等植物因其叶面细薄且表面积大,导致受热面大,温度上升快,在氧气供应充分的条件下,容易燃烧,是主要的燃烧物,该可燃物燃烧时火焰高,火强度强.而有常绿杂灌藤类植物等组成的地被物,虽然其载量比五节芒、芒萁、白茅等植物组成的地被物载量大,但其植物体内含有水分,对燃烧过程有一定的减缓作用,在两处火场中对火焰高度分别降低达到49.9%和56.7%,说明林内的常绿杂灌丛对林火的发生、蔓延有降低和减缓的作用.地被物燃烧的火焰高度对应的火强度见表2.从表1和表2中可知,以五节芒和芒萁,五节芒、芒萁和杂灌藤等组成的地被物燃烧的火焰高度达到11.34和5.68m,燃烧的地表火类型分别为强度和高度地表火;而在芒萁和白茅等植物燃烧的林火高度为2.40m,其类型为中度地表火;芒萁和桃金娘等杂灌组成的地被物,燃烧的地表火高度为1.04m,为低度地表火.由此可见,在五节芒、芒萁、白茅草和常绿杂灌藤等植物组成的地被物中,形成的火强度由强到弱顺序为:五节芒+芒萁>五节芒+芒萁+锡叶藤+假鹰爪>芒萁+白茅>芒萁+桃金娘+车轮梅.3.2地表火烧对林木干的危害桉树林火烧地的调查结果见表3,复查结果见表4.从表3和表4了解到,桉树人工林火烧伤害程度的轻重与地表火强度有关.低度和中度地表火烧过的林分树木平均高9.62m,经高度1.5m以下的地表火烧后,树冠下部叶子枯黄,Ⅰ烧伤级达到92.0%,从复查结果中看出,受低度地表火烧伤的树干没有裂皮;中度地表火造成的Ⅰ级和Ⅱ级的烧伤分别为13.0%和82.60%,4.4%为Ⅲ级烧伤,复查结果有48%的林木树干没有烧伤裂皮,树木能正常生长,有52%树木烧伤,树皮爆裂.高度和强度地表火烧过的林分平均高14.13m,但高度和强度的地表火对树干和树冠的危害严重.受高度地表火烧过的林分,受Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级伤害的分别为14.3%、47.6%和38.1%,复查结果有38.0%的树木能正常生长,裂皮高度在10.0m以下的占52.4%,9.6%的林木的树冠和树干被火烧死;强度地表火火焰高度达11.33m,Ⅳ级以上烧伤的树木达100%,复查结果是树皮爆裂高10m以下的树木有20.0%,裂皮高10m以上的树木有40.0%,树木死亡率达40.0%.调查结果说明桉树具有一定的耐火性,火焰高度1.5m的低度地表火对树高9.62m的桉树未造成太大伤害,树木能正常生长,但火焰高度1.5m以上的中度、高度和强度地表火对桉树的伤害越来越重,高强度的地表火能烧毁桉树人工林,给林分造成严重伤害.3.3不同地表火对桉树人工林胸径生长的影响不同地表火类型的桉树火烧林恢复调查结果见表5,其初查是在火烧后10d进行,1年后对林分恢复情况进行复查.在花都区赤坭镇莲塘村中洞岭的火烧林分中,未火烧地的树高生长1.46m,低度火烧树高生长1.96m,中度火烧的树高生长1.17m,树高生长由大到小的顺序是:低度火烧>未火烧>中度火烧;在罗岗区联和镇后石岭的火烧林分中,未火烧地的树高生长1.44m,高度火烧的树高生长0.49m,强度地表火后的树高生长0.44m,树高生长由大到小的顺序是:未火烧>高度火烧>强度火烧,说明低度的地表火对桉树的高生长有促进作用,而中度、高度和强度地表火对桉树高生长不利.从表5中还可以看出,在树干的恢复生长中,不论是哪一类型的地表火对胸径的生长都比未火烧地上的增长大,似乎是林火促进了桉树树干的生长,其实是树干被林火烧烤使树干上1/3～1/2的树皮被烧死,导致活树皮向死树皮的方向上形成2面隆起的皮层愈伤组织,测量时隆起的2面愈伤组织增加了量尺的长度,事实上树的胸径没有真正的生长,而且也可以从表4中看出胸径生长越大,其实树干受火烧伤害的程度越重.桉树受地表火烧伤后,受伤的树皮死亡,爆裂木质部裸露,木材出现纵向的裂痕,并有霉菌和白蚁侵害,其质量明显下降,即使以后能恢复生长成完好的树干,其内部也会出现空心和易风折等现象,被火烧死的树木在2.5m高的树桩上萌发出大量的枝条继续生长,说明桉树具有一定的耐火性.4桉树人工林生物测量(1)桉树人工林地被物种类不同,燃烧产生的地表火类型和火强度也不同.五节芒、芒萁、白茅草和常绿杂灌藤等植物组成的地被物中,形成的地表火由强到弱顺序为:五节芒+芒萁>五节芒+芒萁+锡叶藤+假鹰爪>芒萁+白茅>芒萁+桃金娘+车轮梅.因此,在预防桉树林火灾工作中,应做好铲除五节芒、芒萁等多年生恶性杂草的工作,减少林内地被物的高度和载量.(2)地表火的类型对桉树人工林的危害程度有很大影响.低度的地表火对树高9.0m以上的幼林未造成伤害,中度地表火会造成52%的树木树皮爆裂,高度和强度的地表火不仅造成树皮爆裂,还引起10%～40%树木的死亡,说明中度、高度和强度以上的地表火对桉生长具有极大危害.而低度火烧林地能改善林内的透光通风程度,减少林内枯枝落叶、杂草,也可减少病虫害发生的机率,其土壤成分和结构的变化也利于林木的生长发育,对桉树林的生长有促进作用.(3)受中度、高度和强度地表火危害的桉树人工林,1a后树木都能恢复生长,但受林火危害的程度不同,恢复生长的情况也不同.树干、树冠死亡的树木能从树桩上萌发大量枝条,树干烧伤、树皮爆裂的树木,因木质部