1、 林火對生物的影響綜述 作者：馬雪松 學號：2015122034008 導師：周梅 專業：林學 班級:2015級林學漢班林火對生物的影響綜述 馬雪松摘要：本文通過描述林火對植物繁殖和火燒跡地植被類型來反映林火對植物的影響，對種子的開花和結實等方面進行了詳細的描述。從直接影響和間接影響兩方面描述了林火對動物的影響，包括對脊椎動物和無脊椎動物以及陸生和水生動物所造成的影響。通過火燒強度和火燒時間等林火因子來反映了林火對微生物的影響。關鍵詞：林火，植物，動物，微生物，影響 林火是森林生態系統中重要的生態因子。從生態學角度講，林火具有雙重性。那么林火對生物有什么影響呢？本文從植物、動物、微生物三個方面

2、詳細闡述了林火對森林生物的影響。1：林火對植物的影響 火會改變植物的繁殖和種類，如不耐火植物的減少及耐火植物的增加。從而影響生態系統1 Baker Wl,EhleD.Uncertainty in surface-fire history.the case of ponder osa pine forest in the western United states Can J Forest Res,2011,31;1205-26 。1.1林火對植物繁殖的影響和作用1.1.1林火對森林植物開花和結實的影響火燒過后，地被物稀疏，光照條件改善，土壤可溶性養肥增加，利于根基吸收土壤中的的水分和養分，促進

3、了植物開花的能力2 陸凡.董新姣，遼寧農業職業技術學院學報，2013.7【2013】04-008-03。森林過火后火燒跡地上常留有大量木炭、灰分等黑色物質，大量吸收太陽的長波輻射，使地表增溫，植物提前萌發。另外森林過火后，火燒跡地的土壤養分豐富，有利于植物的生長發育，促使森林植物提前開花結實3 姜勇,諸葛玉平,梁超,等.火燒土壤性質的影響J.土壤通報,2003,34(1)：65-69.。1.1.2林火對森林植被種子的影響有些植被種子成熟后不迅速下落，要在植物體上宿存23年或更長的時間。由于其下種時間持續時間長，經常會被以這些種子為食的動物、昆蟲等消耗，使下種量大量減少。森林火能夠加速這類植物種

4、子的釋放，減少種子的損失，提高植被的下種能力。由于林火后植物下種能力提高和跡地的土壤養分、植被結構的改善，會使跡地的幼樹、幼苗的數量和存活率顯著增加。松屬的種子均有果實成熟，但球果不及時開裂的特性，低頻度和低強度的林火會降低松屬球果的遲開性，促使其種皮開裂，促進種子釋放和萌發4 單建平.等.試論火與興安落葉松種子發芽條件的關系J.林業科學.1990.26(6)：545549.。干旱地區的一些灌木，如金合歡、熊果、鹽膚木等種子，種皮很硬，可在土壤中長期休眠，受熱后才可發芽?；鹂梢允欠N子直接受熱，或燒掉庇蔭植物后使種子暴露在充足的陽光下間接受熱。火能燒掉死地皮層中一些代謝抑制種子萌發的物質，從而促

5、使種子發芽5 姜勇,諸葛玉平,梁超,等.火燒土壤性質的影響J.土壤通報,2003,34(1)：65-69. 。1.1.3林火對植物無性繁殖的影響植物根的表皮非常薄，如遇到高溫會快速致死。土壤是熱的不良導體，一般情況下火燒時土壤上層的熱量不能迅速的傳遞到土壤下層，使得土壤下層的溫度不會很高。低強度的火燒，雖然會燒掉一些森林植物，但是林火過后，植物無性繁殖能力增強6 鄭煥能. 火在森林生態系統平衡中的作用J.東北林業大學學報,1990.18(1)：812。植物的根由于受到隔熱性能很高的土壤的保護，即使遇到林火，如果林火不形成地下火，多數植被的根在土壤的保護下是不會死亡的。林地過火后光照加強，土壤溫

6、度增高，有利于根部芽的萌發。植物根的特性對林火也有一定的適應能力，根的萌芽能力越強，其對林火的適應能力越強7周到煒.草地火生態學研究進展M.吉林：吉林科學出版,1995. 8 Farina A.Prinaiples and Method in London;Chapman andHall,1998.。蒙古櫟無論年齡大小都具有很高的萌芽能力；而落葉松隨著年齡的增加其根的萌芽能力逐漸降低。因此，蒙古櫟純林往往是該地區反復發生林火后形成。1.2火燒跡地植物類型的變化 地表火干擾下寶天曼保護區不同恢復階段櫟類群落幼苗庫的動態特征的研究表明，隨著火燒跡地植被的恢復，喬木幼苗種類數量增多，灌木幼苗減少，但

7、櫟類幼苗始終占優勢，林下幼苗密度隨恢復時間增加逐步減少，櫟類幼苗密度則呈現出從高到低再升高然后變低的趨勢9 朱雪靈,劉曉靜,崔向慧,等.寶天曼自然保護區林火干擾下不同恢復階段櫟林群落幼苗庫動態特征J.林業科學研究,2011,24(5)：572-578. 10朱雪靈,劉曉靜,崔向慧,等.寶天曼自然保護區櫟類群落不同火燒演替序列物種多樣性特征J.林業科學.2012,48(8)：31-38。1.2.1含氮植物減少，固氮植物增加火燒后土壤表層的有機質被破壞，土壤中的氮元素大量揮發11白愛琴,傅伯杰，曲來葉，等.大興安嶺火燒跡地恢復初期土壤微生物群落特征J .生態學報.2012,32(15)：4763-

8、4770.。地下含氮微生物會減少。地上植物的種類也會發生變化，經過強度較大的林火燃燒后，第二年含氮植物種類會急劇下降。由于火燒后土壤含氮量下降，土壤含氮量的增加主要途徑就是植物固氮，因此，在火燒后的第二年，具有固氮能力的豆科植物會大量發生。1.2.2陽性植物增加，陰性植物減少火燒后火燒跡地光照加強，土壤溫度升高，有利于陽性植物的生長和發育。闊葉紅松林火燒后，在跡地上最先更新的是山楊、白樺、蒙古櫟等陽性樹種，其數量也占絕對優勢。而原來占有一定比例的云杉、冷杉、和紅松等樹種，在種源充足的條件下，由于失去了上層森林的庇護，其更新量大量減少，更新時間也比陽性樹種要晚。1.2.3漿果類植物增加火燒跡地陽

9、光充足，有利于陽性漿果類植物生長，一般情況下火燒跡地上忍冬、刺玫果、懸鉤子、草莓等漿果灌木種類數量大量發生，比林內的同類數量高很多。其數量大量增長的原因還有，由于火燒改變了火燒跡地森林結構，在其中棲息鳥類的數量也跟著發生了變化，據調查，火燒跡地鳥類的種類和數量均比林內高。鳥類在林內和林緣吞食大量漿果，然后飛回火燒跡地棲息，這樣就會把漿果的種子排泄到跡地上，排出的種子大多是有生命力的，在火燒跡地上很容易萌生。2：林火對動物的影響 火對動物的影響主要表現在兩個方面：直接影響和間接影響。直接影響主要表現在燒傷和致死，而影響更為深刻的為間接影響，間接影響主要是通過植被、土壤理化性質等諸方面的影響，改變

10、動物的棲息環境，間接地作用于生物，從而影響動物種類和數量12 張蕾.火對野生動物的生態作用J.四川環境,2004,32,(2)：45-47,56.。莊凱勛等對大興安嶺林區火災后鼠類種群動態變化研究顯示，過火的原始落葉松林鼠類數量高于未過火的。過火林的鼠類數量，依據季節不同變化很大，未過火林內鼠類數量比較平緩13 莊凱勛，陳新，梁延海.大興安嶺林區火災后鼠類種群動態變化J.東北林業大學學報,1989,17(14)：103-106.。2.1火對動物的直接影響2.1.1林火對脊椎動物的影響脊椎動物對火的出現，首先做出的反應是以驚慌到冷靜，在確定火的方位后，立即逃走和遷徙。動物的遷徙率與火的大小有關，

11、與動物的種類也有關。較小的嚙齒類動物、松鼠、老鼠對火表現出驚慌的遷徙率較低。體型大的一些動物遷徙率高，如駝鹿、天鵝、等冷靜遷徙。同時還有許多大型動物、鵪鶉、火雞等對火感興趣，鳥類不畏懼，有的甚至被火光所吸引。大火可以對動物造成毀滅性的破壞。火燒地區小時，哺乳動物可免遭危害，在距離火頭幾厘米的地下，降溫效果顯著，而對小動物來說，其致命的溫度為62.77攝氏度，死于火的動物有相當數量是窒息而死，非因高溫。2.1.2林火對無脊椎動物的影響火對無脊椎動物的影響可說是暫時的，也可能是長久的。無脊椎動物及卵因火焰或高溫致死。另外，飛行昆蟲為煙、熱、及受破壞的樹木吸引，以致火災過后某些昆蟲數量增加。草原過火

12、區的土壤動物比無火區少，地面動物也減少，一些研究表明，火燒后土地上可發現大量螞蟻。對地表動物而言，它們的數量因火而減少。土壤動物被火傷害，地表昆蟲則不易受影響，它們的飛行能力得以自保，又可迅速鉆入地下或樹皮?；鹉芸刂评ハx的卵。2.2林火對動物的間接影響2.2.1林火對陸生動物的影響火影響陸生動物生存的地區氣候和小氣候，燒焦的植被和土地對該地區的熱量吸收和動物的分布有影響。溫度對動物的影響。溫度可以決定飛禽走獸的分布，寒冷潮濕的天氣直接危害小禽的生命，常棲居于干燥溫暖巢中的鶉鳥，因寒冷、潮濕其數量會明顯減少?；鹂梢詾橐吧鷦游锾峁└嗟氖澄?4 楊鴻培,宋軍平,王巧燕.西雙版納保護區計劃燒除林下可

13、燃物對大型食草動物群落結構及動態的影響J.林業調查規劃,2013,38(1)：9-13.。郭賢明等的研究表明，計劃火燒后，野芭蕉的數量大量增長，而野芭蕉是亞洲象最喜食的植物之一15許再富.亞洲象與竹蕉分布隔離的生態效果及保護對策探討J.生態學雜志,2004,23(4)：131-134 。因此，可為野生亞洲象提供大量的食物來源16 郭賢明，湯忠明，陶慶，等.利用林火對西雙版納國家級森林保護區生態系統進行有效管理和探討J.林業調查規劃,2011,36(3)：61-64.。如果大批啄木鳥飛入火災后的林區，那么，作為啄木鳥食物的昆蟲數量也會增加，火同樣可以清除鳥獸體表的寄生蟲，這種作用時間不長。著火區

14、的熱量借風擴散，火區雪的深度等于為著火區截然不同。松雞穴居于深雪處或沒結冰處，但鹿、麋鹿等需躲開深雪?？傊?，燃燒可以提高陸生動物生活環境的溫度、風速、改變雪的深度，這些都直接間接地影響陸生動物的生存環境。2.2.2林火對水生動物的影響燃燒減少溪邊植被，增加水底沉積物，水溫提高往往使水生動物棲息地惡化，增加疫病感染率，對水中的魚有直接或間接的作用。3林火微生物的影響 火對微生物的影響主要表現在兩個方面：一是作為高溫體直接作用于土壤微生物，使其致死；二是火燒改變了土壤環境，間接對其產生影響17 張萍.刀耕火種對土壤微生物和土壤肥力的影響J.生態學雜志,1996.15(3)：66-67.。3.1林火

15、因子對土壤微生物的影響3.1.1火燒強度對土壤微生物的影響白愛芹等對大興安嶺落葉松2003年重度火燒和中度火燒跡地以及未過火樣地的土壤微生物群落分析表明：火燒跡地土壤養分和土壤水分與未過火對照樣地存在顯著差異，火燒跡地土壤微生物量碳氮、微生物代謝活性以及碳資源利用能力均顯著高于對照樣地，但火燒樣地與對照組土壤微生物群落結構指標土壤微生物碳氮比以及多樣性指數無顯著差異18 白愛琴,傅伯杰，曲來葉，等.大興安嶺火燒跡地恢復初期土壤微生物群落特征J .生態學報.2012,32(15)：4763-4770.。高強度火燒使物種豐富度、物種優勢度、及群落均勻度指數降低19 鄭瓊,崔曉陽,邸雪穎,等.不同強

16、度對大興安嶺偃松林土壤微生物功能多樣性的影響J.林業科學,2012,48(5)：95-100.。一般而言，菌類生長最高極限溫度為105300攝氏度，而高火燒溫度在8001000攝氏度20 許光輝，鄭洪遠.土壤微生物分析方法手冊.北京：農業出版社,1986.。因此，高強度火燒當年，跡地的細菌、真菌、放線菌數量均有下降。真菌比細菌、放線菌耐酸21 周德慶，微生物學教程.北京：高等教育出版社,1999.。火燒后高強度火燒跡地上真菌大量繁殖。中強度火燒后，跡地細菌真菌放線菌數量基本呈增加趨勢，但在火燒后一段時間，這三大類群數量又有所減少，是因為，大多數菌類適應生活的pH為59，而這段時間土壤pH小于四

17、，所以有所下降。低強度火燒，當年跡地上孔隙度增加，而真菌和放線菌屬于好氧菌，細菌屬于厭氧菌22 馬文漪，楊柳燕，環境微生物工程.南京：南京大學出版社,1999。所以，真菌和放線菌數量增加，細菌數量減少。林火對微生物的影響具有不可預見性，但可以肯定，高強度火燒對土壤微生物有致死作用，中低強度由于改變了土壤環境，對微生物的影響變化不明顯23 Daniel G Neary.Fire effect on below ground sustainability：a review and synthesis .Forest Ecology and Management,1999,122：5157。3.1.2火燒時間對微生物的影響不同時隔和不同火燒持續時間的跡地上微生物數量變化差異很大，火對土壤微生物有致死作用，火燒持續時