国内森林地下火研究进展

森林地下火多发生于高温干燥且生物量充足的枯落物底层,枯落物与泥炭混合后在缺氧环境下持续阴燃。森林地下火燃烧不明显,但其破坏森林根系与土壤、产生大量有害气体,对森林生态系统和生态安全产生重大影响。长时间的地底燃烧形成的大量灰烬可随风传送至其他森林区域,导致更大的火灾。从理论与应用2个研究方向总结阐述森林地下火的研究进展,包括森林地下火燃烧特性、森林地下火影响因子、森林地下火预防扑救技术和识别森林地下火的技术装备。对上述研究进展进行梳理与综述,对未来地下火的防控手段、扑救应对及灾后管理恢复工作给予有价值的参考,为森林地下火研究提供新的思路与方向。

基于模拟点烧不同加热时间和腐殖质粒径对森林地下火垂直燃烧的影响

【目的】森林地下火是一种缓慢、无焰、持续时间长的阴燃,对森林危害极大。大兴安岭地区是我国森林地下火频发区域,研究不同加热时间和腐殖质粒径对地下火垂直燃烧的影响,旨在为该地区森林地下火的预防、监测、扑救提供参考。【方法】以大兴安岭地区典型林型兴安落叶松林为研究对象,根据室内控制模拟点烧实验数据,使用SPSS进行双因素方差分析,Origin软件绘图,研究3种加热时间和5种腐殖质粒径对地下火垂直燃烧过程中蔓延速度和不同深度最高温度的影响。【结果】森林地下火垂直燃烧过程中,深度3 cm处燃烧最高温度只受加热时间的影响且差异显著(P<0.05),而腐殖质粒径对其的影响则差异不显著(P>0.05);深度6 cm处的燃烧最高温度分别受加热时间(P<0.05)和腐殖质粒径(P<0.05)的影响;当深度大于6 cm后燃烧的最高温度则只受腐殖质粒径的影响并且差异显著(P<0.05)。森林地下火垂直燃烧过程中的蔓延速度则只受腐殖质粒径的影响,不同腐殖质粒径之间的蔓延速度存在显著差异(P<0.05)。【结论】森林地下火垂直燃烧3和6 cm处的最高温度随着加热时间的增加而升高,加热2 h时的燃烧温度最高;垂直燃烧深度9~21 cm时,腐殖质粒径40目的燃烧温度最高;不同腐殖质粒径对森林地下火垂直燃烧蔓延速度的影响中,腐殖质粒径20目的蔓延速度是最快的;腐殖质粒径60目时,是地下火燃烧过程中的临界,燃烧的最高温度和蔓延速度都较低。

广东四会古森林地下生态系统^(14)C地层年代学研究

运用AMS-14C定年技术,研究了被埋藏水松古木的发育和死亡时间以及土壤剖面中总有机碳的14C表观年龄和细根的14C年龄。结果表明:该地区的水松古木开始发育和死亡的时间大致为4～3kaB·P.。根据土壤有机碳14C的表观年龄,该土壤剖面的14C年代地层可以分为3层,分别为:1)表层,2634±32～3305±29aB·P.;2)腐殖层,3305±29～3813±31aB·P.;3)基底,3813±31～4544±33aB·P.。基底、腐殖土层和表层的沉积速率分别为0·55mm/a,4·33mm/a和0·26mm/a。细根的14C年龄变化范围为2290±29～3542±28aB·P.,较同层位的土壤有机碳的年龄年轻。腐殖层土壤中有机碳含量高达33%～46%,大多数有机碳仍处于未分解状态。该地区自4～3kaB·P.以来,环境演化可能经历了由陆到沼泽再到被水淹没最后又变成陆地的过程,植被从以水松为优势种的森林群落演化成当前以常绿阔叶林为主的森林生态群落,气候和海平面变化、地质构造运动和人类活动是这种环境演化的主要驱动因子。

我国北方森林地下火燃烧温度预测

森林地下火燃烧是一个隐蔽、漫长的阴燃过程,整个燃烧过程都靠自身释放的热量维持,所以开展地下火燃烧温度预测研究,对于地下火监测预警具有重要意义.以大兴安岭地区呼中国家级自然保护区典型植被兴安落叶松林为研究对象,通过室内模拟点烧试验,基于非线性混合效应模型预测不同含水率下地下火燃烧温度.结果表明:基于Logistic和Richards回归的非线性混合效应模型适合地下火燃烧温度预测;3参数的混合效应模型拟合效果最好;不同含水率下不同深度地下火燃烧温度预测模型的预测值和真实值间都不存在显著差异(P>0.05),模型预测精度较高,尤其是在3 cm深度处,平均相对误差(MRE)都小于15%,具有较高的应用价值.

森林地下火探测仪的研制

FHD型森林地下火探测仪为最新研制的一种光机电一体化的便携式探测设备,采用红外探测技术原理,借助红外焦平面成像器件、可见光摄像器件采集目标图像,利用图像处理技术完成对目标视频图像的获取、显示、温度分析处理及存储过程。它集成了红外与可见光两种模式,两种模型的简单切换有利于辨识目标并可对热像的中心区域进行测温显示。该设备操作界面简单快捷,图片存储方便、容量大,可用于户外多热源连续监测作业。

森林地下火特征及防控措施

森林地下火在燃烧时观测不到火焰,传播速度较慢,燃烧时间长,难以察觉,但在燃烧过程中会产生大量颗粒物和大气污染物,严重危害生态环境和人体健康,造成严重的经济损失。结合国内外研究成果,文中阐述了森林地下火产生的原因、地下火特征及其对环境的危害,并将森林地下火防控先进技术设备与实际工作相结合,提出了构建'空中-地面-地下'多重监测系统和保障消防水源与重视火后管理的森林地下火综合防控措施,旨在为森林防火部门的地下火预防、监测、扑救等工作提供技术支持。

广东四会古森林地下生态系统碳同位素组成及其古气候意义

通过研究四会地下古森林沉积剖面总有机碳及细根的碳同位素组成，揭示珠江三角洲地区在中晚全新世4．5～0．6ka BP期间的气候和地理环境变化特征．研究结果表明：在4．5—0．6ka BP期间，该地区的主要植被类型为C3植被．古森林在4ka BP左右于湿地环境中开始发育，在3ka BP左右与湿地同时消失，表明在3ka BP左右该地区的气候可能发生过急剧的变化．模拟结果显示：在3．5-3ka BP期间，该地区大气CO2浓度上升，气候有变暖的趋势；3～1．2ka BP期间的地层^14C年代呈现大的跨度，这可能与新构造运动过程中地层抬升并遭到强烈剥蚀有关．在1．2～0．6ka BP期间，该地区为陆相沉积环境，植被的生物量日渐减少．古森林的消失可能与在3ka BP左右研究区域气候变干有关，热带辐合带的南移可能是导致气候变化的主要机制．

云南沾益海峰自然保护区地下森林群落特征分析

为建立云南省沾益海峰自然保护区 ,查清保护区中的资源情况 ,对该区中特殊的地下森林 (天坑 )进行了详细的林业勘查 ,经踏查、采样、鉴定和分析 ,认为该地下森林在特殊环境下形成 ,受天然屏障保护 ,保存着较完整的原生植被类型 ,具有植物种类丰富、植被类型特殊、区系成分异常。

浅议“地下森林”的生态经济价值

本文以较翔实的考察资料 ,论述分布于拟建中的云南省沾益县海峰自然保护区的地下森林的生态特征、生态经济价值。

生命的歌吟——《地下森林断想》的断想

等待，对于悲观者，是痛苦的宿命；对于乐观者，是未来的希冀；对于执著者，是挫折纠结数百次数千次之后依旧雪亮晶莹的眼睛。这一次等待耗尽几万年的光阴，为的就是绽放最亮丽的生命。这是地下森林的诉求，更是不妥协者保持精神清洁的最高法则。

贵州猴耳天坑地下森林苔藓植物多样性特征研究

为了探索苔藓在地下森林中的多样性特征,采用梯度划分法,对贵州猴耳天坑(深度280m,坑口直径300m)地下森林进行实地调查研究。结果表明:(1)猴耳天坑地下森林共有苔藓植物71种,包含5种不同生长基质苔藓,其中树附生苔藓物种最为丰富有41种,其余基质苔藓物种数量依次为:土附生>石面生>腐木生>叶附生。(2)地下森林苔藓生活型共计10种,喜阴暗潮湿环境的生活型种类达88%,而适应于强光干旱环境的生活型种类仅12%。(3)对地下森林不同梯度苔藓植物物种丰富度指数分析表明,坡中最高(8.461 7),依次是坡底(7.502 0)和坡顶(6.978 5),而苔藓植物Pielou均匀度指数的大小依次为:坡顶(0.945 4)>坡底(0.907 2)>坡中(0.844 5)。(4)β多样性指数分析表明,地下森林不同梯度群落间的相异性都介于(0.75～1.00)之间,底部与顶部的相异系数高达0.960 8。(5)地下森林因其独特的地形地貌和水热条件,不仅各个梯度群落间异质性较高,而且各个群落间相异性也都较高,结构分异明显,生境复杂。(6)RDA分析表明,光照、湿度和温度是影响天坑地下森林苔藓物种分布的主要因子,其中光照度影响最大。(7)坑内与坑外物种多样性的对比研究表明,天坑地下森林苔藓植物物种多样性高,是喀斯特石漠化地区物种的天然避难所。

地下火对森林的危害及防治策略研究

森林火灾不仅破坏生态平衡、危害林业发展,还严重威胁人民生命财产安全。虽然地下火发生的概率小,但是造成的危害却是极其严重的。文章主要从地下火的概念、分布和特点入手,分析了地下火造成的危害,最后从“防”和“治”两个方面介绍了我国地下火现有的预警监测和扑救方法,希望能为地下火的相关研究和扑救提供借鉴和参考。

致力于帮助学生获得语言——评孙丽娟老师教学《地下森林断想》

新课程改革最核心的理念是“以学生的学习发展为本”。我们要思考的是：学生读一篇课文如何才是“学习语文”了？学生在课堂上呈现的语文运用能力是已有的还是新发展的？学生的学和老师的教有多大的联系？老师帮学生什么？用什么方式帮？孙丽娟老师的《地下森林断想》一课，从多个方面启发我们对这些问题作追问与思考。

镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物多样性

为探究镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物多样性,采用典型调查法开展野外调查,共采集苔藓植物标本3622份,采用形态解剖学方法鉴定物种,结果表明:共记录苔藓植物53科126属292种,其中苔类植物14科17属31种,藓类植物39科109属261种。4个火山口苔藓植物种数由多至少为Ⅳ(192种)、Ⅰ(126种)、Ⅲ(113种)和Ⅱ(61种)。优势科有青藓科(Brachytheciaceae)、提灯藓科(Mniaceae)、丛藓科(Pottiaceae)等,占总种数的42.12%;优势属有青藓属(Brachythecium)、绢藓属(Entodon)、匐灯藓属(Plagiomnium)等,占总种数的18.49%;优势种有金灰藓(Pylaisia polyantha)、短叶毛锦藓(Pylaisiadelpha yokohamae)、广叶绢藓(Entodon flavescens)等。4个火山口苔藓植物共有种为20种,Ⅳ号独有种最多(88种),多样性支持“中度干扰假说”。镜泊湖火山与五大连池火山苔藓植物相似性高(20.42%),说明地形对多样性的贡献较大。垂直海拔最高的Ⅰ号火山口苔藓植物α多样性呈中峰格局,支持“中间高度膨胀”理论,建议对苔藓植物最丰富的中部海拔段给予优先保护。本研究表明镜泊湖火山口地下森林现存较丰富的苔藓植物种类,在我国火山生态系统中占重要地位,建议对此处苔藓植物给予重点保护,以保存基因资源。本研究结果提供了第一手基础本底资料,具有重要的科学意义。

镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物区系

镜泊湖世界地质公园火山口孕育罕见的原始地下森林,研究为完善中国火山生态系统苔藓植物区系地理起源提供重要资料。基于前期野外调查、标本采集和物种鉴定数据,已知苔藓植物53科126属292种,采用分层聚类分析和主成分分析方法探讨区系地理特点。结果表明,(1)镜泊湖火山口地下森林苔藓植物单种属和寡种属占绝对优势,共106属(占总属数84.13%)152种(占总种数52.05%);(2)区系地理成分共11种,北温带分布占主体(49.12%),东亚分布次之(21.55%),中国特有分布第三(8.48%);(3)地下森林中国特有苔藓植物主要沿“北线”以山脉为通道进行传播;(4)镜泊湖火山口地下森林与镜泊湖火山熔岩台地苔藓植物区系相似性最高。此外,发现受威胁苔藓植物7种。总之,镜泊湖火山口地下森林苔藓植物区系的主要特点为起源古老,组成复杂,北温带性质明显,与东亚苔藓植物区系具有深厚的历史渊源,凭火山锥内部优越的微生境成为中国特有和珍稀濒危苔藓植物的避难所。

用拟人手法托物明志——《地下森林断想》的艺术手法

这是青年女作家张抗抗写的一篇散文,入选上海H版高中语文课本一年级第二学期。 张抗抗是杭州人,1969年去北大荒,在农场边劳动边自学写作,出版了几本小说和散文。1979年至今任黑龙江省作协副主席。 北大荒这块黑土地哺育了这位女作家。作为张抗抗精神的代表,她以独特的角度,打量着这座地下森林。在深不可测的峡谷下,长成一片密密的森林,它的成长,经历了漫长的时日,耗去了几倍甚至几十倍于别人的努力,碰到的劫难挫折更一言难尽,然而它终于长大成材了。作者把地下森林人格化了,显示出一种向上的不屈的精神,以激励自己和广大青年奋发攀登。 作者十分强调创作源于本人对生活真实的体验。地下森林是她亲身去探寻过并置身其间体验过,感受特别深。感情也尤其真挚、强烈。

喀斯特天坑地下森林景观格局研究--以沾益天坑群为例

在格局-过程的相互作用下,定量研究沾益天坑群地下森林景观格局特征,以反映天坑植物群落的生态过程。基于原生天坑、退化天坑及坑外地表的生态调查,利用Fragstats软件计算景观格局指数,分析其景观格局特征及天坑内外景观格局指数的变异程度。结果表明:深陷塘退化天坑地下森林具有更低的景观破碎度、景观多样性、景观均匀度及景观分维数,和更高的景观聚集度,反映出树冠景观占据了地下森林的主导地位,在天坑独特生境的保护下,地下森林表现出相对稳定的景观格局及更高的物种多样性特征。相比而言,坑外地表的景观破碎度较高、稳定性差。原生天坑和退化天坑地下森林景观格局差异显著,深陷塘退化天坑的景观稳定性强于大毛寺原生天坑,坑内地下森林的景观格局在一定程度上独立于坑外地表。喀斯特天坑圈闭化生境对天坑地下森林景观格局产生了重要的影响,本研究以期为研究云南天坑的物种避难所价值提供新的证据支撑。

大兴安岭林区地下火形成火环境研究

地下火作为森林中一种难以控制的燃烧现象,其形成机理极为复杂。我国大兴安岭林区是森林地下火的多发地区。对该地区2002年发生的地下火研究表明:丰富的近土壤层和地下可燃物是森林地下火发生的物质条件,气象条件促进了森林地下火的发生,特别是在遇到降水少、长期干旱、地面温度增加、相对湿度降低和可燃物干燥的情况下,就很容易引起地下火灾。地下火有地理和时间分布特征。地表火主要发生在原始森林区域,如针叶林、阔叶林或针阔混交林,都有可能发生地下火。地下火一般燃烧速度慢,持续时间长,燃烧充分,具有隐蔽性强、燃烧不连续、方向易变等特点,地下火在所有火灾中对森林危害最大,特别是对落叶松、樟子松、云杉等的破坏更为严重。