基于树轮火疤重建大兴安岭北部林区火历史

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大兴安岭地区是我国的重要林区,又是林火多发地区。林火是森林生态系统中的重要干扰因子,对整个森林生态系统结构、功能和动态都有重要影响。寒温带针叶林在水源涵养、水土保持、维护生态平衡及生物多样性保护等方面都有着不可替代的作用。近年来,频繁的森林火灾造成寒温带针叶林大面积减少。因此,重建大兴安岭寒温带针叶林火历史,掌握寒温带针叶林火灾规律已显得十分迫切。本文在大兴安岭北部满归、瓦拉干、盘古和蒙克山4个林场共采集102个火疤木圆盘,其中多数为落叶松。采集的样品中单株火疤数目最小的只有1个,最多有10个。利用树木年轮学方法建立了4个地区的落叶松火疤年表(可视化图谱),其中蒙克山林场还单独建立樟子松火疤年表。通过对比樟子松与落叶松两树种在火历史研究中的应用,发现两树种具有相似的记录历史上森林火灾发生情况的能力。满归、瓦拉干、盘古和蒙克山4个地区火灾发生的季节性规律比较一致,全部327个火疤记录中早早材火(E)所占比例最大(接近2/3),晚材火(A)、未确定火(U)和休眠季节火(D)则相对较少。利用火历史分析软件FHX2得到4个研究区域的平均火灾间隔期和轮回期分别为24.3a和32.5a,22.4a和24.8a,29.3a和28.2a,24.8a和33a。由火疤年表得到的瓦拉干、盘古和蒙克山3个地区寒温带针叶林火灾历史在50a尺度上大致分为3个历史时期:满清中期(1849年之前)、清末民国期(1850-1949)和建国后(1950年至今)。瓦拉干地区在满清中期这一时间段未出现明显的无火期,类似过渡类型地区。满归落叶松林火灾历史大致分为2个历史时期:建国前期(1744-1949)和建国后(1950年至今)。大兴安岭北部地区寒温带针叶林火灾受当地居民生产生活、人流迁移、临近民族或国家间战争和政府政策影响严重。利用复合火灾年表统计分析法得出各地区都可能在连续两年内发生森林火灾,4个地区中最大火灾间隔期分别是61a、43a、62a和80-102a,得出在人为干扰严重的情况下发生大规模高强度火灾的间隔期为60a,在人为干扰较弱的地区发生大规模高强度火灾的间隔期为80-100a。本研究为进一步探究大兴安岭地区寒温带针叶林火灾历史的时间和空间格局及其之间的联系提供了基础数据。
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