气候、植被和地形对大兴安岭林火烈度空间格局的影响

• 作者: 付婧婧 吴志伟 闫赛佳 张宇婧 顾先丽 杜林翰
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 林火烈度 空间格局 景观指数 随机森林模型
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1672-1682
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201902140264

摘要

在北方森林中火干扰是森林景观变化的主导因素。林火烈度作为衡量林火动态的重要指标，较为直观地反映了火干扰对森林生态系统的破坏程度，其空间格局深刻地影响着森林景观中的多种生态过程(如树种组成、种子扩散以及植被的恢复)。解释林火烈度空间格局有助于揭示林火干扰后森林景观格局的形成机制，对预测未来林火烈度空间格局以及制定科学合理林火管理策略均有重要意义。基于LandsatTM/ETM遥感影像，将2000—2016年大兴安岭呼中林区的36场火的林火烈度划分为未过火、轻度、中度、重度4个等级。采用FRAGSTAT景观格局分析软件从类型水平上计算了斑块所占景观面积比、面积加权平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数、面积加权边缘面积比、斑块密度5个景观指数，以对林火烈度空间格局进行了定量化描述。并且采用随机森林模型，分析了气候、地形、植被对林火烈度空间格局的影响及其边际效应。通过研究得出以下结果:(1)相对于未过火、轻度、以及中度火烧斑块，重度火烧斑块的面积更大、形状更简单；(2)海拔对重度火烧斑块的空间格局起着至关重要的作用，其次是坡向、坡度、植被覆盖度、相对湿度、温度等；(3)随着海拔的升高，面积加权平均斑块面积和面积加权平均斑块分维数的边际效应曲线呈上升趋势，而面积加权边缘面积比和斑块密度呈下降趋势；除了面积加权平均斑块面积外，都受到火前植被覆盖度的影响，且植被覆盖度为0.2—0.3范围内，重度火烧斑块在景观中所占比例最大。总的来看，2000—2016年大兴安岭呼中森林景观中重度火烧斑块与未过火、轻度以及中度火烧斑块存在显著差异性。相对于气候，地形和植被对于塑造重度火烧斑块空间格局具有重要作用。因此，应针对重度火烧区域进行可燃物处理，从景观层面上合理配置森林斑块，从而降低高烈度森林大火发生的风险。