模拟地表火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮的影响

• 作者: 李兆国 瓮岳太 徐建楠 耿道通 宁吉彬 于宏洲 邸雪颖 杨光
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 模拟燃烧实验 火行为 燃烧剩余物 水溶性碳氮 化学计量特征
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1500-1511
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202009202446

摘要

燃烧剩余物是火烧迹地土壤表面必然存在的残留物，可以通过降水过程以及地表径流释放其所含有的矿物质和有机质至土壤生态系统，从而在一定时间内持续地对火后生态系统恢复过程造成影响。但不同火行为下，相同的可燃物所产生的燃烧剩余物可能具有不同的生态学功能，为了认知火行为对燃烧剩余物的影响，进一步了解二者对火烧迹地生态恢复过程中养分循环和能量流动的潜在影响，探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。以红松人工林地表可燃物为实验材料，通过设置不同坡度和含水率为火行为的驱动因子，进行了森林可燃物床层地表上坡火和下坡火的室内模拟燃烧实验。用独立样本T检验、单因素方差分析、多因素方差分析探究了火环境对燃烧剩余物水溶性碳氮和火行为的影响，用基于距离的冗余分析（db-RDA）探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。上坡火实验组的燃烧剩余物水溶性碳氮含量明显高于下坡火实验组（P<0.01）；5°实验组中，燃烧剩余物的水溶性碳含量随着可燃物预设含水率的升高而升高（P<0.05）。进一步的数据分析发现火行为与燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征关系密切，火焰宽度是影响燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征最显著的火行为因素，与水溶性碳氮及水溶性碳氮比的相关系数分别为-0.515，-0.317，-0.550（P<0.01）。火焰高度、燃烧效率与燃烧剩余物水溶性碳氮含量呈负相关，火线强度与燃烧剩余物水溶性碳氮比呈负相关，持续燃烧时间与燃烧剩余物水溶性碳氮含量呈正相关（P<0.05）。红松人工林地表可燃物燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征显著的受到火行为的直接影响和火环境的间接影响。火干扰可以通过影响燃烧剩余物特性对火烧迹地生态恢复过程造成持续性的潜在影响。