喀納斯泰加林林火烈度分析

劉小菊，潘存德

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林科技學(xué)院，新疆昌吉 831100)

0 引 言

【研究意義】火頻發(fā)嚴(yán)重干擾自然生態(tài)系統(tǒng)，改變森林年齡結(jié)構(gòu)、樹種組成，減少森林生物量[1]。林火烈度、林火強(qiáng)度、林火的周期性和季節(jié)性是火干擾的主要組成因素，都會(huì)影響森林的組成、結(jié)構(gòu)和下層木的生長(zhǎng)[2-3]。林火烈度(林火烈度)和是火生態(tài)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。林火強(qiáng)度(fire intensity)是指火在燃燒過程中燃燒有機(jī)物質(zhì)釋放的能量[4]。林火烈度一詞源于描述火干擾后的生態(tài)效應(yīng)?；鹕鷳B(tài)管理中涉及到林火烈度多個(gè)方面，包括林火烈度的解釋、目標(biāo)、度量和生態(tài)變化[5]。不同的研究對(duì)林火烈度的看法不同[6]。林火烈度(fire severity)指林火對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)(植被、土壤養(yǎng)分和土壤理化特性)的影響/破壞程度[4]；或指地上和地下有機(jī)物質(zhì)的損失情況[7]。林火烈度的大小直接影響森林生態(tài)系統(tǒng)的所有生態(tài)過程[7-8]。研究火干擾的生態(tài)效應(yīng)和林火烈度比林火強(qiáng)度更有價(jià)值，并能很好地表征火后有機(jī)體的變化情況?？{斯自然保護(hù)區(qū)作為中國(guó)北方保存完整泰加林之一，火干擾頻繁發(fā)生，尋求評(píng)價(jià)林火烈度的方法具有重要的理論價(jià)值。研究火后的生態(tài)效應(yīng)，火后森林的更新、植被的恢復(fù)和物種多樣性的研究的前提是確定林火烈度和火干擾時(shí)間，保證林火烈度的客觀性并具備量化的指標(biāo)，能夠快速判定林火烈度，才能夠客觀地描述火干擾后生態(tài)環(huán)境發(fā)生的變化，為森林經(jīng)營(yíng)管理和森林景觀的維持提供科學(xué)依據(jù)。林火烈度對(duì)研究火干擾對(duì)森林群落的物種組成、分布、生物多樣性格局和森林景觀的形成十分重要，對(duì)火生態(tài)和森林景觀異質(zhì)性研究具有十分重要的指導(dǎo)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】林火烈度的評(píng)價(jià)對(duì)于研究火后生態(tài)響應(yīng)至關(guān)重要。但是仍沒有能被廣泛認(rèn)可的林火烈度統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)[9-10]。常用植物死亡率尤其是林冠層林木死亡率[12-13]、生物量的消耗[5]、灌木高度的變化[14]、地表有機(jī)物的消耗[15-16]、土壤性質(zhì)的變化[17-18]、火疤木的熏黑高度[19]等來表示。但是這些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都具有一定局限性，林木死亡率對(duì)于具有萌芽能力的優(yōu)勢(shì)樹種的森林是不適用的[22]，且林木死亡率會(huì)隨著演替的推進(jìn)發(fā)生變化；生物量的消耗、土壤性質(zhì)的變化等方法都是用設(shè)置對(duì)照樣地的方法進(jìn)行度量，實(shí)際上對(duì)照樣地并不能真正代表火燒前的林分；火疤木的熏黑高度屬于火疤的外在屬性因子，僅采用一個(gè)因子缺乏全面性；有研究應(yīng)用遙感技術(shù)來評(píng)估林火烈度[20-22]，CBI和NBR指數(shù)等是利用植被蓋度、土壤顏色的變化輔以火前和火后的圖像和數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)林火烈度。這些指標(biāo)都是視覺觀測(cè)數(shù)據(jù)，不同觀測(cè)者的觀測(cè)水平不同，不能保證觀測(cè)的客觀性，并不能保證林火烈度評(píng)價(jià)的客觀性。對(duì)于火燒時(shí)間長(zhǎng)的林分，這些方法顯然是不適用的。國(guó)內(nèi)在火生態(tài)研究中往往將林火烈度和林火強(qiáng)度混淆，用來代替林火烈度[23-25]。林火烈度基本上都是利用林木死亡率來評(píng)價(jià)，也有利用林木火疤的外在屬性因子和西伯利亞松殘留比例量化喀納斯自然保護(hù)區(qū)的林火烈度[28]，實(shí)踐證明殘留比例會(huì)隨著森林的演替而增大，也具有一定的局限性?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】我國(guó)新疆喀納斯國(guó)家自然保護(hù)區(qū)位于林火多發(fā)的阿勒泰山林區(qū)，是我國(guó)惟有的南西伯利亞山地南泰加林生態(tài)系統(tǒng)的代表，火干擾對(duì)森林群落的物種組成結(jié)構(gòu)、生物多樣性格局和森林景觀的形成與維持起著重要的作用，但對(duì)森林火干擾歷史及其植被發(fā)展等方面的研究卻非常少。西伯利亞落葉松是喀納斯自然保護(hù)區(qū)的優(yōu)勢(shì)樹種，樹皮厚，抗火性強(qiáng)，過火后，會(huì)在樹干上留下較為清晰的火疤。【擬解決的關(guān)鍵問題】在喀納斯自然保護(hù)區(qū)泰加林，選取發(fā)生過火干擾的林地設(shè)置樣地實(shí)地調(diào)查，以耐火樹種西伯利亞落葉松的火疤作為研究對(duì)象，采用熏黑高度、火疤深度、火疤寬度和火疤高度4個(gè)火疤屬性因子建立喀納斯自然保護(hù)區(qū)林火烈度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為喀納斯自然保護(hù)區(qū)林火干擾對(duì)森林及林下植被種群的穩(wěn)定性、生物多樣性、森林及草本生物量、土壤理化性質(zhì)、土壤微生物及植被恢復(fù)的影響的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

研究地點(diǎn)位于新疆喀納斯國(guó)家自然保護(hù)區(qū)(N48°26′18″～48°38′56″，E87°01′45"～87°33′50″)內(nèi)，該保護(hù)區(qū)為大陸性氣候明顯，年平均溫度-0.2℃，≥10℃的年均活動(dòng)積溫1 595.4℃，無霜期為80～100 d，年均日照時(shí)數(shù)為2 157.4 h，年均降水量1 065.4 mm，年均蒸發(fā)量為1 097 mm，常年盛行西南風(fēng)。受第四紀(jì)冰川和北冰洋氣候的影響，形成特殊的自然景觀和植被類型。氣候、土壤和生物分布具有明顯的垂直帶譜，森林、草原、草甸相間交錯(cuò)分布。其中，在海拔1 300～2 300 m范圍內(nèi)的亞高山寒溫帶針葉林—山地棕色針葉林帶屬于典型的泰加林區(qū)。森林群落主要位于陰坡、半陰坡山地。保護(hù)區(qū)內(nèi)已知的維管束植物有83科298屬798種，并保存以泰加林為代表的泰加林分，也是我國(guó)唯一的歐洲西伯利亞植物區(qū)系。喬木優(yōu)勢(shì)樹種為西伯利亞落葉松(LarixsibiricaLedeb.)、西伯利亞云杉(PiceaobovataLedeb.)和西伯利亞紅松(Pinussibirica(Loud.)Mayr.)，伴生有西伯利亞冷杉(AbiessibiricaLedeb.)、疣枝樺(BetulapendulaRoth.)、山楊(PopulustremulaLinn.)等。灌木優(yōu)勢(shì)種有大葉繡線菊(SpiraeachamaedryfoliaLinn.)、多刺薔薇(RosaspinosissimaLinn.)、藍(lán)果忍冬(LoniceracearuleaLinn.)等。草本優(yōu)勢(shì)種有黑穗薹草(CarexpolyphyllaKar.et Kir.)、白花砧草(GaliumborealeLinn.)、白喉烏頭(AconitumleucostomumWorosch.)、老芒麥(ElymussibiricusLinn.)等。

1.2 方 法

2016年6～8月，采用典型樣地法在喀納自然保護(hù)區(qū)未受人為干擾的，但有火干擾痕跡的泰加林中設(shè)置樣地進(jìn)行調(diào)查。該保護(hù)區(qū)發(fā)生的火干擾事件主要集中分布在海拔1 900 m以下[28-29]，設(shè)置的樣地海拔高不超過1 900 m。為了避免因林木火斑造成的火干擾誤判，嚴(yán)格選取出現(xiàn)5株及5株以上火疤木，且火疤木距今最近1次成疤年齡相同、面積不小于1.0 hm2且樹木分布相對(duì)均勻的樣地內(nèi)設(shè)置林冠層樣地。樣地大小為30 m×30 m，樣地邊界距離林緣至少50 m，共調(diào)查179個(gè)樣地。

在樣地內(nèi)用GPS定位后對(duì)所有高度>1.3 m樹木進(jìn)行每木調(diào)查，記錄樹種、樹高、胸徑和數(shù)量，并測(cè)定西伯利亞落葉松年齡，對(duì)樹高≤1.3 m的樹木記錄其樹種和數(shù)量；對(duì)樣地內(nèi)及周圍出現(xiàn)的西伯利亞落葉松火疤木進(jìn)行逐一調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)記錄其熏黑高度、火疤深度、火疤寬度、火疤高度(熏黑高度)。其中，火疤深度、火疤寬度、火疤高度分別以最深、最寬和最高處記錄。

采用林木火疤年齡分析法確定樣地火干擾的發(fā)生時(shí)間(年份)，即正對(duì)火疤砍出一斜面，根據(jù)內(nèi)部完整年輪數(shù)與整株樹木全部年輪數(shù)之差確定火疤木成疤時(shí)間(年份)[26]。選擇5株生長(zhǎng)健康、火疤外在屬性相似、火疤清晰的火疤木進(jìn)行年齡分析，保證5株火疤木的成疤年份誤差在1a以內(nèi)。以林木火疤的4個(gè)外在屬性因子作為林火烈度的表征因子，對(duì)林火烈度量化分級(jí)。

對(duì)所有的火疤外在屬性因子進(jìn)行兩兩之間的Pearson相關(guān)分析，篩選出不存在極顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.05)的林火烈度的指標(biāo)體系。對(duì)179個(gè)樣地內(nèi)的林木火疤的外在屬性因子進(jìn)行相關(guān)分析，以火疤的外在屬性因子作為林火烈度的表征因子，以火燒樣地為基本單位進(jìn)行聚類分析。對(duì)179個(gè)樣地的林火烈度的表征因子進(jìn)行聚類分析，劃分林火烈度等級(jí)。對(duì)熏黑高度、火疤寬度、火疤高度和火疤深度分別進(jìn)行聚類分析，獲得各個(gè)表征因子聚類后的范圍值和均值。利用表征因子的量化指標(biāo)進(jìn)行林火烈度的劃分，烈度以多數(shù)指標(biāo)所在的等級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。當(dāng)這4個(gè)表征出現(xiàn)兩兩分別歸屬于名次等級(jí)時(shí)，以火疤深度所在的等級(jí)為準(zhǔn)。將179個(gè)受火干擾的樣地按照林火烈度進(jìn)行歸類。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用相關(guān)分析和聚類分析進(jìn)行林火烈度的標(biāo)定，并將林火烈度劃分不同等級(jí)；數(shù)據(jù)的錄入、整理和作圖均采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行，采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,作圖則利用Origin 2018完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 林火烈度的量化

2.1.1 林火烈度表征因子的相關(guān)性

研究表明，各表征因子間均存在一定程度的正負(fù)相關(guān)性，其中熏黑高度和火疤深度，火疤深度和火疤寬度之間存在顯著相關(guān)性，但不存在極顯著相關(guān)性，可以用這4個(gè)變量作為林火烈度的表征因子。表1

表1 林火烈度表征因子相關(guān)矩陣

2.1.2 林火烈度的量化

參照各個(gè)表征因子的范圍值和均值及綜合聚類分析的各個(gè)表征因子的臨界值，以熏黑高度和火疤深度為優(yōu)先考慮因子結(jié)合成疤部位和火疤寬度將喀納斯林草生態(tài)系統(tǒng)的林火烈度劃分為高、中、低3個(gè)等級(jí)，各等級(jí)對(duì)應(yīng)的量化指標(biāo)范圍值。表2

表2 喀納斯泰加林林火烈度量化指標(biāo)

喀納斯自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，高烈度火燒的樣地共67個(gè)，占總數(shù)的37.4%；中度火干擾的樣地共55個(gè)，占總數(shù)30.7%，低烈度火燒跡地共57個(gè)，占總數(shù)31.8%?？{斯自然保護(hù)區(qū)泰加林發(fā)生的火干擾集中在高烈度和中等烈度等級(jí)。圖1

圖1 林火烈度和火干擾時(shí)間在樣方數(shù)量上的分配

2.2 火干擾時(shí)間序列上的林火烈度

研究表明，此次調(diào)查區(qū)域內(nèi)的火干擾時(shí)間可歸屬于1880～2000年的63個(gè)歷史年份。最早的火干擾時(shí)間為1880a，但發(fā)生火干擾的樣地?cái)?shù)量不多；1987a前后火燒跡地的數(shù)量較多。在這100a間的其它火干擾年份里，發(fā)生火燒的樣地?cái)?shù)量不等。圖2

圖2 聚類分析

3 討 論

3.1 喀納斯自然保護(hù)區(qū)泰加林的林火烈度指標(biāo)

通過喀納斯自然保護(hù)區(qū)林火烈度表征因子的相關(guān)分析，研究將火疤寬度、火疤高度及火疤深度確定為標(biāo)志林火烈度的外在指示因子，且通過大量統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)保護(hù)區(qū)高、中、低3個(gè)等級(jí)的林火烈度給出了詳盡的量化參數(shù)，對(duì)該區(qū)域的火干擾研究提供了方便快捷的定性定量分析指標(biāo)。

林火烈度與林火強(qiáng)度并不是相關(guān)的[11]，高強(qiáng)度火燒的烈度有可能是低的，特別是對(duì)于草地和灌叢這些更新能力高的生態(tài)系統(tǒng)，火燒后植物更新迅速，高強(qiáng)度火燒造成的植物死亡率卻是低的[22]，林火烈度也是低的。準(zhǔn)確區(qū)分兩個(gè)概念是十分必要的，將兩者混為一談是不科學(xué)的。用植物死亡率、土壤性質(zhì)的變化、有機(jī)質(zhì)的損失等數(shù)據(jù)去量化林火烈度，需要火前和火后的數(shù)據(jù)，且火燒時(shí)間不久后開展調(diào)查，并需保證數(shù)據(jù)的客觀性。大多數(shù)研究林火烈度都采用設(shè)置對(duì)照樣地的方法，即在火干擾樣地的臨近地段找到未被火燒的樣地作為火前樣地[31]。實(shí)際上未被火燒的樣地并不能真正代表火前樣地，尤其在高烈度火燒的森林找到成對(duì)的火燒和未火燒樣地幾乎是不可能的。土壤性質(zhì)的變化、有機(jī)質(zhì)的損失等來度量林火烈度，必須提供火燒前的數(shù)據(jù)，獲得這些數(shù)據(jù)幾乎是不可能的。目前都是用對(duì)照樣地的方法，應(yīng)用對(duì)照樣地來量化林火烈度似乎是簡(jiǎn)單易行的，但忽視了不同林火烈度和火燒時(shí)間對(duì)這些因子的影響。對(duì)于火燒時(shí)間較長(zhǎng)的林分火后有機(jī)質(zhì)的損失、植物死亡率、土壤性質(zhì)的變化并不能客觀真實(shí)地量化林火的后果[16]。

火干擾發(fā)生后，森林生態(tài)系統(tǒng)地上和地下遭受損失是其第一效應(yīng)，隨著時(shí)間的推移，由于林火會(huì)產(chǎn)生使火效應(yīng)加劇或減輕的第二效應(yīng)。植物死亡率(特別是林木死亡率)被廣泛用于評(píng)價(jià)林火烈度，有些樹木具有地下隱芽，地上部分被燒死后，地下的隱芽仍然存活，火后不久就得到恢復(fù)，林木的死亡率隨著時(shí)間可能會(huì)降低。林木的死亡率也有可能會(huì)隨著演替而變大，病蟲害侵入由于火燒抗性變低的林木，導(dǎo)致林木死亡率提高。另一方面，由于火燒導(dǎo)致土壤侵蝕加劇，造成部分樹木倒伏或死亡。一個(gè)發(fā)生火燒的林分1a后根據(jù)植物死亡率判斷是低烈度，5a后則由于死亡率提高會(huì)判定為高烈度[27]。另外由于植物死亡造成的林窗，使得外來物種得以入侵，也會(huì)對(duì)植物的死亡率造成誤判。采用林木死亡率來評(píng)價(jià)林火烈度實(shí)際上具有一定的局限性。林木的殘留比例會(huì)隨著演替而提高，當(dāng)采用火疤的表征因子和殘留比例來判定林火烈度時(shí)，殘留比例則成為主導(dǎo)性因子，火燒時(shí)間越早，殘留比例越大，林火烈度就越高，用此方法來評(píng)價(jià)林火烈度則缺乏客觀基礎(chǔ)。

研究將喀納斯自然保護(hù)區(qū)的林火烈度劃分為高、中、低3個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)都對(duì)應(yīng)有其相應(yīng)的表征因子量化指標(biāo)。在前人用熏黑高度評(píng)價(jià)林火烈度的基礎(chǔ)上，加入了熏黑高度、火疤寬度和火疤深度3個(gè)屬性因子，更具全面性。通過林火烈度的量化，表明火疤越深、火疤寬度越大，火疤高度越低，喀納斯自然保護(hù)區(qū)的火干擾表現(xiàn)為烈度越高。對(duì)熏黑高度而言，中度等級(jí)的火干擾的熏黑高度最高。發(fā)生火燒時(shí)，火將在樹體的水平、垂直和縱深方向蔓延，當(dāng)火力集中在其中兩個(gè)方向時(shí)，在其它一個(gè)方向上的能量會(huì)在一定程度上減少。這在一定程度上解釋了隨著火疤高度和熏黑高度的增大，林火烈度并沒有隨之增高。在火干擾發(fā)揮作用時(shí)，受林木胸徑大小及火勢(shì)集中狀況和風(fēng)、地形因子等其他外界因子協(xié)同作用的影響，火疤寬度及高度、深度的表現(xiàn)特征很可能具有一定的局限性，研究結(jié)果只能反映該區(qū)域的火干擾狀況，其他森林生態(tài)系統(tǒng)是否具有相似的表現(xiàn)特征還有待進(jìn)一步證實(shí)。

3.2 林火烈度與地形因子

通過林火烈度與地形因子[28-31]的相關(guān)分析中，海拔越高林火烈度越高，與Roman[32]研究結(jié)果一致，坡度和坡向與林火烈度呈負(fù)相關(guān)。在此次調(diào)查的海拔范圍內(nèi)，1 417～1 715 m海拔范圍內(nèi)林火烈度分級(jí)顯著且多發(fā)生高烈度火干擾。1 416 m以下的低海拔地區(qū)發(fā)生火燒后人工撲救較為方便，以中度和低度火干擾為主，且發(fā)生火干擾的頻率低；高海拔地區(qū)人工撲救難度大，林下分布的灌木增多，林下濕度小，火勢(shì)蔓延速度快，更易發(fā)生高烈度火燒。斜坡和陡坡坡度相對(duì)較陡，火勢(shì)蔓延快，易形成高烈度火干擾，與前人結(jié)論一致[31]。低坡位火干擾頻率最高，且林火烈度的分級(jí)顯著；陰坡上，火干擾頻率較高，林火烈度的分級(jí)也較明顯。這與喀納斯自然保護(hù)區(qū)的森林主要分布在陰坡和半陰坡上有關(guān)。西南坡發(fā)生的火干擾最高，這可能與保護(hù)區(qū)常年盛行西南風(fēng)有密切關(guān)聯(lián)，在迎風(fēng)坡火勢(shì)會(huì)受風(fēng)力影響而產(chǎn)生加高效應(yīng)，從而高化對(duì)局部林分的影響，在迎風(fēng)坡由于火勢(shì)的集中高勁而產(chǎn)生明顯的干擾效應(yīng)，使得火烈度增高。

3.3 林火烈度的火后生態(tài)效應(yīng)

一般來說，導(dǎo)致林火烈度產(chǎn)生差異的影響因素很多，火干擾會(huì)因環(huán)境條件的不同而表現(xiàn)出由于火燒產(chǎn)生不同程度的環(huán)境變化[32-33]?；鸶蓴_發(fā)生后通過熱量的輻射對(duì)土壤產(chǎn)生烘烤作用，不僅改變了土壤的理化性質(zhì)，同時(shí)可以清除一些森林有害物質(zhì)[33]，而且干擾程度越高產(chǎn)生的影響越大。隨著干擾烈度的增高，受干擾林分在物理基質(zhì)及能量配置方面的重組程度加大，林分重新發(fā)育的可能性增大，從而給一些適生樹種和草本及灌木提供了生存機(jī)會(huì)。高烈度火燒使得林分中出現(xiàn)較大的林窗，除了耐火燒的中、大徑級(jí)西伯利亞落葉松以外其它樹都被燒死，林分郁閉度減小、透光率加大，喜光的疣枝樺、谷柳、五蕊柳等闊葉樹種得以定居，林分中闊葉樹種的比例增加，闊葉化程度增加，林分表現(xiàn)為闊葉針葉混交林。

中度火干擾后，林冠層稀疏，透光率加大，疣枝樺靠萌芽得以更新，喜陽的西伯利亞落葉松的種子開始萌發(fā)，林分表現(xiàn)為闊葉針葉混交林。隨著時(shí)間推移，當(dāng)林分郁閉度增加，陰性樹種西伯利亞云杉、西伯利亞紅松得以更新，闊葉樹種逐漸消退，林分為針葉闊葉混交林。

低烈度火干擾后，林分環(huán)境變化不是很大，僅少數(shù)樹木被燒死，大部分樹木及幼樹得以留存，林分為針葉闊葉混交林或針葉混交林，隨著時(shí)間的推移，針葉化程度增加。

火干擾特征影響森林的演替更新，火燒距今時(shí)間越近，烈度越高，林分表現(xiàn)為闊葉針葉混交林；火干擾時(shí)間距今越近，烈度越低，林分表現(xiàn)為針葉混交林或針葉闊葉混交林；火發(fā)生時(shí)間距今越遠(yuǎn)，烈度越高，林分的針葉化程度增加；火發(fā)生時(shí)間距今越遠(yuǎn)，烈度越低，林分表現(xiàn)為針葉混交林。

調(diào)查的火干擾樣地中，高烈度和中度火干擾后林分大都表現(xiàn)為闊葉針葉混交林，且干擾時(shí)間距今較近。針葉混交林大多發(fā)生低度、中度火燒，且火發(fā)生時(shí)間距今較近，個(gè)別樣地發(fā)生了高烈度火燒，因火燒距今時(shí)間遠(yuǎn)，在更新的過程中針葉化程度增加，闊葉樹被排擠；針葉闊葉混交林的林分的火燒情況相對(duì)復(fù)雜一些，有2種情況：一是火發(fā)生時(shí)間近，林火烈度高、中、低均存在；二是火發(fā)生時(shí)間較遠(yuǎn)，林火烈度為高烈度和中等烈度，火燒跡地上闊葉樹數(shù)量多，經(jīng)過多年演替未全部被針葉樹代替?？{斯自然保護(hù)區(qū)泰加林的火后生態(tài)效應(yīng)與森林演替規(guī)律相符。

3.4 火干擾時(shí)間與林火管理

喀納斯自然保護(hù)區(qū)泰加林的火干擾可歸屬到1880～2000年的63個(gè)歷史年份，火干擾集中在20世紀(jì)60年代、70年代和80年代，其中，1977a、1978a、1979a、1980a、1982a、1984a、1987a、1988a和1991a發(fā)生的火干擾較為頻繁，發(fā)生火燒次數(shù)6次以上，與阿爾泰山林區(qū)歷年林火發(fā)生情況調(diào)查結(jié)論一致[28]。1990a后的火干擾次數(shù)減少，發(fā)生高烈度等級(jí)的火燒樣地占總量的比例減少，這與保護(hù)區(qū)林火管理的力度加高有著直接關(guān)系，1990a后林火監(jiān)測(cè)的水平提高，林火撲救的措施得力，火干擾次數(shù)顯著減少。

此次林火烈度的量化是科學(xué)可行的，為喀納斯林火生態(tài)的分析和研究提供了參考信息?？{斯自然保護(hù)區(qū)泰加林發(fā)生的火干擾以高度和中度干擾為主，與之前的研究結(jié)論基本一致[29]。該保護(hù)區(qū)泰加林林火烈度受林分特征、地形因子和林火管理的影響。火干擾啟動(dòng)了演替，在火燒跡地上引起森林更新，影響火燒跡地更新有三大因子：立體條件、火前植被因子和火干擾特征[40]?？{斯自然保護(hù)區(qū)的泰加林森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過火成演替形成不同的森林類型。林火烈度與林分結(jié)構(gòu)、林下植被、土壤等之間的關(guān)系及作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

4.1 熏黑高度和火疤深度，火疤深度和火疤寬度之間存在顯著相關(guān)性，但不存在極顯著相關(guān)性，可以用這4個(gè)變量作為林火烈度的表征因子。

4.2 以熏黑高度和火疤深度為優(yōu)先考慮因子結(jié)合成疤部位和火疤寬度將喀納斯林草生態(tài)系統(tǒng)的林火烈度劃分為高、中、低3個(gè)等級(jí)，各等級(jí)對(duì)應(yīng)的量化指標(biāo)范圍值。

4.3 喀納斯自然保護(hù)區(qū)泰加林發(fā)生的火干擾集中在高烈度和中等烈度等級(jí)。

4.4 在這100a間的其它火干擾年份里，發(fā)生火燒的樣地?cái)?shù)量不等。