大兴安岭北部兴安落叶松林火灾－气候同步性与变异性的树轮火疤记录研究

大兴安岭林区因其地理位置的特殊性及人为活动影响，是全国重点的高火险区之一。兴安落叶松是该区主要建材树种，也是寒温带针叶林生态系统的重要组成物种。兴安落叶松林火灾研究多利用档案资料开展，不能准确把握多时空尺度下的火灾规律性。本研究以此为切入点，利用树木年轮学技术，重建大兴安岭北部兴安落叶松火疤与气候年表，分析兴安落叶松林火灾与气候关系的同步性与变异性，探讨大兴安岭北部兴安落叶松林火灾与全球大尺度气候事件之间的联系，从而揭示多尺度下森林火灾时空格局特征及其与气候之间的联系。本项研究成果为全球气候变化背景下的森林管理、森林防火和用火提供重要的科学依据。

大兴安岭是我国面积最大的森林分布区，也是森林火灾的多发区。因此，了解大兴安岭地区过去的长期火灾规律具有重要意义。本项目通过对大兴安岭北部火疤圆盘采集、树轮交叉定年、火疤年代季节判定，并用火历史软件分析火灾规律。结果表明：满归、韩家园、盘古、蒙克山和瓦拉干地区兴安落叶松林的平均树轮火灾间隔期为26.3、22.2、31.6、28.6和22.4年，火灾轮回期为44.8、42.6、45.4、73.8和24.8年；蒙克山地区樟子松林的平均树轮火灾间隔期和轮回期为25.1和98.6年。因此，大兴安岭北部地区平均树轮火灾间隔期和轮回期分别为26.3和55年。大兴安岭北部树轮火灾主要以早材火为主（81.8%），晚材火、休眠火及不确定火灾仅占18.2%。大兴安岭北部火灾与气候因子的叠加事件分析得出，干旱是影响森林火灾发生的主导因素，同时北太平洋海温变化和ENSO也可能是影响森林火灾发生的重要因素。此外，火灾发生当年的年轮宽度显著小于其他年份，这说明在火灾发生当年树木的生长极其缓慢，可能也是由于干旱造成的。通过比较人为活动与大兴安岭北部火灾规律得出，不同时期的朝代政策影响森林火灾发生次数。封禁、开禁、移民招垦、日本侵略、逐渐开发和森林防火政策时期的年火疤量（火灾年百分率）分别是0.12 (12%)、1.04 (39%)、2.16 (74%)、2.47 (67%)、0.88 (52%)和0.65 (19%)，这表明清朝的封禁政策降低了森林火灾的发生次数，而清朝后期的开禁政策、民国时期的移民招垦、日本侵略和建国初期的逐渐开发政策都增加了森林火灾发生的频率，20世纪80年代新中国实行的森林防火政策，又降低了火灾发生次数。战争、移民、砍伐、开矿等人为活动都增加了森林火灾的发生。树轮火疤在记录火灾发生历史的同时，树轮生长也受到火灾的影响。通过生长趋势拟合、火烧后生长与正常生长面积比较，分析火灾对兴安落叶松树轮生长的影响。火烧后横向年轮生长呈现出窄-宽-正常的趋势，径向生长也呈增加趋势。火灾后平均年轮生长释放时间为10年。火灾导致圆盘1较正常情况下损失了¬67.2%，圆盘2增加了6.6%，圆盘3增加了13.7%。这表明，火灾导致的年轮生长损失，可以由横向和径向生长释放予以补偿，但是具体补偿多少因烧伤程度不同而有差异。