林火导致树木死亡的作用机制和影响因素的研究进展

摘要

林火导致树木死亡的机制对计划烧除、火灾损失评估和火烧迹地恢复等具有重要指导意义,但目前对林火的作用途径和树木死亡的过程仍不甚清楚.本文将林火行为与树冠、树干和根系的受热过程联系在一起,分析火后树木死亡的潜在生物学机制和影响因素,总结树木烧伤程度的评判方法和死亡率预测模型.火后树木的直接死亡主要取决于叶片和分生组织(芽和形成层)的烧伤情况,而树木受热的边界条件和局部传热过程的精确量化是评判和预测树木烧伤程度的关键依据.由树冠光合速率和韧皮部传导能力下降共同促成的养分胁迫以及由导管(或管胞)气穴栓塞和软化形变导致的木质部水分运输失败都是导致火后树木死亡的潜在原因,而后者更倾向于在短期内造成树木死亡.气孔的导度和对饱和水气压差骤变的敏感性可决定叶片在林火发生时的响应能力,而叶片单位面积的光合速率会因林火矿化作用提供的养分而短暂上升.激素、酚类、萜烯类和乙醇等代谢产物是反映树木延迟死亡的关键生化指标,同时也与火后病虫害的侵染密切相关.树冠的烧伤程度是短期内评估树木死亡概率及恢复情况的可靠参数,次年萌芽和展叶情况应作为补充参考.独立指示变量、综合评级指标和统计经验模型都是目前评估和预测火后树木死亡率最可行且有效的途径,而基于过程的生物物理学模型是未来的研究趋势.此外,本文还对该研究领域仍存在的问题进行总结并提出相应的意见和建议,可为火后树木死亡的相关研究提供参考.