Songshan Fire Assessment In Chinese

GLOBAL FIRE INITIATIVE

技术报告

中国松山自然保护区林火管理评估 评估报告撰写人 Ronald L. Myers, Darren Johnson & Meg Krawchuk

松山自然保护区原生油松林 (Pinus tabuliformis)

编译 于 广志 2 0 07 年 9月 GFI technical report 2008-1b

Citation: Myers, R., D. Johnson and M. Krawchuk. Fire Management Assessment of the Songshan Nature Reserve, China. GFI technical report 2008-1b. The Nature Conservancy, Arlington, VA.

For more information: Ronald L. Myers Latin America and Caribbean Fire Director Global Fire Initiative The Nature Conservancy Tall Timbers Research Station 13093 Henry Beadel Drive Tallahassee, FL 32312 USA 850-668-5569 [email protected] www.tncfuego.org

Cover Photo: Old-growth Chinese red pine (Pinus tabuliformis) in Songshan Nature Reserve. ©Ronald Myers

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目录

目录 简介............................................................................................................................................................................1 目的 ..........................................................................................................................................................1 林火评估组成员 ..................................................................................................................................1 中方专家 ................................................................................................................................................2 林火管理评估的模式框架及过程 ..............................................................................................2 报告的主要内容及局限性 ............................................................................................................3 松山自然保护区的植被，火环境和干扰 ..............................................................................................4 基础信息 ................................................................................................................................................4 植被 ........................................................................................................................................................4 火反应类型，火系统与可燃物 ..................................................................................................5 干扰历史 ................................................................................................................................................7 油松特征 ..............................................................................................................................................................9 分布 ..........................................................................................................................................................9 对火及其它干扰的适应 ................................................................................................................9 松山的林火管理 1 ............................................................................................................................................10 结论与建议 ........................................................................................................................................................11 1. 当前管理体制下油松的未来....................................................................................................11 2. 松山目前的林火管理方法......................................................................................................12 3. 松山自然保护区未来林火管理的选择..............................................................................12 4. 中国林火管理的选择................................................................................................................13 下一步....................................................................................................................................................14 参考文献 ............................................................................................................................................................16 专栏1 ....................................................................................................................................................................19 专栏2 ....................................................................................................................................................................23 图1 ........................................................................................................................................................................23 图2 ........................................................................................................................................................................23 图3 ........................................................................................................................................................................24 图4 ........................................................................................................................................................................24 图5 ........................................................................................................................................................................24 图6 ........................................................................................................................................................................25 图7 ........................................................................................................................................................................25 图8 ........................................................................................................................................................................25 图9 ........................................................................................................................................................................25 图10 ....................................................................................................................................................................26

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简介

简介

1 目的

2007年8月27日至31日期间，美国林火管理与火生态系统的专家就中国的林火管 理问题在北京约见了中国的林业管理者、生态学家和对林火管理感兴趣的地理学者。 美国专家还特意参观了位于北京北部地区的松山国家级自然保护区，并就林火在油 松(Pinus tabuliformis) 以及伴生植物物种的动态演替及维持中扮演的角色进行了初步的 野外调研。大自然保护协会（以下简称“协会”）保护行动规划的初步结果表明： 保护区内油松林林下幼苗极少。

林火评估组成员 Darren Johnson, 林火生态学家，全球火系统工作组，大自然保护协会，美国 Meg Krawchuk, 博士，加利弗尼亚大学伯克利分校林火研究与拓展中心 Ronald Myers, 博士，林火项目主任，拉丁美洲与加勒比海地区，大自然保护协会，美国 于广志, 保护地策略经理，大自然保护协会中国部 Matthew Durnin, 保护地策略顾问，大自然保护协会中国部 田晓芮，博士，森林保护研究中心，林业科学院

松山保护区随同人员包括： 吴记贵 松山自然保护区 业务科 程瑞义 松山自然保护区 业务科 李黎立 松山自然保护区 业务科 蒋万杰 松山自然保护区 业务科

中方专家

此次中国之行，评估团还拜访了以下人员：

胡元辉, 国家林业局对外合作中心主任，北京，中国； Fu Yuling, 中国科学院地理与自然资源研究所，北京，中国； Zheng Du, 研究员，中国科学院地理与自然资源研究所，北京， 中国； Guirui Yu, 博士，中国科学院中国生态研究网络合成中心，北京，中国； Ying Sun, 博士，中国科学院地理与自然资源研究所国院合作中心办公室主任；北京，中国； Wu Shaohong, 博士，研究员，中国科学院地理与自然资源研究所，北京，中国 马克平, 博士，主任与研究员，中国科学院植物研究所，北京，中国； Yang si qi, 当代新闻记者, 北京新闻

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简介

此次评估的目标主要包括： 1. 收集与松山自然保护区生物多样性保护与管理有关的林火管理需求和 问题的已有信息； 2. 评估林火是否对松山自然保护区内油松的更新和保存具有重要作用； 3. 评估松山自然保护区林火管理规划、培训、研究及信息需求，并对中国 的林火管理和火系统状态有一个初步的了解； 4. 为林火管理者及保护管理专家提供林火管理的长效策略和行动，以降低林 火对保护区的威胁； 5. 将适合中国林火管理的生态理念介绍到中国； 6. 为大自然保护协会中国部提供概念性框架，从而帮助他们更好地确定 和阐明在那些需要优先保护的地区，与林火有关的各种威胁对生物多样性保护 的影响； 这次评估是全球火系统工作组和加利弗尼亚大学伯克利分校林火研究与拓展中 心共同倡导的林火伙伴关系的工作内容之一。

林火管理评估的模式框架及过程： 在抵达中国和对松山保护区进行野外实地调查之前，评估人员想方设法收集各 种与保护区和中国北方林火管理现状的相关信息。信息调查涉及的主要领域包括： 1. 了解被评估地区的生态环境与社会经济信息； 2. 在世界范围内寻找那些评估人员熟悉，且在生态与社会经济方面与 被评估地点比较相似或者信息资料较全且具备丰富林火管理经验的地区； 3. 确定主要的生态和火管理专家：1) 熟悉被评估地区或者区域的专家； 2）熟悉世界其它类似地区生态系统的专家； 4. 通过阅读现有的管理计划、林火管理政策以及与林火工作人员交谈等方式， 了解松山自然保护区现有的林火管理方式； 5. 了解中国的社会经济与政治体系是如何影响林火的类型、林火管理方法以及 林火管理的成效；

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简介

抵达中国之后，评估人员继续收集相关信息，并就某些具体问题向中国的同事 及专家寻求答案。这些具体的问题包括：保护区的林火管理，国家层面及局部地区 的林火管理的策略及法律，公众对林火的认识，科学家及土地管理者对野火以及林 火管理的认知程度，以及上述这些人对于火系统以及林火这一生态过程的了解情况。 这些问题和疑问包括： 1. 与主要地区的管理者，大自然保护协会工作人员，国家或者地区层面的政策 决策者，科学家和自然历史学家以及社区的利益相关者会谈。他们对林火管 理持何种观点？林火管理的现行政策是怎样的？这些政策是得到了有效实施？ 还是被人们遗忘了呢？亦或是现行的林火管理法律还是比较有效的？ 2. 在特定地点或者地区，不同的人对林火有着怎样的认识呢？ 3. 被研究地区的林火历史--很久以前的，不久前的以及近期的？是否已将最近 发生的火灾在地图上进行了标志了呢？是否对这些火灾的影响进行了评估？是 否有被研究地区的老照片？是否记录了火灾发生的原因？考虑到燃料条件，植 物的适应性，气候条件以及当地人员的技术能力，是否有证据表明被研究地区 发生的所有火灾及火灾产生的原因均得到了翔实地记录，还是被研究地区发生 火灾没有得到如实的报道呢; 4. 生态回顾：根据植被对林火的反应，将植被类型加以分类，例如，火依赖型 的、火敏感型的和不依赖火的植被。这种划分方法是否能得到科学家和林火管 理者的认同呢？在依赖火的生态系统中，再找出适应火的关键物种和优势物种。 5. 评估当前的和理想的生态系统以及火系统状况，并且确定火的主要角色以及在 不同的生态现状下，能被人们所接受的火系统类型。例如，创建基本的生态概 念模型。在现有的林火管理模式下，若干年后，这一地区会变成什么样子呢？ 6. 简单地量化林火的危害，火灾风险以及火烧对项目地及周围地区的影响。 火系统会发生何种变化？或者通过火灾预防与扑救等干扰，火系统又将发生 何种变化呢？林火利用活动又是如何影响火系统的呢？ 7. 准备回答林火是如何影响植物、特定的植物或者土壤等有关的问题。 当地人是如何看待林火的影响的呢?这些看法与我们已知的其它地方类似的 生态系统和物种有何种关联呢？

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简介

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在某一特定地点，林火与气候变化、外来物种、流域以及水质和水量等有着 何种关系呢？ 评估人类对当前的植被现状、理想的植被生态系统状态以及火系统的形成 和维持中产生的负面影响有哪些；

10. 哪些宏观经济与社会政策会对火系统与林火管理有效性产生影响呢？例如， 农业政策、土地权属问题、林业及砍伐、农业工业化、能源利用、城市景观 化等等。

报告的主要内容及局限性 本报告是根据评估人员在松山的一次实地调查结果及与相关人员的讨论结果编 写而成的。采访人员包括：（1）保护区工作人员、中科院的生态学家、大自然保 护协会的工作人员、大庄科村民（为期1.5天的保护区内调查）；以及（2）国家林 业局官员、中科院的一些科学家（为期3天的北京逗留）。评估人员只对保护区实 验区人行步道两侧的植被进行了快速调查。评估人员还对一小片向公众开放的原始 油松林进行了快速的考察。因保护区的核心区不向外国人开放，故评估人员未能进 入到保护区的核心区。尽管评估人员从河谷的步行道上可直接观察到山坡和山脊上 的植被结构，但评估人员仍不能进入到这些地区对植被进行进一步的调查。 由于考察时间有限，且评估人员不允许进入保护区的某些地区，因此，评估人 员对保护区森林状况的了解是非常有限的。报告所得结论主要是根据评估人员的观 察、专业知识及对世界其它类似地区的林火管理和火系统的经验认识以及类似生态 系统的科学研究结果而做出的综合性推论。 评估人员还了解到中国关于生态系统演替与植被结构的相关研究有很多。遗憾 的是，因语言问题，评估人员未能参阅这些资料。此评估报告所有结论的有效性最 终取决于对中国生态文献的了解程度。日后的研究结果及项目监测将侧重于保护区 的火系统和林火干扰情况的研究，尤其要关注植物、生境以及植被类型对林火以及 其它干扰类型的反应。

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基础信息 松山国家级自然保护区位于北京市西北郊外约120公里处，其地理坐标为北纬40˚ 32’（图1）。松山自然保护区与美国宾西法尼亚州的匹兹堡基本处在同一纬度上。 松山国家级自然保护区地处燕山山脉，其最高峰海陀山的海拔高度约为2200米， 是北京市第二高峰。保护区的南入口处是整个保护区海拔最低的地方，海拔高度为 628米。保护区的土壤均是由花岗岩母岩风化而成的。保护区的岩石主要由花岗岩 构成，尤其是在山脊及山坡顶部。出露的花岗岩岩石在保护区内随处可见。 松山国家级自然保护区的气候属于温带大陆性季风气候。保护区的年均降水量 约为493毫米。保护区的降雨主要集中在夏季。目前记录到的保护区的最高温度为 39˚C ，最低温度为-27.3˚ C 。每年的无霜期约为150天。保护区的防火期从每年 的11月开始到次年的4月份结束。

植被 松山国家级自然保护区的植被主要是由松树与栎树混交而形成的带状混交阔叶 林。保护区的森林可分为8种森林群落（根据保护区职工提供信息略作修改而成): 蒙古栎林 (Quercus mongolica): 广泛分布于中山至高山陡坡的浅层土壤中 (图2)，其中散生有松树。 阔叶混交林：这类森林的主要树种隶属的科属在美国东北部比较常见，如：椴 树属，槭属,梣属,鹅耳枥属,桦木属,胡桃属,李属,桑属,刺槐属。这一群落主要分 布在河谷与低海拔处（图3）。在这一群落类型中，亦有少数松树散于其中。

松山自然保护区的植被，火环境和干扰

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松山自然保护区的植被， 火环境和干扰

Songshan Nature Reserve

图1. 中国各省地图以及北京和松山自然保护区在中国版图上的位置.

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松山自然保护区的植被，火环境和干扰

松树群落：松树纯林（图4）。油松纯林主要分布在保护区的山脊，山坡和河 谷处。 油松与硬木混交林： 这一群落在保护区内较常见。保护区职工认为这种植物 群落是保护区内最为独特的植被类型。 核桃楸群落：这种植物群落分布在保护区水土条件较好的河谷地带。 桦树林群落 (Betula dahurica and B. platyphylla): 分布在保护区海拔1000-2000米 之间，经常会与其它硬木混生在一起。 杨树群落 (Populus davidiana): 分布在海拔900-1500之间，主要以纯林形式分布， 少数与枫树白蜡树和/或桦树混生（图5）。 干旱灌丛/森林：广泛分布于山坡上部以及山脊处。这类群落主要是由低矮且耐 干旱的树木及灌木组成。具有代表性的物种主要有 大果榆, 暴马丁香, 以及山杏。 油松广泛分布于这一群落中（图6）。

图2. 松山自然保护区溪流上游的蒙古栎林。以蒙古栎为优 势种的森林的出现通常是相对频繁的低强度地表火将 那些耐阴的物种清除后的结果。当粗壮的橡树树皮变 得较厚时，这些橡树也能从火烧中存活下来。年幼的栎 树在火烧之后，通常有再萌蘖的能力。蒙古栎树对于火 的反应和适应是未知的。松山自然保护区提供照片。

图3. 松山自然保护区河谷及低坡处的混交阔叶林景观。成 片的油松林与散生的油松分布在混交阔叶林里。这种 类型的森林可划归为混生的松树-硬叶林。松山自然保 护区提供图片。

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松山自然保护区的植被，火环境和干扰

图4. 主要游客步道附近天然更新的同龄油松林。这些树的树龄大约为35-40年。林下草本可能是因油松树冠浓密而 出现的。但是游客步道两侧的许多地方游客践踏现象也很严重。保护区员工正在采取措施以限制游客对油松林 造成进一步踩踏。摄影：R. Myers.

图5. 松山自然保护区内的白杨(Populus davidiana) 林地。白杨所属的属通常是与火有关的。而且，火在某一地点 白杨的维持上扮演着重要的角色。白杨属于喜阳物种，因而在浓密的森林里，白杨是不能更新出来的。火烧之 后，空地上长出白杨林，而且火烧还会刺激原有白杨的萌蘖能力。在没有火烧的情况下，树干的密度会逐渐下 降，这片林地就会逐渐被耐阴的物种所取代。低矮的白杨树的枝条是食草动物，例如鹿类的重要食源之一。当 白杨树长得越来越高时，这些食源将不复存在。大多数白杨树是通过无性繁殖从根部抽条而萌生出来。这种适 应性使得白杨树会扩散到邻近火烧地或者被干扰的土地中。摄影：R. Myers

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松山自然保护区的植被，火环境和干扰

图6. 有散生油松分布的河谷上部的干旱灌丛。灌丛属落叶型树种，每年的火灾易发生季节树叶全部落到地上。即使 在没有火或者其它干扰的情况下，油松也是这种植被类型中主要的树种之一。摄影：R. Myers.

火反应类型，火系统与可燃物 大自然保护协会根据植被对林火反应的类型将植被类型大致划分为三大类型： 火依赖型、火敏感型与不依赖火的生态系统(Shlisky et al. 2007; Myers 2006)。 火依赖型的生态系统：火依赖型的生态系统是需要火的生态系统。如果这类生 态系统得不到适当的火烧，这类生态系统会发生改变，进而导致某些物种和生境的 丧失。火依赖型生态系统的植被易燃且有利于火势的蔓延。火依赖型生态系统中大 多数物种已经适应了火烧，而且这些物种的特征还有利于林火的扩散。 火敏感型的生态系统：火敏感型生态系统中的物种通常会在火烧中死亡或者火 烧会导致植物不能繁殖。这类生态系统通常不易燃烧。对于这类生态系统来说，只 有干旱或者旱季过长时，火灾才可能发生。中等程度的火烧可能对于特定生境的形 成、启动演替过程及创建有利于生物多样性保护的生境是非常重要的。在这种情况 下，这类生态系统可以看作是受火影响的生态系统。但是，如果火烧频次过繁和/ 或火烧程度过强，火烧会破坏生态系统，而且可能使生态系统变成更易燃的生态系 统类型，例如，如果起燃源持续存在的话，森林可能退化成草地或者灌丛。 不依赖火的生态系统：对这类生态系统而言，火在其中扮演的角色很少或者无。

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火系统是指给定的生态系统中，火烧重复发生所需的一系列条件 (Myers 2006)。 这些条件包括给定地点火烧发生的频次；火烧行为--火烧程度以及火烧扩散速率； 火烧严重程度--火烧对于植被、动物以及土壤的影响；火烧时间--经常是指 火烧发生的特定年份或者季节，但是也包括与火烧时间有关的气象或者物候事件； 火烧类型--地面火、地表火和林冠火；以及火烧的格局和火烧在景观中 的扩散方式。 事实上，所有的植被类型都有自己特定的火系统，即使是火敏感或者不依赖火 的生态系统也是如此。这是因为火烧，尽管偶有发生，也是大多数生态系统会重复 发生的事件。改变火系统会改变植被的结构和物种的组成，而且可能会导致植被类 型的完全改变和物种的丧失。 火系统概念适用的景观尺度水平是多样的，从维持特定物种生境到维持特定的 植被类型或者植被结构，到维持保护区内植被的结构和镶嵌结构，甚至是维持某一 生物气候区（参见文本框1）。 火系统可能只是给定地点整个干扰体系的一个组成部分。干扰系统可能包括的 其它干扰类型有：风损害、洪水、害虫大爆发、霜冻事件或者管理。在火依赖型的 生态系统内，火系统是这一生态系统的主要特征。对火敏感型的生态系统和不依赖 火的生态系统而言，火系统的影响是非常小的，而且很难加以确定。 若用上述生态系统分类法来划分松山自然保护区植被的话，杨树与栎树林通常 被看作是依赖火的生态系统，例如这类森林的维护或者形成需要火。某一地点内这 类森林的出现与维护均需要特定的火系统来刺激森林的重建。这类森林的重建通常 是通过抽枝来完成的。这就限制了这类森林与那些不适应火烧且耐阴物种之间进行 竞争了。当栎树长到较为粗壮的个体时，由于其树皮较厚，因而低强度的火烧也不 会致栎树死亡。顶端被烧的植株通常在火烧之后会重新发芽抽枝。

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不依赖火的生态系统通常要么过于潮湿、要么过于干燥或者气温太低而不易燃 烧。如果非本地的外来物种入侵之后，改变了可燃物的特征之后，这类生态系统可 以变得更加易燃。

图7. 中国油松的地理分布区域。虚线是400毫米的降雨等 值线。这条等值线被年作是东亚季风气候的最北缘 。 图引自Hongyan et al. (2002)的文章引用的Wang & Feng (1991) 的数据。

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历史上松山国家级自然保护区的火系统状况：根据美国相似地区比较后推论得出的统 计数据。 中国与美国在地球上所处的纬度和国土面积均相似，这一点是导致我们对这两个国家 的生态加以比较的原因。由于两个国家的历史与气候条件类似，因此，最近人们对两个国 家的植被比较比较感兴趣。既然火灾的发生取决于燃料的可获得性（植被盖度/生物量)、 燃料的湿度（天气/气候）以及起燃源（闪电或者人类活动），两大陆间植被与气候的相 似说明我们可能会发现这两个国家的火系统历史具有一定相似性。有关中国的火系统历史 情况，人们几乎一无所知。中国悠久的人类居住与发展史使中国的景观发生了很多变化。 因此，我们借助于为美国编制的火系统统计模型来推断历史上松山地区的火系统情况。这 一模型不是分析的终点，而是将来讨论生态干扰对中国生态系统的重要性的一个跳板而已。 我们对基于气候情况以及已知的美国的气候与林火之间的关系预测出来的松山国家级 自然保护区的火系统状况非常感兴趣。过去30年里有大量的科学研究是探讨美国野火的因 果关系的。陆火入门项目(景观火与资源管理规划工具项目；www.landfire.gov)设立的目的 就是为全美编制“全面可靠的表示植被、荒野可燃物以及火系统之间关系的地图与数据” 。陆火快速评估确定了用来推测全美所有陆生生态系统火系统的5级参考标准。我们采用 分析美国火系统时采用的全球气候数据及陆火项目(Schmidt et al. 2002)采用的火系统5 级参考标准，对中国历史上的火系统情况进行了初步的评估。 陆火项目采用了5级分类法来描述火系统的严重程度以及火灾再次发生的时间间隔。我 们编制了空间显性统计模型来量化美国大陆气候变量与火系统空间分布之间的关系。气候 与火系统空间分布之间的关系是通过R统计项目中的二项反应(binomial response)的广 义加性模型(gams)来预测的。Gams模型允许火系统类型与气候变量之间呈非线型关系。 每一模型的因变量是100公里栅格内给定的火系统等级的发生情况（出现或者未出现）。 我们为所有的火系统建立了相应的预测模型。我们引用了Hijmans等人(2005)以及Willmott and Matsuura (2001, using Willmott and Feddema 1992) 的内插性全球气候表面数据来 描述14种气候变量的变化情况。这14种气候变量包括：年平均气温、日较差、气温周期、 最热月份的最高气温、最冷月份的最低气温、年温度变化范围、年降雨量、最湿与最干月 份降水量、降雨周期、年度水平衡以及湿度不足频率(Krawchuk and Moritz 2007)。最终 为每一种火系统类型确定了一个模型。模型最终保留的气候变量是根据赤池信息量标准的 简单原则来选定的。将已知的气候数据带到各个火系统的最终模型中计算出相关参数，从 而来预测美国与中国的火系统的分布情况。关于模型的详细信息及建模概念可参考 Krawchuk and Moritz (2007)的文章。

根据气候数据分析，模型表明：II类火系统（地表火，火烧间隔短，约为0-35年） 是松山保护区地区最可能的火系统类型（图1）。在美国，II类火系统是美国中部平原 与东部森林主要的火系统类型（图1a）。与美国类似，在中国的草场地区，如内蒙草 场，这一火系统发生会使草场重新得以恢复。在林区，这一火系统类型发生之后会使 林下灌丛、草地以及非禾本类草本植物（地表火）得以恢复，但是极少会有林冠火发 生。总而言之，根据中国的植被及气候格局，II类火系统在中国东部的空间分布看来 是合理的。大自然保护协会全球林火评估的撰稿人支持中国东北部地区的植被属于依 赖火的生态系统这一说法(Shlisky et al. 2007)。

尽管美国东部（温带、草地及东北部地区）与中国东部的植被具有极大的相似性 (Qian 2002)，但同样的年降水量及温度 及这些变量的相互作用和季节性却造就 了完全不同的生物群落。此外，美国与中国的西部却非常不同 (Guo et al. 1998; Qian et al. 2005)。美国东西部均邻海，而中国的西部却是巨大的欧亚大陆。中国西北部 温暖干燥的新疆维吾尔族自治区以及西南部西藏地区寒冷干燥的青藏高原与美国西部 地区不具相似性。根据美国西部的气候推测中国西部火系统的有效性还需要进一步的 评估。总而言之，要了解干扰系统对于生态系统保护的重要性首先要对中国火与火系 统作进一步的研究。 地表火：在森林的林下燃烧

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Probability of occurance

Characteristics • 0-35 year fire return interval. • grassland and eastern forest. • surface fire; understory burn in forested stands, replacement severity fire in grassland.

图1a. 预测的II类火系统在美国与中国的分布情况。这类火系统的主要特征是火势弱，火灾发生的间隔期为 0-35年的地表火。就草地而言，这种火的强度足以使草火烧后重新恢复，但对林地而言，火烧强度只会对林 下植物遭到火烧。林地（如松山自然保护区）完全烧毁后重新恢复程度的火烧发生的可能性极小。II类火系统 的空间分布强烈地依赖于以下五大气候变量：年平均水平衡annual mean water balance、年度温度范围、 最湿季的降水量、最冷月的最低气温以及年度平均气温。

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杨树在火烧之后具有很强的萌蘖能力，而且在茂密的老龄林中，杨树不是会再 生的。杨树的出现与维护通常与火有关，但是保护区现有的杨树林也可能是在砍伐 之后再生而来的。保护区工作人员表示这一地区在1960年左右还曾被大面积砍伐 过。 阔叶林与其它硬叶林森林类型，例如，以胡桃和白桦为优势物种的森林属于火 敏感型生态系统，尽管林火可能对这些物种的分布及相对多度有所影响。在旱季， 当枯枝落叶堆积到地面后，这类生态系统极易发生火灾或者受到火灾的影响。但 是，组成这类生态系统的大多数物种经常会在火烧中死亡或者不能积极应对火烧对 它们的影响。这类森林类型中的绝大多数物种对林火几乎不具有任何抵抗力。即使 是低强度的枯枝落叶层的地表火烧，也会造成这类树木的死亡和大面积的树冠死亡 。某些物种在火烧之后有重新萌蘖的能力，有些物种的种子在火烧之后极易在被烧 地点或者其它皆伐地重新萌发。桦木属与刺槐属 物种属于演替早期出现的物种， 而且它们的出现和多度可能与保护区过去的火烧、农业弃耕及其它人类干扰有关。

油松林的某些特征使得油松能在火烧之后保存下来且重建。然而，这些特征并 不显著（参见“对火及其它干扰的适应”那一小节）。我们可以肯定的是：油松属 于干扰依赖型的物种，但并不一定是火依赖型的物种。 就干旱灌丛/森林类型而言，据其分布环境和生长型推断，这类森林群落可能在 火烧之后有重新萌蘖的能力。由于不清楚这类森林中优势物种的再生需求，因此很 难确定这类森林对林火的反应。评估人员只在河谷底部以及低山处观察到这类森林 类型。但是，我们推测如果没有定期的火烧管理，这类森林类型的生物多样性可能 会降低。 可燃物：在所有的植被类型中，可燃物主要是枯枝落叶（包括松针）。这些枯树 落叶是晚秋、秋季及早春的可燃物质。在适宜的条件下（如在风大、低相对湿度）， 在浓密的松林中，林冠火极有可能发生。当地表火烧到散生的油松时，这些油松也 会整株燃烧。尽管评估人员不能确定何时火灾最易发生，但是，我们认为春季 (3–4月份）是火灾最易发生的季节。在这个时候，枯叶铺满地面，硬木林与灌木是 光秃秃的，光线可以直接照射到干燥地面的可燃物上，且日温度与太阳辐射会不断 升高或者加强。在夏季的季风时节，可燃物可能过于潮湿和温度过低而不易着火。

松山自然保护区的植被，火环境和干扰

评估人员没机会进入到蒙古栎林中，只是看到少数散生的蒙古栎植株。现有的 植株的树干粗细不一，这也许表明有些植株是火烧后重新抽枝继续生长而来的。

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松山自然保护区的植被，火环境和干扰

干扰历史 评估人员可明显地观察到以往人为活动对松山自然保护区造成的干扰迹象，即 使是现在，这些干扰的痕迹仍然很明显。所有的植被树龄较小且长得非常低矮，少 数树木的树龄可达到35-40年。河谷与低山处可看到不久前人类居住与土地利用对 那儿植被的影响。例如，在1985年保护区建立之前，虽然几十年内人类的遗弃地上 植被已经长出来的，但是残留的人类居住点以及农业弃耕地仍可明显地看到。在海 拔较低处，以前的农业用地已完全被油松人工林所取代；而在中山地带，人类干扰 的地方有自然更新的森林成长起来。后者表明弃耕的农业用地已被油松林迅速地取 代了。 保护区职工告诉评估人员：保护区自建区以来没有发生过任何火灾。然而，通 过访谈，评估人员从大庄科村民那里了解到：二十世纪30年代-40年代的社会动荡 和战争对这一地区的植被曾有过严重的影响。在1937年到1945年间，入侵的日军反 复地放火烧山（包括松山一带）旨在将躲藏在山上的抵抗力量和反抗日军的人威逼 出来，并且切断他们的食物供给。到了1945年-1949年的内战时期，国民党又用同 样的手段来逼迫藏在山上的共产党及其战士。 居住在保护区及其周边的人们过去曾用火烧的方式来清除植被，并将其开垦为 农田。这种活动直到保护区建立之后才停止了。据反应，某些农业火烧曾发生过逃 逸。薪材砍伐与建材砍伐在保护区及周边一带也曾非常普遍。造林活动始于1961年 。在那时，保护区的大部分地区的植被已遭到毁坏。最近两次发生在大庄科周围的 火灾分别发生在20世纪60年代和1982年。 据保护区工作人员介绍，历史上油松曾多次被作为建材被人们砍伐利用。在二 十世纪60年代，森林砍伐被禁止后，政府成立了林场旨在恢复砍伐地区的植被。 林场也曾努力去种植一些非本地物种，但是植被恢复采用的主要造林树种仍是油 松。油松的人工种植是最为成功的。 由于大面积的砍伐及其它人类活动的影响，保护区内只有少数油松的树龄是超 过35年的。在河谷上游山坡下部生长着一些树龄较大的油松。这些油松因为某些原 因幸免于20世纪60年代最后一轮的树木砍伐。这片古老油松的树龄均在85-110 年之间，总面积约为150公顷。这些油松的平均直径在32厘米左右，最大一株的胸 径高达86厘米。立在这片油松林中的一块标牌显示某些油松的树龄甚至可高达360 年以上。不管这些油松的实际树龄是多少，这片油松林乃是华北地区保存的最完好 的一片最古老的油松林。由于这片油松林在近期才被围封起来，所以这片油松林的 林下已遭到严重地干扰，土壤被游人踩踏得非常密实。 作为对照，评估人员有机会参观了北京西郊的颐和园。颐和园有一小片油松林 。这片油松林非常古老，而且要比我们在松山自然保护区见到的油松粗壮许多。颐 和园的油松树冠平整，而这一现象在松山自然保护区也未观察到。特定的绰号 ”tabuliformis”即是桌形的意思，这一叫法源自油松的树冠是平顶的或者是桌子形状 的树冠。颐和园的油松让我们可以想象得到过去某些时候松山自然保护区的油松看 起来是什么样子的。那景象一定是令人印象深刻的。

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在北美，人们通常认为人类对火系统的影响一般不超 10000-12000年。 人们对于人类引发的火灾对于火系统和植被结构的影响观点不一，因而时时争论不 休。北美的许多林火管理方法主要侧重于“自然的火系统”，例如，没有人类干扰 的火系统。“预期的未来状态”通常是根据假定的或者推断的欧洲人定居之前的环 境条件而推断出来的。这一管理哲学通常考虑到的历史跨度不会超过500年，而且 在许多地方甚至根本就不到200年。许多争论都围绕着北美欧洲人定居之前的人们 可能对植被结构、物种演化、物种多度以及土地利用和林火利用活动对于火依赖型 和火敏感型的生态系统的影响程度而展开。然而，许多激烈的争论主要集中在：在 北美地区，甚至是那些闪电频发地区，人为火烧会增加火灾发生的频次，而且可能 显著地改变林火的季节性分布。火烧季节和火烧频度的改变会深深地影响动植物物 种的出现与否，植被的格局与结构以及植被的分布范围和生境的大小。 中国的人类文明历史悠久，这可能对植被、可燃物以及火系统有着一定的影响 。事实上，在中国，人们必须要考虑可能的类人猿对火系统的影响。类人猿是早于 现代人类(Homo sapiens)而出现的。在距今20-30万年前，北京人 (Homo erectus)曾居住 在松山附近的地区。尽管没有明显的证据表明北京人曾使用过火，但在欧亚大陆， 有强有力的证据表明居住在那的北京人使用的火的时间要比留在中国的北京人使用 火的时间早得多得多。即使居住在中国的北京人没有使用过火，现代人类在中国的 历史也超过了10万年。在中国，农业与农业用火的历史也超过了4200年。

松山自然保护区的植被，火环境和干扰

在松山自然保护区，评估人员没有看到树木有任何被火烧过的痕迹。在人行步 道周围的土壤中也没有见到有烧过的木炭的影子或者其它火烧的迹象。保护区职工 反映，保护区也没有闪电引发的火灾现象发生。中国科学院的科学家告诉我们闪电 引发的火灾在中国比较少见。评估人员的经验表明：在世界上许多依赖火的生态系 统中，闪电引发的火灾根本没有被如实的记录下来。 当考虑自然保护区可能的“自然”或者生态适宜的火系统时，人们最好牢牢记 住这一地区悠久的人类定居与土地利用历史，以及人类的活动是如何改变植被、可 燃物特征、起火频率以及火烧格局的。悠久的人类社会历史使得管理者与科学家不 能简单地借用北美的火管理方法来看待松山的林火历史。

与世界其它国家和地区不同，松山国家级自然保护区现在尚未有证据表明除林 火之外的其它自然干扰过程对松山自然保护区的油松的分布和更新有所影响。在世 界的其它国家和地区，其它自然干扰过程还包括土壤滑落与滑坡，强降雨引发的严 重的土壤侵蚀，病虫害的大爆发以及大风造成的破坏。保护区工作人员告诉评估人 员这些干扰在松山都没有发生过。很显然，在过去的100年里，在松山自然保护区 ，最明显的干扰就是农业耕作造成的森林皆伐、木材砍伐、薪材采集以及火灾。

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油松特征

3 油松特征 分布 油松（某些较早的文献中将其称为Pinus tabulaeformis）, 是东亚已发现的22 个松树物种中分布最广数量最多的一种松树。从内蒙南部向东一直到满洲里 南部，向西南方向一直到西藏和云南的东南部，断断续续地均有油松的分布 (Richardson & Rundel 1998)（图7）。油松有两个变种：油松 (Pinus tabuliformis var. tabuliformis) 分布在中国除辽宁之外的所有地区；黑皮油松 (Pinus tabuliformis var. mukdensis）仅分布于辽宁与北朝鲜。油松与云南松混生，甚至可能有杂交 现象发生 (Mirov 1967)。 油松被认为是一个变异极大的物种。另一个接近的物种就是华山松。华山松 零星地分布在中国中部和东部的某些地区 (Richardson & Rundel 1998) Richardson & Rundel (1998) 曾写道人们对于影响这些松树的结构和动态的生。态过程知之 甚少。油松在中国的分布与中国属夏季季风气候休戚相关。在全新世，随着夏季 季风带的扩大和缩小，油松的分布面积也随之扩大或者缩小(Hongyan et al.2002)。

对火及其它干扰的适应 目前，我们缺乏林火或者其它干扰在保存油松林、油松的存活以及更新中的 作用的有关信息。尽管林火被看作是重要的干扰因素，而且对某些松树而言， 林火是某些科属植物（松属）分布或不可缺的因素。事实上，就松树的更新而 言，当森林的林冠和土壤受到干扰之后，矿质土壤裸露，阳光可直接照射到地 面上，松树即可进行更新。对许多松树而言，最主要的干扰就是林火，尽管少 数的松属植物的更新主要是依靠风损、土壤滑落及滑坡创造出更新生态位而完 成的。 松山自然保护区的油松显然未适应林火的影响。树龄较大的油松的树皮相对 较厚。较厚的树皮大概可能经得住低强度的地表火火烧。油松幼树可能只能经 受强度非常低的地表火的火烧。甚至强度非常低的火烧也可能将油松幼树烧死。 生长过密的油松林的自疏会使得低强度的地表火不至于演变成能烧到油松林冠 的致命火灾。频繁的低强度火烧不利于油松林下耐阴植物的重建。此外，浓密 的油松林的林下植被非常稀疏。相应地，林下积累的可燃物（燃料）也很少。 这可能与油松林生长过密有关。可燃物量低且林子过密树荫大也有限制地表火 强度的作用。

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油松特征 图8. 山脊顶部的油松林。这些油松主要分布在山脊顶部，裸露的岩石周围以及干旱的灌丛里。摄影：R. Myers。

散生在山坡顶端与山梁上的低矮植被中的油松的生长型却大大不同。这些散生 的油松的枝条低垂到地面。这些散生的油松树冠可能更易受到周围灌丛植被引发的 地表火的影响。很显然，1-4龄的油松即可产生花粉并结松球（Mirov, 1967)）。 油松早期结实的特征可能就是对火灾及其它干扰的一种适应特征。 在松山国家级自然保护区，除少数年幼的油松之外，其它所有的松树看起来都 是同龄的。例如，当同其它植被类型竞争时，这些松树可能是在同一时间内生长出 来的。这些松树长得矮小，且其林下土壤都暴露在阳光的直接照射之下。除少数生 长受抑的个体之外，大多数松树的高度与粗细接近。这就表明油松，与其它松树一 样，属于耐阴植物。在一定程度上，油松的生长需要裸露的土壤和直接的光照，才 能保证其成功的再生。 保护区油松的分布至少可分为五大类： 1. 生长在山顶或者裸露岩石上的松林(图8)； 2. 散生在山坡中部到山顶上干旱灌丛林中的油松和小片的油松林(见图8). 3. 散生在山坡下部以及河谷硬木林中的油松或者小片的油松林；

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油松特征 图9. 油松纯林，这片油松纯林可能是在原有的油松林被砍伐后生长起来的，也可能是在农业弃耕地上生长起来的。 尽管这样的纯林在保护区内很常见，但这些纯林完全是人工林地。这些油松林一生都会生长在这里。这些油松 至少可以活700年。在没有干扰，如高强度的林冠火的情况下，这些林地最终会被阔叶林所取代。

4. 散生在山坡下部及河谷底部的人工油松林； 5. 散生在农田和住所附近的油松林，或者油松林被砍伐之后，周围散落的种子 萌生出 来的油松（图9）。

除干旱引起的顶枯病之外，在没有干扰的情况下，山梁以及裸露的岩石上的油 松可能一直会生长在那里。山梁以及裸露的岩石可能是油松分布的中心地带。一旦 干扰创造出适宜的再生生境，油松就会由中心分布区向下进行扩散。林火可能是造 成保护区内油松分布现状的主要原因。但是，山坡下部和河谷中的油松可能是土地 利用及农业弃耕的结果。 其它干扰，如滑坡、土壤滑落以及暴雨引发的山洪暴发，也可能对保护区内油 松的分布有着重要的影响。保护区工作人员从未观察到这些干扰的发生。如果这些 干扰发生的话，这些干扰也可能是非常罕见且影响的范围也是非常有限的。

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油松特征

在北美，生态上与油松相似的松树有红松 (Pinus resinosa), 北美脂松 (Pinus rigida), 辛松 (Pinus pungens) 和维吉尼亚松(Pinus virginiana)。与油松最像的要数维吉尼亚松, 因为其它三种松树对林火有着明显的适应性。红松经火烧之后，具有再次萌蘖的 能力。北美脂松的嫩芽芽苞在火烧之后能够重新抽出新枝，辛松种子的萌发依赖 火烧。这四种松树，同中国油松一样，都倾向于生长在山梁以及裸露的岩石上， 因而容易入侵到山坡上和沟谷上受干扰的土地中。多次火烧会使这些松树很容易 被永久地保存在那些地方上。 在松山自然保护区，火、植被类型、松林之间的假设的生态关系可以用定性的 生态或者火系统模型来表示（请参见专栏2）。

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油松特征

专栏2

利用植被动态发展工具（V D DT ）预测松山自然保护区油松以及相关的植被类型的生 态干扰模型 生态模型是用来说明和总结当前植被动态与火系统科学知识、管理知识、推论和假设 的有用工具。生态模型能说明植被类型与干扰系统之间的关系。 植被动态发展工具（VDDT）是由 ESSA 技术有限公司开发的面向公众的状态过渡模 式模型。这一模型能框架性地量化景观演替与干扰的速率和效果 (Essa Technologies Ltd. 2007)。这一模型（图1b）图示是油松（Pinus tabuliformis）生态系统演替框架。 借助这一模型，已经将油松生态的系统划分成许多演替状态（例如，综合考虑了植被的 盖度与结构）并定义了各种促使不同演替状态间互相进行转化的过度状态（例如干扰与 演替）。 VDDT 是空间非显性模型。

图1b. 中国北京松山国家级自然保护区油松生态系统的VDDT状态过渡模式模型。对油松生态系统而言，共有5种演 替阶段或者类型：类型A至E。每一类型及其干扰系统的假设描述如下：

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类型A . 早期演替发育阶段

油松特征

专栏2

这一植被类型常见的基本物种有草本植物和/或有油松(Pinus tabuliformis) 幼苗及栎树(Quercus mongolica)幼苗生长在内的灌丛林。 • 林冠郁闭度为 0%到100% • 在这一发育阶段，灌丛最高可达1米 • 在这一发育阶段，若无干扰出现，这一阶段的植被会演替到下一阶段 （类型B）所需时间为5年 • 包括短期内重复发生的火烧在内的各种干扰会植被永远维持在类型A这一演替阶段 • 在火烧或者其它替代性干扰存在的情况下，其使它演替阶段也可能会回到类型A这一状态 类型B . 中期发育阶段，稀疏林冠： 这一植被类型主要的物种包括油松幼林，林下有蒙古栎(Quercus mongolica) 和灌丛生长。 • 林冠郁闭度为20% 到60% • 这一发育阶段树木最高可达5米 • 这一阶段演替到下一阶段（类型C）大约需要15年的时间 • 间隔40年发生的毁灭性的火灾会使得这一类型的植被完全被替代掉，进而演替回植 被类型A • 间隔40年发生的混合型严重程度的火灾（非毁灭性的）会使这一植被类型一直维持不 变，即保持类型B的状态 类型 C . 中期发育阶段，林冠郁闭: 这一植被类型主要的物种包括组成上层林冠的未成熟和成熟的油松以及林下各种各样 耐荫的阔叶林树种。 • 林冠郁闭度为60%到100% • 这一发育阶段树木最高可达10米 • 植被由这一发育阶段演替到下一阶段（类型D），大约需要45年的时间 • 间隔150年发生的毁灭性火灾会使得这一类型的植被完全被替换掉，进而演替回 植被类型A • 间隔80年发生的混合型严重程度的火灾（非毁灭性的）会使这一植被类型演替为 植被类型B • 间隔5年发生的地表火不会对此植被类型造成替代性的影响， 即每隔5年发生的地表火会使得这一植被类型一直维持不变，即保护类型C的状态 • 偶尔发生的风事件会使这一类型的植被演替回类型B • 人类干扰，如砍伐或者农业亦会使这一植被类型演替回类型A

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油松特征

专栏2

类型D . 晚期发育阶段，林冠郁闭: 这一植被类型主要的物种包括成熟和过成熟的油松林，上层林冠还会见到一些栎树， 而林下主要的树种则是耐荫的阔叶树种。 • 林冠郁闭度为40%到75% • 这一发育阶段树木最高可达20-30米 • 这一阶段持续的时间为油松的预期的生命期限长度 • 间隔150年发生的毁灭性火灾会使得这一类型的植被演替回到其早期的演替阶段 {类型A • 这一类型的植被生长90年之后再发生的混合型严重程度的火灾会使这一植被类型 演替回植被类型B} • 以任何时间间隔发生的地表火均不会对此植被类型造成替代性的影响。某些树木的死 亡会使林冠郁闭度减少。如果火灾再次发生时油松幼苗已经更新出来了，那么，受火灾 影响的植被中会有异龄的油松林出现 • 偶尔发生的风事件会使这一类型的植被演替回类型B • 风损坏之后发生的火灾会使这一类型的植被演替回类型A • 人类干扰，如砍伐或者农业会使这一植被类型演替回类型A • 如果在油松生长的整个生活史中未发生任何火灾或者其它类型的干扰，那么，这一类型 的植被会演替为类型之后会演替为类型A。 类型 E. 晚期发育阶段，阔叶林，林冠郁闭: 这一植被类型主要的物种包括成熟的蒙古栎，可能偶尔会见到原生性油松，而林下主 要是耐荫的阔叶树种。除类型E之外，可能还会有一种植被类型，在这种植被类型中，无 蒙古栎存在，其林冠则主要是由耐荫的阔叶树种形成的。 在偶尔有干扰出现的情况下，这一植被类型会无限期地存在下去。 • 林冠郁闭度为60%到100% • 这一发育阶段树木最高可达25米 • 在有限的或者无干扰出现的情况下，这一阶段会无限期地存在下去 • 这一类型植被存在的过程中，任何时候只要发生毁灭性的火灾均会使这一植被类型演 替回类型A。在这一演替阶段（类型E），毁灭性的火灾会被看作是不经常发生的事件 • 混合型严重程度的火灾和地表火会有利于蒙古栎的生长，且能刺激油松的再生， 但会破坏耐荫阔叶树树种的生长 • 偶尔发生的风事件会使这一类型的植被演替回类型B

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模型运行结果 VDDT 模型用模拟的方法，预测了1000年的时间跨度里，植被演替的情景状况。 鉴于模拟的目的是找出火灾发生间隔期的模拟值以及火灾严重程度，情景分析时共采用了 四种特定的模拟情景进行预测。

油松特征

专栏2

1. 模型运行时考虑了所有的火灾干扰（毁灭性程度、混合性严重程度以及地表火） 以及人为干扰（砍伐与农业）(方框A) 2. 模型运行时只考虑了所有的火灾干扰（毁灭性程度、混合性严重程度以及地表 火），但未涉及人为干扰（砍伐与农业）(方框D) 3. 模型运行时只考虑了人为干扰（砍伐与农业），而未考虑火灾干扰 (方框B) 4. 模型运行时未考虑了火灾干扰（毁灭性程度、混合性严重程度以及地表火） 以及人为干扰（砍伐与农业）(方框C) 模拟1 利用情景1（方框A）进行模型运行得到的结果表明：随着时间的延长，在火灾及人为 干扰的影响下，类型E--属于晚期发育阶段的郁闭阔叶林在景观中会变得越来越微不足道。 类型B和类型C--属于中期发育阶段稀疏林冠的植被和属于中期发育阶段的郁闭林冠的 植被，在演替的过程中会变得越来越占优势。尽管火灾干扰和人类干扰对其演替有影响， 但类型A和类型D--属于早期演替阶段的油松林与属于晚期发育阶段的郁闭油松林， 会在景观中一直存在着。 模拟2 情景2（方框D）的模拟结果表明了火管理策略的潜在影响。在没有人为的砍伐或农业 活动的影响下，这种火管理策略允许对一定面积的景观进行火烧管理。模拟结果表明： 这5种植被类型呈钟形曲线分布，其中占优势的植被类型为类型C--属于中期发育阶段稀 疏林冠的植被以及油松占优势的中期发育的郁闭森林类型。值得注意的是，在这一情景 模拟中，景观中的重要组成部分还包括类型D--属于晚期发育阶段的郁闭油松林。

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油松特征

专栏2

模拟3 情景3（方框 B）的模拟结果表明：随着时间的延长，在没有火烧影响的情况下，以 油 松为主的植被演替状态会逐渐消失，进而被植被类型E--晚期发育阶段的郁闭的阔叶 林所取代。 模拟4 情景4（方框 C）的模拟结果与情景3的模拟结果类似：即随着时间的延长，森林会演 替为以郁闭的阔叶林为主的景观。事实上，重要的是，油松占优势的植被类型（类型AD）在景观中所占的比例要低于情景3的模拟结果。这可能表明：在模拟景观中，除了与火 有关的干扰之外，人类的干扰，例如砍伐和农业可能会在松树的扩散中扮演着一定的角色。 上述四种模拟的结果详见图2b。各柱状图中显示的是在不同时间步长情况下，各个演 替类型（从A至E）所占的比例变化情况。时间跨度从模型初始(时间步长0)，100年时间跨度 （时间步长100）、500年时间跨度（时间步长500）以及1000年时间跨度（时间步长1000）。

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油松特征

专栏2

图2b. VDDT 模型模拟松山自然保护区景观演替，图示结果为：在1000年的时间跨度里，不同 演替阶段的植被类型（类型A-E）在4种模拟情景下各占的比例情况。

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松山的林火管理

4 松山的林火管理 保护区的林火管理集中在火灾的预防与扑救两个方面。因政府政策影响，火的 利用尚未当作一项保护管理策略而加以考虑。在保护区，若以人数作为衡量标准的 话，人数最多的管理单位要属森林保护科。森林保护科通常设有专业的火灾扑救队 伍、散布在保护区各处的火灾了望塔以及火灾巡视人员。为降低火灾易发季节火灾 发生的概率，保护区通常会封山5个月（11月到次年4月）。 火灾预防也是保护区林火管理策略的主要组成部分之一。保护区开展了针对游 人与大庄科村民的火灾预防活动。此外，在火灾扑救时，由71名村民（来自25户农 户）组成的火灾预防及其它管理活动的护林队也会参与到火灾的扑救工作中去。 这些积极预防火灾发生的策略到目前为止似乎非常成功。自保护区建立至今， 保护区内尚无火灾发生的报道。

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结论与建议 1. 当前管理体制下油松的未来

结论与建议

5 保护区的植被曾遭受过大面积的干扰，例如大面积的多次火烧、农业用火逃 逸、各种土地利用活动以及森林砍伐。目前，这里的植被正处在植被恢复的早期 阶段。除原生的油松林外，我们看到的大多数植被都是在1985年保护区建立之前 的10-30年前恢复起来的。 如果保护区的管理持续将林火排除在外的话，植被恢复过程会继续下去，从而 导致植被演替早期阶段的某些物种的数量会变得越来越少。尽管干扰是维护保护区 内生物多样性的重要生态过程，保护区现在尚无允许或者创造干扰（火灾或者允许 火灾蔓延）的紧急需求。 随着时间的流逝，如果当前的管理体制能得以维持下去的话，在没有火灾或者 其它干扰的情况下，油松的数量会越来越少。当前油松的分布格局也将发生变化。 例如，油松只会生长在山脊、裸岩以及海拔较高的山坡上。相反，大面积分布在河 谷底部及缓坡上的油松最终会消失并被其它落叶阔叶林所取代。从目前的状态看， 松树大量消失将在几百年之后才会发生。将要消失的松树是那些不同年龄层的同龄 林以及不同年龄大小的散生油松。尤其是，在不久的未来，树龄长的林地将开始衰 老，油松的更新不会在林下发生这是因为这不是松树的进化策略。然而，景观中其 它地方的油松林的林龄会增大。

2. 松山目前的林火管理方法 在中国目前的林火管理哲学之下，保护区或者国有林发生火灾均被看作是管理 者的失职。在这种状况下，人们对那些需要火或者干扰来维持其多样性和特征的生 态系统的林火管理是非常不恰当的。在松山，在可预见的未来，管理者不需要改变 林火管理的方法，例如，过分且有效的禁火。但是，如果林火发生的话，管理者应 该认识到火灾对生态系统的作用并不总是全是负面的，而且火灾发生也并不总是管 理失职造成的，尤其是当火灾只对保护区小部分地区有影响的情况下更是如此。

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结论与建议

就松山目前的林火管理而言，可能唯一需要改变的就是让保护区的管理者和管 理人员认识到干扰（火灾）是维持保护区生物多样性的重要生态过程。要是保护区 内有火灾发生的话，如果火灾威胁到保护区的设施、社区或者游人安全，或者破坏 了游人视野所及的景观时，保护区管理人员就需要迅速地将火灾扑灭。事实上，并 非所有的火灾都是生态灾难，尤其是这些火灾只对保护区的局部地区有所影响的时 候。随着经验的增加和政策的改变，对每次火灾的管理决策应集中断绝自燃燃料上 ，而不要总是集中在火灾的严格控制上，虽然目前严控火灾是当前保护区将火灾对 植被影响降至最低而采取唯一办法。 3. 松山自然保护区未来林火管理的选择 松山自然保护区可以考虑将特定的林火管理量化目标写进管理计划中。保护区 可将林火管理目标定为（举例）：每年保护区的平均过火面积不超过保护区总面积 的1％。某些年份则不允许有火灾发生。面向游客的宣传信息（标牌与宣传手册） 应介绍干扰对油松的影响。道路两侧受干扰的地方或者景点或者观景点附近都应设 立解说标牌介绍火及其它干扰的重要生态作用/角色。当人们对火系统或者林火的 作用有了更多地了解之后，保护区工作人员可对这些量化目标进行调整。这些管理 目标会承认林火是重要的干扰过程，并摒弃给定时间内小片地区发生火灾也是不允 许的不宜做法。 为更好地理解林火的作用，保护区工作人员应详细记录火灾后的植被恢复情况 以及火烧的严重程度等相关信息。监测信息的反馈有助于确定未来林火管理的方法 和行动。 保护区管理最终应考虑他们是否想将有利于生物多样性保护和异龄油松林组成 的油松动态斑块管理作为他们的最终管理目标。要达到这一管理目标，保护区管理 人员可用计划火烧的方法对油松进行积极的管理。如果不允许进行计划火烧的话， 砍伐油松也不失为一种不错选择。事实上，就松山自然保护区的油松现状而言，由 于植被正处在演替的早期阶段，上面提及的积极管理是不需要的。研究火系统、林 火管理能力的建设以及改变现有的林火管理政策，均尚需时日方可。 4. 中国林火管理的选择 在我们与中国的政府机构及科学家进行讨论交流时，我们了解到国家林业局已 经采用计划烧除的方法对森林进行管理，旨在减少可燃物的堆积量，创建防火隔离 带和为植物更新提供适宜的条件。中国东北的林区主要采用这些林火管理的方法对 森林进行适当的管理。此外，中国科学院植物所在内蒙草原上用实验计划烧除的方 法来评估火烧在阻止灌丛入侵草场中扮演的作用。

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结论与建议

从总体上讲，在中国，全社会都认为所有的火烧/灾都是有害的，而且认为所有 火烧均需迅速地加以扑灭。尽管中国科学院的植被专家认为林火是重要的生态过程 。但是，他们却认为保护区内发生火灾是不好的。在自然保护区内实施计划火烧是 不允许的。从总体上讲，中国所需要的，尤其是自然保护区，就是认清火在不同的 植被类型（火依赖型、火敏感型及不依赖火的植被类型）中所扮演的角色，并确定 维持火依赖型的植被及其理想生境所需的最适宜的火系统类型。这些信息应允许规 划者和管理者设计维持理想的植被类型与生境的林火管理模式，并能更好地判定在 特定的情形下如何使用火才是恰当的。在中国，也许现在是开始逐渐改变科学家、 管理者、行政人员及整个社会看待火及其作用的时候了。 大自然保护协会全球火系统工作组正在推行维持生态系统与群落可持续性的林 火管理概念性框架--综合性的火管理（Myers,2006）。这一方法将林火管理技术、 生态系统与生境的生态需求以及利用火或者受火影响的社区的社会经济需求整合在 一起加以考虑的。这种整合可用一个三角形的三条边来表示：1）火管理；2）火生 态学；3）火的社会-经济-文化内容（图10）。换言之，综合性的火管理是一种阐 明自然界及人类社会中各种有利的和有害的火灾及其引发的各种问题的一种有效 的方法。这种方法还能用来评估并平衡给定保护区域或者地区中火的有益性或者 火在其中所扮演的生态、经济及社会角色。 中国拥有很强的预测、预防、检测及扑灭有害火灾的技术能力。中国的林火管 理机构与项目是非常复杂的 而且有大量的社区居民会参与到火的管理与预防工作 中去了。目前中国的林火管理唯一不足的就是未将依赖火的生态系统中火的生态学 知识与林火管理技术能力和社区的参与有机地结合起来。此外，中国更没有提高其 火烧管理技术能力，从而在某些需要实施计划烧除及其它的林火利用的地方实施适 宜的火烧管理，如保护区。而采取这些管理手段首先需要获得管理政策及法律的支 持和允许。要达到这一目的，就要向人们及保护区管理者展示计划火烧以及灭火是 如何设计的。同样，中国的林火管理及保护区人员还应通过培训的方式掌握计划火 烧的技术。中国的科学家还需要更好地研究火系统及火在生态系统中的作用。

图10. 综合性的火管理全面考虑了与火有的三大方面的内容： 火管理技术，管理区域植被的火系统情况，以及社会经济-文化的需求和社会各界对于火的不同看法。

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下一步

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下一步

1. 翻译此报告，并在大自然保护协会中国部、松山自然保护区、国家林业局、 中国科学院以及大自然保护协会其它合作伙伴中传阅(全球火系统工作组) ； 2. 收集信息以弥补全球林火评估中的数据空白（主要是中国有关火的数据） (全球火系统工作组)； 3. 考虑将综合性的火管理文件中“与火共存……”以及全球火评估报告译成中文 (全球火系统工作组)； 4. 为中国指派一名全球火系统工作组领导，并指派一名大自然保护协会中国部 的员工专门负责与林火有关的事宜。为大自然保护协会中国部负责林火管理 的员工提供培训及指导学习的机会（下面将有进一步的描述）(大自然保护 协会中国部 &全球火系统工作组)； 5. 与大自然保护协会中国部的员工商谈林火管理的策略及行动，并制定下 一步工作林火管理的工作计划 (全球火系统工作组&大自然保护协会中国部)； 6. 评估林火在大自然保护协会优先保护地区中所扮演的角色，尤其是有松树、 草地及稀树草原分布的保护区域(全球火系统工作组&大自然保护协会中国部)； 7. 组织一次或者多次大自然保护协会中国部员工和合作伙伴到北美那些与中国 生态环境类似的地区参观考察，旨在提高他们对林火管理、火系统以及计划 火烧的理解。大自然保护协会缅因州办公室正在与全球火系统工作组一起策 划一次到美国东北部参观学习的活动，主要是了解那里以北美脂松与红松为 主的生态系统的林火管理情况。参观北美一些地区的林火管理可能有助于对 松山之外其它地区的油松的林火管理情况进行科学的评估(全球火系统工作组, 大自然保护协会缅因州办公室以及协会其他办公室)； 8. 寻找机会邀请那些会说英语的中国的林火管理者的主要的合作伙伴参加美国 有关的火行为、火影响以及计划烧除的课程学习。这些课程可以是大自然保护 协会开办的，也可以是美国计划烧除培训中心举办的 (全球火系统工作组)； 9. 大自然保护协会中国的林火管理负责人（在全球火系统工作组的帮助下） 确定那些现有的林火管理方法需要调整的地区，并确定哪些林火管理者需要学 习综合的火管理方法和计划火烧的技术。考虑通过组织研讨会的方式来展示这 些方法和技术。

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参考文献 ESSA Technologies Ltd. 2007. Vegetation Dynamics Development Tool User Guide, Version 6.0. Prepared by ESSA Technologies Ltd., Vancouver, BC. 196 pp. http://www.essa.com/downloads/vddt/ VDDT-60-User-Guide.pdf Guo, Q. 1999. Ecological comparisons between eastern Asia and North America: Historical and geographical perspectives. Journal of Biogeography 26:199-206. Hijmans, R.J., Cameron, S.E., Parra, J.L., Jones, P.G. and A. Jarvis. 2005. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology 25: 1965-1978. Hongyan, L., Haiting, C. Pengtao, Y. & Yongmei, H. 2002. The origin of remnant forest stands of Pinus tabulaeformis in southeastern Inner Mongolia. Plant Ecology 158:139-151. Krawchuk, M.A., and M.A. Moritz. 2007. Historical fire regimes of China: Inference from statistical comparison with the United States. Center for Fire Research and Outreach/TNC Global Fire Initiative. Interim Report.

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参考文献

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