利用林火对西双版纳国家级自然保护区生态系统进行有效管理的探讨

摘要：结合保护区开展的控制性火烧工作，分析了西双版纳自然保护区内林火具有火强度低、蔓延速度慢的特点.认为开展控制性火烧工作可有效缩短火灾周期，减少发生重特大火灾的机率，对增加野生动物食物来源,增加群落生物多样性,改变群落物种的组成结构,增加土壤肥力等方面均会起到积极的促进作用.藉此提出了全面开展利用林火管理生态系统的建议.

关键词：林火；控制性火烧；生态系统；西双版纳自然保护区

中图分类号：S762S759.9S718.55S750 文献标识码：A 文章编号：1671-3168（2011）03-0061-04

Use of Forest Fire on Effective Management of Xishuangbanna

Nature Reserve Ecosystem

GUO Xian-ming, TANG Zhong-ming, TAO Qing, SHEN Guo-jin, WANG Lan-xin

（Xishuangbanna National Nature Reserve Administration, Jinghong, Yunnan 666100,China）

Abstract: With controlling forest fire work, it is concluded that the Xishuangbanna Nature Reserve fire status has characteristics of low fire intensity, slow spreading. The work of controlling forest fire will play a positive role in promoting management of Xishuangbanna Nature Reserve Ecosystem which can effectively reduce the fire cycle, reduce the incidence of major fire probability, increase wildlife food sources, increase the biodiversity community, change the community composition of species, increase soil fertility. Suggestions on making a comprehensive fire management have been put forward.

Key words: forest fire controlled fire ecosystems Xishuangbanna Nature Reserve

收稿日期：2011-02-12.

基金项目：美国大自然保护协会（TNC）资助项目（合同号：AP/Beijing/XNNR101609 PGA）,国家林业局示范保护区建设项目.

作者简介：郭贤明（1965-），男，湖南礼陵人，硕士，高级工程师.主要从事保护区科研与管理工作.E-mail:2138519g@163.com

为了控制森林火灾，世界各国每年均要投入大量的人力、物力和财力.然而随着投入的增加，森林火灾发生的次数和面积不仅没有逐渐减少，反而明显增加【sup】［1］【/sup】.我国的森林火灾一直相当严重，建国以来平均每年发生10 000次左右，森林过火面积近百万公顷，相当于森林总面积的8%，是世界上森林火灾最严重的国家之一.森林火灾的损失已位于我国森林的四大自然灾害（火灾、病害、虫害、鼠害）之首.林火烧毁森林植物,烧死森林动物,改变森林环境,引起植被更替，对森林的生物多样性产生了较大的影响【sup】［2］【/sup】.

火干扰是陆地生态系统景观格局、动态和生态过程的重要自然驱动力之一，直接影响到森林的物种组成、年龄级分布、种群分布格局及整个生态系统【sup】［3-6］【/sup】.火作为一个重要的生态因子，在参与森林的发展和演替中发挥了独特、重要的作用【sup】［7］【/sup】. 1研究区域概况

西双版纳国家级自然保护区（以下简称保护区）位于东经100°16 ′～101°50′，北纬 21°l0′～22°24′，总面积242 510 hm【sup】2【/sup】.区内分布着热带雨林、热带季雨林、季风常绿阔叶林等8个天然植被类型，野生动植物资源十分丰富.年降雨量约1 200～2 500 mm.5～10月为雨季，降雨量占全年总降雨量的84.1%11月至次年4月为旱季，降雨量占全年总降雨量的15.9%【sup】［8］【/sup】.

西双版纳是一个少数民族聚居地区，区内居住着13种世居民族【sup】［8］【/sup】，刀耕火种是当地各民族传统的生产方式.有研究表明，刀耕火种条件下的弃耕地具有很好的植被演替恢复能力，长期的刀耕火种实现了人与森林的和谐发展【sup】［9,10］【/sup】，但对土壤动物会造成一定的影响【sup】［11,12］【/sup】. 2西双版纳自然保护区的林火特点 2.1火强度低，所造成的危害小

由于林下可燃物种类和数量均较少，影响了林火的强度，在保护区内所发生的林火都为地表火，没有树冠火，火焰高度很少超过4 m.只有高强度的林火才会烧死林内的所有生物【sup】［13］【/sup】，而地表火只能烧掉地面表层的枯枝落叶、草本植物、部分小乔灌木及幼苗，对树木和土壤影响都非常小. 2.2蔓延速度慢

林火蔓延速度的快慢与地表可燃物数量、可燃物种类及坡度有很大的关系.由于保护区内的森林主要是以常绿阔叶树种为主，落叶少，腐烂快，地表可燃物难以积累，而阔叶树种大部分是耐火树种，可有效减缓林火的蔓延速度.虽然在保护区内部分区域坡度较大，但是由于可燃物少，也难以加快林火的蔓延速度. 2.3水系众多，有效地阻止了林火的大面积蔓延

西双版纳水系属澜沧江水系，干流从西北向东南纵贯全境.澜沧江两岸支流众多，水网密布，是云南省河流最多的地区，全州有大小河流2 762条，河网总长度12 177 km，河网密度为0.633 km/km【sup】2【/sup】.这些河流中仅有补远江、南腊河、南果河、流沙河、南阿河、南览河6条一级支流，其它均为二级支流或小河流【sup】［14］【/sup】.由于河流众多，而且绝大部分河流终年不断，致使河流两侧空气湿度大，植物生长旺盛，林火一旦烧到这些部位基本会自然熄灭，难以跨越. 3西双版纳自然保护区林火管理措施

自西双版纳自然保护区建立以来，对于林火的管理，经历了防火（Fire suppression）和控制性火烧（Preseribed fire）2个阶段. 3.1防火阶段

1958～1990年为西双版纳自然保护区重点防火阶段，特别是从1986年保护区升格为国家级后，防火工作更是作为保护区各项工作的重中之重.

防火是防止火灾发生、降低火灾强度、减少干扰影响的有效管理方式【sup】［15］【/sup】.长期的严格防火对预防保护区森林火灾起到了积极作用，但也带来了一系列的负面影响：①阻碍了林下植被的更新.当地群众有句谚语叫“火不烧山山不发”，意思就是不放火烧山，植被无法得到有效更新，植被不更新，就会影响到野生动物的食物来源.该谚语形象地表明了火与生物多样性的关系.②长期禁火使林下枯枝落叶加厚，老化、枯死的草本植物及小灌木增多，尤其是草地，枯死物的积累，加大了火灾隐患，易造成更大的森林火灾.③勐腊、尚勇2个子保护区直接与老挝接壤，在保护区开展森林防火工作的同时，老挝边民仍然还在沿袭着刀耕火种的传统习俗，而很多刀耕火种地块直接与保护区相连.因此，常有境外火烧进保护区，增加了保护区防火工作的难度和经费投入. 3.2控制性火烧阶段

控制性火烧是在一定环境条件下，控制性地通过人为点火去除地表累积物质，减少林下冠层的高度，以降低火险等级的管理方法【sup】［15］【/sup】.在西双版纳自然保护区开展控制性火烧工作也经历了不同出发点的3个时期. 3.2.1防止境外火入侵时期

从1991年起，为了防止境外火的入侵，在老挝边民尚未开展烧地之前，保护区管理部门每年均组织人员沿边境一线将易燃区域和易燃物提前烧除.由于措施得当，有效阻止了境外火的入侵.这一阶段所开展的控制性火烧工作实际上起到了烧防火隔离带的作用. 3.2.2防止重、特大火灾时期

从1996年开始，在防止境外火入侵工作的基础上，确定了在保护区开展计划烧除，防止重、特大火灾的管理目标.根据日常管理工作经验，每年把包括中老边境一线在内的保护区内易发生火灾及与周边村寨生产用地相连且易引发森林火灾的地段，在每年的防火戒严之前提前组织人员进行烧除，确保了保护区连续15年未发生大的森林火灾. 3.2.3尝试利用林火管理生态系统时期

从2003年开始，保护区管理部门开始了在保护区试验区内开展利用林火进行生态系统管理的尝试，同时，针对开展的控制性火烧工作进行了一系列的调查与监测工作. 4控制性火烧对生态系统产生的影响 4.1缩短火灾周期，有效防止大的森林火灾发生

火灾周期是指一个地区的火灾呈周期性发生时2次火灾之间所间隔的时间，又称火灾间隔期（fire interval）或火灾轮回期【sup】［16］【/sup】.

通过开展控制性火烧工作，有计划地增加用火频度，每年有计划、有针对性地将一些火险等级较高区域的火险物提前烧除，对有效防止大火的发生起到了积极的作用.根据保护区管理部门的统计，自1996年以来，在保护区内已经连续15年未发生森林火灾，尤其是在2010年西南地区遭受百年不遇特大干旱的情况下，由于开展了控制性火烧工作，确保了保护区没有发生大的森林火灾. 4.2有助于群落物种组成的改变

局部的低强度用火对群落的更新及物种多样性的变化会起到积极的促进作用.

小果野芭蕉（Musa acuminata）是西双版纳热带地区的一种先锋草本植物，在茂密的森林中难以生存，但在过去水湿条件较好的刀耕火种迹地中能够很好地生长，并能发展为以其为优势的群落.通过开展控制性火烧工作，在勐养子保护区还有井台芭蕉生长的地段发现，杂草丛被烧除后，小果野芭蕉得到了良好的生长空间，在100 m【sup】2【/sup】的范围内烧除前仅有14株野芭蕉幼苗，而在烧除后却生长出了286株.因此，局部的低强度用火对群落物种组成的改变起到了一定的促进作用. 4.3有助于局部区域生物多样性的增加

火可以直接烧死植物、动物和微生物的个体，使种群的数量下降，火也可以改变局部的环境条件，间接影响生物种群的生存和个体数量，从而影响着物种多样性【sup】［2］【/sup】.强度较小、频率适中的地面火能烧掉地面上的枯枝落叶，使其中的养分释放出来，促进了森林的物质循环. 同时，适度的火烧能对优势物种的生长起抑制作用，平衡了群落内生物相互间的竞争，使原来受优势物种排斥的生物物种获得生存的机会，一些喜光的植物能够侵入，从而增加了森林内的生物多样性【sup】［17，18］【/sup】.

通过对开展控制性火烧区域的监测可以看出，低强度用火仅能烧除林下枯枝落叶，并烧死部分林下草本和小灌木，而这些物种很快又能更新萌发，不会造成物种的消失，因此对其所造成的影响只是暂时的.但是，由于烧除后林分郁闭度减小，林下空间增大，有利于一些群落中原来没有的物种进入，一些长期由于郁闭度过大而难以生长的物种能因生长空间的改变而迅速生长.因此，对群落生物多样性的增加有积极的促进作用. 4.4可有效增加土壤肥力

我国各民族长期以来形成的刀耕火种的生产方式表明，林火可有效烧死部分地表植物、增加土壤肥力.火烧对次生林林下土壤养分的影响：在火烧后土壤1～10 cm的土层内，PH、有机质、全N、P、K和有效N、P、K都显著提高，pH、有机质、全N、K和有效N、K达0.1%的显著水平，有效P达1%的显著水平，全P达5%的显著水平【sup】［19］【/sup】.

由此可见，经常开展计划烧除工作可大量补充林下植物生长所需的养分，对促进植物（特别是林下植物）的生长具有积极作用. 4.5可有效改善食草动物的食物质量

亚洲象（Elephas maximus）是大型食草动物，食量大，活动范围广.据研究，亚洲象的食物种类多达130多种【sup】［20］【/sup】，包括禾本科、桑科、大戟科、苏木科等植物，但竹子和野芭蕉等草本植物是亚洲象的主要食物【sup】［21］【/sup】.

通过监测可以看出，原来有野芭蕉分布的区域（关坪）在开展计划烧除工作后，野芭蕉的数量恢复极快.有研究表明，野芭蕉的种群随着群落的发展及其个体的生长以及本身所具有的较强的克隆生长能力，从侵入段的幼苗、幼株发展到个体高大且具有克隆生长能力的扩散阶段，其种群的个体数量在急速增长【sup】［22］【/sup】.因此可以看出，这一区域的野芭蕉极有可能形成一个优势群落，为亚洲象提供大量食物来源.

禾本科植物和莎草科植物也是野生动物比较喜食的植物.通过监测发现，在烧除后，林下很多区域最先萌发的就是这些可为野生动物提供鲜嫩食物的植物. 5全面开展利用林火管理生态系统的建议 5.1提高对“火的两面性”的认识

“火的两面性”即“有益”和“有害”2个方面.长期以来，人们片面地夸大了其有害的一面，对其造成的危害大肆进行报道，加大了人们对林火有害性的认识.人类直观地看到，森林大火会破坏森林、威胁人们生命安全，会改变气候，却很少有人去研究和宣传火对生态系统有益的一面，使人们逐渐淡忘了火本身是自然生态的一个过程，是生态系统组成部分的客观事实. 5.2提高有关林火对西双版纳森林生态系统有益性的认识

历史上当地各族群众千百年来延续的烧山传统，不但没有烧毁西双版纳茫茫的原始森林，而且还维系着中国最大面积的热带森林生态系统.事实证明，西双版纳的森林生态系统是典型的火依赖型生态系统.大部分地处沟谷两岸海拔较低、湿度较大的热带雨林，即使人们有意识地点火焚烧，也不会形成有危害的森林火灾.而在海拔较高的草地虽然能形成完全的火烧，在常绿阔叶林内能形成林下火，但这些火烧对维护当地森林生态系统和生物多样性具有重要作用. 5.3扩大控制性火烧区域

作为森林和野生动物类型的综合性保护区，核心区和缓冲区应该是野生动物主要的活动区域，但是，由于我国有关法律法规的限制，控制性火烧工作仅能在实验区进行.由于严格的管理，核心区和缓冲区的森林植被恢复很快，使这些区域内的草场面积快速减少，草本植物迅速退化，导致了野生动物食物的严重不足.据观察，目前亚洲象等大型的食草动物主要活动在实验区及村寨附近，而在森林生长较为旺盛的区域则很少有这些动物活动.因此，为了确保野生动物在核心区或缓冲区内有良好的生存环境，需要把控制性火烧区域扩大到整个保护区及西双版纳相应的国有林区. 5.4需要得到国家层面的政策倾斜

通过在西双版纳自然保护区内开展的大量控制性火烧工作表明，低强度的林火对生物多样性的保护具有重要作用.但是，由于受到我国有关法律法规（特别是有关森林防火方面）的限制，所有的森林生态系统均用统一的防火政策进行管理，无法体现林火在生态管理中的作用.因此，需要针对不同的生态系统、不同的管理对象、不同的气候条件制定不同的防火政策，把林火纳入生态系统管理范畴，将其长期以来在生态系统发展进程中所起到的作用沿续下去.

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