林业科学

作者：索奥丽1,2,陈锋1,2,3,龚俊伟1,2,程定野1,2,代世奥1,2,马成功4,刘晓东1,2,*

单位：1. 北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室　北京 1000832. 北京林业大学森林草原火灾风险防控应急管理部重点实验室　北京 1000833. 内蒙古七老图山森林生态系统国家定位观测研究站　赤峰 0240004. 内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗旺业甸实验林场　赤峰 024000

关键词：放牧,林间草地,可燃物特征,潜在地表火行为,植物多样性

基金：国家重点研发计划项目课题“雷击火发生区和山地可燃物风险评估及生态调控关键技术研发与示范”（2023YFD2202002）；国家林业和草原局揭榜挂帅项目“三北工程攻坚战关键技术研发（202401）”；中国林业科学研究院基本科研业务费专项资助（CAFYBB2024ZA004）。

目的: 探究林间草地放牧对华北落叶松林和油松林地表可燃物特征、地表潜在火行为、土壤理化性质及林下植物多样性的影响，提出基于放牧的可持续火灾风险管理方案，为营林区火灾风险防控提供科学的实践路径。方法: 以华北落叶松和油松成熟林（林龄41~60年）为研究对象，在禁牧和中等强度放牧（3头·hm?2）地区建立样地，调查地表可燃物特征、土壤理化性质和林下植物多样性等，选择研究区2010—2023年防火期风速的第50百分位数（16 km?h?1）和第97百分位数（27 km?h?1）作为模拟风速，在BehavePlus 6.0软件中进行地表火蔓延速率、火线强度和火焰长度模拟，采用单因素方差分析评估放牧对土壤理化性质的长期影响，运用主成分分析法评估放牧对地表可燃物特征、地表潜在火行为及林下植物多样性的综合影响，探究放牧作为可燃物生态调控措施的可行性。结果: 1） 林间草地放牧可显著降低华北落叶松林和油松林草本层可燃物载量和地表可燃物床层厚度，降低幅度分别为72.09%~75.22%和79.07%~89.74%，同时可提高草本层物种多样性指数，其中Shannon-Wiener多样性指数提高12.42%~42.67%，Simpson多样性指数提高11.11%~33.33%；放牧使华北落叶松林土壤全磷含量减少21.74%，使油松林土壤全钾含量减少2.91%。2） 火行为模拟表明，放牧可在极端风速（27 km?h?1）条件下将地表火火线强度维持在500 kW?m?1以下，并将火焰长度由3~4 m降至1.5 m以下。3） 主成分分析结果表明，华北落叶松林放牧处理和油松林放牧处理的综合得分最高。华北落叶松林放牧处理在降低火灾风险与生态恢复力之间取得平衡；对油松林来说，在实施放牧管理的同时，探索补植高抗火性草本植物的可能性，可能有助于更好地平衡火险控制与林下植物多样性保护。结论: 中等强度放牧可作为基于自然的可持续火风险管理方案，但需注意长期放牧可能导致的磷、钾元素流失风险，需结合树种特性的生态反馈制定适宜的放牧策略。

来源：2025年第10期

《林业科学》期刊编辑部

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