林火管理与雷击火虚拟专刊
根据吉林省1969—2004年的森林火灾统计数据，计算出吉林省森林年平均森林火灾损失乔木地上生物量27 285.31～36 380.41 t，占全国的0.45%～0.61%。年均释放碳22 004.38～29 339.17 t，约占全国年均森林火灾排放碳的1.05%。用排放比法得出吉林省年平均森林火灾释放的CO2，CO，CH4量分别为72 614.45～96 819.27，5 283.01～7 044.02和1 784.40～2 379.20 t。
以北京西山魏家村林场为研究区域，通过样地调查和森林清查数据将可燃物划分为针叶林、阔叶林、混交林和疏林地。根据样地调查和树木生物量模型计算不同类型和不同层次的可燃物载量、厚度和高度。根据2000—2006年当地气象数据，确定历史平均最大风速的平均值和主风向，在此背景下对风场进行模拟，进而对地表火和树冠火进行模拟计算，计算出不同类型火发生时火蔓延速度、火强度和火焰高度的分布图。地表火的蔓延速度为0.01～0.22 m·s-1，树冠火的蔓延速度为0.12～2.25 m·s-1; 地表火的火线强度为144～6 595 kW·m-1，树冠火的火线强度为3 214～189 002 kW·m-1; 地表火的火焰高度为0.37～2.50 m，树冠火的火焰高度为1.75～13.4 m。通过对可燃物和火行为指标的计算，可以为防火林带规划和防火林管理提供依据，也可为可燃物管理、扑火安全防范等提供借鉴。
摘 要： 利用标准地调查分析2007年春季大兴安岭2起森林火灾的火行为及可燃物变化。采用加拿大火险天气指数(FWI)系统分析火险变化，地表可燃物载量调查采用线状相交可燃物调查方法，并利用MODIS遥感数据对火烧程度进行分级。结果表明： FWI系统各指标可以很好地指示森林火险变化，2007年4—5月细小可燃物湿度码（FFMC）基本都在90以上，腐殖质湿度码（DMC）和干旱指数（DC）在4月份持续升高，2场大火也发生在火险高的时段。火烧类型以地表火为主，部分林分有冲冠火。火后阔叶林地表径级可燃物增加不明显，针阔混交林主要是50～699 cm径级可燃物增加，而落叶松纯林火烧后除050～099 cm径级可燃物减少外，其他径级可燃物都明显增加。不同火烧程度对地表可燃物载量的影响有差异。中度和重度火烧后草本盖度明显下降，有些林分下木层死亡率较高。罕诺河火场和松岭区壮志林场过火区重度火烧分别占332%和464%。
雷击火作为天然火源是一种难以控制的自然现象,其形成机理极为复杂。我国大兴安岭林区是雷击火主要发生区,对雷击火的研究表明特殊可燃物、干雷暴的天气和较高的地形构成了雷击火发生的火环境。长期干旱,可燃物失水严重,森林中积累丰富的可燃物,雷暴发生后干燥的植被容易引火燃烧,起火之后,遇上盛行的大风将使火灾迅速蔓延。雷暴,特别是干雷暴出现时,遇到降水少、地面温度增加,相对湿度降低,可燃物干燥的情况,就很容易引起火灾。森林火灾多发地区,雷击火常常也多。大兴安岭纬度越高,雷击火越多,51°N以北海拔800m以上山脉的腹部或山顶的落叶松-偃松林、樟子松-偃松林林区为该林区雷击火发生最集中区域。一次干雷暴天气过程,可以同时引起多起雷击火,它们之间的距离最远可达150km。雷击火多发生在6—8月,雷击火的发生时段主要集中在下午的14时到17时。雷电作为一个随机干扰因子引发森林火灾,使得雷击火的预防与扑救变得更加困难。
森林火灾是危害森林的一大主要自然灾害,采用生物防火可以有效地控制特大森林火灾的发生。本文对广西大桂山区的木荷、火力楠、杨梅等10种常绿阔叶树种和杉木、马尾松两种针叶树种的叶、小枝和皮的燃烧性能及其组成成分进行了测定,结果表明:(1)各树种均以叶的抗火性能最差,阔叶树种比针叶树种的抗火性能强; (2)热值、含水量、燃点和灰分含量是影响叶的抗火能力的主要指标。木质素含量和苯-乙醇抽取物与总发热量有线性相关关系; (3)由多目标决策方法对12种树的抗火性能综合排序得知,木荷、红椎、杨梅的抗火性强,润楠、米老排、火力楠、大桂山荷和木莲的抗火性中等,稠木、观光木的抗火能力较弱,杉木、马尾松的抗火能力强。
应用空间代替时间的方法对大兴安岭林区白桦落叶松混交林1982—2007年的中度火烧迹地土壤理化性质变化进行研究。结果表明: 火后土壤密度增加,土壤孔隙度和土壤含水率降低,但是变化幅度将随着时间的推移逐渐缩小,并在火烧后第20年将接近火烧前水平; 火烧后A层和B层土壤有机质均呈降低趋势,A层的降幅逐渐缩小直到火烧后20年比火烧前水平大幅增加; 火后土壤A层和B层全磷含量均呈增加趋势,土壤全氮在A层基本也呈增加趋势,B层随火后时间呈波动变化,无明显规律; 土壤有效磷含量变化呈先降低后增加的趋势; A层土壤速效钾含量的变化基本呈增加趋势,但随时间增加幅度减小,而B层的变化无规律; A层土壤水解氮含量变化呈增加趋势,而B层的变化则与速效钾在B层的变化相似,无明显规律。此研究旨在找出火烧后随时间的推移土壤理化性质的动态变化规律,为火烧迹地的改造和生态恢复提供科学依据。
在对各省火灾统计资料和生物量估计的数据基础上,用排放因子法和排放比法,得出中国森林火灾释放的CO2、CO和CH4年平均分别为8.96TgC/a、1.12TgC/a和0.109TgC/a,其中林下植物和地表枯落物的贡献分别为39%、47%和40%。各省年平均森林火灾释放的CO2、CO和CH4 量主要是由火灾受害面积决定的,森林火灾较多的黑龙江、云南和内蒙古的这3种气体的排放量占全国的80%以上。森林火灾释放的CO2 和CH4 分别为全国所有源排放的1.2%和0.35%。中国年平均森林火灾释放的CO2、CO和CH4 量分别为全球森林火灾排放量的0.3%、0.5%和0.01%。
应用美国阿拉斯加州1950—2000年,加利福尼亚州1895—2001年及中国黑龙江省1980—1999年林火数据,分别计算出每年火灾发生的火场质心的经纬度坐标,用波谱分析研究其质心随年份的波动现象。结果表明:3个区域的林火的火场质心分别以一定的分布中心呈波动状态,其中火场质心在阿拉斯加州的分布中心为151.11°W、64.96°N,在加利福尼亚州的分布中心为120.02°W、37.11°N,在黑龙江省的分布中心为127.07°E、49.59°N。火场质心在美国阿拉斯加州和加利福尼亚州经度方向上均具有较强的周期性,阿拉斯加州的林火火场质心在经度方向的周期为4.2a和6.25a;加利福尼亚州的林火火场质心在经度方向上的波动周期为6.24a和106a。黑龙江省的林火火场质心在经纬度方向均具有较为明显的波动性,其周期为3.3a和6.67a。而阿拉斯加州和加利福尼亚州的林火火场质心在纬度方向上不具有周期性,林火发生以低频率的大面积火灾为主。
根据黑龙江省1980～1999年的林火资料,利用地理信息系统等工具,对黑龙江省林火时空动态和分布规律进行了研究。结果表明,黑龙江省林火可分为1980～1987年的多发段和1988年以后的低发段。人为火与总林火规律相似:次数频谱周期为16、4.5a和2.3a ,面积频谱周期为6a。雷击火次数频谱周期为9.1a和3.0a左右,面积频谱周期为9.1a。总林火次数和面积显著正相关,雷击火的次数与面积不相关。林火主要发生在4月、5月。人为火面积集中在3月、4月,雷击火面积集中在5月。林火由西北向东南呈条带状分布,西部、西南部和东北部林火较少。有5个林火多发区。林火面积、平均蔓延速率、持续时间呈对数正态分布,具有自组织特点,分数维分别是0.86、1.05和0.68。对火频谱周期、自组织性进行了讨论,指出自组织函数将林火的时空特性结合在一起,采用负幂函数描述时存在适用下限并给出计算公式。对不同区域的自组织分数维进行了比较。对人为引入火烧的适宜强度和频度进行了简单探讨。
采用风洞模拟方法,对通风结构、疏透结构和紧密结构3种防火林带迎风面的风速进行测定,绘制了3种结构防火林带迎风面的相对风速等值线图;根据风速的分布特征,采用多模型选优的方法,确定了山脊防火林带迎风面的相对风速预测模型。结果表明:紧密结构与疏透结构的防火林带迎风面的阻风性能比较好,最小相对风速达到70%以下,而通风结构的阻风性能最小,迎风面的最小相对风速在80%左右。如考虑其综合防火效能则以疏透结构的防火林带阻火性能最佳。
森林的燃烧过程极为复杂,火行为是森林可燃物燃烧的一系列现象的总和。国内外林火研究人员多年来致力于火行为特征的研究描述,在火场范围(周长或面积)、火焰特征、火强度、火头的蔓延速度等方面取得了一些显著的进展,其中火强度、火焰高度和火蔓延速度是林火行为的3大指标。火行为直接受火环境的影响。
本文应用多元统计分析中的因子分析和聚类分析方法,使用spss 10.0forwindows统计软件系统对55种树叶的6种性状进行统计分析。通过计算和分析,得出了反映树叶抗火性的顺序和类别,对于防火树种的选择有参考作用。从抗火性的结论中,可以看出因子分析和聚类分析适合抗火性的排序与分类分析。
应用人工神经网络建立热带森林火灾发生情况预测的多层神经网络模型,并将林火发生影响因子的历史数据作为样本值,输入模型进行训练。结果表明:利用所选取的输入因子作为样本的人工神经网络,可以对林火的发生发展作出准确有效的预测。文中还对模型的准确性和训练精度进行讨论,进而分析人工神经网络在林火预测中的可行性,证明人工神经网络在林火预测中的应用价值。
综述了当前生物防火的研究成果,指出防火树种的研究现状及其选择和应用,讨论了防火林带的技术特点和混交造林在森林防火上的应用。防火林带在我国南方林区已发挥了良好的防火效益,并有着广阔的发展前景。对防火机理的研究应当由定性到定量地分析,改变目前树种单一、结构简单的防火林带状况,向多树种、复层结构发展,同时应当提倡多元化造林和林业多种经营。
用归一化差分植被指数(NDVI)和空气相对湿度构造森林火险综合指数。将支持向量机(SVM)方法用于森林火险预报预测试验,利用气象资料和卫星遥感资料,建立甘肃省林区森林火险分类推理模型和回归推理模型,并进行相应的预报试验。结果显示:分类推理模型具有良好的预报能力,预报效果明显优于传统的逐步回归方法;回归推理模型预报效果与逐步回归方法相差无几。
根据黑龙江省林区1951～1990年的森林火灾统计数据和北太平洋海域2 86个格点自1951～1991年历年逐月观测数据,运用异常度分析技术,研究了黑龙江林区森林火灾重灾年现象的当年及前后各3 a逐月北太平洋海温异常变化的基本规律和时相特点。研究发现,黑龙江林区的森林火灾重灾年与太平洋赤道附近海域(10°S～10°N ,80°～180°W)海温(sea surface temperature,SST)持续正距平期显著正相关,两者基本同步,且以该海域- 2aSST异常变冷为前期背景。对科学地预测该林区未来年、季森林火灾活动及林火致灾潜力具有重要参考价值。
[目的]开展森林火灾时空特征和风险分析,有利于把握森林火灾发生规律,为预测和防治森林火灾、制定差异化森林火灾财政补贴和保险政策提供科学依据.[方法]根据年鉴数据,借助主成分分析、聚类分析和信息扩散理论,对我国1950—2010年森林火灾的时空分布特征和风险状况进行研究,全面分析森林火灾发生的时空特征,结合灾情指标对全国各省进行评价并分类,并定量分析风险水平.[结果]1) 1950—2010年间,年均发生火灾12 683次,年均火场面积67.48万hm2,年均火灾次数和火场面积均呈下降趋势;1988—2010年间年均成灾面积7.95万hm2,总体表现为上升趋势;1988—2010年间年均成林蓄积损失167.5万m3,没有明显年际变化;1988—2010年间年均伤亡214人,总体呈波浪式下降趋势.2) 人为火源占已查明火源的80%以上,烧荒烧炭是最主要的生产性用火火源(38.47%),上坟烧纸是最主要的非生产性用火火源(19.92%).3) 华东、西南地区相比于其他地区火灾次数明显较大,东北地区火场面积明显较大.4) 按照一般和较大火灾次数、重大和特大火灾次数、火场面积、受害森林面积、成林蓄积、幼林株数、受伤人数、死亡人数8个指标,通过主成分分析对31个省(区、市)的火灾状况进行评价并排序,然后根据主成分得出的综合得分进行聚类分析,根据受灾程度将31个省区按照严重、较重、中度、一般和轻度分为5类,其中,湖南受灾最严重,其次是黑龙江、贵州和云南等.5) 基于信息扩散理论进行森林火灾风险分析,全国每年发生3 000~9 000次一般和较大火灾的概率较大(>0.482 4),每年发生0~30次重大和特大火灾概率较大(>0.430 2),每年受灾森林面积在15万hm2以下概率较大(>0.407 2).[结论]我国森林火灾频发、面积大,火灾高发与气候变化息息相关.引发森林火灾的主要原因是人为火源,必须严格控制和管理野外火源,规范生产、生活用火行为.森林火灾具有显著的区域性特征,我国森林资源面临的火灾风险压力较大.建议在准确把握全国森林火灾时空分布特征和风险基础上,加强宣传教育,采取科学的森林防火、预报、监测措施,制定合理的森林火灾财政补贴和森林保险政策,维护森林健康和国家生态安全.
对1972—2005年大兴安岭林区雷击火特征及其与Palmer干旱指数(PDSI)和Keetch-Byram干旱指数(KBDI)的关系分析表明: 雷击火主要发生在5—9月,峰值出现在6月,约占全年雷击火次数的42%; 雷击火的最大过火面积出现在5月和6月,约占全年过火总面积的85%。雷击火发生次数和面积的月动态均呈单峰型曲线变化,不同干旱指数的动态不同,其中KBDI的月动态呈单峰型曲线变化,5,6,7月最干旱; 而PDSI则呈弱单峰型曲线变化,5月较干旱,6月和7月则较湿润。雷击火的年发生次数与9月的PDSI (R2=0.47,P<0.01)或6月和8月的KBDI (R2=0.57,P<0.01)关系密切,年过火总面积则与8月的PDSI(R2=0.20,P<0.01)或6月的KBDI(R2=0.40,P<0.01)有一定的关系。KBDI更适于描述大兴安岭林区的雷击火特征。
采用区域气候模式输出的日值和加拿大森林火险天气指数系统,在50 km × 50 km尺度下,分析IPCC SRES A2和B2情景下中国西南地区未来不同时段区域森林火险和森林火险期变化,为科学制定未来林火管理规划提供参考。气候情景数据使用区域气候模式系统(PRECIS)对中国区域1961—2100年SRES A2,B2情景下的气候模拟结果,计算研究区各格点森林火险天气指数(FWI),并利用ANUSPLIN软件把研究结果插值到1 km×1 km水平。结果表明: PRECIS模式对研究区的平均气温和月均降水均有较好的模拟能力,气温和降水空间分布形态及中心区域与观测数值基本一致。A2和B2情景下西南地区火险期(11月至翌年5月)内森林火险天气指数平均分别增加1.66和1.40。A2和B2情景下2041—2050年火险期FWI平均变率分别为1.22倍和1.24倍,表明 A2和B2情景下西南地区的森林火烧面积在2041—2050年可能比基准时段增加22%和24%,并且在火险高的月份潜在的森林火烧面积增加更为明显。与基准时段相比,2种情景下都表现出低火险日数明显减少和极高火险日数显著增加的趋势。A2和B2情景下, 2041—2050年 高、很高和极高火险等级总日数分别增加17和13天。建议根据未来森林火险和火险期变化特点,加强早期预警、火灾监测和可燃物管理等,提高该区域适应气候变化的能力。
森林生态系统是重要的碳库，在减缓全球气候变暖中具有独特的功能。林火干扰作为非连续的生态因子，是全球生物地球化学循环的驱动因子，可显著改变生态系统的结构和功能以及养分循环和能量传递，引起森林碳库和碳分配格局的变化，进而影响森林演替进程及固碳能力。本文阐述林火干扰对森林生态系统碳库影响的国内外研究方法进展，重点论述林火干扰导致的直接碳损失以及通过森林净初级生产力和土壤呼吸的改变间接影响森林碳循环和碳平衡；并分别阐明林火干扰对植被碳库、凋落物碳库和土壤有机碳库的影响，林火干扰通过直接改变植被覆盖度进而影响植被碳库和营养元素周转，最终影响植被的碳固定及碳从植被向土壤的转移，导致不同碳库之间的重新分配。通过探讨净初级生产力变化对林火干扰的响应，揭示林火干扰对植被碳库循环的间接且长期影响的机制；在林火干扰对生态系统凋落物碳库的影响方面，主要探讨林火干扰后凋落物生产量在不同林火强度和环境梯度下的变化；在林火干扰对土壤有机碳库的影响方面，通常在小尺度范围内影响土壤有机碳库垂直分布变化的主要原因可能是地形条件的变化，而在相对大的区域尺度下，气候、土壤质地、地形、植被及人类活动和管理水平及其交互作用均可影响土壤有机碳库的空间迁移和形态转化，从而导致不同区域范围的土壤有机碳库分异。在此基础上，指出目前研究存在的问题，并提出林火干扰对森林碳库影响的定量化研究路径：1)深入开展林火干扰对森林生态系统碳库循环的影响机制研究；2)加强"植被-土壤-水-微生物-气候"的系统研究；3)完善不同时空尺度下林火干扰对森林碳库周转过程的定量化研究；4)深入探讨林火干扰与森林生态系统碳元素的相互作用关系及影响机制。
[目的] 研究中国主要生态地理区的林火动态,为开展林火科学管理提供依据。[方法] 基于中国生态地理区域系统的分类结果和森林火灾特点,把中国大陆植被区划分为寒温带湿润地区落叶针叶林区(R1)、中温带湿润地区森林区(R2)、中温带干旱地区荒漠针叶林区(R3)、中温带半干旱地区草原区(R4)、暖温带湿润/半湿润地区落叶阔叶林及人工植被区(R5)、中温带半干旱/干旱地区草原区(R6)、中北亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区(R7)和热带南亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区(R8)。根据2005-2012年卫星监测地面热点数据和林火统计数据,分析各生态地理区的林火空间与时间分布特征。[结果] 野火主要分布在东部,其中分布在R8区域的野火占84.4%,分别在R1,R2,R3,R4,R5,R6和R7区域的野火分别占0.5%,3.8%,0.1%,2.7%,2.7%,0.1%和5.8%。根据林火发生时间分布确定各生态地理区的火险期,北方地区火灾主要发生在春秋季,而南方森林火灾主要发生在冬季和春季; 各生态地理区的火险期分别为R1的3-10月、R2的4-5月和7-10月、R3的3-5月和8-10月、R4的3-6月和9-10月、R5的11-翌年5月、R6的12-翌年5月、R7的12-翌年5月和R8的11-翌年5月。虽然热带南亚热带湿润地区的火灾比较多,但比较容易控制,而寒温带湿润地区落叶针叶林区的火灾平均燃烧时间长。2005-2012年各生态地理区的林火发生次数和林火面积都表现出显著的波动性。 人为干扰对林火动态的影响很大,特别在人口密度分布高的南方区域。热带南亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区林火发生频度最高,年均发生森林火灾6 489次,火循环周期为4 547年;而寒温带湿润地区落叶针叶林区的火循环周期最短,林火发生频度为0.04次·(104 hm2)-1,火循环周期为1 007年。中温带湿润地区森林区、中温带半干旱地区草原区的林火动态变化趋势与寒温带湿润地区落叶针叶林区相似。暖温带湿润/半湿润地区落叶阔叶林及人工植被区和中北亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区火烧频度为0.28和0.25次·(104 hm2)-1。[结论] 中国的林火主要分布在东部区域。北方地区火灾主要发生在春季和秋季,南方地区火灾主要发生在冬季和春季。热带南亚热带湿润地区阔叶林、人工植被区林火发生频度最高,寒温带湿润地区落叶针叶林的火循环周期最短。建议根据林火动态变化和森林经营目的进行可燃物管理,维持林火动态在一个合理水平,实现森林资源的可持续利用。
目的: 研究仅依靠一种高分辨率遥感影像(PL)用于森林火灾影像信息提取、数据分析的可行性, 为火烧程度评估提供可靠的林火遥感数据源和提取方法。方法: 以2017年毕拉河"5·2"特大森林火灾的火烧迹地为研究区域, 使用火前、火后当年、火后更新1年共3期PL影像作为数据源, 利用ROI S提取过火区, 分析火干扰前后NDVI的变化特征。结合地面调查数据, 采用差值归一化植被指数(dNDVI)划分火烧等级, 阈值验证参照罗德昆火灾受害等级划分标准进行精度验证。对火烧迹地植被受害状况进行评估, 以获取火烧程度的空间分布格局。结果: 1) 火干扰导致NDVI值急剧降低, 火后更新1年NDVI略有升高, 表明植被恢复能力有限。PL遥感影像的3 m高空间分辨率使其RGB图像高度饱和, 地类清晰。2)做土地覆盖类型划分, 训练样本分离性在1.91以上, 共划分为森林、草本沼泽、道路、河流4类。分类整体精度为98.05%, Kappa_Coefficient为0.95。3)受害程度等级划分为未火烧、轻度火烧、中度火烧、重度火烧4级, 分类整体精度为91.55%, Kappa_ Coefficient为0.91。此次毕拉河森林火灾着火区总面积10 711.18 hm2, 其中火烧迹地总面积10 130.31 hm2, 占着火区总面积的94.58%。轻度火烧区过火面积最大, 达5 700.78 hm2, 占着火区总面积的53.22%;其次是中度火烧区, 面积为3 035.12 hm2, 占28.34%。火烧迹地内处于中度火烧等级的森林受害面积最大, 高达6 167.48 hm2, 占着火区总面积的60.88%, 其中, 中度火烧等级面积最大, 占47.45%, 其次是轻度火烧区, 占29.95%, 重度过火面积最少, 占22.60%。而草本沼泽受害较轻, 过火面积3 962.86 hm2, 其中97.25%集中在轻度火烧等级。结论: 与传统研究方法相比, 该文使用的研究方法在毕拉河森林火灾分析中取得了更为精准的研究结果, 各验证样本分类精度更高, 研究结果较为可靠, 且数据处理更高效。同时, PL遥感影像具有每天覆盖全球1次的超高频时间分辨率, 极大程度满足了覆盖不同研究区域要求。
根据2007—2009年大兴安岭林区闪电和林火监测结果进行分析,研究火灾发生时的火险状况和雷击火灾案例,提高对这一区域雷击火的认识。根据研究区内11个气象站定时观测数据,采用加拿大林火天气指数系统计算各站点每日火险指数,分析研究时段内火灾发生与火险和闪电分布的关系。结果表明: 2007—2009年共发生野火195起,其中林火148起,主要发生在4,5和8月份。雷击天气主要出现在5—9月份,其中6,7和8月份闪电最多。闪电分布密度较高的区域主要在研究区东北部,大部分闪电活动伴随着降水,但在比较干旱的年份,容易出现干雷暴天气,易引发雷击火。根据林火及火灾发生前24 h的闪电分布分析,雷击火占总火灾的5.1%,闪电活动不是影响林火发生的主要原因。雷击火主要发生在火险比较高、闪电活动频繁且无有效降雨的区域。
目的: 模拟研究不同强度的可燃物处理对大兴安岭地区典型森林的火行为影响，为开展可燃物管理提供科学依据。方法: 在2019年火险期，分别对大兴安岭地区兴安落叶松林、白桦林、兴安落叶松白桦混交林等天然林和兴安落叶松与樟子松人工林进行可燃物调查和清理。每种林型分别设置3块样地（20 m×20 m），每块样地再分别设置4块小样地（10 m×10 m）。对每块样地进行林分结构调查，然后对4块小样地分别进行可燃物处理，包括割除枯死灌木和草本、清理枯枝和地表凋落物等。按可燃物处理程度分为未处理、低、中和高强度处理4个等级。低强度处理后林内无易燃及枯死灌草、地表无大型可燃物（>10 h），可燃物梯最小高度为3 m，中强度处理后倒木、灌木及小乔木全部清除，高强度处理后地表存留可燃物不会支持火的持续燃烧和蔓延。调查可燃物处理后的可燃物空间分布。利用可燃物特征分类系统（FCCS）分别模拟各林分在火险期内一般天气情景和干旱情景下的火行为。一般天气情景下，模型输出的指数包括地表火蔓延速度、火焰高度和火强度指标；干旱情景下，模型输出指数为潜在地表火（火强度、火焰高度和蔓延速度）及潜在树冠火行为（树冠火发生指数、蔓延指数和蔓延速度指数）。结果: 模拟结果显示，低强度可燃物处理后，兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度分别降低51.6%和42.8%，火焰高度分别降低33.6%和39.4%，平均火强度分别降低22.8%和34%；而兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林的火行为变化不明显。中强度可燃物处理后，兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林和樟子松人工林的地表火蔓延速度分别降低29.4%、37.1%、79.1%、83.3%和19.7%，火焰高度分别降低33.3%、29.8%、67.2%、69.7%和38.1%。高强度可燃物处理后，兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林、兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林平均蔓延速度分别降低95.3%、97.6%、85.7%、88.9%和77.6%，平均火焰高度分别降低93.1%、93.9%、92.6%、87.6%和87.3%。干旱情景下，5种林型地表火行为指标随着可燃物处理强度的增大而明显降低（P < 0.01），白桦林无树冠火发生，其他4种林型树冠火发生可能性及蔓延速度随可燃物处理强度的增大而明显降低（P < 0.01）。结论: 在一般天气情景和干旱情景下，中强度可燃物处理后，兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林和樟子松人工林的地表火蔓延速度均低于1 m·min-1，火焰高度低于1 m，兴安落叶松人工林的地表火蔓延速度和火焰高度分别低于人工0.1 m·min-1和0.1 m；各林型地表火焰高度低，蔓延速度慢，易于直接扑灭；兴安落叶松白桦混交林和樟子松人工的树冠火发生降幅超过20%，兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度减少40%以上，树冠火发生可能降低30%。而高强度可燃物处理后，会影响森林结构及其功能，因此，针对当前主要林型进行中强度的可燃物清理，清理地表未分解的枯落物和易燃灌木草本以及树冠下空间易燃可燃物，就可以有效降低地表火蔓延速度和避免树冠火发生。
采用空间序列代替时间序列的方法,研究不同恢复阶段栎类群落物种多样性对地表火扰动的响应。结果表明: 宝天曼自然保护区栎类群落物种多样性丰富,不同恢复阶段栎类群落Shannon-Wiener指数和Simpson指数均表现出先升高后降低的特点; 乔木层Pielou均匀度指数变化不大,灌木层和幼苗层Pielou指数先增加后降低,但草本层Pielou均匀度指数波动较大,表现为先高后低再升高然后降低的特点,说明林火扰动对栎类群落林下草本层产生了重要影响; 栎类群落乔木层、灌木层、幼苗层和草本层之间物种多样性的差异大多不显著,只有乔木层和草本层以及草本层和幼苗层之间的Pielou均匀度指数有显著差异,乔木层和灌木层的Pielou均匀度指数有极显著差异。不同恢复阶段的物种多样性特征,草本层物种多样性差异不显著,其他各层物种多样性特征变化不具规律性; 栎类群落林下灌木和草本层在过火后10年物种变化更替频繁,但不同恢复阶段栎类群落幼苗始终占据一定优势; 随着植被恢复的进程,灌草植被的变化是耐荫种逐步替代阳生种的过程。
目的: 基于室内模拟的飞火引燃试验数据，使用Logistic模型对影响飞火引燃的因子进行建模，探究该模型在预测飞火引燃中的适用性，为林火行为研究提供依据和参考。方法: 选取黑龙江大兴安岭兴安落叶松纯林为对象，以球果、1 h时滞、10 h时滞小枝为火源，构造不同风速、可燃物含水率和压缩比的可燃物床层，进行引燃试验，建立以Logistic模型为基础的3种火源的引燃概率模型。结果: 3种类型火源分别进行了1 800次点烧试验，球果、1 h时滞和10 h时滞小枝引燃次数分别为414、161和337次；本研究梯度范围内，火源引燃概率随着风速增加而显著增加；可燃物含水率与引燃概率负相关，但受火源的干质量影响较大，在可燃物含水率为40%时，较大的3种火源干质量造成了引燃率升高；床层压缩比对火源引燃概率并没有表现出明显的正或负相关性；构建的球果模型预测引燃准确率为87.2%，总预测准确率为71.1%；1 h时滞小枝模型预测引燃准确率为79.6%，总预测准确率为78.6%；10 h时滞小枝模型预测引燃准确率为81.5%，总预测准确率为79.5%。结论: 3种火源引燃能力为球果>10 h时滞小枝>1 h时滞小枝，风速、可燃物含水率和火源干质量对引燃有较大作用，建立的3种Logistic引燃概率模型有较高准确率，可供飞火引燃预测时参考，以提高森林火灾扑救效率和减少扑救伤亡。
（月刊 1955年创刊） 主管：中国科学技术协会 主办：中国林学会 出版：《林业科学》编辑部 主编：尹伟伦 国内统一刊号：CN 11-1908/S 国际标准刊号：ISSN 1001-7488 国内邮发代号：82-6
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