【目的】树冠火是一类对森林生态系统特别是针叶林造成严重损害的森林火灾。了解针叶林冠层特征,探究树冠火发生、蔓延机制,估测潜在冠层火行为是预防和扑救树冠火的关键。【方法】本研究以妙峰山地区主要的针叶林,油松林和侧柏林作为研究对象,调查灌木、草本和地表枯落物负荷量,采用分段标准枝法对冠层可燃物负荷量进行了分层调查与测算,研究冠层特征(冠层密度、冠层可燃物负荷量)的垂直分布规律;并利用树冠火发生和蔓延模型以及火焰高度和强度模型,按照树冠火类型划分标准,研究针叶林树冠火发生的概率、类型和潜在火行为。【结果】油松林平均冠层密度为0.192 kg/m~3,侧柏林为0.127 kg/m~3,油松林冠层平均有效可燃物载量为1.21 kg/m~2,侧柏林为0.619 kg/m~2;油松林和侧柏林的下层(0~3 m)垂直分布差异性较大,油松林下层可燃物负荷量占整体负荷量10.5%,而侧柏林则高达21.1%;在中等和高的燃烧情况下,2种林分均表现出较高的潜在火行为指标,油松林最高蔓延速度、火线强度和火焰高度分别为:91 m/min、45 281 kW/m、23 m,侧柏林为85 m/min、19 911 kW/m、16 m。【结论】冠层密度和冠层可燃物负荷量随树高变化趋势相似;林分树冠火发生概率和类型与林分冠层可燃物和冠层密度的垂直分布关系密切;2种林分的连续型树冠火的潜在火行为估算指标具有蔓延速度快,火焰强度大,火焰高度高的特点,一旦发生树冠火,人为处置困难。

【目的】森林燃烧性是森林被引燃的难易程度和着火后的火行为特征,分析可燃物火行为及燃烧性为妙峰山林场地表可燃物管理、火险区划及森林防火提供依据。【方法】利用林场内12种主要森林类型调查数据和二类清查资料,选择地表潜在火行为、火环境、可燃物理化性质及床层结构4大类指标,采用主成分分析和聚类分析法计算104个小班地表可燃物燃烧性并对地表可燃物燃烧性指数CI进行了排序。【结果】(1)无风条件下104个小班中,各优势树种小班地表潜在火行为有以下规律:针叶林普遍较大且地表火强度达到2 000 kW/m以上、蔓延速度3 m/min以上、火焰高度1.5 m以上,灌木林次之地表火强度700～2 000 kW/m、蔓延速度1.5～3 m/min、火焰高度1～1.5 m,阔叶林较小地表火强度700 kW/m以下、蔓延速度1.5 m/min以下、火焰高度1 m以下。(2)主成分分析表明,地表可燃物燃烧性与火行为指数正相关,与海拔因素负相关,与含水率负相关,与有效负荷量和床层高度正相关。(3)聚类分析表明,小班地表可燃物燃烧性指数CI分为5个等级:高燃烧性(Ⅰ)、较高燃烧性(Ⅱ)、可燃烧性(Ⅲ)、较低燃烧性(Ⅳ)、低燃烧性(Ⅴ)。各燃烧性等级的小班优势树种分别为:油松、落叶松、侧柏等针叶林,位于林场东南、西北部;油松、落叶松、侧柏与栓皮栎、五角枫等针阔混交林,主要位于林场西北部;栓皮栎、黄波罗、五角枫等阔叶纯林,集中于林场东南、西北部;山桃、荆条等灌木林及少数栓皮栎林、黄波罗等阔叶混交林,分布在林场东北部;荆条、山杏、鼠李、绣线菊等灌木,主要位于林场西南和中部。【结论】以油松、落叶松等针叶林为主的小班地表潜在火行为普遍较大,极易形成高强度地表火,易发生树冠火;燃烧性受到火环境、火行为和可燃物的影响,特别是可燃物有效负荷量、床层高度、海拔和含水率因子;高燃烧性和较高燃烧性小班多数位于林场北部、西北部,要注重对不同燃烧等级小班分类管理、科学巡护。

【目的】研究不同间伐强度对北京西山试验林场侧柏林冠层可燃物特征及其潜在火行为的影响，为冠层可燃物调控和预防高能量连续型树冠火的发生提供参考。【方法】以北京西山试验林场侧柏为研究对象，设置3种间伐强度（低15%、中35%、高50%，均为株数强度）的处理，并设置对照样地，每种处理设置3块重复样地。基于标准枝法所调查冠层可燃物参数（枝条数量、长度、基径），对冠层可燃物载量建立线性回归模型，进一步计算冠层容积密度。通过单因素方差分析探讨不同间伐强度对冠层可燃物特征（冠层可燃物载量、冠层容积密度）的影响。利用Behave Plus 5.0软件，分别根据样地可燃物含水率和气象条件设置中度湿度条件和10 m高空风速（0～18 m/s），探讨不同间伐强度对树冠潜在火行为指标（树冠火蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积发热量等）的影响，并依据树冠火转化模型研究抚育间伐对连续型树冠火发生的影响。【结果】（1）林分冠层可燃物特征在不同间伐强度下存在差异，中度间伐强度下与未间伐样地差异最显著，冠层可燃物载量、冠层容积密度随着间伐强度的增加而减少，冠层可燃物载量由3.280 kg/m~2减少到0.540 kg/m~2，冠层容积密度由0.478 kg/m~3减少到0.056 kg/m~3。（2）不同间伐强度下林分冠层可燃物载量、冠层容积密度垂直分布特征为随树高的增加而先增加后减少。（3）树冠潜在火行为指标在中度间伐强度下与未间伐样地差异显著，其中火线强度、火焰长度以及单位面积发热量随间伐强度的增大而减小，树冠火蔓延速率在抚育间伐后小于未间伐样地，但不随间伐强度的变化而变化，临界树冠火蔓延速率随间伐强度的增大而增大。在未间伐、低度间伐强度下样地将发生连续型树冠火，中度、高度间伐强度样地不发生；随着间伐强度增大，发生连续型树冠火时所需10 m高空风速由6 m/s逐渐增大到8 m/s，火线强度由6 930 kW/m减少到5 829 kW/m，火焰长度由9.7 m减少到8.6 m，单位面积发热量由47 817 kJ/m~2减少到40 667 kJ/m~2，树冠火蔓延速率由8.7 m/s增加到8.9 m/s。【结论】抚育间伐影响冠层可燃物特征、树冠潜在火行为指标。中度间伐强度对冠层可燃物特征和树冠潜在火行为指标影响显著，通过减少冠层容积密度，可以有效降低树冠潜在火行为，避免连续型树冠火的发生。综合考虑经济效益和生态效益，在对侧柏林进行冠层可燃物调控时建议采取中度间伐处理。

【目的】研究冠层可燃物特征和树冠火发生条件，模拟潜在火行为特征，对于森林可燃物管理及树冠火有效防控均具有重要意义。【方法】本文以北京市八达岭林场油松林为研究对象，利用破坏性取样方法，选择具有代表性的18株油松样木进行采伐，自第一活枝高始，以1 m为一个层次对油松林冠层由下而上进行划分，不足1 m的按照1 m层次划分，并按照冠层可燃物枝条径阶大小（针叶；大枝直径≥0.64 cm；小枝直径

【目的】树冠火作为一类对森林生态系统特别是针叶林造成严重损害的森林火灾,一旦发生树冠火,其在林火蔓延过程中起主导作用。通过对针叶林潜在火行为大小和冠层危险指数的探究,以及其在一天中的变化情况,了解树冠火危害大小及发生的条件,为预防及扑救林火提供科学依据。【方法】本文以北京山区主要的针叶树种油松和侧柏作为研究对象,通过对2种林分可燃物的载量、理化性质、分布规律的调查,计算林分潜在火行为随风速变化的趋势,并利用树冠火发生和发展的气象因子临界指标来建立冠层危险指数。最终,结合该地区的气象资料,选取外业调查期间的2 d为例,计算冠层危险指数,判断2种林分可能发生树冠火的类型、时间、持续时长以及林分潜在火行为大小。【结果】2种林分的理化性质差距较小,但冠基高度上相差较大;在高风速(40 km/h)天气下,油松林发生连续型树冠火,蔓延速度和火线强度分别为17.0 m/min、16 079 k W/m,侧柏林发生间歇型树冠火,蔓延速度和火线强度分别为11.4 m/min、5 290 k W/m,油松林和侧柏林分别在风速为30、37 km/h时达到高强度火;油松林的冠层危险指数TI(torching index)和CI(crowning index)值随时间分别在17.1~29.6 km/h和33.9~38.8 km/h范围内波动,侧柏林的波动范围分别为11.9~21.1 km/h和47.5~54.9 km/h,油松林在48 h内发生地表火、间歇型树冠火、连续型树冠火的时间占比分别为87%、9%、4%,其最高速度和火焰最大强度分别为17.5 m/min、8 598 k W/m,而侧柏林只能发生地表火和间歇型树冠火,其比例为56%、44%,最大潜在火行为指标分别为14.5 m/min、4 506k W/m。【结论】2种林分中,冠基高度是树冠火发生最主要的影响因素之一;林分整体潜在火行为随风速变化明显,且能在5级风速下形成高强度森林火灾;侧柏林更易形成树冠火,油松林发生极高强度火灾的可能性大。

【目的】林分结构与火行为密切相关,调整林分结构可以有效降低火行为,对森林防火工作有指导意义。分析北京妙峰山油松林分结构与地表潜在火行为的相关性,探究林分结构指数对地表火行为的影响,为妙峰山油松林可燃物管理提供科学依据。【方法】本文以妙峰山地形相近、结构差异较大的油松林为研究对象,调查和测定样地中的乔木、灌木、草本和枯枝落叶数据,利用Rothermel模型计算油松林潜在火行为指标,采用相关性分析、回归分析及方差分解法,研究油松林地表潜在火行为与林分结构的关系。【结果】(1)油松林地表潜在火蔓延速度(R)、火强度(I)、单位面积热量(HPA)取值范围分别在2～6 m/min、300～1 400 k W/m、4 000～5 500 k J/m2之间。(2)潜在火行为与结构指数相关性:乔木层R、I与平均树高呈显著正相关,与平均枝下高、平均冠幅、冠长率相关性较小。灌木层R、I与灌木密度、株数呈显著负相关,而与高度相关性较小; HPA与灌木高度呈显著正相关。灌木密度、株数过大或过小都有利于增强地表潜在火行为,反而灌木量适中时地表潜在火行为较低。草本枯枝落叶层I与床层高度、草本盖度呈极显著正相关,紧密度与log I呈显著正相关与HPA呈极显著正相关。(3)对地表潜在火行为的解释力,草本枯枝落叶层结构指数>灌木层结构指数>乔木层结构指数,草本枯枝落叶层和灌木层结构指数的交互作用贡献率大于乔木层与草本枯枝落叶层、灌木层结构指数的交互作用。【结论】妙峰山油松林普遍处于低强度地表火,可引发中强度地表火,有引发高强度地表火的可能。地表潜在火行为与乔木层、草本枯枝落叶层结构呈正相关,而与灌木层结构呈负相关;其中,乔木层的树高,灌木层的密度、株数、盖度,草本枯枝落叶层的草本盖度、床层高度、紧密度对地表潜在火行为产生显著影响,各个层次的影响由大到小分别为草本枯枝落叶层>灌木层>乔木层。整体来看,地表潜在火行为大小主要受到地上可燃物的影响尤其是草本枯枝落叶层,而乔木层的影响相对较小。

长白山暗针叶林实际林隙面积大多小于 80m2 ,扩展林隙面积主要集中在 5 0m2 ～ 2 0 0m2 之间(75 %左右 ) ;随着海拔高度增加 ,平均林隙面积变小 ,每公顷林隙数量有增加的趋势。长白山暗针叶林林隙形成的类型主要是掘根风倒、干基折断和掘根风倒形成的 ,分别占 3 4 %和 3 0 .6%。风干扰是长白山暗针叶林维持和发展的重要因素。暗针叶林每个林隙内林隙形成木的数量以 2株～ 3株居多 ,共占林隙总数的 61 % ;并且每个林隙内林隙形成木的数量随海拔高度增加呈现减少趋势。林隙形成木主要由云杉、冷杉等树种组成 ,其中云杉所占比例为 62 % ;长白山暗针叶林林隙形成木分布最多...

林冠截留能力是反映森林与水关系的一个重要指标 .该研究充分考虑林冠结构特征与降雨特性 ,采用机械布样与林分叶面积指数相结合方法 ,观测了贡嘎山不同演替阶段的暗针叶林群落林内降雨 .结果表明 ,林内降雨量与林外降雨量线性相关 ,其回归系数可用来估计林冠蓄水蒸发系数 ,而截距可以用来估计林冠蓄水容量 ;林冠截留量与林外降雨量呈幂函数关系 .在原有预测季节或生长季林冠截留模型基础上 ,引入单场降雨平均强度 ,用叶面积指数修正林冠透水系数 ,建立新的林冠截留概念模型 ,能够较好地预测长江上游暗针叶林生态系统单场降雨的林冠截留特征

作者研究了北京西山地区人工针叶林林冠空隙和林冠下的土壤及植被状况 .结果表明 :①林隙中乔木物种丰富度指数与林下一致 ,但灌木和草本的物种丰富度指数比林下高 .②林隙土壤的枯枝落叶层比林下薄 ,其组分主要是草本和根系盘结物且呈半分解状态 ;林隙土壤的剖面形态特征 ,除A层的颜色、根系含量有别外 ,与林下土壤无明显区别 .③油松林林隙土壤中A层的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾分别比林冠下土壤高 10 7% ,34 5 % ,2 5 8%和 35 7% .④油松侧柏混交林中林隙土壤A层的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾分别比林冠下土壤高4 7% ,12 5 % ,9 4 %和 31 1...

【目的】对福建将乐林场主要树种的冠层光谱曲线进行分析，以建立和完善该地区森林树种光谱数据库，并对利用高光谱数据研究森林树种分类提供理论和技术支持。【方法】对实测的林场内５个主要树种（马尾松、杉木、毛竹、木荷和苦槠栲）的平均冠层反射光谱曲线，采用导数光谱、红边特征及将冠层光谱曲线转化到频率域的离散傅里叶变换方法进行分析，比较各树种冠层光谱曲线在空间和频率域上的差别。【结果】在可见光波段（４８０～７００ｎｍ），毛竹和苦槠栲的冠层反射率高于其他树种；在近红外波段（７２０～９２０ｎｍ），苦槠栲、木荷、毛竹的冠层反射率明显高于马尾松和杉木，且苦槠栲＞木荷＞毛竹。一阶导数光谱对植被类型有很好的区分作用，可．．．

The dead surface combustibles of artificial coniferous forests in Chengde were focused in this paper.Predicting models between fuel loading and the stand and landform factors,as well as between water ratio of combustibles and weather factors were established with a regression analysis method.The mod...

对北京妙峰山地区３种不同林地类型（未成林造林地、已郁闭幼林地、成林地）的土壤ＣＯ_２释放量的动态研究表明，未成林林地的ＣＯ_２释放量明显高于有林地；林地ＣＯ_２释放量与土壤表层或亚表层的温度、湿度在一定范围内呈线性正相关，而与光照度无关；ＣＯ_２释放量昼夜变化也有一定规律。

以北京山区主要针叶林(侧柏林和油松林)为研究对象,通过对林分中乔木、灌木、草本和枯枝落叶层的可燃物负荷量进行调查与分析,定量研究了森林可燃物的垂直分布规律。根据各可燃物种类负荷量垂直分布和树冠火发生的关系,建立了可燃物垂直连续性指数和评估等级,对2个针叶林的树冠火发生的危险性进行了评估与分析。结果表明:侧柏林发生树冠火的可能性较高,油松林相对较低;从垂直连续性指数看,侧柏林为1.002,高度连续,油松林为0.893,中度连续;侧柏林发生树冠火的危险性大于油松林,说明该指标能较好地描述和解释针叶林的可燃物垂直连续性及树冠火发生的危险性。

以北京市山区主要针叶林(侧柏林和油松林)为研究对象,通过对林分树冠可燃物的负荷量、结构、理化性质及火行为特征进行分析,建立了树冠可燃物水平连续性指数D和评估等级,并对侧柏林和油松林的可燃物水平连续性进行评估与分析。研究结果显示:可燃物负荷量对火蔓延速度的影响显著,随可燃物负荷量增大,火蔓延速度增加,增加幅度受到可燃物紧密度的影响;风速对火蔓延速度的影响十分明显,对可燃物水平连续性的影响程度大于坡度;相同风速下,油松林树冠火的蔓延速度大于侧柏林;侧柏林D的平均值为1.470(高度连续),油松林D的平均值为0.933(中度连续),侧柏林树冠火蔓延的危险性大于油松林,一旦发生火灾,侧柏林比油松林更容...

雨滴速度、雨滴动能等参量都与土壤侵蚀关系密切。充分考虑林冠结构特征与降雨特性,观测了贡嘎山不同演替阶段暗针叶林群落的林内降雨,采用经验公式和雨谱法计算出降雨雨滴的动能和势能。结果表明:雨滴终点速度与雨滴直径和雨滴动能的大小均成正比;在小雨强时,林冠可以增加降雨落地时的动能,有时甚至可以达到林外的2倍以上;林冠对降雨势能的消减量与降雨量和林冠截留量有显著相关关系,不同月份的降雨特征不同、林冠截留特征不同,致使林冠对降雨势能的削减能力也不同。