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[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 李连强  牛树奎  陶长森  陈羚  陈锋  
【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。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 李连强  牛树奎  陈锋  陶长森  陈羚  张鹏  
【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。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 陶长森  牛树奎  陈羚  李连强  
【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。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 韩梅  温鹏  许惠敏  张永福  李伟克  刘晓东  
【目的】油松林是华北地区典型针叶林分,易发生森林火灾。通过对油松林地表火行为模拟研究可以为森林可燃物管理,林火预防及扑救提供科学依据。【方法】本研究以北京市十三陵林场油松林为研究对象,通过野外调查地表枯死可燃物(1、10、100 h时滞)和灌层可燃物,记录林分因子(第1枝下高、树高、林龄和胸径)和环境因子(坡度、坡向和海拔)。结合内业实验测可燃物含水率和热值,利用火行为模拟软件Behave Plus5.0,对1 h时滞可燃物设定不同含水率和风速值,模拟所研究林分地表火蔓延速度、火线强度、火焰高度以及单位面积发热量4个重要的火行为指标。【结果】1、10、100 h时滞和灌层可燃物占总可燃物载量比分别为78%、5%、4%和13%。基于实测可燃物载量和含水率,油松林地表火蔓延速度平均值为2.1 m/min,火线强度平均值为270 k W/m,火焰高度平均值为0.95 m单位面积发热量平均值为7 139 k J/m~2。油松林1 h时滞可燃物载量显著高于10 h时滞和灌层可燃物载量。在1 h时滞可燃物含水率为6%,风速为40 km/h的强风和干旱天气条件下,油松林地表火蔓延速度平均值为15.1 m/min,火线强度平均值为3 278.5 k W/m,火焰高度平均值为3.1 m,单位面积发热量平均值为12 337.5 k J/m~2。【结论】油松林内1 h时滞细小可燃物载量高于其他类型可燃物载量。地表火蔓延速度慢,火强度低,火焰高度低于第一枝下高,在正常天气条件下容易被扑灭。模拟结果表明油松林在低含水率的条件下,风速会显著增加地表火蔓延速度,难以人为扑灭,需清理地表可燃物,降低火险。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 陈敏斯  杜建华  王薇  于海晨  王博  顾泽  刘晓东  
【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
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 宋洁  朱敏  刘晓东  任云卯  王奇峰  金莹杉  
本研究在北京西山林场选择不同疏伐强度油松林,疏伐强度分别是未疏伐林分(CK)、低强度疏伐15%(L)、中强度疏伐35%(M)、高强度疏伐50%(H)。通过野外样地调查和室内试验,研究不同疏伐强度对林分可燃物载量及分布特征影响;应用Behave Plus林火软件,研究不同林分潜在火行为特征。结果表明:1)油松林地表可燃物载量随疏伐强度加大而增加,即H>M>L>CK;2)各林分可燃物负荷量垂直分布均以02 m层最大,随着高度的增加呈现减少的趋势;3)不同疏伐强度对林分潜在火行为指标(火蔓延速率、火线强度、火焰
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 田野  牛树奎  陈锋  王婕  曹萌  
以冀北辽河源油松林火烧迹地为研究对象,设置火烧样地和未火烧样地,并以熏黑高度与树高的比值和烧死木占比为依据将火烧样地划分成重度、中度和轻度火烧3个等级.通过调查火烧样地和未火烧样地的地表死可燃物和环境因子,分析了不同强度火干扰后,地表死可燃物负荷量的变化;并运用冗余分析(RDA)法研究了火干扰后地形、林分因子等对地表死可燃物负荷量的综合影响.结果表明:火干扰对地表死可燃物负荷量有显著影响,油松林地表死可燃物负荷量大小顺序为未火烧样地>轻度火烧样地>中度火烧样地>重度火烧样地.火烧样地与未火烧样地之间差异显著(P
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 陈思帆  高健  高敏  顾泽  索奥丽  王忆文  刘晓东  
[目的]分析不同火烧强度下油松林地表可燃物负荷量特征及其与火后环境因子间的关系,并研究林下草本和灌木层的物种多样性特征,为有效管理油松林地表可燃物及探索火烧迹地林下植被早期更新提供依据。[方法]以山西太岳山天然油松林火烧迹地为研究对象,根据不同火烧强度(轻度火烧、中度火烧和重度火烧)分别设置3块20 m×20 m的样地,以未过火样地为对照,统计各样地中未烧死木株数百分比、树木平均熏黑高度、平均胸径、林分密度等林分因子及坡向、坡度、海拔等地形因子;每块样地中再设置2 m×2 m和1 m×1m的样方各5个,调查样方内未分解落叶、半分解枯叶、1 h时滞枯枝、10 h时滞枯枝等死可燃物负荷量和灌木、草本等活可燃物负荷量,并测量灌木和草本层的物种数、株数、盖度、密度和频度,计算物种多样性指数。利用多重比较(LSD)法分析不同强度火烧迹地地表可燃物负荷量和林下草本与灌木层的物种多样性,通过冗余分析(redundancy analysis,RDA)探讨各林分因子和地形因子对地表可燃物负荷量的影响。[结果](1)不同火烧强度对油松林地表可燃物总负荷量影响显著(P<0.05),未分解落叶(P<0.05)、半分解落叶(P0.05)等死可燃物负荷量随着火烧强度的增加呈下降趋势,草本(P<0.05)、灌木(P0.05),上述指数均以轻度火烧迹地最高;不同火烧强度对灌木层ShannonWiener指数、Pielou均匀度指数、丰富度指数均有显著影响(P<0.05),且均以中度火烧迹地最高。[结论]中、重度火烧可以有效降低油松林地表可燃物负荷量;不同火烧强度干扰下,林分、地形因子共同对地表可燃物负荷量产生影响;轻度火烧可以促进草本层的物种多样性,中度火烧可以促进灌木层的物种多样性。因此,对地表可燃物进行合理管理,可以降低森林火灾风险,并可促进火烧迹地林下植被的初期恢复。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 张文文  闫想想  王秋华  龙腾腾  李晓娜  普俊  丁宗达  
【目的】明确周期性(烧除周期为1年)计划烧除条件下云南松纯林地表可燃物状态,以及这类可燃物相应的火行为特征,探究计划烧除对云南松地表可燃物火行为的影响,为合理评估计划烧除的生态意义以及林火管理与扑救提供科学依据。【方法】运用野外调查采样与实验室模拟燃烧法,并结合SPSS 23.0软件,对数据进行处理与分析,探究云南省新平县照壁山云南松纯林样地内,计划烧除林分下的可燃物种类、载量、含水率等特征对室内模拟火场温度、火焰高度、热辐射、蔓延速率、烧除率、火强度等火行为的影响。【结果】(1)云南松纯林地表可燃物主要是凋落的松针,外加少量枯落的松枝和球果以及枯死的蕨类,种类较单一且林下可燃物大多为细小可燃物。(2)2018-2020年间,云南松纯林林下地表枯死可燃物含水率的平均值分别为9.39%、8.04%、9.89%,平均载量分别为(0.937±0.303) kg/m~2、(0.926±0.253) kg/m~2、(0.669±0.248) kg/m~2。(3)实验室内模拟火行为包括:火强度为(245.95±130.51) kW/m,火焰高度(0.92±0.22) m,火场温度达(437.5±171.6)℃,热辐射(6.3±0.9) kW/m~2,蔓延速率为(1.1±0.3) m/min,可燃物点着时间为1 s,烧除率为62%左右。(4)自然状态下的云南松的死亡率约为1.33%,在2018、2020年外业调查时,计划烧除下的云南松死亡率分别为0.93%、1.27%,云南松具有一定的抗火性和耐火性。【结论】(1)周期性计划烧除下的云南松纯林:林分郁闭度较大,林下易燃植被较少,以松针凋落物和草类为主。(2)计划烧除可有效减少地表可燃物负荷量,地表可燃物的平均载量不到1 kg/m~2。防火期内,云南松林地表枯死可燃物的含水率低于10%,极易被引燃,但火焰高度在0.5~1.5 m范围内,火强度不高于750 kW/m,属于低强度地表火;火场温度高,热辐射强,火蔓延速度一般,火场可人工控制;实验室模拟烧除率高,燃烧效果好。(3)在易火生境以及对火有一定适应性的林分中,开展周期性计划烧除必要且可行。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 张玉钧  刘振玉  
松山现为北京市唯一的国家级自然保护区,这里的天然油松林在华北地区颇具代表性。该文包括松山天然油松林的区系成分、物种多样性、生活型谱及群落的垂直层次结构等特征的研究结果,旨在为油松天然林的群落研究和自然保护区的合理经营及有效管理提供理论依据。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 罗桂生  马履一  贾忠奎  吴丹妮  迟明峰  张淑敏  赵贵娟  
【目的】油松为我国北方地区主要造林树种。通过探讨环境因子与油松更新苗生长的相关关系,阐明了油松人工林抚育间伐形成的林隙对其天然更新影响的内在机制。【方法】在油松人工纯林设置4种林隙等级,即林隙直径和冠层平均树高之比分别为L-I(0.75 H)、L-II(1.00 H)、L-III(1.25 H)(H为冠层均高)和对照(CK,林冠下),每种林隙等级设置3个重复,并根据边界木的平均冠幅将每个林隙分为林隙中心区域(B),林隙边缘区域(C)和林隙周边区域(D)。调查了油松更新状况,同时测量生长旺季的光合有效辐射、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度等环境因子,在此基础上,分析了不同林隙等级下物种组成和生长状况的差异性,以及与环境因子的关系。【结果】结果表明:①所有林隙等级中油松更新苗数量均占绝大部分(> 82.6%),油松更新苗数量所占比例并没有显著差异(P> 0.05)。②林隙等级对总的更新苗平均密度、平均高度和平均当年高生长都有显著影响(P <0.05),空气湿度和土壤含水量只在特定等级林隙中与部分更新特征显著相关。【结论】初步结论:油松人工林内,间伐产生的林隙对天然更新有明显的促进作用,而对植物物种组成影响不大;林隙的大小主要通过影响光合有效辐射对油松更新状况产生影响;所研究的5个环境因子中,林隙光合有效辐射和土壤温度是影响更新苗更新状况的主要因子。
[期刊] 林业科学  [作者] 朱霖  李智勇  樊宝敏  张德成  苏立娟  
【目的】评价妙峰山森林文化价值,对我国其他地区的森林文化价值评估亦有一定的借鉴意义,为全面开展中国森林文化价值量化评估探索路径。【方法】采用条件价值评估法,调研受访者对森林文化的认同程度,评估妙峰山森林文化价值,继而采用逐步回归法分析受访者支付意愿的影响因素。【结果】古树名木、寓言典故和神山传说是受访者接触程度最高的文化符号;受访者了解森林文化的方式呈现多元化,互联网和书籍是最主要的途径;森林采摘是受访者最乐于接受的森林实践活动;94%以上的受访者认同森林具有文化价值,认可程度较高;舒缓心情是受访者最为认同的福利(占比为82.32%),其次为锻炼身体(占比为62.20%)和休闲娱乐(占比为45...
[期刊] 林业科学  [作者] 高宝嘉  张桂娟  周国娜  张鸿军  于志勇  李利学  迟宝利  
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...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 谭笑  
该文以诊断层和诊断特性作为土壤分类的基础,研究了北京妙峰山低山森林土壤的分类问题.研究结果表明,根据1995年《中国土壤系统分类》(修订方案),该土壤属雏形土纲,湿润雏形土亚纲,简育湿润雏形土类.
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 韩海荣  马钦彦  中山典和  玉井重信  张宏达  骈铁虎  
该文依据山西太岳林区油松基因保护林的外业调查材料 ,对该林分的组成和结构做了初步分析 .调查地的植物种类丰富 ,其中木本植物种类约占太岳林区的 1 5 .5 % ;枯死木以小径级木为主 .油松保护林是在 6 0~ 70a前 ,受某种干扰后形成的相对同龄次生林 .大约在 40~ 5 0年生时 ,出现过一次小的干扰 .由于密度过大 ,油松的形状比 (H/D)值偏高 .更新层中 ,油松幼苗集中在林隙中 ;而辽东栎幼苗均匀分布在调查地中 ,但不能成为更替层 .说明两树种在幼苗阶段对光的要求不同 ,油松幼苗喜光 ;辽东栎幼苗较耐荫 ,但在一定年龄之后必须有足够的光照 .这也是调查地内没有成年辽东栎的原因...
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