摘要
森林生态系统中的树种类型、林龄结构及生态变化过程受各种因素影响,林火起着不可或缺的作用.林火的发生和蔓延离不开气象、地形和可燃物等因素的作用.其中,可燃物是林火燃烧的基本条件,掌握其分布特征及潜在林火行为是解决林火安全问题的根本途径.本研究以赣南地区典型森林可燃物为研究对象,首先分析了可燃物载量及其与环境因子的直接、间接关系,然后以可燃物关键参数为变量用聚类分析的方法建立了标准可燃物模型,进而运用FARSITE模型对可燃物模型的火行为的空间分布进行评估.得出以下主要结论: (1)赣南地区主要植被类型间地表可燃物载量差异较大.其中,马尾松林和针阔混交林(马杉木)可燃物载量明显高于其他植被类型.1h时滞可燃物载量最高为针阔混交林(平均516.3 kg·hm-2),最低为毛竹林(211.3 kg·hm-2);10h时滞载量最高为针阔混交林(516.3 kg·hm-2),最低为毛竹林(353.24 kg·hm-2);100h时滞载量最高为针阔混交林( 737.77 kg·hm-2 ),最低为毛竹林( 469.71 kg·hm-2). 对1h时滞载量影响最大的变量依次为:坡度(影响系数为0.40)gt;树冠高度(0.07)gt;树种(-0.03)gt;郁闭度(0.01);对10h时滞载量影响最大的变量依次为:胸径(0.15)＞树种(-0.09)＞坡向(-0.08)＞郁闭度(-0.06);对100h时滞载量影响最大的变量依次为:坡向(0.25)＞胸径(0.19)＞郁闭度(-0.08)＞树种(0.02);对可燃物总载量影响最大的变量依次为:坡度(0.22)＞树种(-0.04)、郁闭度(-0.04)＞树冠高度(-0.01). (2)赣南地区可建立4个标准可燃物模型,代表性森林植被分别为毛竹林(模型FL-Ⅰ)、马尾松林(模型 FL-Ⅱ)、针叶(马杉)、针阔(马杉木)混交和杉木林(模型 FL-Ⅲ)以及木荷林和阔叶(木枫)混交(模型FL-Ⅳ).FL-Ⅰ模型火蔓延速率、火线强度和火线强度均高于其他类型树种;FL-Ⅱ模型的各项火行为参数与其他可燃物类型比较均处于最低值,但仍呈现为随风速增加而线性提高的趋势;FL-Ⅲ模型火行为指标随风速的增加而增加,火行为参数要高于其他林分;FL-Ⅳ模型可燃物的各项林火行为指标值较低,但都随风速和坡度的增加而增大. (3)在参照历史火灾发生条件设定的易发生和极易发生2个森林火险等级下,赣南地区林火行为主要分布在 ClassⅢ(火险等级较强)和 ClassⅣ(火险等级强)等级上.火行为具有明显的等级空间分布特征,且呈现出连续性的特点.可燃物模型为 FL-Ⅲ和FL-Ⅳ的向阳的陡坡上以及接近道路与居民区的地区,皆为高强度林火行为的主要分布区. 本研究通过研究赣南地区7种典型森林类型,划分成4类可燃物模型并总结对应一套标准参数,为管理部门对森林防火的管理提供一定的理论依据.
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