发林业论文浅析森林可燃物的类型和林火的动态研究

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摘要：摘要：当前大部分可燃物动力学研究仅限于森林生态系统中细小死可燃物的变化研究。而森林可燃物具有很强的空间异质性，其水平分布、垂直分布具有动态的特征。因此，对森林可燃物异质性的描述十分困难，常将复杂的森林可燃物处理成同质的，这往往会导致林火预

　　摘要：当前大部分可燃物动力学研究仅限于森林生态系统中细小死可燃物的变化研究。而森林可燃物具有很强的空间异质性，其水平分布、垂直分布具有动态的特征。因此，对森林可燃物异质性的描述十分困难，常将复杂的森林可燃物处理成同质的，这往往会导致林火预测预报的误差[2]，文章对森林可燃物的动态特征进行了综合研究，是一篇关于林业的专业农学论文。

　　关键词：动力学研究 森林可燃物 林业论文

　　研究森林可燃物的动态特征，能够归纳出森林火灾特别是重大森林火灾的形成、蔓延的物质能量基础特征，从而提出科学的预警与监控措施，采取合理的方法进行综合调控，降低森林火灾发生的频率。研究森林可燃物的动态特征有助于确定任一时期可燃物的现存量和稳定状态时可燃物的最大积累量，有助于研究林火对森林生态系统物质转化和能量循环的干扰，有助于研究火灾中可燃物的消耗，更好地评估火灾损失和火灾影响。

　　2研究内容、方法

　　可燃物的动态特征包括可燃物的种类或类型、含水率、载量以及分布特征(水平连续性、垂直分布)等，是估计林火行为的主要参数。及时掌握森林可燃物的动态变化特征，能更好地预防、监测和扑救森林火灾，对林火管理、火干扰与生态研究都具有重要意义。

　　2.1可燃物的种类或类型

　　可燃物种类或类型不同，着火的难易程度不一样，蔓延、熄灭等火行为不同，发生火灾后的林火种类和损失也不一样。可燃物的种类随季节的变化而变化，应结合季节的变化特别是防火期(防火紧要期)和非防火期的更替来对可燃物种类进行划分，并采取长期定位跟踪调查，从而得到可燃物的种类属性特征。现在的研究方法主要采用面向对象分类技术，对ASTER影像进行分类，从而探测可燃物类型的内部变化和外部变化[3]，图像特征法的分类技术，如提取水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和落叶松人工林下可燃物的特征，将林下的可燃物进行区分[4]。也有用高空间分辨率Quickbird图像、监督分类法中的最大似然法以及遥感图像对可燃物类型进行划分，如塔河林业局森林可燃物类型的划分[5，6]。研究区域主要集中在省级区域，如将辽宁全省划分为东部、中部和西部3个大区的典型可燃物种类[7]，黑龙江省森林可燃物的分类[8]，湖北省6大生态区不同类型森林可燃物的划分[9]，北京市可燃物的分类[10]。更大尺度的研究相对较少。但这些研究能够为更深入地研究相应类型可燃物的潜在火行为提供基础。

　　林火管理中可燃物的处理对可燃物的种类或类型也有一定的影响。如进行可燃物的移除管理，主要是处理粗大可燃物，但留下的细小可燃物会增加可燃物的连续性，形成梯状可燃物，从而引发树冠火[11]。可燃物种类的改变会相应地改变火险状况甚至火行为，如入侵的灌木会增加可燃物的高度和密度，增强火强度，加剧火烈度，入侵的草本可燃物在干燥的天气里会增加火险[12]。在林火管理的实践中，可根据实际情况来进行可燃物的处理，降低森林火险，提高森林抵御火灾的能力。

　　2.2可燃物的含水率林业调查规划第37卷第5期王秋华，等：森林可燃物的动态特征研究综述

　　可燃物含水率是森林火险预报中的主要指标之一，是评价林火发生危险程度的最直接指标。不同可燃物的含水率不同，变化也不一样。含水率是影响地中海式森林燃烧性的最主要因素[13]。含水率的研究集中于细小可燃物的含水率，它决定了森林燃烧的难易程度，主要用模型进行研究[14];地表可燃物的研究，它与林火行为密切相关，与环境因子关系密切，如大兴安岭呼中林区的地表死可燃物含水率的环境梯度研究表明，坡位与海拔二者综合作用表达了该地区森林地表死可燃物含水量的空间生态梯度[15];福建省南平市杉木人工幼林地表可燃物含水率对主要火环境因子有着明显的响应机制[16]，并且杉木人工林内地表易燃物的含水率与林内气象因子及地表可燃负荷量存在一定的关系[17]。

　　研究方法主要有中分辨率成像光谱仪(MODIS)影响分析，如对内蒙古乌素图林区可燃物含水率的估算[18]，气候变化相关模型法研究了气候变暖背景下内蒙古大兴安岭林区可燃物干燥状况的变化及对林火的影响[19]，气候变化情景下的可燃物含水率模型能够预测1961～2100年气候变化对澳大利亚城市桉树林可燃物含水率的动态变化影响[20]。

　　当然，也有含水率变化规律的初步研究。如长白山区常见树种鲜枝叶含水率的变化规律[9]，祁连山林区寺大隆林场的可燃物含水率变化规律[21]，吉林省23种主要森林可燃物点燃含水率和失水特性规律[22]以及16个北美针叶林的叶含水率的变化[23]。这些结果有利于管理者利用火行为和可燃物管理软件，如NEXUS等，对可燃物进行规划、管理。

　　2.3可燃物的载量

　　可燃物的载量决定了森林火灾的大小，它的动态分布对预防森林火灾有重要意义。相对成熟的林型载量在一定时间后会达到相对稳定的状态，但由于气候、生物等因素也会发生变化。火烧强度与有效可燃物载量关系密切，如果最近火烧超出了历史火烧间隔期，就会引起过多的可燃物积累，容易发生高强度火烧。森林可燃物本身是林分生态过程(生长、凋落等)的产物，因此载量的研究方法有中间特征驱动林分动态模型[24]，遥感图像估测法[25]，也有直接估测，或者用标准地机械布点法、样线截面法、模型推测法、照片推测法以及圆盘地面调查法等[26]，以及利用DCCA排序法等。

　　可燃物的载量与林分因子之间关系密切，目前的研究主要集中于杉木林[27]，马尾松林[28]，落叶松林和白桦林[29]，红松林[30]，以及南方林区的杉、檫混交林[31]。

　　载量的估测对林火管理具有重要意义，它是决定火行为的一个重要因子。现有不少载量估测模型，如南方杉木人工林可燃物负荷量预测模型[32]。载量估测模型的研究方法主要有BP神经网络方法和多元回归方法[33]，以像元为单位进行估测法[34]。相关的数学模型，如利用林分因子来推算不同种类可燃物的载量[35]，岭估计的方法[36]等。

　　载量的研究特别要重视地表死可燃物，因为它是引起森林火灾的重要原因，对预防火灾和可燃物管理具有重要意义。地表死可燃物载量的研究方法主要有时滞分类法[37]，模型估测法[38]，定量法[39]等，这些都能够很好地评估地表死可燃物状况，量化火灾风险性。

　　随着可燃物载量研究的不断深入，可燃物载量的测定、估测方法会不断创新，从定性到定量，从静态到动态，从人工凋查向遥感估测的方向深入发展。

　　参考文献：

　　[1]林其钊，舒立福.林火概论[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2003：142-148.

　　[2]田晓瑞，刘斌.林火动态研究与林火管理[J].世界林业研究，2011，24(1)：46-50.

　　[3]陈芸芝，陈崇成.漳平市森林可燃物类型变化遥感动态监测[J].地球信息科学，2008，10(6)：792-797.

　　[4]金森，王亮.4种人工林下可燃物的计算机图像分类[J].东北林业大学学报，2003，31(5)：1-3.

　　[5]刘一，金森.用Quickbird图像划分可燃物类型[J].东北林业大学学报，2009，37(1)：58-59.

　　[6]胡海清，张拮.基于遥感的塔河林业局森林可燃物类型划分[J].东北林业大学学报，2007，35(7)：20-21，26.

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