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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2016,(11)
在春季防火期内按林型内凋落物的不同空间位置的分类标准采集白桦林的地表死可燃物,并依此放入由小到大的铁丝网中,在室内进行试验,记录数据,对两种林型分别采用Nelson模型和Simard模型作为平衡含水率对温湿度响应模型,使用直接估计法对地表死可燃物的含水率结果进行了预测。结果表明:(1)基于Nelson模型的可燃物含水率预测误差往往小于基于Simard模型,一般来说基于Nelson模型的含水率预测效果要好于使用Simard模型预测含水率效果。但是,对于白桦林的腐殖质和混合可燃物则两者相差不大,预测效果都比较好,误差要求在3%以内都可以使用;(2)对于白桦林内凋落物及半腐殖质,误差要求在3%以内时,使用Nelson模型预测可燃物含水率的预测精度要更好;(3)白桦林内不同层可燃物含水率的预测精度由高到低依次为:混合可燃物、腐殖质、半腐殖质和凋落物。由于试验在室内进行,尽最大可能减少可外界误差影响,因此可以作为使用直接估计法预测白桦林含水率模型误差的最低值。 相似文献
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为了研究2种不同采样方法对细小可燃物含水率预测模型精度的影响,对2010年春、秋季大兴安岭地区盘古林场樟子松、兴安落叶松、白桦林分下细小可燃物含水率进行连续的观测。结果表明:春季,3种林分破坏性采样和非破坏性采样的平均绝对误差和平均相对误差差异均不显著(P0.05),而秋季非破坏性采样的平均绝对误差和平均相对误差极显著低于破坏性采样(P0.01),这表明2种采样方式对预测模型精度有很大的影响;春季2种采样法差异不显著,预测效果相近,而在秋季使用非破坏采样更好。此研究结果对提高我国利用气象要素回归法预测细小可燃物含水率模型精度具有重要的理论意义和实践指导价值。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2016,(12)
在春防期和秋防期对东北地区大兴安岭盘古林场的3种典型林分:樟子松林、兴安落叶松林、白桦林下的地表细小可燃物含水率进行长时间测定。得到其预测模型,使用模型对大兴安岭现有的4种可燃物含水率预测模型进行外推分析。结果表明:这些模型外推时得到的平均绝对误差(MAE)是自建模型的1.6~7.2倍。以1.5倍左右作为可替代的标准,则这4个模型与自建模型应具有一定的可替代性,即可用外来模型预测本地可燃物的含水率。春防期的模型预测精度高于秋防期。从外推精度的可用性来看,4个模型外推误差在绝对值上最小为3.6%,最大为17.5%。因此,现在的这4种可燃物含水率预测模型的外推能力都不理想。模型外推误差与建模地区和外推地区的微环境差异有关,与距离不是完全成正比。 相似文献
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时滞和平衡含水率直接估计法的有效性分析 总被引：2，自引：2，他引：0
通过对不同直径落叶松枯枝含水率和环境条件的室内连续观测,分别使用Nelson模型和Simard模型作为平衡含水率响应模型,估计可燃物时滞和平衡含水率响应函数,然后以参数估计值预测可燃物含水率,分析比较建模样本数和平衡含水率模型不同对参数估计和含水率预测误差的影响。结果表明:1)基于Nelson模型的直接估计法在建模样本数较大时(84个),结果稳健,预测误差小,方法是有效的。2)采用Simard模型直接估计可燃物时滞和平衡含水率时,在建模样本数较少时,其预测效果不如Nelson模型,但当建模样本数较多(超过84)时,2个模型预测效果没有显著差别。 相似文献
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《林业科学》2021,57(2)
【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(P0.01),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(P0.01)。【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0.1m;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。 相似文献
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华山松人工林凋落物层细小可燃物含水率预测模型研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在防火期2~5级火险天气条件下,在华山松人工林测定了153组林内气温(x1)、相对湿度(x2)、凋落物表面温度(x3)、腐殖质层表面温度(x4)、凋落物层厚度(x5)、可燃物含水率(y)数据,建立了华山松林细小可燃物含水率预测的多元线性回归模型。分析表明,影响华山松林凋落物上层易燃可燃物含水率的因子依次为:x3>x2>x4>x1。应用该模型,可以用易于获取的火环境和可燃物因子来预测可燃物的含水率,为合理开展林火预测预报、计划火烧、营林用火等提供依据。 相似文献
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塞罕坝主要森林类型林下植被多样性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以塞罕坝地区主要森林类型为研究对象,运用α多样性指数和β多样性指数对其林下灌木层和草本层生物多样性进行研究。结果表明,各林分类型草本层丰富度指数均大于灌木层丰富度指数。在多样性方面,灌木层的Simpson指数和Shannon-Wiener多样性指数最大的林分分别为樟子松林、山杨林,最小的是华北落叶松;草本层Simpson指数和Shannon-Wiener多样性指数最大的林分分别为华北落叶松林、白桦林,最小的为山杨林。在均匀度上,灌木层Jsw和Jsi均匀度指数最大的林分均为樟子松,华北落叶松林最小。草本层均匀度指数Jsw最大为樟子松林,Jsi最大的为华北落叶松林,白桦和山杨都相对较小。对β多样性的研究则表明各林分类型之间灌木层和草本层的相异系数都较大,不同林分之间共有种较少。 相似文献
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森林地表可燃物载荷量分布是预防森林火灾的基本要素之一。根据沈阳地区林型特点,将油松人工林、刺槐人工林和天然杂木林3个林型作为主要研究对象,对其地表可燃物的载荷量从不同角度进行调查研究。结果表明:沈阳地区不同的林型地表可燃物总载荷量差别较大,其中天然杂木林和落叶松人工林的平均总载荷量分别为15.21thm~(-2)和12.48thm~(-2),杨树人工纯林总载荷量最小,仅为3.97thm~(-2);地表可燃物一般随林分密度的增加而呈增加趋势;地表可燃物载荷量与林龄相关性均不大;可燃物总载荷量分布与坡向直接相关,表现为阳坡载荷量大于阴坡载荷量;随着坡向由下向上,载荷量分布逐渐减小。 相似文献
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主要对红花尔基樟子松林地表细小可燃物与林分因子之间的关系进行研究.红花尔基地区位于中国北方森林草原交错带,主要为樟子松绝对优势的森林及森林草原群落.在对红花尔基樟子松林的过火林分、未过火林分和森林草原交错群落细小可燃物载量大小比较的基础上,通过自由度调整复相关系数值R2以及AIC准则和Cp准则挑选最佳回归模型,建立了该地区森林可燃物载量与林分因子之间的回归模型,并对所建模型都进行了方差分析,主要得出以下结论(1)细小可燃物总载量大小顺序过火林分＞未过火林分＞森林草原交错群落;(2)死可燃物载量大小顺序过火林分＞未过火林分＞森林草原交错群落;(3)地表活可燃物(草本)载量大小顺序森林草原交错群落＞未过火林分＞过火林分;(4)通过引入林分平均林龄、平均胸径和平均树高三个林分因子建立死可燃物载量和细小可燃物总载量的多元线性模型,取得了最好的拟合效果,预测精度都分别为98.7%和98.64%,(5)通过用林分平均林龄和细小可燃物总载量建立的对数曲线模型,有一定的生物学意义,预测精度为99.45%. 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2017,(9)
以大兴安岭地区天然兴安落叶松白桦林为研究对象,对不同林型、林龄及密度的天然兴安落叶松白桦林碳储量进行了比较研究。结果表明:混交林碳储量高于纯林,其排列顺序为白桦落叶松林(158.14 t/hm~2)落叶松白桦林(137.62 t/hm~2)白桦林(132.23 t/hm~2)兴安落叶松林(110.62 t/hm~2);天然兴安落叶松白桦林碳储量随着林龄的增长而增加,30~34年、35~39年和40~45年林分碳储量依次为136.01、145.04和161.61 t/hm~2;天然兴安落叶松白桦林碳储量随着林分密度的增加呈递减趋势,其碳储量从大到小的顺序是2 000~2 499株/hm~2(179.42 t/hm~2)、2 500~2 999株/hm~2(135.95 t/hm~2)、3 000~3 499株/hm~2(133.09 t/hm~2)、≥3 500株/hm~2(131.16 t/hm~2)。基于组内方差分析所得结果差异均不显著,因此林龄介于30~45年之间、平均林分密度1 450~3 850株/hm~2的大兴安岭地区天然兴安落叶松白桦林在进行碳汇计量时可以划分为同一碳层进行测定。 相似文献
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死可燃物含水率预报是森林火险天气预报的重要内容,准确预测死可燃物含水率是做好森林火险天气预报和火行为预报的关键.平衡含水率法预测死可燃物含水率在物理上十分可靠,若研究对象可精确描述,理论上其含水率的预测是准确的.因此,该方法是重要的可燃物含水率预测方法.本文对该方法的理论基础和应用情况进行综述.结果表明:1)平衡含水率的预测模型主要有4种,其中Simard模型、Van Wagner模型和Anderson模型都是统计模型,其应用具有一定的局限性;而Nelson模型为半物理模型,在预测可燃物含水率上的效果好,应用广.2)可燃物类型影响平衡含水率,但具体机理还没有系统研究.3)对时滞的影响因子研究相对较少.可燃物的种类、物理性质对时滞都有影响.4)现有平衡含水率法中,Catchpole等的方法因采用Nelson的半物理模型而具普适性,有良好的应用前途.5)平衡含水率法在实际预测中得到广泛应用,是美国火险等级系统和加拿大森林火险等级系统及其他类似系统中可燃物含水率预测的主要方法. 相似文献
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【目的】建立林分因子和地形因子与森林地表可燃物载量之间的回归关系,对崇礼冬奥核心区华北落叶松林和白桦林森林地表可燃物载量进行估计,为研究区森林防火和可燃物管理提供科学依据。【方法】2021年在研究区设置63块华北落叶松林和白桦林实测样地,调查森林地表可燃物载量(灌木、草本、枯枝落叶和腐殖质的鲜质量和干质量)、林分因子(胸径、树高、冠幅等)和地形因子(坡度、海拔、土层厚度)。对森林地表可燃物数据进行处理、分析,以林分因子和地形因子为自变量、以森林地表可燃物总载量为因变量进行相关性分析,利用逐步筛选法,选择合适的模型形式。对因子进行逐步回归,筛选相关性强的因子,最终选用年龄、林分密度、植被盖度和海拔估算华北落叶松林森林地表可燃物总载量,选用林分密度、坡度和海拔估算白桦林森林地表可燃物总载量。并对崇礼冬奥核心区林地小班的森林地表可燃物载量进行预测。【结果】华北落叶松林森林地表可燃物总载量高于白桦林且差异显著(P<0.05)。相关性分析表明,林分因子的平均树高、平均胸径和郁闭度与森林地表可燃物总载量显著相关(P<0.05);地形因子的坡度和土层厚度与森林地表可燃物总载量显著相关(P... 相似文献
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以2011—2012年大兴安岭的44块固定样地调查数据为基础,以常用的林分空间结构参数(角尺度、大小比、混交度、林分空间结构指数和林分空间结构距离)为切入点,对大兴安岭主要森林类型的林分空间结构特征及最优树种组成进行研究。结果表明:天然落叶松林、针叶混交林以及针阔混交林的林木水平分布格局均表现为随机分布,而白桦林则为明显的聚集分布;4种林型中树木的生长整体处于中庸状态,落叶松处于明显优势地位,其他伴生树种则处于不同程度受压状态;落叶松混交程度随着其优势程度的增加而降低,其他伴生树种则具有较高的混交度,整体上天然落叶松林、白桦林的树种空间隔离程度较低,而针叶混交林、针阔混交林的林分平均混交度相对较高;大兴安岭4种主要森林类型林分空间结构的优劣表现为针阔混交林针叶混交林天然落叶松林天然白桦林;天然落叶松林最优的树种组成为8落,其次为7落。 相似文献
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可燃物含水率影响着森林火灾的发生与发展，是火险预测和预报的重要指标。为制定森林火灾精准防控方案，掌握其可燃物含水率变化规律，该文以辽宁省3种针叶为研究对象，测定了相同气温、不同空气相对湿度条件下可燃物的平衡含水率和时滞，开展生长季3种针叶含水率变化规律的研究。通过统计软件建立了可燃物含水率变化幂函数方程、时滞-空气湿度对数函数方程，同时测定了防火期3种可燃物的含水率。结果表明：3种可燃物平衡含水率、时滞分别与空气湿度呈显著正相关(R2=0.94～0.988、R2=0.90～0.98),3种可燃物的含水率随空气湿度的增加而增加，含水率下降速度随空气湿度增加而降低，其中樟子松针叶含水率下降速度最慢，时滞最大；3种可燃物生长季含水率最低值均出现在5月，为相应地区林火发生高危期。 相似文献
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小兴安岭采伐迹地天然更新白桦混交林建群种碳汇特征 总被引：1，自引：0，他引：1
以小兴安岭采伐迹地自然更新白桦混交林为研究对象,通过生物量模型、碳含量模型估算出建群种碳汇量,并对林分建群种碳汇特征进行了分析。结果表明,小兴安岭森林皆伐林地自然更新演替后形成的白桦林主要建群种中数量最多的是白桦,其碳汇贡献率也最高;落叶松的个体平均总生物量和树干生物量最大,但在整个林分中的总生物量水平较低,而单株生物量最小的白桦林分整体生物量最大;树干生物量与总体生物量比例最高的是白桦和落叶松;林分单位面积含碳量的排序为白桦、毛赤杨、落叶松;落叶松总体碳汇贡献率最低,但个体碳汇量及树干占比都很高,可以在保证整体结构近自然化的情况下,通过造林的方式提高落叶松的比例来增加林分的碳汇。 相似文献
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【目的】研究Rothermel林火蔓延速率预测模型及另外2种以Rothermel模型为核心的蔓延速率预测模型对南方8种典型森林地表死可燃物的适用性,为林火蔓延速率预测提供理论支撑和指导。【方法】以南方地区8种典型速率地表死可燃物为对象,根据研究对象的野外实际条件,在东北林业大学帽儿山实验林场风洞实验室内,构建不同可燃物床层含水率、载量及高度的可燃物床层,每种可燃物在平地无风条件下进行36次点烧试验,共288次点烧,记录每种可燃物类型不同配比条件下的蔓延速率。通过直接使用Rothermel模型、重新估计Rothermel模型参数、对Rothermel模型形式改进后自建模型的对比,得到最合适的预测模型。【结果】 1)平地无风条件下,南方8种典型森林地表死可燃物床层最大蔓延速率为0.55 m ·min -1 ,平均蔓延速率由大到小依次为:华山松、云南松、毛竹、柳杉、杉木、马尾松、麻栎及青冈栎。2)直接使用Rothermel模型预测的林火蔓延速率误差较大,平均绝对误差为0.18 m ·min -1 ,平均相对误差为70.0%。3)重新估计参数后的Rothermel模型及自建模型,预测的可燃物蔓延速率精度显著提高,平均绝对误差分别为0.04、0.037 m ·min -1 ,平均相对误差分别<18%、16.45%。4)重新估计参数的Rothermel模型与自建模型的预测误差的差异不显著,其中自建模型的预测值与实测值的 R 2 变化在0.71~0.90,平均为0.80。【结论】对南方8种典型森林的地表死可燃物类型,在平地无风条件下,重新估计参数的Rothermel模型及自建模型的预测精度相近,但自建模型可能更简单易用,可预测平地无风条件下可燃物地表火蔓延速率。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2015,(8)
观察大兴安岭盘古地区的典型林分樟子松、白桦、兴安落叶松林的地表细小死可燃物含水率随不同季节变化的动态变化,应用气象要素回归法,分别使用无降雨数据、无降雨和有降雨混合数据及降雨数据,分春季、秋季和混合季节,建立了该地区森林地表可燃物含水率的统计预测模型,并研究了季节以及降雨对该类模型精度的影响。结果表明:季节和降雨对模型精度具有显著的影响,对于3种林型整体而言,混合模型的误差最大,可高达30%以上;秋季误差小于混合模型,大于春季预测模型;春季含水率预测模型精度最高,误差小于10%。无降雨模型预测效果最好,模型误差控制在3%以内,有降雨时段误差也可超过30%。如果采用区分季节和降雨时段建立可燃物含水率预测模型,据此做出的森林火险等级预报不会产生实质的影响,有助于提高火险等级预报的准确性。 相似文献
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不同的林型下,火环境因子对林内地表可燃物的含水率的影响也不一样。按照浙江省常见的林型,在森林植被比较好的千岛湖选择常绿阔叶林、马尾松林、杉木林和毛竹林为实验地,分别建立地表可燃物对空气湿度、风速、空气温度、土壤湿度的回归模型。通过验证模型,常绿阔叶林叶林、马尾松林、杉木林和毛竹林下的回归模型精度分别为88.3%、85.7%、83.0%、76.0%,达到了较好的预测精度。研究结果可为今后的大面积预测森林可燃物含水率以及森林火险预警提供依据。 相似文献