本文以遼河源國家森林保護(hù)區(qū)主要森林類型為研究對象,通過外業(yè)調(diào)查、內(nèi)業(yè)實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,對不同森林類型和不同層次的可燃物負(fù)荷量進(jìn)行了研究,建立了樹冠可燃物負(fù)荷量估測模型,分析了遼河源自然保護(hù)區(qū)主要可燃物類型負(fù)荷量及潛在火行以及不同種類可燃物的理化特征和空間分布特征,并基于美國Rothermel林火模型分析了遼河源國家森林保護(hù)區(qū)主要可燃物類型的潛在林火行為。研究結(jié)果為該保護(hù)區(qū)的森林火災(zāi)預(yù)防和撲救提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。主要研究結(jié)論如下:(1)遼河源國家級自然保護(hù)區(qū)的不同森林類型的地表可燃物負(fù)荷量存在顯著差異。地表可燃物負(fù)荷量較高的是山杏林地表可燃物負(fù)荷量為5.99kg/m2,油松林地表可燃物負(fù)荷量4.40kg/m2,刺槐林地表可燃物負(fù)荷量為3.69kg/m2,;地表負(fù)荷量較低的是柞樹林地表可燃物負(fù)荷量為2.03kg/m2,白樺林林地表可燃物負(fù)荷量為2.04kg/m2,,栽培楊林地表可燃物負(fù)荷量為2.69 kg/m2,;處于中等的是落葉松林地表可燃物負(fù)荷量為3.72 kg/m2,和山楊林地表可燃物負(fù)荷量為3.59kg/m2。地表草本可燃物負(fù)荷量最高屬山杏林為5.576 kg/m2,最低為刺槐林為2.347 kg/m2。灌木負(fù)荷量白樺林最高為0.39 kg/m2,其次為刺槐林為0.27 kg/m2,最低為栽培楊林為0.13 kg/m2。(2)針葉林的樹冠可燃物負(fù)荷量較大,是樹冠火發(fā)生的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。油松樹冠的可燃物負(fù)荷量整體呈現(xiàn)兩端小,中間大的趨勢,可燃物負(fù)荷量整體在5～7米高度區(qū)間段相對較為集中。在每層的可燃物負(fù)荷量組成中,枯100比例基本在各層都最大。落葉松樹冠可燃物負(fù)荷量比例分布最高的是活大枝。在負(fù)荷量分布最集中的5米以上,落葉松樹冠的可燃物負(fù)荷量主要以活大枝占據(jù)主要成分。落葉松可燃物負(fù)荷量整體在5～8米高度區(qū)間段相對較為集中。針葉林樹冠分層情況上,樹冠負(fù)荷量較低時在低層和高層都分布比較均勻,而樹冠負(fù)荷量高時,其分布相對比較集中于中高層次。(3)不同樹種的可燃物理化性質(zhì)差異較大,影響樹種的易燃性。白樺、山楊和栽培楊的加權(quán)熱值較高,分別為19.138J/g,18.641J/g和18.569J/g;其次是針葉樹種,油松和落葉松的熱值差別不大,分別為17.698J/g和17.252J/g,屬于中高水平;柞樹山杏和刺槐的加權(quán)熱值屬最低,分別只有15.644J/g、15.718J/g和15.666J/g�？扇嘉锛訖�(quán)灰分含量方面,山杏最高,為1.93%較接近2%;山楊、栽培楊、柞樹和刺槐灰分含量較高,分別為1.84%,1.84%,1.79%和1.72%;其次是油松和落葉松,灰分在1%左右。白樺灰分含量最低,為0.84%。加權(quán)表面積體積比最高的是山楊和栽培楊,分別為2184.97和2072.45;其次是刺槐,為1733.87;之后是油松和落葉松,分別為1702.51和1710.15;較低的是柞樹和白樺,表面積體積比分別只有1470.74和1540.65。(4)風(fēng)速是影響林火行為的主要因子。在無風(fēng)和平均風(fēng)速條件下,八種森林類型的火焰蔓延速率、火焰高度和火焰強(qiáng)度,三者都將隨坡度的增大而增加。三項(xiàng)火行為指標(biāo)的變化在這兩種不同風(fēng)力差別下的并不大,甚至很不明顯。但當(dāng)在極大風(fēng)速下風(fēng)速將時影響火行為的主要因子。(5)坡度對林火行為的影響,在不同森林類型中有明顯不同。在坡度達(dá)到預(yù)設(shè)最大值20°時,在無風(fēng)條件下山楊火焰蔓延速率最快,為6m/min;栽培楊次之為4.3m/min針葉樹在3m/min左右。刺槐、柞樹、白樺林蔓延速率和火焰高度最小最低。分別為1.7m/min,1.23m/min和0.83m/min。在坡度達(dá)到預(yù)設(shè)最大值20°時,在無風(fēng)條件下,火焰強(qiáng)度方面,山杏林火焰強(qiáng)度最大,高達(dá)1532KW/m,而針葉樹林和山楊林次之,分別為902KW/m,664KW/m和737KW/m,刺槐林、栽培楊林,柞樹林最低。在月平均最大風(fēng)速下,火焰高度和火焰強(qiáng)度都將隨坡度變化趨勢的相關(guān)性大幅度降低。山杏林的火焰強(qiáng)度高,主要是由于木質(zhì)因素和林分中地表可燃物載量大影響。地表枯落物層的厚度會極大降低了林火蔓延的速率。地表枯落物層薄,過火速度就快。(6)主要森林類型的地表可燃物負(fù)荷量是影響地表火強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。針葉林方面,地表可燃物枯落物載量高的油松地表火火強(qiáng)度相對落葉松更高。闊葉林方面,除去個別樹種,整體均林分郁閉度較高,較少受到人為生產(chǎn)生活影響,地表可燃物載量高,可燃物床層深,載量豐富度較低。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S762
【部分圖文】：

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?４０??基徑２Ｘ枝長（ｍ３）??圖４－１標(biāo)準(zhǔn)枝載量與基徑平方乘以枝長關(guān)系圖??Ｆｉｇｕｒｅ?４－１?Ｌｉｖｅ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｂｒａｎｃｈ?ｌｅｎｇｔｈ?ａｎｄ?ｂｒａｎｃｈ?ｌｅｎｇｔｈ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｄｉａｇｒａｍ??表４－６標(biāo)準(zhǔn)枝載量與基徑平方乘以枝長關(guān)系方差分析表??Ｔａｂ．４－６?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ｌｉｖｅ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｂｒａｎｃｈ?ｌｅｎｇｔｈ?ａｎｄ?ｂｒａｎｃｈ?ｌｅｎｇｔｈ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ??ｄｉａｇｒａｍ??平方和?ｄｆ?均方?Ｆ?顯著性??組間?３５．５７９?１９?Ｌ８７３?＇?＿??組內(nèi)?．０００?０?．??總數(shù)?３５．５７９?１９???根據(jù)線性回歸擬合并檢驗(yàn)，可得公式??ｙ?＝?－０．００２６ｘ２?＋?０．２０８８ｘ?＋?０．９２０９??式中，＿ｙ為活枝載量，ｋｇ／ｍ２；?ｘ為基徑２Ｘ枝長（ｍ３），／？２?＝?０．７３６２，擬合效果較??好，并且顯著性小于０．０５，模型通過顯著性檢驗(yàn)，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。??７?ｖ?＝?－Ｏ．ＯＯｌｘ２?＋?０．１９８９Ｘ?－?１．３０７５??ｒ?Ｒ２?＾§Ｄ．６Ｓ０Ａ＾??，ｓ??蘭?４??？?３－??＾?２?？??％?，，?，??７＾?Ｕ?／?！?Ｉ??＾?．ｉｉ）?１０?２０?３０?４０?５０?６０??基徑２Ｘ枝長（ｍ

冠層可燃物垂直分布特征是影響樹冠火發(fā)生和發(fā)展的重要因子。利用冠層負(fù)荷量??模型，對樣地每一層的可燃物負(fù)荷量進(jìn)行計(jì)算，得出兩種林分類型死枝和活枝可燃物??的垂直分布特征（圖４－１２和圖４－１３）。從圖中可以得出，油松林和落葉松林樣地冠層??負(fù)荷量平均值分別為１．０５９?ｋｇ／ｍ２和１．０３８?ｋｇ／ｍ２，每一層均值分別為０．０９６ｋｇ／ｍ２和??０．０９４?ｋｇ／ｍ２；油松林的最大值和最小值分別位于５－６ｍ和大于１０ｍ處，落葉松林的最??大值和最小值分別位于６－７ｍ和大于１０ｍ處，其最大值所在的層次跟樹木的冠形以及??胸徑、樹高等有關(guān)，故兩個樹種的最大值不在同一層，但可以得出冠層可燃物負(fù)荷量??隨高度的增加都呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，且趨勢明顯。??？ｇ－?１０＜ｈ＜ｌｌ?ｉｉ??９＜ｈ＜１０?■?．?■??－．運(yùn)?８＜ｈ＜９??７＜ｈ＜８?ｍｍｍｍ??ｃ?．?＿＿＿?■枯?１載量??５＜ｈ＜６?■枯ｌ〇載量??４＜ｈ＜５?■枯?１００載量??３＜ｈ＜４?：?■大枝??２＜ｈ＜３?ｉ?■少技
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本文編號：2865682