论文部分内容阅读
本文主要以松山自然保护区不同地形条件油松林为研究对象,根据不同海拔、坡度、坡向设置34块典型的油松林标准样地。通过野外调查(标准地的地形因子及样地内草本、灌木、枯枝落叶、树冠可燃物负荷量)与实验室测定(热值、表面积体积比等),分析不同地形油松林的地表可燃物和树冠可燃物的空间分布规律,结合Rothermel林火蔓延模型,利用美国林务局BhavePlus软件计算松山各地形油松林潜在火行为,探讨松山油松林地表火行为状况和向树冠火转化的几率。本研究结果可为研究区油松林可燃物管理和防火灭火工作提供科学依据。主要研究结果如下:(1)不同海拔、坡度和坡向油松林地表可燃物负荷量差异显著,各类可燃物的影响因子均与海拔和坡度有关,但坡向仅影响了草本负荷量。三个地形油松林地表可燃物负荷量大小顺序为:H3(1000-1100m)>H1(800-900m)>H2(900-1000m);S2(20-30°)>S3(30-40°)>S1(10-20°);A2(西南坡)>A1(东南坡)>A3(西北坡)。(2)不同地形油松林垂直可燃物密度总量差异显著,将垂直方向可燃物分为0-1.5m、1.5-3m、3-4m、4-5m、5-10m、10-15m、15-20m 层,不同海拔和坡度的油松林各层可燃物密度之间均存在显著差异。不同地形油松林垂直可燃物密度大小顺序为:H3(1000-1100m)>H2(900-1000m)>H1(800-900m);S3(30-40°)>S2(20-30°)>S1(10-20°);A3(西北坡)>A1(东南坡)>A2(西南坡)。(3)相同可燃物湿度,油松林林火蔓延速度、火强度、火焰长度随风速的增加而增加,反应强度随着风速增加保持一个恒定值。相同火焰风速,油松林林火蔓延速度、火强度、火焰长度和反应强度均随可燃物湿度的增大而减小。同一燃烧条件,对不同海拔油松林而言,林火蔓延速度大小顺序为:H2(900-1000m)>H3(1000-1100m)>H1(800-900m),火强度随着海拔升高而升高,火焰长度随着海拔升高而增加,反应强度大小顺序为:H1(800-900m)>H3(1000-1100m)>H2(900-1000m),林火为低强度地表火;不同坡度油松林火行为比较,林火蔓延速度随着坡度的增加而增加,火强度、火焰长度及反应强度三个指标大小顺序均为:S2(20-30°)>S3(30-40°)>S1(10-20°),林火可由低强度地表火转化为中强度地表火;不同坡向油松林火行为比较,结果均为A2(西南坡)>A1(东南坡)>A3(西北坡),不同坡向油松林地表火可由低强度地表火转化为中强度地表火。(4)各个地形油松林火强度临界值较大,而最大火强度相对较小,不同地形的油松林树冠火转化率均小于1.00,因此在0-15m/s火焰风速范围内,难以发生树冠火,只会发生地表火。且油松树冠可燃物在垂直方向上连续性较差,地表火火焰长度均在0.5m以下,火焰难以蔓延烧至树冠层。