基于树轮火疤重建大兴安岭盘古兴安落叶松林近200年火灾历史

利用树木年轮年代学方法,以大兴安岭北部塔河林业局盘古林场13个兴安落叶松(Larix gmelinii)树轮火疤圆盘为基础,通过交叉定年重建了该地区235 a的火灾历史.对火灾数据的分析表明:盘古地区兴安落叶松林的平均火灾间隔期为31.6a,火灾轮回期为45.4a.林火以早材火为主,占该地区火灾总数的95％;晚材火和休眠火所占比例较小,仅为5％.对盘古地区火灾发生与气候因素的关系进行的分析表明:帕默尔干旱指数(Palmer droughtseverity index,PDSI)与火灾发生当年的叠加点事件分析(superposed epoch analysis,SEA)达到在95％的显著水平,即气候越干旱,盘古地区火灾发生的可能性越大.火灾前几年相对湿润的气候条件也为林火发生提供了必要条件,而且连续的干旱可能导致森林大火的发生.此外,长时间尺度的国家政策或人为干扰对火灾发生也有影响.     

湿地松林抚育间伐与修枝技术

对立地、密度、林龄基本一致的湿地松林分采取不同强度的抚育间伐和修枝试验，确定了湿地松林第1次间伐和修枝年龄为7～8a；林分标准郁闭度达0．85以上时，胸径连年生长量已下降，株数间伐强度以不超过30%为宜。第2次间伐应根据培育目的和经营管理水平确定强度，一般林分间伐强度不超过35％；间伐间隔期为5～6a。以培育大径级建筑用材林的林分，应进行第3次间伐，每公顷保留600～680株为宜。间伐后应进行修枝，修枝强度第1次以树高的1／3为宜，第2次以树高的1／2为宜，间隔期为3～5a，时间以深秋至早春为好。     

大兴安岭中部地区不同林分类型结构复杂性评价

【目的】通过对不同林分类型结构复杂性的评价来确定影响林分结构的主要因素，为后续森林结构经营的精准调整提供理论依据。【方法】以大兴安岭地区翠岗林场的不同林分类型(白桦林、兴安落叶松-白桦混交林和兴安落叶松林)为研究对象，基于不同林分类型的30块固定样地调查数据，从林分结构、林木大小多样性、林分活力和土壤状况4个方面选取13个指标，采用雷达图法对不同林分类型结构复杂性状况进行评价。【结果】3个林分类型林分直径分布均为倒“J”形；林分整体呈随机或轻微均匀分布；林木大小分化呈劣势和中庸分化状态；林分密集程度从中等状态向密集状态转变；林分混交度、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数均在兴安落叶松-白桦混交林有最大值，而林分蓄积和健康木占比在兴安落叶松林有最大值；林下天然更新数量、土壤有机质含量、土壤腐殖质层厚度在不同林型间则无显著差异(P>0.05)。林分结构复杂性评价指数大小依次是兴安落叶松-白桦混交林(0.45)>兴安落叶松林(0.37)>白桦林(0.31),其中混交度、Simpson多样性指数、健康木占比是影响林分结构复杂性的...     

八角林分水源涵养功能的研究

选择邻近分布、母岩一致、立地条件及林龄相近且均为成熟林(40a)的八角、灰木莲和马尾松林分标准地，对3种不同人工林的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和林地土壤贮水性能进行比较分析。结果表明，林分地上部分持水量大小顺序为灰木莲、八角林、马尾松林；八角林地土壤(0～100cm)持水量与灰木莲林基本一致，均明显高于马尾松林；林地表层土壤(0～20cm)的初渗值和稳渗值均为八角林最高，马尾松林最低。若以林分的总持水量即地上部分与林地土壤的持水能力总量为指标，则灰木莲林分的总持水量最大(765．04t／hm^2)，其次为八角林分(713．35t／hm^2)，最小为马尾松林分(573．30t／hm^2)。因此，八角林兼有经济林和生态林的功能，除了经济效益外，对改善土壤结构、提高水源涵养功能等都有良好的生态作用。     

长白落叶松人工林密度表的编制及应用

采用不同林龄长白落叶松人工林的60株优势木数据建立林分饱和密度模型,编制了经营密度表,再利用26块密度近似于合理经营密度的不同生长阶段样地的平均胸径增长量、径阶分布和总蓄积量的分析,评价以经营密度表指导抚育间伐的过程及效果。结果表明:随平均胸径的增大林分密度不断减少,方程N=3 847.345 1e-0.082D适用于预估林分密度,编制的经营密度表反映了0.6～0.8郁闭度下长白落叶松各个生长阶段的最适林分密度。26块模拟样地的间伐前密度为2 883株/hm2,经历3次间伐后的林分平均密度分别为2 000、1 400和1 000株/hm2,最终成熟林的平均林分密度为600株/hm2,树冠竞争因子为416.33,总蓄积量为242.12 m3/hm2,大径材比率达59.26%。     

林火干扰对广东马尾松林土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响

【目的】森林在全球碳循环中发挥着重要作用。林火干扰是全球生物地球化学循环的关键驱动因子,影响植被结构变化及森林演替方向,从而对森林生态系统土壤有机碳密度及碳周转产生重要作用,进而影响森林碳循环与碳平衡。笔者定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响,科学阐明林火干扰对森林生态系统土壤有机碳的影响机制,为火烧迹地恢复与森林碳减排增汇提供参考。【方法】以广东省佛冈马尾松林为研究对象,采用相邻样地比较法、化学分析法,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤活性有机碳含量和细根生物量的影响,对林火干扰后土壤有机碳密度的变化进行定量研究,探讨林火干扰对土壤有机碳密度以及活性有机碳的影响机制,深入分析森林生态系统土壤有机碳的循环与分配过程。【结果】林火干扰对马尾松林的土壤有机碳密度、活性有机碳含量和细根生物量均有影响,不同林火干扰强度下土壤有机碳密度与土壤活性有机碳含量变化趋势均表现为对照>轻度林火干扰>中度林火干扰>重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著(P>0.05),而中度和重度林火干扰则显著降低土壤有机碳密度(P<0.05)。林火干扰的马尾松林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰>中度林火干扰>轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低土壤表层细根生物量(P<0.05),而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层细根生物量(P<0.05)。【结论】林火干扰减小了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。轻度林火干扰仅显著降低了表层土壤有机碳密度,而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层土壤有机碳密度,进而导致土壤有机碳密度显著变化。林火干扰对土壤活性有机碳含量产生了影响。林火干扰后马尾松林4种土壤活性有机碳含量均呈下降趋势,但仅中度和重度林火干扰差异显著。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定差异,重度林火干扰后的递减趋势最强。此外,林火干扰还降低了马尾松林土壤细根生物量。     

樟子松木蠹象发生量预测预报技术的研究

樟子松木蠹象是樟子松枝干的主要害虫，该虫发生量大时，对樟子松危害亦很大，严重影响樟子松正常生长发育，防治也较困难。本文通过对该虫成虫、产卵量观测，卵、幼虫、蛹死亡率调查等，采用有效基数法预测樟子松木蠹象(Pissodes sp)的发生量，预测式为P=2．87P0。预测结果与实查结果基本相符。     

基于抚育间伐效应的长白落叶松人工林单木直径生长模型

【目的】分析抚育间伐对长白落叶松人工林单木胸径(D)生长的影响规律并对其进行模拟。【方法】基于黑龙江省孟家岗林场与江山娇林场10块固定样地复测数据,建立了基于抚育间伐效应的与树木距离无关的长白落叶松单木胸径5年生长量预估模型,量化了抚育间伐对林木直径生长的影响。长白落叶松单木直径生长模型为基于样地效应的单水平线性混合效应模型,根据赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)等统计指标和似然比检验对模型进行比较和筛选,并采用独立样本数据对模型进行检验。【结果】当地位指数一定且林分年龄较小时,抚育间伐强度越大,林木直径生长量越大; 当林分年龄较大时,抚育间伐对林木直径生长影响不明显。同一林分中,林木直径生长量随林木径阶增大呈增大趋势。长白落叶松单木直径生长模型中显著自变量为:林木前期胸径的二次方(D²)、胸径的自然对数(ln D)、林分中大于对象木的所有林木断面积之和(B)、地位指数(I)、抚育间伐年龄(T_i)和间伐强度(P_i)。落叶松单木直径生长最优混合效应模型的AIC、BIC和均方根误差均小于一般线性模型。独立样本数据检验最优线性混合效应模型和一般线性模型的拟合效率分别为0.678 和0.624。【结论】基于抚育间伐效应的落叶松直径生长的最优线性混合效应模型优于一般线性模型。模型能够较好地量化抚育间伐对落叶松人工林单木直径生长的影响。     

大兴安岭森林土壤胞外酶活力的时空动态及其对潜在碳矿化的影响

为探索寒温带土壤胞外酶活力的时空动态, 并分析胞外酶对土壤潜在碳矿化速率的影响, 于夏季和冬季在大兴安岭采集3种植被(樟子松、白桦和落叶松)的森林土壤和落叶松林中3种地被层(草本、杜香和苔藓)的土壤, 分别测定与碳(β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶和纤维二糖水解酶)、氮(N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶)、磷(酸性磷酸酶)代谢相关的6种胞外酶活力、潜在碳矿化速率和主要的环境因子。结果表明, 樟子松林和白桦林土壤冬季胞外酶活力均显著低于夏季, 而落叶松林则由于林下苔藓层土壤冬季显著增加胞外酶活力, 呈现不一致的规律。从夏季到冬季, 3种森林类型及3种地被层植物土壤一致地表现为磷限制减弱, 氮限制增强; 樟子松林和白桦林土壤均表现为能量限制增强, 养分限制减弱, 落叶松林土壤则由于苔藓层的相反趋势表现为夏季具有较强的能量限制, 冬季具有较强的养分限制。樟子松林和落叶松林土壤在冬季具有较强的潜在碳矿化速率, 而白桦林则相反, 夏季大于冬季。土壤潜在碳矿化速率受碳代谢酶和氮代谢酶的影响较大, 几乎不受磷酸酶的影响, 但土壤中氮磷元素的相对限制情况对有机碳分解的影响较大, 表现为磷比氮的限制增强, 土壤碳矿化速率减弱。     

基于BehavePlus的草地火行为模拟研究

基于春季和秋季防火期的野外调查数据，利用BehavePlus林火行为预测系统，分别对长白山风倒区春季和秋季防火季的火行为进行了模拟，研究了长白山风倒区火行为特征.结果表明：风倒区4个重要火行为指标(火蔓延速率、火线强度、火焰长度和火蔓延距离)的模拟结果春季都明显高于秋季；火行为与坡度关系较小，与风速关系较大；春季火灾非常容易达到重度火势，难以进行扑救，春季防火期火灾预防尤为重要.结合保护区的实际情况，从扑救人员和扑救物资的合理布局，改善现有扑救装置和促进风倒区林地演替等方面提出了火灾预防和扑救的建议.     

昆明西山林场5种可燃物的火行为研究

[目的]通过估测西山林场内主要可燃物特征,预测潜在的火行为大小,为西山林场的防火管理提供科学参考.[方法]通过外业调查,对柏木(Cupressus funebris)、旱冬瓜(Alnus nepalensis)、云南松(Pinus yunnanensis)、华山松(P.armandii)和麻栎(Quercus acut...     

抚育间伐对北美短叶松的生长及材质的影响

以加拿大新布郎斯威克省自然资源与能源部1966年建立的天然林抚育间伐实验基地为研究对象,从3种疏伐强度(1.22 m×1.22 m,1.52 m×1.52 m,2.13 m×2.13 m)的样地和一块控制地中共采伐了154株树,胸径范围10~24 cm,研究抚育间伐(PCT)对北美短叶松的生长及材质的影响。结果表明:随着疏伐强度从1.22 m×1.22 m增加到2.13 m×2.13 m,北美短叶松的死亡率从67.6%下降到32.7%。随着疏伐强度的增加,树干胸径、商品材树干高度和材积、树干削度、树枝直径均显著增加。3种疏伐强度中,只有2.13 m×2.13 m的疏伐强度对树高和树冠的尺寸有显著影响。PCT能增加无节材的长度,但对木材的密度没有显著影响。     

Fire science for rainforests

Forest fires are growing in size and frequency across the tropics. Continually eroding fragmented forest edges, they are unintended ecological disturbances that transcend deforestation to degrade vast regions of standing forest, diminishing ecosystem services and the economic potential of these natural resources. Affecting the health of millions, net forest fire emissions may have released carbon equivalent to 41% of worldwide fossil fuel use in 1997-98. Episodically more severe during El Ni?o events, pan-tropical forest fires will increase as more damaged, less fire-resistant, forests cover the landscape. Here I discuss the current state of tropical fire science and make recommendations for advancement.     

天然次生针阔混交林不同定株抚育强度下林木生长状况差异研究

在树种组成、郁闭度、林龄等林分条件相似的情况下,对天然次生针阔混交林进行定株抚育,设置5%、10%、15%、20%、25%等5种不同的定株抚育强度.结果表明:样地间林木胸径生长量之间显著性差异主要来源于抚育强度5%、10%及15%,当抚育强度大于15%时,进一步提高抚育强度并不能使林木胸径有显著性增长;提高抚育强度对于树高增长没有显著性促进作用;提高抚育强度能够提高林地林木增长量,但当抚育强度达到一定程度(15%)时候,继续提高抚育强度并不能使林木蓄积有显著性增长.     

基于无线传感器网络的森林火灾模型参数估计

针对森林火灾形势复杂不利于搜救的特点,提出将无线传感器网络应用于森林火灾检测,建立准确的火灾模型,对森林火灾位置和强度进行估计预测.研究了利用无线传感器网络节点进行自适应采样数据的方法和建立高斯空间多峰火灾模型理论方法,并将最大期望算法(EM)和多分辨率搜索算法(MR)相结合,提出用EM-MR算法对火灾模型进行参数估计.通过仿真实验比较,结果表明该模型能较准确地描述森林火灾现场,EM-MR算法在保证估计精度的基础上降低了计算复杂度,证明了方法的有效性.     

加拿大林火天气指标系统在通化市的应用

针对通化市林火特点,引入加拿大林火天气指标系统,利用通化市1996—2010年气象资料和森林火灾数据,研究林火天气指标与林火的相关性,并划分森林火险等级.结果表明:除了干旱码(DC)外,林火次数与其他林火天气指标极显著相关;受害森林面积、火场总面积与林火天气指数(FWI)、初始蔓延指标(ISI)极显著相关,与细小可燃物湿度码(FFMC)虽然没有达到极显著相关,但显著度与0.01水平很接近,因此可以证明加拿大林火天气指标系统适合通化市进行林火天气预报.按照极端火险天气小于3%的原则和几何方法划分了森林火险级别.4级火险天气下林火频率、火场面积比例、受害森林面积比例最大,森林火灾发生近似于正态分布,因此此种等级划分方法比较适合通化市,但需要更多的森林火灾资料加以验证.     

基于随机森林的城市建筑火灾风险等级评估方法

为实现城市建筑火灾风险智能量化评估,并解决消防资源优化配置问题,提出一种基于随机森林算法的城市建筑火灾风险等级评估方法.该方法框架由评估模型构建、火灾风险等级确定、特征重要性分析三部分组成,首先,基于随机森林算法和城市火灾特征数据建立火灾风险分数评估模型,对火灾风险进行数值化评估;其次,结合城市火灾防控实际和风险分数,...     

葫芦岛市城市火灾分布的特点及其对城市火险分析的启示

火灾是城市、城镇的主要危害之一,城市火灾动力学关系到人们的生命和财产安全。研究了城市火灾的分布情况以及火灾频率与气象参数的关系,发现城市火灾的频率-尺度分布以及频率-时间间隔分布满足幂律关系。这表明大火灾和小火灾之间存在相互关联,由小火灾的发生频率可以预测大火灾的发生频率。研究火灾频率和气象参数(如温度,湿度)之间的关系,结果表明火灾频率随着某些气象参数变化而变化,并且呈现一定的规律性,说明通过气象参数预测城市火灾发生频率是可行的。所做工作可望揭示城市火灾的一些复杂特征,对城市火灾风险分析也有一定的帮助。     

导线接触不良火灾事故浅议

根据历年来的火灾统计,电气原因占全部火灾原因的近20%,笔者辖区除农村草垛火灾外,电气原因更是占到了30%以上。其中,导线接触不良引起的火灾占有一定比例。本文通过实例,探讨此类火灾事故的调查,并提醒社会单位注意防范。     

火力楠林带的防火效果研究

对火力楠防火林带进行了模拟火烧试验，对不同模式火力楠杉木混交林分燃烧性进行定量分析。结果表明，火力楠防火林带能有效的阻隔地表火和树冠火蔓延；火力楠与杉木混交能够降低分燃烧性，提高林分自身抗御火灾的能力，经多目标决策分析认为以3：1杉木火力楠混交模式为最佳，这 是一种高生产力低燃烧性的人工林类型，可大力推广应用。