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塞罕坝保护区主要优势树种林分地表可燃物特征及火险等级的研究

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塞罕坝保护区主要优势树种林分地表可燃物特征及火险等级的研究

作者：高亚东河北农业大学

学位级别：硕士

森林地表可燃物是林火发生的物质基础,研究森林地表可燃物特征可为地表可燃物的管理、林火的预测预报和划分火险等级提供重要的理论依据。本研究以塞罕坝国家级自然保护区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和樟子松(Pinus sylves... 详细信息

森林地表可燃物是林火发生的物质基础,研究森林地表可燃物特征可为地表可燃物的管理、林火的预测预报和划分火险等级提供重要的理论依据。本研究以塞罕坝国家级自然保护区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和樟子松(Pinus sylvestris)人工纯林为研究对象,结合不同林分因子(胸径、树高、冠幅、林龄、林分密度)设置48块样地,对地表可燃物载量和厚度进行调查,并对其中16块林木分布均匀且可燃物级别较全的典型林分样地的地表可燃物含水率的每日最低值在防火期内进行监测。利用SPSS统计分析软件进行因子间方差分析和相关性分析,利用R语言统计分析软件进行地表可燃物含水率和载量多元逐步回归预测模型的构建,通过层次分析法对林分因子和可燃物特征因子进行加权赋值以及计算火险指数。最后,利用SPSS统计分析软件对森林火险等级指数进行聚类分析,实现森林火险等级的划分。主要研究结果如下:(1)华北落叶松和樟子松林在间伐后,两树种各林分均表现出随着林分密度的降低,地表可燃物含水率出现不同程度的变化。中龄林樟子松林和近熟林华北落叶松林,在春季Ⅲ级密度林分地表可燃物含水率最低,在秋季Ⅰ级密度林分地表可燃物含水率最低。樟子松成熟林春季和秋季均表现为林分为Ⅰ级密度地表可燃物含水率最低;华北落叶松林春季和秋季均表现为林分为Ⅲ级密度地表可燃物含水率最低。结合春秋季节防火期监测可燃物状态的累计天数,得出樟子松林更适合Ⅱ级密度林分;华北落叶松近熟林更适合低强度间伐,保留林分密度为Ⅲ级密度;华北落叶松成熟林更适合Ⅱ级密度。秋季防火期两树种林分地表可燃物含水率均低于春季防火期。(2)樟子松林和华北落叶松林地表可燃物含水率与影响因子的相关性分析结果:樟子松和华北落叶松林3种级别地表可燃物含水率主要与前1日、前2日和当日平均相对是对呈显著正相关,与前1日-5日和当日的平均气温呈显著负相关。华北落叶松和樟子松林分1h时滞可燃物含水率与前1日的平均风速呈显著负相关,10h时滞和100h时滞与前5日的平均风速呈显著正相关。逐步回归分析结果表明:华北落叶松林回归模型平均绝对误差MAE变化范围为1.15%～3.97%,平均相对误差MRE变化范围为8.27%～14.59%;樟子松林回归模型平均相对误差MAE变化范围为3.85%～5.56%,平均相对误差MRE变化范围为16.05%～26.79%。华北落叶松林可燃物含水率模型相比樟子松林误差较低,精度较高。(3)樟子松各年龄段的载量分布在0.55 kg/m2～1.12 kg/m2之间,华北落叶松各年龄段的载量分布在0.22 kg/m2～2.42 kg/m2之间。樟子松林与华北落叶松林地表可燃物均1h时滞可燃物占得比重较大,其中樟子松林1h时滞地表可燃物占总地表可燃物载量的89%,华北落叶松林1h时滞地表可燃物占总地表可燃物载量的92%。相同林龄的樟子松和华北落叶松林1h时滞地表可燃物载量均随着林分密度的增加而增大,10h时滞地表可燃物载量与林分密度之间的差异较小。华北落叶松林1h时滞、10h时滞和总的平均可燃物载量均表现出随着年龄增大,地表可燃物载量降低的趋势;樟子松林30-40年地表可燃物载量最低,40-50年地表可燃物载量最高,20-30年地表可燃物载量居中。(4)樟子松林和华北落叶松林地表可燃物载量与影响因子的相关性分析结果:樟子松林中1h时滞地表可燃物与胸径、树高、冠幅和林龄呈极显著负相关,与可燃物厚度和林分密度达到极显著正相关;10h时滞地表可燃物与仅与树高和林龄达到极显著正相关;两种类别总的地表可燃物载量与胸径、树高和冠幅呈极显著负相关,与林龄呈显著负相关,与可燃物厚度和林分密度呈极显著正相关。华北落叶松人工林中1h时滞、10h时滞和两种类别总的地表可燃物载量与影响因子的相关性表现一致,均与胸径、树高、冠幅和林龄呈极显著负相关,与可燃物厚度和林分密度呈极显著正相关。华北落叶松林与林分因子的各林分因子相关性均高于樟子松林相应因子。逐步回归分析结果表明:樟子松林1h时滞地表可燃物含水率预测模型利用胸径、树高、可燃物厚度和林分密度四个因子构建的模型最佳,R2最高为0.8435。樟子松林10h时滞地表可燃物含水率预测模型仅利用树高因子构建的模型最差,R2最低为0.354。樟子松林总地表可燃物含水率预测模型利用树高、冠幅和可燃物厚度三个因子构建的模型,R2为0.7517。华北落叶松林1h时滞地表可燃物含水率预测模型利用胸径和冠幅两个因子构建的模型,R2为0.8727。华北落叶松林10h时滞地表可燃物含水率预测模型利用树高和可燃物厚度两个因子构建的模型最差,R2最低为0.7038。华北落叶松林总地表可燃物含水率预测模型利用胸径和冠幅两个因子构建的模型最佳,R2最高为0.8949。(5)层次分析法结果表明:塞罕坝保护区森林林分密度在林分因子中所占权重最高,森林地表可燃物载量在可燃物特征因子中所占权重最高。森林

关键词：塞罕坝可燃物特征可燃物含水率可燃物载量火险等级

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应用GIS技术进行森林火险等级区划研究

内蒙古林业调查设计 2023年第3期46卷 34-36,70,85页

作者：方小洁安徽省林业调查规划院安徽合肥230001

文章利用研究区的SPOT-6遥感数据和1:50000的基础地理矢量数据,在GIS技术支持下,以植被类型、海拔、坡度、坡向为林火影响因子,综合运用ArcGIS的空间分析,在较小空间尺度上进行了森林火险等级区划研究。

关键词：地理信息系统火险等级火险因子

森林火险等级分布模拟——中小尺度动力学模式

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自然灾害学报 2003年第1期12卷 56-62页

作者：张洪涛祝昌汉张尚印张强钱锦霞高歌山西省农业气象中心山西太原030002 中国气象局国家气候中心北京100081

通过在地形坐标系中建立考虑森林植被影响的三维大气-土壤耦合动力学模式,对神农架林区历史上几次重大森林火灾发生期的气象要素场进行了模拟,并在此基础上计算神农架林区高分辨率的森林火险等级分布状态,揭示了林火发生的一些重要规律。

关键词：森林火灾植被三维大气-土壤耦合模式火险等级模拟

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草原火险等级预报研究

自然灾害学报 2004年第2期13卷 75-79页

作者：周伟奇王世新周艺赵清中国科学院遥感应用研究所北京100101

我国草原主要分布在北方干旱、半干旱地区,频繁发生的草原火灾给畜牧业生产、人民生活及草地生态系统带来了巨大的损失,还可能引起森林火灾,使损失进一步扩大。草原火险等级预报技术可以预测和预报草原火灾的发生和发展,大大减少火灾的... 详细信息

我国草原主要分布在北方干旱、半干旱地区,频繁发生的草原火灾给畜牧业生产、人民生活及草地生态系统带来了巨大的损失,还可能引起森林火灾,使损失进一步扩大。草原火险等级预报技术可以预测和预报草原火灾的发生和发展,大大减少火灾的发生次数和带来的损失。根据我国北方草原生态和环境特点,综合影响草原火灾发生和发展的因子,选择温度、相对湿度、风速、降水量、枯草率、可燃物干重和草地连续度共7个基本指标构造了基于遥感的草原火险指数。根据计算得到的草原火险指数,将研究区域的火险状态划分为低、中、高和极高4个等级,用来预测草原火灾发生的可能性、扩展速度和扑灭难度。草原火险等级预报可以为草原火灾管理者提供有力的管理工具。

关键词：草原生态系统火灾火险等级遥感地理信息系统

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吉林省森林火险天气等级划分

东北林业大学学报 2010年第6期38卷 60-62,86页

作者：王超邸雪颖杨光东北林业大学哈尔滨150040

针对吉林省森林火灾发生发展特点,引入加拿大林火天气指标系统,利用1996—2008年吉林省森林火灾数据和气象资料,研究系统中火险等级的划分,为其进行本地化运行提供具体参数修正。结果表明,加拿大林火天气指标系统输出的指标值(CFFM、IIS... 详细信息

针对吉林省森林火灾发生发展特点,引入加拿大林火天气指标系统,利用1996—2008年吉林省森林火灾数据和气象资料,研究系统中火险等级的划分,为其进行本地化运行提供具体参数修正。结果表明,加拿大林火天气指标系统输出的指标值(CFFM、IIS、IFW等)与吉林省实际发生林火次数具有良好的相关性,系统输出的火险等级与实际情况较为匹配,其分级方法经验证能较好地描述吉林省的火险等级,系统能较好地适用于当地。但由于一些客观因素,还需要从其他方面进一步试验或研究,以使系统能够更好地适用于吉林省的森林防火工作。

关键词：林火天气火险等级吉林省

八达岭森林健康示范区森林火险等级区划的研究

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河北农业大学学报 2006年第3期29卷 46-48页

作者：谷建才陆贵巧吴斌余新晓白顺江张锁成李校北京林业大学北京100083 河北农业大学河北保定071000 河北省林业局河北石家庄051000

针对八达岭森林健康示范区森林火灾发生特点与规律,选取海拔高度、郁闭度、经营措施、距旅游点的距离、优势树种、林道距离6个影响林火发生较大的因子,运用聚类分析的方法,对八达岭森林健康示范区的121个小班进行了森林火险等级区划,把... 详细信息

针对八达岭森林健康示范区森林火灾发生特点与规律,选取海拔高度、郁闭度、经营措施、距旅游点的距离、优势树种、林道距离6个影响林火发生较大的因子,运用聚类分析的方法,对八达岭森林健康示范区的121个小班进行了森林火险等级区划,把森林健康示范区分成3个火险等级区,通过实际调查,分类小班和实际情况较一致,为林业部门进行森林火灾管理提供有价值的参考,从而达到防灾减灾,保护森林资源的目的。

关键词：林火火险等级聚类分析聚类因子

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滇中地区森林火险等级预报方法的研究

林业科学 1995年第3期31卷 239-246页

作者：张映堂霍义强西南林学院云南省气象台

以引起滇中地区森林火灾的主要细小可燃物的含水率及初始蔓延速度的大量试验数据为基础，结合大量林火历史资料、气象历史资料统计分析，找出规律，在对森林火险等级进行实测的基础上，建立数学模型和预报方法。经验证及对预报效果分析... 详细信息

以引起滇中地区森林火灾的主要细小可燃物的含水率及初始蔓延速度的大量试验数据为基础，结合大量林火历史资料、气象历史资料统计分析，找出规律，在对森林火险等级进行实测的基础上，建立数学模型和预报方法。经验证及对预报效果分析证明，本预报方法符合客观实际，是一种符合科学规律，简易、实用的预报方法。同时对引起滇中地区特大森林火灾的大气环流形势及物理量的变化作了分析，掌握了有关规律，为该地区的特大森林火险预报提供了依据．

关键词：初始蔓延速度数学模型森林火险等级

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内蒙古大兴安岭森林火险等级评价与区划研究

西南林业大学学报（自然科学） 2021年第2期41卷 151-158页

作者：赵鹏武葛晨赫王嘉夫周梅陈晓蕾张恒内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古大兴安岭林业科学技术研究所内蒙古呼伦贝尔022150 郑州植物园河南郑州450042

以内蒙古大兴安岭为研究区,选取树种燃烧类别、人口密度、路网密度、防火期月平均降水量、气温、风速等火险因子数据,运用森林火险等级评价和聚类分析2种方法得出各个林业局及管护局的森林火险等级并完成火险区划。结果表明:伊图里河的... 详细信息

以内蒙古大兴安岭为研究区,选取树种燃烧类别、人口密度、路网密度、防火期月平均降水量、气温、风速等火险因子数据,运用森林火险等级评价和聚类分析2种方法得出各个林业局及管护局的森林火险等级并完成火险区划。结果表明:伊图里河的森林火险等级为Ⅱ级,为中等火险区(占总面积3.97%),其他地区为Ⅰ级,为高等火险区(占总面积96.03%)。按照火险程度由高到低分为5类,金河火灾危险性最高为聚类1(占总面积6.04%);绰源、得尔布尔火灾危险性较高为聚类2(占总面积5.49%);甘河、阿龙山、克一河、吉文、北大河、图里河、满归、阿尔山、库都尔、绰尔、伊图里河、阿里河火灾危险性高为聚类3(占总面积46.77%);根河、莫尔道嘎、毕拉河、乌尔旗汉火灾危险性较低为聚类4(占总面积22.97%);大杨树、管护局火灾危险性低为聚类5(占总面积18.73%)。研究结果可为有关部门制定森林火灾的减灾对策和战略决策提供参考。

关键词：内蒙古大兴安岭火险区划火险等级聚类分析

内蒙古巴林右旗森林火险等级评价及火险区划研究

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林业资源管理 2018年第1期 103-108页

作者：张恒于永康荆玉惠马运佳周梅内蒙古农业大学林学院赤峰市巴林左旗林业局

以内蒙古巴林右旗为研究区域,依据中国林业行业标准《全国森林火险区划等级》(LY/T1063-2008),选取树种燃烧类别、人口密度、路网密度、防火期月平均降水量、气温、以及风速等6项火险因子数据,运用数理统计方法和聚类分析法得出各个苏... 详细信息

以内蒙古巴林右旗为研究区域,依据中国林业行业标准《全国森林火险区划等级》(LY/T1063-2008),选取树种燃烧类别、人口密度、路网密度、防火期月平均降水量、气温、以及风速等6项火险因子数据,运用数理统计方法和聚类分析法得出各个苏木乡镇的森林火险等级并完成火险区划。结果表明:1)幸福之路苏木拥有1个国家级自然保护区,幸福之路苏木火险等级提高一级为Ⅱ级,其他地区为Ⅲ级;2)进行聚类分析,按照火险程度由高到低分为3类,索博日嘎镇和大板镇为聚类1,查干沐沦苏木为聚类2,其他地区为聚类3。研究巴林右旗地区的森林火险等级并进行火险区划,有利于减少当地森林火灾导致的生命和财产损失。

关键词：森林火险综合得分值火险区划火险等级聚类分析