北京市十三陵林场油松林地表火行为模拟

目的油松林是华北地区典型针叶林分，易发生森林火灾。通过对油松林地表火行为模拟研究可以为森林可燃物管理，林火预防及扑救提供科学依据。方法本研究以北京市十三陵林场油松林为研究对象，通过野外调查地表枯死可燃物(1、10、100 h时滞)和灌层可燃物，记录林分因子(第1枝下高、树高、林龄和胸径)和环境因子(坡度、坡向和海拔)。结合内业实验测可燃物含水率和热值，利用火行为模拟软件BehavePlus5.0，对1 h时滞可燃物设定不同含水率和风速值，模拟所研究林分地表火蔓延速度、火线强度、火焰高度以及单位面积发热量4个重要的火行为指标。结果1、10、100 h时滞和灌层可燃物占总可燃物载量比分别为78%、5%、4%和13%。基于实测可燃物载量和含水率，油松林地表火蔓延速度平均值为2.1 m/min，火线强度平均值为270 kW/m，火焰高度平均值为0.95 m单位面积发热量平均值为7 139 kJ/m2。油松林1 h时滞可燃物载量显著高于10 h时滞和灌层可燃物载量。在1 h时滞可燃物含水率为6%，风速为40 km/h的强风和干旱天气条件下，油松林地表火蔓延速度平均值为15.1 m/min，火线强度平均值为3 278.5 kW/m，火焰高度平均值为3.1 m，单位面积发热量平均值为12 337.5 kJ/m2。结论油松林内1 h时滞细小可燃物载量高于其他类型可燃物载量。地表火蔓延速度慢，火强度低，火焰高度低于第一枝下高，在正常天气条件下容易被扑灭。模拟结果表明油松林在低含水率的条件下，风速会显著增加地表火蔓延速度，难以人为扑灭，需清理地表可燃物，降低火险。