兴安落叶松针叶床层火蔓延的模拟

以黑龙江省帽儿山地区典型森林类型兴安落叶松林地表可燃物为研究对象,分析不同可燃物含水率、可燃物载量、风速和坡度与火蔓延速度之间的关系,共进行4(可燃物载量)×4(可燃物含水率)×3(风速)×3(坡度)=144组点烧试验,并建立适用于兴安落叶松针叶林的火蔓延模型。结果表明:在试验设定范围内,可燃物床层在火蔓延过程中80%为阴燃,火蔓延速度在75%区间内不超过6 m·h^-1,最大值为93.02 m·h^-1、最小值为0.41 m·h^-1;可燃物载量对火蔓延速度影响不显著,3个显著变量对火蔓延速度的影响由大到小的顺序为:风速、可燃物含水率、坡度;4个因子交互作用对火蔓延速度的相对贡献为:可燃物含水率×坡度×风速27.73%、风速17.22%、可燃物含水率×坡度×风速×载量13.01%、可燃物含水率×风速11.01%、坡度×风速9.21%;火蔓延速度预测模型的标准估计误差值为8.56,验证误差值为12.93。因此,在森林火行为预报工作中,应注意可燃物的特征、所处的地理位置及其环境因素。     

大兴安岭林区典型森林和草甸细小死可燃物含水率预测模型

准确预测森林细小死可燃物含水率对提高森林和草原火险预测精度具有重要的科学意义。以大兴安岭林区兴安落叶松-白桦(Larix gmelinii-Betula platyphylla)混交林、兴安落叶松林(Larix gmelinii)、蒙古栎林(Quercus mongolica)和草甸细小死可燃物为研究对象,确定影响林内t时刻可燃物含水率变化率的影响因子(林外t-1时刻的气温变化率、相对湿度变化率和累计降水量变化率),根据统计回归理论建立细小死可燃物含水率变化率模型,进而构建大兴安岭林区典型森林和草甸细小死可燃物含水率预测模型。结果表明:兴安落叶松-白桦林混交林、兴安落叶松林、蒙古栎林和草甸细小死可燃物含水率预测模型准确率分别为91.1%、90.0%、91.0%和81.0%(相对误差不超过5%),可燃物含水率预测模型预测效果良好,模型具有较好的实用性,可为大兴安岭林区的森林火险预警提供理论和技术支持。     

兴安落叶松人工林潜在地表火行为特征的影响因素

森林火灾包括地表火、地下火、树冠火,其中地表火发生最为频繁.以大兴安岭地区兴安落叶松人工林为研究对象,通过野外调查数据,应用Behaveplus软件和SPSS三因素方差分析方法,分析不同地类、不同可燃物湿度以及火焰平均风速对各火行为指标的影响.结果表明:地类、可燃物湿度以及火焰平均风速对兴安落叶松人工林地表火的蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积热量的影响都具有显著差异(P<0.05);火行为指标随可燃物湿度的增加而降低,随火焰平均风速的增加而升高(单位面积热量除外);在所有影响因素下,有坡山地和农用地的火行为指标都相对较高.     

可燃物含水率实时变化的预测模型

通过微分方程理论推导,建立了可燃物含水率实时变化预测模型,并统计分析了单位时间内可燃物含水率改变量与前一时刻气温、相对湿度和风速的关系,以及模型中各影响因子的取值范围。结果表明:所建模型的精度达到98.0%,说明在温带针阔混交林区,3—4月份及多时无雨且温度在零度以上的情况下所建模型是适用的,能够较精确地预测可燃物含水率。     

具有时滞的可燃物含水率预测模型

利用相关性分析法选取了影响可燃物含水率变化的影响因子和延迟时间,同时说明气温、相对湿度和风速等影响因子对可燃物含水率变化的影响有滞后性,并通过微分方程理论推导,建立了具有时滞的可燃物含水率预测模型,给出了模型中各影响因子的取值范围。结果表明:所建模型的精度达到96.0%,说明在研究森林可燃物含水率变化规律时考虑时滞因素是正确的。     

湿度对可燃物时滞和平衡含水率的影响

测定可燃物在相同温度、不同湿度条件下的含水率随时间变化的过程,估测了可燃物的平衡含水率和时滞,并利用计算机统计软件建立了可燃物平衡含水率-湿度模型、时滞-湿度模型,分析了湿度对可燃物时滞及平衡含水率的影响.从而实现了通过获取气象因子来预测森林可燃物含水率的设计思想.     

哈尔滨城市林业示范基地5种典型人工林地表死可燃物含水率的预测

在哈尔滨城市林业示范基地内,以白桦、黑皮油松、蒙古栎、水曲柳、兴安落叶松等5种典型人工林为研究对象,将地表死可燃物含水率作为独立因子,与林内相关性显著的气象因子进行回归分析,采用气象要素回归法和随机森林法建立含水率预测模型,并对两种预测方法的模型误差进行分析。结果表明：5种典型人工林地表死可燃物含水率均与温度、相对湿度、前12 h降水量极显著相关,其中蒙古栎林与太阳辐射紫外光有显著关系,兴安落叶松林与风速有显著关系;气象要素回归法的平均绝对误差和均方根误差范围分别是12.67%～21.36%和18.07%～49.23%,随机森林法的平均绝对误差和均方根误差范围分别是8.35%～9.50%和15.71%～19.48%。两种方法建立气象要素的地表死可燃物含水率预测模型,对于白桦、蒙古栎和水曲柳预测精度较差,黑皮油松和兴安落叶松预测精度较高。对比气象要素回归法,随机森林法预测准确性更高,不同林分之间误差更小。     

老爷岭典型林分内地表不同层可燃物含水率动态变化及湿度码预测模型适用性

森林地表不同层可燃物含水率对林火的垂直蔓延和地下火的发生具有重要影响。加拿大火险等级系统是目前使用最广泛的火险等级系统,其中3个湿度码模块分别代表不同层可燃物湿度。研究地表不同层可燃物含水率动态变化,使用湿度码预测不同层可燃物含水率,并对其适用性进行分析,对可燃物含水率预测及火险预报研究有重要意义。以黑龙江省老爷岭生态定位站的蒙古栎-红松针阔混交林和白桦林内凋落物、半腐殖质、腐殖质为研究对象,在春季防火期以日为步长,连续监测3层可燃物含水率动态变化,计算得到3个湿度码:细小可燃物湿度码(FFMC)、腐殖质湿度码(DMC)、干旱码(DC),并进行可燃物含水率预测适用性分析。结果表明:蒙古栎-红松针阔混交林、白桦林内凋落物含水率动态变化与FFMC、DMC呈显著相关;半腐殖质与3个湿度码都呈显著相关;腐殖质仅与DC呈极显著相关。使用湿度码进行凋落物含水率预测时,使用非降雨数据预测效果优于使用全部数据,使用降雨数据预测效果最差;对于半腐殖质,使用湿度码进行预测时,是否区分降雨对预测精度没有显著影响;对于腐殖质,使用降雨数据无法建立与湿度码之间的线性关系。湿度码法预测可燃物含水率精度略低于气象要素回归法,但在含水率较低时,湿度码预测效果更符合实际火险需要。以后研究中,应从湿度码尺度模型、机理对湿度码进行修正。提高地表不同层含水率预测精度,对可燃物含水率研究和火险预报具有重要意义。     

内蒙古东北部森林可燃物条件分析

林火的最终影响将体现在地被物的干燥度上,地表可燃物含水率是林火行为的重要参数,同时它与前期的气象条件紧密相关。该文根据2004-2010年间内蒙古东北部各生态气象站点的可燃物监测数据,分析各站点的可燃物特征与气象因子之间的关系。结果表明:根河市落叶松林枯枝落叶层分布均匀、盖度最大,林内灌木层高度和盖度较高,易发生冲冠火;鄂伦春的柞木和桦树林的枯枝落叶层厚度最低、含水量最高。气象分析结果表明可燃物含水率低于50%,同时空气湿度较低的5-6月份是防火重点时期;可燃物含水量与阶段合计降水量有较好的拟合性,阿尔山、鄂伦春、根河市回归方程都通过显著性检验,可用于该地区的火险等级预测评估。     

林下可燃物含水率预测的一个多项式气象模型

利用通化市森林可燃物6个观测点的观测资料,分析了林下可燃物含水率与气象要素之间的关系,结果表明,含水率与最高气温、前3d累积降水量、蒸发量、日照时数有很好的联系,根据相关分析的结果分别对不同测点建立了含水率的线性和多项式气象模型,对2种模型进行了比较,发现在相同的信度水平检验下,多项式模型比线性模型与实况的相关性有了很...     

基于偏相关分析的烟台市土壤温度影响因素及预测模型研究

根据烟台市气象局2005年的气象数据,利用偏相关分析方法分析了表层土壤温度与相对湿度、绝对湿度、大气温度、平均风速、日照时数、降水量6个气象因子之间的相关性,进而建立了基于相对湿度、日照时数、大气温度、绝对湿度4气象因子的多元线性回归模型和BP人工神经网络模型。结果表明：在6个气象因子中,相对湿度、日照时数、大气温度、绝对湿度与土壤温度存在极显著相关关系,平均风速、降雨量与土壤温度相关关系不显著;晴天时,BP神经网络模型的决定系数R^2为0．9740,多元线性回归模型的决定系数R^2为0．9739;阴天时,BP神经网络模型的决定系数R^2为0．9881,多元线性回归模型的决定系数R^2为0．9877,因此建立的神经网络模型具有很高的精度,能很好地满足土壤温度的预测要求。     

气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分动态的影响

【目的】研究太湖地区气象因子对旱作农田土壤水分的影响程度,厘定影响农田土壤水分的主要气象因子,为气候变化背景下农田水分管理提供科学依据。【方法】提取野外试验研究平台的旱作物生长季监测数据（逐日气象资料和土壤水分资料）,采用相关分析、逐步回归分析和通径分析等方法进行统计分析,计算直接通径系数和间接通径系数、决策系数。【结果】（1）供试实验基地农田土壤水分与日降水量、日蒸发量、日照时长、平均风速及日最大空气湿度等因子分布呈极显著正相关和负相关（相关系数分别为0.648、-0.566、-0.454、-0.331及0.371）,但与日最高气温不显著相关;（2）通径分析表明,气象因子对旱作农田土壤水分的直接影响大小顺序为：日降水量＞平均风速＞日照时长＞日蒸发量＞日平均空气湿度＞日最低气温>日最小空气湿度＞日最高气温＞日最大空气湿度＞日平均气温,但计算的决策系数表明,日降水量对土壤水分的综合决定能力最大;（3）通过逐步回归分析,得到了旱田土壤水分的气象因子多元回归模型：Y=10.174+0.386X4+1.095X7-0.509X8-0.766X9-0.345X10（R2=0.912,P<0.01）,达极显著水平。【结论】气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分具有显著的控制作用,其中降雨量的影响最为主要。建立的多元回归模型可以用来预估气象因子变化下旱作农田土壤水分变化,但还需要更长时期监测的验证。     

塑料大棚小气候变化规律分析

根据观测资料，分析了塑料大棚的温度，相对湿度和风速的变化规律。结果表明，９：００￣１１：００时塑料大棚内外的气温差增大，其差值随高度升高而增加，棚内气温呈逆温分布，相地显度棚内比棚外平均高１７．８％，塑料大棚通风时，棚内风速仍小于棚外，而且棚内中心比棚内四周边缘的风速小，自然通风调节棚内的温度，湿度，约需３￣４ｈ小时。     

本溪县气象站迁站对比观测数据分析

利用本溪县新、旧站点搬迁前2011年逐日平均气温、最低气温、最高气温、相对湿度、平均风速、降水量等资料,运用统计分析对新旧站要素进行对比分析,并建立了新站与旧站气象要素的订正模型。结果表明,站点搬迁造成环境变化大,常规观测要素气温、风速和降水量等差异明显,新站比旧站气温低,湿度、风速偏大;新站与老站温度、湿度、降水等具有较好的相关性,订正模型回代误差小。     

杉木人工林地表易燃物含水率变化规律

设立标准地,测定杉木人工林内地表易燃物的含水率与林内气象因子及地表可燃负荷量的关系,应用回归分析,建立数学模型.结果表明,影响地表易燃物含水率的主要因子依次是:相对湿度>风速>地表可燃物负荷量>气温.     

重庆万州二氧化硫浓度和气象条件关系分析

[目的]研究重庆万州区SO2污染状况，为农业的可持续发展提供支持。[方法]该研究通过总结万州区SO2浓度的年内逐日变化规律，探讨SO2浓度与降水量、大气压强、风速、气温、相对湿度、日照时数6个气象因子之间的关系，并用因子分析法分析主要的影响因素。[结果]重庆万州区SO2污染主要集中在冬季，SO2浓度与6个气象因子之间有4个存在显著性的相关关系，其中与降水量、风速、气温呈显著负相关，而与气压呈现显著正相关。因子分析法得到万州气象因子变化主要受到辐射能量、水汽和风速3个主要成分的影响，并建立了SO2浓度的预测模型。[结论]该研究的预测模型可以为万州区农业生产中预防SO2和酸雨污染提供依据。     

美国黄松引种区气候分析及生长评价

对我国35个美国黄松引种地的年平均气温、极端温度、无霜期、年日照时数、平均风速、年平均相对湿度和年降雨量等10个气候因子及美国黄松生长状况进行了主成分分析、聚类分析和相关性分析。结果表明:湿度因子(包括年平均相对湿度、无霜期、最低温度、年均温度、极端最低温度、年均风速)比温度因子(包括≥10℃的积温、最高温度)重要。在植物引种驯化过程中,温度因子则比湿度因子重要。温度因子中最高温度常常对美国黄松的生长影响大;极端最低温度对美国黄松的生长亦有重要影响。依据各引种区美国黄松生长状况,将35个引种区的划分为5类。     

库车白杏茎直径和茎液流速日变化及其与环境因子的关系

[目的]通过对库车白杏(Armeniaca vulgaris‘Kuchebaixing')茎干直径、茎液流速日变化及其与环境因子的关系分析,探讨环境因子对茎干直径和茎液流速变化的影响,为进一步认识库车白杏生长与环境的关系提供科学依据.[方法]利用以色列PhyTech公司生产的Phytalk植物生理生态监控系统对库车白杏的茎干直径、茎液流速及其环境因子日变化过程进行同步自动采集,并采用逐步回归分析方法进行分析.[结果]库车白杏茎直径变化过程曲线呈不规则锯齿状24h左右的周期性波动变化,晴天茎直径变化过程曲线比较平滑,阴天和雨天波动较大;茎直径变化与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射和土壤水势呈线性正相关,而与土壤温度和饱和水汽压差呈线性负相关.库车白杏茎液流速呈明显的昼夜节律变化,雨天的茎流速率变化过程有较大的起伏震荡;茎液流速与空气温度、空气相对湿度和土壤温度呈线性正相关,而与太阳总辐射、饱和水汽压差和风速呈线性负相关.[结论]库车白杏茎直径日变化呈白天收缩,傍晚、夜间复原或膨胀,与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射、土壤水势、土壤温度和饱和水汽压差紧密相关;茎液流速日变化呈单峰型曲线,与空气温度、空气相对湿度、土壤温度、太阳总辐射、饱和水汽压差和风速紧密相关.     

新温185号核桃茎直径和茎液流速日变化及其与环境因子的关系

利用 Phytalk 植物生理生态监控系统同步自动采集新温185号核桃（J uglans regia ‘Xinwen185’）的茎直径、茎液流速及其所处环境因子的日变化过程,并采用多元线性逐步回归分析方法分析其茎直径变化、茎液流速与其所处环境因子之间的相关关系。结果表明,新温185号核桃茎直径连日变化过程曲线呈现以24 h 为周期的不规则锯齿状波动变化,茎直径变化与其所处的土壤温度和土壤含水量之间存在线性正相关关系,而与其所处环境的太阳总辐射、空气相对湿度和饱和水汽压差之间存在线性负相关关系;新温185号核桃茎液流速呈明显的昼夜节律变化,茎液流速与所处环境的太阳总辐射、空气温度之间存在线性正相关关系,而与其所处环境的空气相对湿度、饱和水汽压差和风速之间存在线性负相关关系。