黑龙江省大兴安岭雷击火发生规律

对大兴安岭近40a的雷击火数据进行了整理,并利用Excel和Spss软件对雷击火发生规律进行了统计分析,得出:从1965年到2005年,共发生雷击火545次,占该地区总火源的37%;雷击火主要集中在5-9月份,5、6月份占全部雷击火的72.5%,且火灾主要集中在上午10:00时到下午17:00时;阿木尔、呼中、塔河、松岭、新林等高纬度地区为大兴安岭雷击火高发生地区.以数理统计方法对影响雷击火发生的气象因子进行了分析,得出:降水多于500mm时,雷击火很少发生,少于400mm时,发生频繁;温度在14℃以下,雷击火发生几率很小,在14～20℃,雷击火为高发段.雷击火重大发生年份,夏季降水大大少于平均值,而且温度高于17℃,且蒸发量过大.因此,降水、平均温度对雷击火发生起主导作用.     

2000～2008年大兴安岭森林雷击火特征分析与研究

大兴安岭林区是我国重点森林火险地区之一,每年由雷击引发的火灾占较大的比例。根据2000～2008年雷击火数据资料及对应的气象要素资料,分析大兴安岭雷击火的分布特征及规律,并对预防和避免森林雷击起火的方法加以阐述。     

黑龙江大兴安岭林区雷击火时空分布及驱动因素分析

【目的】研究大兴安岭地区雷击火的发生规律和关键影响因素,为大兴安岭林区雷击火防控决策提供指导。【方法】基于1968-2010年黑龙江大兴安岭地区的雷击火历史统计数据,以及雷电定位监测数据、植被数据、气象数据、DEM数据等,利用Arcmap和统计软件从雷电活动（雷电流强度、陡度、电流极性、能量）、气象因子（降水量、风速、相对湿度、气温）、林分类型（落叶松林、阔叶林、针阔混交林、灌木林等）和地形（坡度、坡向、海拔）等方面,分析大兴安岭地区雷击火的发生规律。【结果】黑龙江大兴安岭地区1968-2010年共发生508次雷击火,主要集中在5-8月份,其中6月份最为频繁;10:00-17:00是雷击火高发时段;阿木尔、塔河、呼中、新林和松岭是大兴安岭雷击火易发地区。雷电活动对雷击火发生有一定影响,引发雷击火的闪电多为负闪,雷电流强度和陡度分别为-10~-1 kA和-10~-1 kA/μs,雷电流释放的能量与雷击火的发生之间无明显规律性。气象因子中,气温与雷击火发生呈极显著正相关,降水量、相对湿度和风速与雷击火发生相关性不显著。雷击火的发生同样受林分类型和海拔的影响,主要发生在落叶松林中,0°~10°坡度雷击火发生较频繁,坡向对其影响并不显著,海拔300~900 m的地区为雷击火高发区。【结论】明确了大兴安岭地区雷击火的发生规律及影响因素,建议在夏季尤其是6月份对重点林区进行雷击火的监测和预防。     

大兴安岭地区雷击火发生的雷电条件分析

【目的】掌握大兴安岭地区雷电分布的特点,以提高当地森林火险等级的预报水平。【方法】利用黑龙江省大兴安岭地区的闪电定位仪数据及雷击火和气象数据,分析2005-2008年闪电分布特征及其与雷击火的关系。【结果】大兴安岭地区闪电主要发生在6-8月份,日变化基本呈双峰分布,其中12:00-20:00发生最频繁;研究区负闪次数明显多于正闪,6月和8月以雷电流强度绝对值在1～10kA的闪击次数居多,7月以雷电流强度绝对值大于10kA的闪击次数占优势,其中从10:00-20:00,雷电流强度绝对值多为1～10kA,从21:00-03:00,雷电流强度绝对值在20kA以上所占比例高;闪击当日的降水量对雷击火的发生有较大影响,闪击次数为[1,1000]∪[10500,+∞),且当日降水量为[0,1]mm易发生雷击火;发生雷击火的雷电流强度绝对值主要在1～10kA。【结论】闪电和降水对大兴安岭地区的雷击火发生均有较大影响,在较少降水及中等强度雷电流时更易发生雷击火。     

基于GIS的大兴安岭呼中森林景观格局分析

以大兴安岭呼中林场的林相图和森林资源小班调查数据为基本资料,利用GIS技术对图形、数据进行处理分析,并结合景观生态学的原理和方法,按用地类型和优势树种将研究区森林景观划分为二级景观要素类型组。选取类型斑块数、斑块面积、面积百分比、最大斑块指数、边缘长度、分维数、斑块密度、边缘密度、聚集度、斑块均匀度、多样性指数等景观格局指标,对林场森林景观的结构分布和空间格局特征进行了系统的分析研究,所建立的森林景观分类体系以及形成的景观分布图,可为森林景观的优化配置、林业可持续经营、规划发展及森林景观恢复提供决策依据。     

大兴安岭地表细小死可燃物含水率预测模型

以大兴安岭地区南瓮河保护区落叶松林(Larix gmelinii)、蒙古栎林(Quercus mongolica Fischer)、落叶松-白桦混交林(Mixture of Larix gmelinii and Betula platyphylla)(阴坡、阳坡)、沟塘草甸等4种典型林分为研究对象,运用气象要素回归法,对春季防火期和秋季防火期内的地表细小死可燃物含水率动态进行测定,构建了不同防火期、不同林型地表死可燃物含水率的预测模型,分析了相应模型的预测误差。结果表明:同林型地表可燃物含水率在春季防火期和秋季防火期差异显著;在秋季防火期,5个典型林型的地表死可燃物含水率预测平均绝对误差为0.167,平均相对误差为0.218,低于春季防火期模型和春季-秋季混合模型;秋季防火期模型对可燃物含水率预测效果最好。气象要素回归法适用于南瓮河保护区典型林型地表死可燃物含水率预测。     

黑龙江大兴安岭森林火灾应急处置工作探讨

介绍黑龙江大兴安岭地区森林火灾情况,统计分析该地区近20 年森林火灾数据,剖析目前森林火灾应急处置工作存在的不足,提出5 项对策和建议。     

黑龙江大兴安岭卫星热点预报森林火灾准确性研究

卫星监测是现阶段我国主要森林火灾监测方法,其本质是测报地面的高温热源,利用粗分辨率的遥感数据进行林火监测时不能区分高温热源性质、精确定位火场,对于热点数据的地面核查反馈工作造成一定困难。提升热点数据处置的技术水平是森林防火研究的热点。本文基于2005—2015年黑龙江省大兴安岭林区卫星热点数据和同时期森林火灾历史资料,利用ARCGIS和统计分析,得出结论如下:1)卫星热点初判林火发生次数的准确率79.7%,不同卫星初判热源差异较大,NOAA-16、NOAA-18、NOAA-19和FY-1D的报准率均在80%左右,监测次数综合达到1 928次,占总数的2/3,是监测林火的主力卫星。2)卫星预报初判林火发生位置平均误差为5 787.9 m;不同卫星初判热源差异较大,NOAA-19和Terra预报热点的误差较小,但监测数量偏少;NOAA-15和NOAA-17的监测数量虽然较多,但其误差非常大,NOAA-15有7 064.7 m,NOAA-17达到万米以上。3)在卫星监测到的219次森林火灾和历史资料记录的165次火灾中,有147次森林火灾能够对应,卫星的多报、少报问题主要集中于呼玛县,在连续监测同一场森林火灾时,容易出现多报、少报的现象。建议在无法提高卫星性能的情况下,改进卫星图像的处理技术,完善卫星图像的判读标准,提高判读的准确性,同时完善地面核查反馈的方案,以增加核查效率,降低核查经济成本,同时基于不同卫星的性能差异,建议在进行林火监测时应以预报精确的风云系列极轨卫星为主,以性能稳定的NOAA系列卫星为辅。      

兴安落叶松人工林浅层地下火燃烧特征及发生概率研究

[目的]大兴安岭地区是我国地下火发生的主要区域之一.受气候和地形条件的影响,大兴安岭地区主要以浅层地下火为主.浅层地下火蔓延速度较快,而且可燃物较薄,很容易复燃引起地表火甚至是树冠火.本研究以大兴安岭地区5种地类条件(有坡山地、农用地、无坡山地、水湿地、塔头湿地)下兴安落叶松人工林为研究对象,对该地区浅层地下火的燃烧特...     

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。     

大兴安岭兴安落叶松天然林结构特征

以大兴安岭兴安落叶松天然林为研究对象,利用固定样地调查数据,研究其结构特征。结果显示:(1)林分整体的直径分布为倒"J"型,6径阶株数最多,Exp3P2函数可以很好的拟合兴安落叶松的直径分布;(2)林分树高分布为单峰偏左曲线,树高8级时,株数最多,柯列尔函数拟合兴安落叶松树高分布精度高;(3)兴安落叶松树高随胸径增大而增加,可以用Wykoff方程表示其相关性;(4)兴安落叶松的胸径与冠幅为正相关关系,Monomolecular函数拟合结果良好;(5)林分平均角尺度0.485,林分呈现随机分布格局;(6)用胸径、树高和冠幅3个指标计算林分平均大小比数均呈现中庸状态;(7)林分平均混交度0.327,属于弱度混交,表明该地区为典型的兴安落叶松天然林。     

大兴安岭低质林补植改造对土壤肥力的影响

以大兴安岭阔叶混交低质林补植改造2 a后土壤肥力为研究对象,采用主成分分析法建立补植改造后土壤肥力指标的评价体系,计算土壤肥力的综合得分。结果表明:不同样地补植改造后土壤肥力的综合得分由大到小为BZ5(0.895)、BZ4(0.823)、BZ3(0.144)、BZ2(-0.336)、BZ1(-0.426)、CK(-0.536)、BZ6(-0.565)。其中BZ5样地的综合得分最高,表明补植密度为800株·hm~(-2)的改造样地最有利于土壤肥力的积累,适宜大兴安岭阔叶混交低质林的改造。各样地的综合得分先是随着补植密度的增大而升高,当补植密度大于800株·hm~(-2)后,样地土壤肥力不佳。     

基于混合效应模型的大兴安岭地被可燃物含水率模型

基于黑龙江省大兴安岭林区南瓮河生态站的落叶松(Larix gmelinii)林、蒙古栎(Quercus mongolica)林、落叶松白桦(Betula platyphylla)混交林3种典型林分的288组可燃物含水率数据,选择基于平衡含水率的可燃物含水率实时变化模型为基础模型,采用非线性混合效应(NLME)模型方法,以林分因子作为随机效应,建立具有混合效应的可燃物含水率的实时变化预测模型,并通过给残差方差增加权重的方法解决异方差性问题。结果表明:考虑随机效应和异方差结构的可燃物含水率实时变化NLME预测模型的拟合效果(M_(AE)=0.716 7,M_(RE)=0.026 6)优于不含随机效应的可燃物含水率实时变化预测模型(M_(AE)=0.815 6,M_(RE)=0.031 2);其中以常数加幂函数作为异方差结构的模型精度最高(AIC=547.72,BIC=581.29,-2LL=527.72)且明显优于未给残差方差增加权重的可燃物含水率实时变化NLME预测模型(AIC=961.65,BIC=988.50,-2LL=945.65)。利用独立样本数据对模型进行检验,检验结果表明,对于可燃物含水率实时变化的预测,考虑随机效应和异方差结构的NLME模型的检验精度(M_(AE)=0.495 8,M_(RE)=0.034 2)比利用最小二乘法拟合的多元非线性回归模型(M_(AE)=0.588 5,M_(RE)=0.588 5)有所提高,说明基于混合效应模型的可燃物含水率实时变化模型可以很好地描述区域尺度上不同林分类型的可燃物含水率实时变化规律。     

大兴安岭低质林补植改造效果的综合评价

以大兴安岭阔叶混交低质林为研究对象,对其进行补植改造,补植苗木为兴安落叶松(Larix gmelinii)。通过野外实地取样和室内实验测得各指标数据,选取35个评价指标进行分析,利用主成分分析法建立综合评价模型,计算样地改造效果的综合得分,筛选出最佳的补植改造密度。结果表明:不同样地补植改造后的综合得分由大到小依次为BZ5(0.761)、BZ3(0.351)、BZ6(0.247)、BZ2(0.017)、BZ4(-0.059)、CK(-0.394)、BZ1(-0.923)。其中BZ5改造样地的综合得分最高,补植改造效果最好,表明补植密度为800株·hm~(-2)最适宜大兴安岭阔叶混交低质林的补植改造。     

大兴安岭不同类型低质林土壤和枯落物的水文性能

以大兴安岭地区阔叶混交低质林、蒙古栎低质林、白桦低质林为研究对象,运用描述性统计和差异性分析对其土壤层和枯落物层的水文效应进行比较分析,以期对低质林水源涵养功能深入了解。结果表明:3种类型的土壤含水率、土壤密度、土壤毛管孔隙度范围分别为0.86%~0.90%、0.41~0.53 g·cm-3、60.17%~68.16%,各类型间差异不显著。蒙古栎低质林土壤密度最低,毛管孔隙度和总孔隙度最高。3种类型的枯落物总蓄积量范围为8.87~15.18 t·hm~(-2),枯落物总蓄积量由大到小表现为阔叶混交低质林、蒙古栎低质林、白桦低质林,各类型间差异显著。3种类型低质林的自然持水率、最大持水率、有效拦蓄率范围分别为13.26%~19.53%、248.95%~401.97%、192.07%~323.88%,蒙古栎低质林最大持水率和有效拦蓄率高于其他2种类型,各类型间差异不显著。枯落物最大持水量、有效拦蓄量范围分别为11.4~28.15、9.00~22.26 t·hm~(-2),其中白桦低质林的均低于其他2种类型,各类型间差异显著。综合分析表明:蒙古栎低质林土壤水文效应优于其余2种类型,白桦低质林枯落物水文性能明显低于阔叶混交低质林和蒙古栎低质林。     

补植改造对大兴安岭白桦低质林土壤养分的影响

对大兴安岭林区新林林业局白桦低质林进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法和变异系数法对各补植改造样地的土壤养分进行分析。结果表明:7个补植样地的灰色关联值,从大到小依次为BZ5(0.886)、BZ6(0.794)、BZ4(0.681)、BZ3(0.651)、BZ2(0.582)、BZ1(0.577)、CK(0.547)。与对照样地相比,补植改造后各样地的土壤养分均有不同程度的提高,且随着补植密度的增大,土壤养分先增大后减小,其中BZ5样地的灰色关联度最高,表明补植密度为900株·hm~(-2)的改造方式最有利于土壤养分的积累,适宜大兴安岭白桦低质林的补植改造。     

大兴安岭白桦低质林补植改造后枯落物水文效应变化

以大兴安岭地区新林林业局白桦低质林为研究对象,对白桦低质林进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法和变异系数法建立综合评价体系,评价的指标为各补植样地的未分解层和半分解层枯落物自然持水率、最大持水率、最大持水量、总最大持水量、有效拦蓄量、总有效拦蓄量、蓄积量、总蓄积量。结果表明:不同密度补植样地的枯落物吸水速率随浸泡时间的增加呈幂指数关系下降,持水量随浸泡时间的增加呈对数函数上升,灰色关联值大小依次为:BZ_4(0.807)、BZ_5(0.666)、BZ_6(0.642)、BZ_3(0.548)、BZ_2(0.513)、BZ_1(0.480)、CK(0.421),说明补植密度为800株·hm~(-2)时,大兴安岭新林林业局白桦低质林的水源涵养能力最佳。     

大兴安岭北部地区林火对土壤化学性质的影响

以大兴安岭北部塔河林业局地区的火烧迹地为研究对象,对不同过火方式和火烧强度的土壤化学性质进行分析,结果表明:火烧可以提高土壤中部分养分的含量,并且对于经过地表火火烧的土壤养分来说,多数表现为经过中度火烧的土壤各养分含量较其它火烧强度的土壤要高.合理的火烧方式和强度对提高土壤肥力有着极为重要的作用.     

大小兴安岭过渡区木本植物群落数量分类与排序

为了科学利用和有效保护植被资源、改善区域生态环境,在群落样方调查基础上,采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)对大小兴安岭过渡区木本植物群落进行了数量分类和排序。TWINS-PAN分类对大小兴安岭过渡区33个样地划分为7个群落类型:红松—红皮云杉针叶混交群落;落叶松—白桦群落;白桦群落;蒙古栎—山杨群落;水曲柳群落;樟子松—兴安落叶松群落;樟子松群落。33个样方的CCA排序结果反映了植物群落类型与环境梯度之间的关系,表明海拔和土壤状况是影响物种分布分异的最主要环境因子,郁闭度对物种分布分异起次要作用。物种样地与环境因子CCA排序结果是:第一轴与海拔、土壤全氮存在极显著关系,与土壤有机质含量、湿度和群落郁闭度指数存在着较显著的相关关系;第二轴与土壤全磷有显著的相关关系;第三轴则主要反映了土壤含水率的变化。