秦岭火地塘林区4种林分地被物林火蔓延特性研究

以秦岭火地塘林区油松、华山松、锐齿栎和落叶松4种林分地被物为研究对象,测定 了4种林分地被物在春季防火期林火蔓延指标随含水率的变化趋势及其灭火含水率,在此基础上计 算各林分地被物的水分贮量、潜在能量、能量释放和火强度指标。结果表明:4种林分地被物含水率最小值 分别保持在6.8,8.9,8.4和4.7左右;在一定的范围内,4种地被物含水率与林火蔓延速度之间均呈 密切的指数相关关系,其灭火含水率分别是36.8、36.3、28.3和30.3;华山松和油松两种林分地被物潜 在能量明显高于锐齿栎和落叶松林。临近灭火     

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。     

兴安落叶松人工林采伐迹地的燃烧特性

经实地勘查后布置燃烧床,以风速、表层可燃物含水率、现场温度、坡度为因素,温度变化、燃烧蔓延速度、火线强度为特性指标设计L9(34)正交试验。结果表明:风速对火蔓延速度及火线强度具有明显影响,随着风速的增大,火蔓延速度与火线强度明显增加;表层含水率对最高温度、火蔓延速度及火线强度的影响较明显,随着表层含水率增加,最高温度、火蔓延速度及火线强度均降低;现场温度对最高温度有明显影响,随现场温度升高,最高温度增加;坡度对最高温度、火蔓延速度及火线强度均有影响,随坡度的增加,最高温度增加,火蔓延速度加快,火线强度加强;风速及表层含水率是影响剩余物燃烧的主要因素,当风速为5 m·s-1、表层含水率为10%时,影响剩余物燃烧的权重最大。     

兴安落叶松人工林采伐迹地的燃烧特性1）

经实地勘查后布置燃烧床，以风速、表层可燃物含水率、现场温度、坡度为因素，温度变化、燃烧蔓延速度、火线强度为特性指标设计L9（34）正交试验。结果表明：风速对火蔓延速度及火线强度具有明显影响，随着风速的增大，火蔓延速度与火线强度明显增加；表层含水率对最高温度、火蔓延速度及火线强度的影响较明显，随着表层含水率增加，最高温度、火蔓延速度及火线强度均降低；现场温度对最高温度有明显影响，随现场温度升高，最高温度增加；坡度对最高温度、火蔓延速度及火线强度均有影响，随坡度的增加，最高温度增加，火蔓延速度加快，火线强度加强；风速及表层含水率是影响剩余物燃烧的主要因素，当风速为5 m· s－1、表层含水率为10％时，影响剩余物燃烧的权重最大。     

小陇山林区主要林分凋落物水文效应

对小陇山林区锐齿栎、油松、日本落叶松、山核桃、华山松、阔叶混交6种林分凋落物的现存量、持水量、最大持水率和分解速率进行研究。结果表明:不同林分类型的凋落物现存量(t·hm-2)差异较大,依次为华山松(48.16t·hm-2)>油松(35.72t·hm-2)>日本落叶松(25.58t·hm-2)>山核桃(13.20t·hm-2)>锐齿栎(8.52t·hm-2)>阔叶混交(6.16t·hm-2)。华山松年分解速率为11.2%,仅相当于锐齿栎的1/3。6种林分的凋落物持水量也不同,日本落叶松、华山松、油松、锐齿栎、山核桃、阔叶混交林分凋落物的持水量分别为:21.55、19.64、18.23、14.84、9.88t·hm-2和8.07t·hm-2,现存量越高,持水量越大,水源涵养功能越强。6种林分凋落物最大持水率依次为锐齿栎>阔叶混交>山核桃>日本落叶松>油松>华山松,树种间差距较大。锐齿栎凋落物水源涵养能力最强,华山松最弱。     

柞木燃烧蔓延规律及释烟特性研究

[目的]灌木林内植被生长连续、多藤蔓附生,在垂直、水平方向分布紧密,可燃物负荷量大,燃烧蔓延速率快、火强度高.柞木是云南省典型灌木林植物代表,开展燃烧蔓延及释烟特征研究可为灌木林火防治提供科学依据,减少灌木林火发生频率,保护森林资源.[方法]以云南省局部山地地形、柞木植被数据为基础,利用Fire Dynamics Simulator(FDS)建立微观山体柞木林模型,设置5种坡度(0°、15°、25°、35°、45°)、2个火源位置(火源1、2分别位于坡度15°、0°),分别模拟4种风速(0 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s、3.5 m/s)条件下柞木林火燃烧,研究柞木林火燃烧蔓延规律、温度变化趋势、CO浓度、CO2浓度、烟气流速、烟气热辐射.[结果]微观柞木林模型燃烧约100 s趋于稳定,风速≤2.5 m/s的初始燃烧阶段,坡度15°与25°、35°与45°区域燃烧温度几乎同时达到反应温度300℃,柞木林火在以上连续坡度范围内蔓延速度更快;火源1为起火点时,25 s内,3.5 m/s风速时坡度15°区域为主要蔓延位置;平地内燃烧温度可达2000℃、烟气热辐射量为1500～1700 kW/m2、烟气流速约15 m/s,均高于其它坡度;下山火受逆风影响蔓延较为困难,风速3.5 m/s时下山火发生概率较小;在柞木林火模拟过程中,烟气流速与坡度呈负相关,坡度增加风速降低,烟气流速越小;烟气热辐射的初始上升速率较为缓慢,150 s左右数值变化趋于稳定.[结论]FDS软件模拟微观柞木林模型燃烧与实际火灾发生蔓延状况大致相同,可作为森林火灾燃烧蔓延规律及烟气释放特征研究的有力工具.模拟结果可为柞木林火预防、扑救提供科学指导,有效提高森林防火的工作效率.     

柞木燃烧蔓延规律及释烟特性研究

[目的]灌木林内植被生长连续、多藤蔓附生,在垂直、水平方向分布紧密,可燃物负荷量大,燃烧蔓延速率快、火强度高.柞木是云南省典型灌木林植物代表,开展燃烧蔓延及释烟特征研究可为灌木林火防治提供科学依据,减少灌木林火发生频率,保护森林资源.[方法]以云南省局部山地地形、柞木植被数据为基础,利用Fire Dynamics Simulator(FDS)建立微观山体柞木林模型,设置5种坡度(0°、15°、25°、35°、45°)、2个火源位置(火源1、2分别位于坡度15°、0°),分别模拟4种风速(0 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s、3.5 m/s)条件下柞木林火燃烧,研究柞木林火燃烧蔓延规律、温度变化趋势、CO浓度、CO2浓度、烟气流速、烟气热辐射.[结果]微观柞木林模型燃烧约100 s趋于稳定,风速≤2.5 m/s的初始燃烧阶段,坡度15°与25°、35°与45°区域燃烧温度几乎同时达到反应温度300℃,柞木林火在以上连续坡度范围内蔓延速度更快;火源1为起火点时,25 s内,3.5 m/s风速时坡度15°区域为主要蔓延位置;平地内燃烧温度可达2000℃、烟气热辐射量为1500～1700 kW/m2、烟气流速约15 m/s,均高于其它坡度;下山火受逆风影响蔓延较为困难,风速3.5 m/s时下山火发生概率较小;在柞木林火模拟过程中,烟气流速与坡度呈负相关,坡度增加风速降低,烟气流速越小;烟气热辐射的初始上升速率较为缓慢,150 s左右数值变化趋于稳定.[结论]FDS软件模拟微观柞木林模型燃烧与实际火灾发生蔓延状况大致相同,可作为森林火灾燃烧蔓延规律及烟气释放特征研究的有力工具.模拟结果可为柞木林火预防、扑救提供科学指导,有效提高森林防火的工作效率.     

辽东地区日本落叶松人工林凋落物层的持水性能研究

选择辽东地区不同林龄、坡向的日本落叶松人工林,采集林下凋落物,对其蓄积量和自然含水率、最大持水率、最大拦蓄率等持水性能进行研究,探索不同林型凋落物的持水性能。结果表明:林下凋落物蓄积量和持水性能都表现为半分解层大于未分解层。凋落物蓄积量为26.91～59.47t.hm-2,中龄林阴坡的蓄积量最大,幼龄林阳坡的蓄积量最小。林下凋落物的持水率为169.54%～292.57%,近熟林阴坡的林下凋落物持水率最大,幼龄林阳坡的林下凋落物持水率最小。对试验数据的细致分析和公式拟合,得到日本落叶松人工林凋落物的吸水速率与浸泡时间之间存在WA=atb的关系式。     

基于Rothermel模型的红松人工林地表可燃物蔓延速率及参数修正

  目的  该研究以室内模拟野外真实条件下的燃烧试验为手段，测定不同坡度和含水率条件下东北红松人工林地表可燃物蔓延速率，与基于Rothermel模型预测蔓延速率对比，并对Rothermel模型进行修正，以提高Rothermel模型预测红松人工林地表可燃物燃烧蔓延速率的适用性。  方法  以红松人工林地表可燃物为试验材料，在实验室内构建不同含水率和坡度的可燃物床层结构，平地无风条件下进行30次点烧试验，5°、10°、15°和20°条件下分别进行15次点烧试验。根据热电偶记录的温度时间数据及位置数据计算燃烧蔓延速率，在平地条件下对Rothermel模型中相关可燃物的参数进行拟合，得到最优模型，在此基础上对Rothermel模型坡度参数修正。  结果  在各试验条件下，红松人工林地表火蔓延速率最大值为0.631 m/min，最小值为0.114 m/min；直接使用Rothermel模型预测0° ~ 20°坡度条件下红松人工林地表火燃烧蔓延速率平均绝对误差为0.059 m/min，范围为0.003 ~ 0.241 m/min，平均相对误差为27.4%，范围为2.4% ~ 152.6%；在使用平地无风条件下点烧试验数据重新修正Rothermel模型的可燃物特征参数β_op的基础上，基于5° ~ 20°条件下点烧试验数据修正坡度参数，修正参数后的Rothermel模型平均绝对误差平均值降低了0.024 m/min，为0.035 m/min，范围为0.003 ~ 0.102 m/min，平均相对误差降低了10.4%，为17.0%，范围为1.8% ~ 65.5%；修正参数后模型预测值与实测值的R2为0.913 5。  结论  在0° ~ 20°坡度条件下不能直接使用Rothermel模型对红松人工林地表可燃物燃烧蔓延速率进行预测，需要对模型中的可燃物特征参数和坡度参数进行修正，拟合参数后模型预测误差显著降低，预测精度显著提升，可以对我国0° ~ 20°坡度条件下红松人工林地表火蔓延速率进行预测。      

大兴安岭森林演替过程中凋落物分解与DOC释放研究

基于"空间代替时间"法,在大兴安岭火烧后森林演替下的草丛、灌丛、白桦林、白桦落叶松林和落叶松林5个阶段样地的3个分层凋落物中,分别设置36、24、12℃3个温度梯度进行培养试验,测定凋落物析出的DOC浓度及剩余量,分析不同森林演替阶段不同凋落物层凋落物分解和释放DOC的动态。结果表明:凋落物分解速率和DOC释放量随演替序列均呈现先增大后减小趋势;随着温度升高,凋落物分解速率加快,DOC释放量增加;凋落物分解速率和DOC释放量呈现为未分解层大于酵层和腐殖质层。森林演替过程、温度、凋落物分层对于凋落物分解和DOC的释放有重要影响。     

塞罕坝机械林场森林类型与林火关系的研究

该文通过对塞罕坝机械林场野外调查获取实地数据来分析林场的林型特征与火灾的关系,得出结论如下：樟子松纯林属于极易燃类型;白桦林属于中等易燃类型;蒙古栎林属较易燃类型;落叶松和白桦的混交林内属于较难燃类型;落叶松、樟子松和云杉的混交林内属于较易燃类型。     

章古台沙地针叶树引种造林试验

报道了长白松（Pinus sylvestriformis)、班克松（Pinus banksiana)、澌上干松（Pinus contorta)、黑云杉（Picea mariana)、白云杉（Picea glauca)、红皮云杉（Picea koraiensis Napai)、辽东冷杉（Abies holophylla Maxim)、樟子松（Pinus sylvestrisL.var.mongolica)8种针叶树引种到章古台沙地8a后的试验结果、重点对各树种的树高、地径、保存率等进行了分析研究。结果表明：班克松在生长量（树高、地径）、保存率方面表现最佳、其高生长超过对照（樟子松）74%；在抗虫性方面，以云、冷杉表现最佳，到目前没有发现病虫危害。     

6种针叶树种熏气后生理指标的变化

[目的]研究6种针叶树种熏气后的生理指标变化,为绿化树种选择提供参考依据。[方法]选择哈尔滨市常见的樟子松、黑皮油松、长白落叶松、红皮云杉、杜松和爬地柏共6种针叶树种,模拟汽车尾气进行熏气试验,通过测定这6种针叶树种的相对电导率、叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛含量的变化,分析它们对熏气的抗性。[结果]樟子松、黑皮油松、杜松、长白落叶松对熏气的抗性较强,红皮云杉和爬地柏对熏气的抗性较弱。[结论]樟子松、黑皮油松、杜松、长白落叶松更适合作为城市园林绿化的行道树,红皮云杉和爬地柏适宜作为公园、学校和居民区的景观绿化树。     

哈尔滨市不同类型人工林枯枝落叶层重金属质量分数特征

以东北林业大学城市林业示范研究基地9种人工林(兴安落叶松林、樟子松林、黑皮油松林、黄波椤林、胡桃楸林、水曲柳林、白桦林、蒙古栎林和针阔混交人工林)为研究对象,分析了林地枯枝落叶层6种重金属(As、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn)的质量分数,并以哈尔滨市土壤背景值为标准,采用综合污染指数法评价了不同林型枯枝落叶层重金属污染...     

长白落叶松和樟子松等五种树种抗旱性的比较

为研究树木的抗旱机制,文中长白落叶松,樟子松,红皮云杉,油松和水曲柳的抗旱性进行了探讨,结果表明,自然失水不同时期,各树种的水分参数不同,其变化也不同,各时期均以水曲柳和落叶松失水速率最大,红皮云杉次之,樟子松和油松水失水速率最小;与之相关的其它水分参数变化快到慢的顺序也如此,落叶松和水曲柳的质膜相对透性较小,樟子松和红皮云杉较大,油松质膜相对透性居中;脱水对各树种叶绿素代谢的影响由强到弱信次为水     

公别拉河流域主要森林类型的土壤肥力与涵养水源功能

对公别拉河流域5种主要森林类型的土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、活性酸(pH)、有效钾、容重、持水状况和孔隙状况进行了分析,并用主成分分析方法对土壤肥力状况进行了综合评价,结果表明:不同森林类型对土壤理化性质影响较大,天然阔叶混交林>天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林;不同森林类型枯落物持水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林>天然阔叶混交林;林地最大蓄水量和有效蓄水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>天然阔叶混交林>樟子松人工林。     

针叶树G ID1同源基因分离鉴定与功能预测

GID1作为赤霉素(GA)受体蛋白,是GA信号通路的重要组成部分,其编码基因GID1在被子植物中已经被广泛克隆,但在针叶树种中的研究十分滞后。为了分离针叶树GA受体GID1基因并推测其功能,本研究以拟南芥GID1s序列为探针,在油松高质量参考转录组内筛选并鉴别出了油松GID1直系同源基因;基于该基因序列同源克隆了樟子松、白皮松、赤松GID1基因,通过BLAST获得了日本落叶松、火炬松、白云杉与挪威云杉的GID1-like基因;对针叶树GID1基因进行序列保守性、蛋白结构和组织表达活性分析。结果表明:针叶树种很可能只含有一个GID1基因,该基因在针叶树中具有很高的保守性;虽然与被子植物GID1之间的序列一致性较低,但其保持GA亲和活性所必需的氨基酸残基十分保守,与其下游DELLA蛋白相互作用的功能域与结构同样十分保守,推测其在针叶树GA信号转导中具有受体功能;表达分析显示GID1在挪威云杉不同组织和油松雌雄球花不同发育阶段间表达较为稳定,表明GID1可能广泛参与这些组织的发育过程,针叶树GA信号调控通路中GA受体的转录调控可能并不是核心调控机制。研究结果为GID1基因在针叶树生长发育过程中的分子调控机制研究奠定了基础。      

沙地樟子松人工林叶片—枯落物—土壤有机碳含量特征

目的有机碳在生态系统物质循环和全球碳循环中扮演着重要的角色,沙地樟子松是我国北方风沙区农田防护林和防风固沙林的重要造林树种之一,通过对不同生物气候带沙地樟子松人工林叶片、枯落物、土壤有机碳含量及相关性的分析,阐明沙地樟子松人工林叶片—枯落物—土壤连续体有机碳分布特征。方法本研究以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地和毛乌素沙地中龄、近熟和成熟3个龄组沙地樟子松人工林为研究对象。在测定叶片、枯落物和土壤有机碳含量的基础上,采用单因素方差分析和LSD多重比较法分析不同地区和龄组叶片、枯落物和土壤有机碳含量的差异性,采用双因素方差分析气候带和林龄对有机碳含量影响的显著性,并采用Pearson相关系数分析不同生物气候带叶片、枯落物和土壤有机碳含量相关性。结果(1) 研究区沙地樟子松人工林叶片、枯落物和土壤有机碳含量分别在604.06~675.69 g/kg、343.02~538.51 g/kg和0.72~11.73 g/kg之间;(2)随着林龄的增加,沙地樟子松人工林叶片、枯落物和土壤有机碳含量均呈现先增加后减小的趋势,即近熟林>中龄林>成熟林;(3)气候带和林龄对沙地樟子松人工林叶片有机碳含量影响不显著(P＞0.05),对枯落物和土壤有机碳含量影响差异显著(P < 0.05),且不同组分有机碳含量呈显著(P < 0.05)或极显著(P < 0.01)正相关关系。结论沙地樟子松人工林叶片—枯落物—土壤连续体中存在有机碳的运输和转换。沙地樟子松能够通过自身结构与功能适应环境变化,其叶片表现出较高的环境适应能力。研究结果有助于进一步揭示沙地樟子松人工林碳循环过程,并为沙地樟子松人工林经营管理提供理论支撑。      

章古台沙地3种针叶树生长规律对比研究

[目的]研究章古台沙地3种针叶树生长规律。[方法]通过对章古台沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)、油松(Prnus tabulaeformis)、赤松(Prnus densiflora)3种针叶树的解析木进行分析,比较3种针叶树的生长特点。[结果]8~16 a 3种针叶树的胸径和树高生长较快,16 a以后生长逐渐变缓。24 a以后赤松的树高生长比樟子松、油松快,32 a以后胸径生长比樟子松、油松快。樟子松和油松8~24 a时材积连年生长量增长较快,赤松在33~40 a时材积生长明显加快,最高可达0.014 2m3/a。[结论]该研究可为掌握针叶树种在沙地上的生长规律提供科学依据。     

樟子松无性系种子园矮化处理对结实及种子品质的影响

以黑龙江省龙江县错海林场樟子松无性系种子园母树为研究对象,对不同年龄母树的当年生嫩枝及1年生老枝,采用不同修剪时间进行修枝矮化处理,探讨矮化处理对种子园母树结实及种子品质的影响。结果表明:7~8年生樟子松母树截顶,对树冠侧枝顶芽数量影响较小,可形成良好冠型;樟子松母树截头处理,在春天新梢封顶后进行效果较好,具体时间为5月下旬至6月上旬为宜。樟子松母树可在8年生、15年生和20年生时,分3次截头矮化处理,可有效控制结实高度。樟子松种子园矮化后母树单果质量提高了46.7%,单株结实量提高了95.5%,种子产量增加1.07倍,种子质量增加17.2%,发芽率和发芽势分别提高了8.1和3.1个百分点。