计划火烧对区域森林燃烧性的影响

[目的]利用燃烧概率模型模拟计划火烧前后两种情景下的森林燃烧概率,在景观尺度上定量评估计划火烧在林火预防中的作用。[方法]利用SPOT6卫星数据提取大兴安岭部分区域在2016年火险期前进行计划火烧处理的可燃物状况,基于研究区附近地面气象观测数据利用R软件计算2016年火险期每日的火险指数,通过BURN-P3模型分别模拟计划火烧前后的森林燃烧性,评估计划火烧对森林燃烧概率和火行为的影响。[结果]2016年火险期前该区域进行计划火烧的面积为44 931 hm²,占区域总面积的20.8%。计划火烧后,研究区平均燃烧概率从0.016 4降到0.012 4,落叶针叶林、常绿针叶林、针阔混交林、草地和落叶阔叶林平均燃烧概率分别降低4.2%、3.5%、5.9%、2.3%和0.6%。计划火烧前研究区的平均火烧强度和平均蔓延速度分别为548.9 kW·m^-2和2.2 m·min^-1,通过计划火烧处理,火烧强度和蔓延速度分别降低17.9%和24.3%。落叶针叶林和针阔混交林是发生树冠火的主要类型,火强度高、火蔓延速度快。计划火烧处理后研究区...     

基于火模拟的森林火灾风险定量评估

  目的  森林火灾风险评估是利用定量或定性的方法综合考虑一个区域的火发生可能性及对环境造成的潜在影响,识别区域内的高火灾风险区是开展科学林火管理的基础。本研究基于森林燃烧概率、潜在火行为和暴露性综合评估一个区域的森林火灾风险,为林火管理部门开展林火管理和可燃物处理提供指导。  方法  利用燃烧概率模型（Burn-P3）在景观尺度上模拟亚热带林业实验中心所属林区的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据火对周围城镇和水源的潜在环境和安全问题计算火灾暴露性。综合这些指标利用层次分析方法定量评估森林火灾风险,分析火灾风险的空间特征和不同类型植被的燃烧性差异。  结果  火模拟结果表明:研究区的平均燃烧概率为0.040 1,燃烧概率高和很高的区域分别占研究区的5.3%和2.3%。火烧以地表火和间歇性树冠火为主,平均火强度及蔓延速度分别为2 043.6 kW/m2和2.5 m/min。火行为指数高和很高的区域分别占17.3%和6.2%。针阔混交林的燃烧概率和潜在火行为指数最高,阔叶林的燃烧概率及潜在火行为指数最低,但其暴露性指数最高。火灾风险综合评估结果表明,风险高和很高的区域分别占19.7%和6.5%,针阔混交林的火灾风险指数高于其他植被类型。  结论  研究区内大部分区域的燃烧概率较低,但潜在火行为指数较高。城镇和水源附近森林的火灾风险等级高,是林火管理的重点区域。部分针叶林和针阔混交林存在发生稳进树冠火的可能,可以通过可燃物处理措施来减少可燃物梯及地表易燃可燃物,降低火灾风险。      

燃烧概率模型在林火管理中的应用

火是多数森林生态系统中一个重要的干扰因素,影响景观结构和生态系统的稳定。利用燃烧概率（BP）模型可以模拟景观尺度上的火发生和蔓延过程,描述一个区域空间上的火发生概率和潜在的火行为特征。该模型已经成为林火管理的重要工具,也可为林火管理的规划和政策制定提供必要的信息。作为森林管理和林火扑救的一个科学工具,BP模型在林火扑救资源配置、管理策略制定、火灾风险评估等方面得到广泛应用。文中综述了BP模型在风险分析、可燃物管理、气候变化影响评估等方面的研究进展。基于BP模型模拟技术解决林火管理中的问题,可为开展有针对性的林火管理措施提供参考依据,通过林火管理降低景观尺度上的火灾风险,提高林火管理效益。     

未来气候情景下中亚地区的森林草原火险评估

目的 评估气候变化对中亚地区未来森林草原火灾的风险影响。 方法 基于森林草原火发生的可能性、脆弱性和暴露性构建森林草原火灾风险评估模型与指标体系。基于日降水、露点温度和中午（12: 00）温度,利用修正Nesterov指数（MNI）计算火险天气指数,并预测区域在未来气候情景下（HadGEM2-ES模式,RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5四种气候情景）的火险指数。脆弱性基于2001—2015年区域历史燃烧概率和植被类型计算。暴露性基于未来不同情景下（SSP1、SSP2和SSP3）的人口和GDP密度计算。利用层次分析法计算综合火险指数,评估中亚地区中长期面临的森林草原火灾风险。 结果 与基准时段（1971—2000）相比,2021—2050年研究区的森林草原火灾风险增加,47.2%的区域森林草原火灾风险为高和很高,比基准时段增加16.9%,其中RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下分别增加12.4%、18.6%、13.6%和20.4%。2071—2099年森林草原火灾风险高和很高的区域占53.1%,比基准时段增加22.9%。其中,RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下森林草原火灾风险高和很高的区域分别增加11.1%、22.4%、24.6%和32.9%。 结论 2071—2099年,RCP2.6情景下高和很高等级火险的区域少于2021—2050时段,而RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下高和很高等级火险的区域大于2021—2050时段。未来该地区高和很高等级火险区比例将比基准时段明显增加。未来火管理的重点区域应该包括西部草地、东部山地森林和南部灌木。     

林分尺度上的森林火灾风险评估方法及应用

目的 基于森林燃烧概率、潜在火行为和火影响评估一个区域的森林火灾风险是有效开展林火管理的基础。 方法 利用森林燃烧概率模拟软件（Burn-P3）模拟了北京九龙山林场的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据林场内各林班的生态重要性、生态脆弱性和保护等级确定火影响,并考虑火对周围城镇和水源的潜在影响,利用层次分析方法建立了林分尺度上的森林火灾风险评估体系。 结果 结果表明,研究区的平均燃烧概率为0.0351,燃烧概率高和很高的区域分别占研究区的10.3%和6.0%。火烧以地表火和间歇性树冠火为主,平均火强度及蔓延速度分别为2140.9 kW·m−2和3.7 m·min−1。火行为指数高和很高的区域分别占17.8%和14.0%。 结论 研究区森林生态价值和火对环境的影响较高。森林火灾风险评估结果显示,火灾风险高和很高的区域占31.8%。西部、北部及南部的落叶松林和混交林的火灾风险较高,未来需要加强针对性的林火管理。     

林火行为和扑救技术研究进展

森林火灾会破坏森林资源,积极开展林火扑救研究对于保护森林资源具有重要意义。林火行为研究一直是林火研究领域的重点。文中针对地下火、地表火和树冠火3种类型,从火行为和扑救技术2个方面进行综述;认为通过研究林火发生与蔓延机理,建立基于燃烧物理机制的火增长模型,是发展林火扑救技术的科学基础。林火行为未来研究的重点是,探究自然条件下的地下火蔓延机制,发展地下火探测技术;完善地表火和树冠火蔓延的物理模型,确定地表火向树冠火转换的临界条件;提升火行为预报能力和开发扑救装备,增强扑救能力。