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征和发生概率进行研究。【方法】在不破坏可燃物原有结构层次的基础上,进行模拟点烧试验,研究浅层地下火的燃烧特征。根据凋落物和地下火可燃物的载量和含水率,使用方差分析、熵权法和聚类分析等方法,分析不同地类浅层地下火的发生概率并排序。【结果】兴安落叶松人工林浅层地下火燃烧过程温度先缓慢升高,当可燃物中大部分水分蒸发掉之后温度上升加快,达到一定温度后趋于稳定,然后温度降低直至熄灭。5种地类条件下凋落物层和地下火可燃物的载量和含水率都存在显著差异(P<0.05);4个指标中地下可燃物载量对浅层地下火的发生概率影响最大;5种地类浅层地下火发生概率的大小依次为:水湿地、农用地、有坡山地、塔头湿地、无坡山地。【结论】兴安落叶松人工林浅层地下火燃烧过程可分为引燃阶段、燃烧阶段、平稳阶段、下降阶段4个阶段,并以100℃为临界点。有坡山地的凋落物层含水率最低(26.05%),农用地的地下可燃物含水率最低(40.69%)。农用地的凋落物层载量最高(3805.31 kg/hm^(2)),水湿地的地下可燃物载量最高(27956.73 kg/hm^(2))。5种地类的浅层地下火发生概率可分为3类,其中水湿地条件下发生浅层地下火的概率最大,有坡山地和农用地发生浅层地下火的概率一般,塔头湿地和无坡山地发生浅层地下火概率较低。