森林火灾爆燃机理与应对措施研究——以甘肃小陇山林区为例

爆燃是森林火灾中一种常见的危险灾害之一,具有突发性、破坏性和不可预测性等特点。本文通过对小陇山林区森林火灾爆燃发生原因的调查和分析,探讨其发生机制,并提出相应应对措施,以期为该区域保护森林资源和人民的生命财产安全,维护生态平衡,森林火灾防控工作提供科学依据和参考。

甘肃小陇山林区野生木本观赏植物资源调查

通过对小陇山林区野生木本观赏植物资源进行实地调查,经整理、统计发现,小陇山林区野生木本观赏植物286种,隶属于53科118属(表1)。其中裸子植物4科6属10种,被子植物49科112属276种。观叶类木本植物13科15属25种,观花类木本植物38科89属218种,观果类木本植物28科41属104种,观干类木本植物5科5属7种,观形类木本植物17科22属32种。

小陇山林区濒危植物连香树群落特征分析

通过分析小陇山林区珍稀濒危植物连香树种群状态特征,综合评价小陇山林区稀濒危植物连香树群落分布情况。在小陇山林区的连香树种群建立30 m×50 m固定样地,运用每木定位调查数据和林分状态与经营分析软件,分析小陇山林区珍稀濒危植物连香树森林空间结构、森林年龄结构、森林长势、森林密度、树种的竞争力、林木的健康情况、树种的构成、更替情况以及树种的丰富程度。结果表明小陇山林区连香树群落的q值为1.143 4,角尺度为0.513,林分潜在疏密度为0.54,林分的拥挤度为0.57,林分的树种优势度为0.05,健康木比例占91.5%,林分林层数为1,林分的Simpson指数取值为0.84。小陇山林区珍稀濒危植物连香树群落直径分布不合理,群落和种群的直径分布都呈多峰状分布,是典型的不完整异龄林;群落林木随机分布,属于理想的天然林水平格局;群落里的优势度低,连香树重要值紧邻锐齿槲栎位居第2;该林分为单层林;林分更新不良;树种多样性高;林内各树种高度混交,锐齿槲栎中大径木较多,在林分中占优势,导致该林分为锐齿槲栎为主的混交林。

甘肃小陇山林区药用木本植物资源调查与分析

通过对小陇山林区野生药用木本植物资源的调查及数据汇总分析,小陇山林区分布木本药用植物67科170属343种(含种下等级),其中:乔木103种,灌木184种,藤本56种。物种组成上,以寡种科和大型科占优势,药用部位选择方面,以药用活性成分的次生代谢产物积累程度高的根类最多。

小陇山林区森林固碳效益的研究

甘肃小陇山林区是甘肃省最大的天然次生林区,它对维持大气中的CO2和O2的动态平衡,减少温室效应以及提供人类的生存基础有着不可替代的作用和地位。据此,根据植物光合作用的原理,林木生长与林木吸收并固定大气中CO2二者之间的因果关系,利用蓄积量转化法、区域生物量估算等方法来计算该林区吸收固定和保存大气CO2的生态服务价值。得出小陇山林区生物量现存量4.26×107t,固定CO26.95×107t,折合纯C量1.90×107t,固C的价值为4.15×109元人民币。由于计算中存在许多不确定性,对计算结果的含义、生物量扩展因子以及木材比重的取值进行了讨论和说明。

小陇山林区百合科观赏植物资源及其园林应用

小陇山地处温带南缘与北亚热带的过渡地带,气候温和湿润,适宜林木繁衍生长。作为我国华北、华中、喜马拉雅、蒙新四大自然植被区系的交汇处,植物种类繁多,是温带向亚热带过渡的植物基因库。通过多年的野外实地调查和文献研究,发现该地区约有百合科野生观赏植物23属55种,从资源分布、生态习性、观赏特性、栽培要求等方面对这些植物进行介绍,并对其园林应用做出分析建议。

甘肃小陇山林区3种植物新记录

为了补充完善甘肃小陇山林区植物资源信息,对在小陇山林区植物多样性调查过程中发现的3个新记录种进行了标本采集,通过查阅相关文献确定了甘肃小陇山林区植物分布新记录属红丝线属[Lycianthes(Dunal)Hassl.]和3个新记录种,即细蔓点地梅(Androsace cuscutiformis Franch.)、化香树(Platycarya strobilacea Siebold&Zucc.)、单花红丝线(Lycianthes lysimachioides Bitter)。新记录凭证标本存放于陇南师范高等专科学校植物标本室。

甘肃小陇山林区野生园林树种的资源调查

据2001～2004年调查,小陇山林区有野生园林树种种质资源303种(含16变种),隶属38科,其中以蔷薇科最多,有37种.对小陇山野生园林树种种质资源进行了介绍,并对其的开发利用提出了几点建议.

秦岭西段小陇山林区气候要素及其变化特征研究

以小陇山森林生态站2008-2010年的气象观测数据为依据,进行了流域尺度的森林小气候特征分析。研究结果表明:秦岭西段小陇山林区气温年较差为51.5℃,气温随季节变化比较明显;降水主要集中在7-9月,占全年降水量的63.2%;相对湿度随降水量变化比较明显,降水量多的月份相对湿度较大;年平均风速变化在0.7～1.3m.s-1之间,盛行北风和西南偏南风;大陆性季风气候明显。

小陇山林区天然林森林调查最小取样面积研究

【目的】分析森林结构参数与取样面积之间的关系,确定评价天然林状态特征的最小取样面积,为指导天然林生态监测与经营提供理论依据。【方法】以小陇山林区天然林作为研究对象,选取3块面积为1hm2的天然林固定监测样地,采用巢式取样法,按照10m×10m,20m×20m,…,90m×90m的嵌套方式设置取样面积,分析树种数、树种多样性(Shannon-Wiener指数)、林木株数、胸高断面积、树种隔离程度(混交度)、林木分布格局(角尺度)与取样面积之间的关系,采用对数模型、幂函数模型和逻辑斯蒂模型,分别对样地树种-面积、Shannon-Wiener指数-面积进行拟合。【结果】树种数、树种多样性与取样面积的曲线特征均为初期急剧上升,而后逐渐趋于平缓,曲线拐点出现在取样面积1 600和2 500m2处。树种-面积模型和Shannon-Wiener指数-面积模型均以逻辑斯蒂模型为最优。不同取样面积下每公顷林木株数和胸高断面积的估算值与实测值比较结果表明,当3块样地取样面积增大到1 600m2时,每公顷林木株数估算值与实测值的误差均降至10%以下;1、2号样地取样面积增大到1 600m2、3号样地取样面积增大到2 500m2时,每公顷胸高断面积估算值与实测值的误差均降至10%以下。混交度分析表明,当取样面积较小时,混交度各频率分布表现为无规律,3块样地平均混交度趋于稳定的取样面积依次为1 600,2 500和900m2。角尺度分析表明,1号样地中各取样面积的平均角尺度均表明林地中林木为聚集分布,但当取样面积<2 500m2时平均角尺度上下波动较大;2号样地中当取样面积≥900m2时平均角尺度趋于稳定,林地中林木表现为聚集分布;3号样地中当取样面积≥2 500m2时平均角尺度趋于稳定,林地中林木表现为随机分布。【结论】当取样面积达到2 500m2时,各参数所表现的规律均趋于稳定,因此,在小陇山林区研究天然林结构特征的最小取样面积应不小于2 500m2。

小陇山森林生态系统服务功能价值评估

基于二类森林资源调查数据,评价小陇山林区27种不同林分生态系统服务功能的价值量。结果表明:1)小陇山林区森林生态系统服务功能总价值为301.25亿元·a-1,其中涵养水源、生物多样性保护、固碳释氧、保育土壤、净化大气、积累营养物质、森林防护、森林游憩的价值分别为102.48、62.74、54.86、35.76、24.28、11.71、9.21亿元·a-1与1 960万元·a-1。2)27种林分中阔叶混、灌木林及栎类价值量位于前3位,分别为145.36、44.98亿元·a-1和28.04亿元·a-1;水曲柳和胡桃楸价值量最小,分别为31.42万元·a-1与17.16万元·a-1。

小陇山林区主要林地类型土壤入渗特征

【目的】选择小陇山林区最适宜的涵养水源森林类型,减轻水土流失程度.【方法】采用环刀法对小陇山林区6种主要林地类型土壤入渗特征进行研究.【结果】6种主要林地土壤稳渗率依次为:锐齿栎林(6.52mm/min)>阔叶混交林(5.30mm/min)>油松林(4.89mm/min)>华山松林(4.48mm/min)>日本落叶松林(3.87mm/min)>无林地(3.62mm/min);Kostiakov模型对土壤入渗过程的拟合精度比较高;同一林地类型土壤初始入渗率和稳定入渗率都随着土层深度的增加而减少;土壤初渗率与土壤含水量呈极显著负相关,土壤稳渗率与土壤密度呈极显著负相关,与非毛管孔隙度成极显著正相关.【结论】阔叶林土壤入渗能力较强,可有效改善生态质量.

小陇山林区抚育间伐对华山松人工林生长的影响

通过样地设置调查和复测,分析了抚育间伐对小陇山林区华山松林木胸径、树高的生长和材积的影响,探讨了华山松人工林的间伐强度,间伐开始期、间隔期等间伐技术。结果表明,抚育间伐强度对华山松的平均胸径生长有极显著影响,但并不能促进华山松树高的生长;对该林分首次间伐基本是适宜的林龄为20a。第2次抚育间伐选择林分林龄为30a比较合适。间伐间隔期为10a;首次间伐时,林分保留密度为2 700株·hm-2,由此推算,并考虑林分的尽快郁闭和山区更新的实际情况,华山松人工造林初植适宜密度应为4 500株·hm-2。

金矿废弃地人工植被恢复草本层植物群落特征

以小陇山林区金矿废弃地人工恢复植被和自然恢复植被为对象,采用样方法对草本层植物进行了调查,计算物种重要值和多样性指数,分析不同人工植被恢复下草本层植物组成和物种多样性特征。结果表明:1)金矿废弃地共出现草本植物17科44属52种,其中菊科15属21种,豆科5属6种,蔷薇科4属4种,伞形科4属4种,这4科植物适应能力强,总体表现为单属单种植物较多;2)群落中水蒿、牛尾蒿、紫花苜蓿、大火草重要值(I_(V))表现最高。不同人工植被恢复措施,均能形成植被,各群落物种Simpson指数(D)和Evenness均匀度指数(E)变化不大;3)不同恢复年限油松林下草本层Margalef丰富度指数(R)、Evenness均匀度指数、Simpson指数和Shannon-Wiener多样性指数(H)的变化与油松林龄增长一致,表现在5 a时多样性指数随油松林龄增加而增大,10 a时随油松龄增加而减小;4)人工建植日本落叶松+刺槐和油松+云杉,能够增加Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener指数,是金矿废弃地人工植被恢复的有效措施。研究结果为林区矿山废弃地植被可持续经营管理和植被恢复物种选择提供理论依据。

小陇山林区苔藓植物生态群落初步研究

通过查阅文献资料和实地调查统计,小陇山林区共分布苔藓植物54科99属144种,其中:苔类19科20属24种,藓类35科79属120种,该林区苔藓植物物种多样性丰富的优势科(种数≥6)分别为:丛藓科Pottiaceae、提灯藓科Mniaceae、青藓科Brachytheciaceae、曲尾藓科Dicranaceae、真藓科Bryaceae、柳叶藓科Amblystegiaceae、灰藓科Hypnaceae;优势属(种数≥4)分别为:提灯藓属Mnium、青藓属Brachythecium、平藓属Neckera、扭口藓属Barbula。在对该林区苔藓植物种类、分布、生境调查的基础上,将该林区苔藓植物生态群落分为土生、石生、木生、水生4种类型。

小陇山林区珍稀濒危植物庙台槭种群结构分析

【目的】了解小陇山林区庙台槭种群的数量特征、生存状态,分析过去种群受干扰状态、致危的主因,预测未来的种群动态,从而为制定相应的种群保护、天然恢复和人工回归引种策略提供科学依据。【方法】采用全面调查的方法,对小陇山林区的6个种群的庙台槭单株,逐一进行GPS定位和生长指标测定,以林木径级结构代替年龄结构,编制种群特定时间生命表,绘制存活和死亡曲线,分析种群动态。【结果】李子白音、观音纸庙沟、党川冷水泉种群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级株数之和占种群总株数比分别为62.2%、92.6%、62.5%,为年轻种群,结构呈金字塔型,属稳定性种群;沙坝张家大沟种群缺失Ⅷ、Ⅹ级龄级的个体,近年仅更新2株幼苗,种群处于衰退之中;东岔割漆沟、高桥上坝小沟种群龄级结构极不完整,是受人为严重干扰的种群。人为影响较小的种群存活曲线为DeeveyⅢ型,在Ⅰ龄级和Ⅶ龄级死亡率高,Ⅰ龄级死亡率高是种群内个体激烈竞争,Ⅶ龄级死亡率高是人为的强烈干扰,4个庙台槭种群死亡曲线出现异常波动的龄级均存在人为干扰的因素,故小陇山林区庙台槭种群濒危的主因为长期人为协迫。【结论】小陇山林区6个庙台槭种群恢复的有效途径为对李子白音、观音纸庙沟、党川冷水泉3个稳定性种群加强保护,防止人为破坏,促进天然恢复;沙坝张家大沟、东岔割漆沟、高桥上坝小沟受人为严重干扰的种群应停止破坏,加强保护,进行回归引种扩大种群规模。

小陇山森林生态站区小气候特征分析

以甘肃小陇山森林生态站区2016-2018年自动气象站监测数据为依据,对森林小气候特征进行了初步分析。结果表明:小陇山生态站区最热月平均气温35.9℃,最冷月平均气温-21.9℃,气温年较差57.8℃,气温随季节变化比较明显;年均降水量847.3 mm,集中在6~9月份,占全年降水量的60.3%;年总辐射量1185.28 MJ/m2,年日照时间2419.8 h,月变化较大;年平均风速0.7~1.2 m/s,最大风速13.7 m/s,全年盛行西南风和西南偏南风。