长白山西坡风灾干扰区的恢复和保护

长白山西坡发生的灾害性风灾干扰，一方面给长白山自然保护区的森林资源造成巨大损失，同时也提出了如何加强保护和加速恢复的新课题。文中分析了风灾干扰区的更新格局和过程以及干扰后处理的有关问题。

基于RS和GIS的长白山火山灾害风险评估研究

火山灾害风险评估是火山减灾的重要研究内容之一。长白山火山是中国最具潜在喷发危险的活火山。围绕火山灾害危险性、致灾因子危险性、社会经济易损性,发展了基于GIS和RS的火山灾害风险评估面源模型,对长白山火山灾害风险进行了评估,并编辑了长白山火山灾害风险评估图。研究表明,长白山火山灾害风险在空间上表现为距离衰减规律,离天池越远,风险值等级越低;高风险区位于天池附近,围绕天池呈环状展布;较高风险区向东北方向延伸,主体位于安图境内;中风险区范围相对较大,主要位于安图、和龙、长白、靖宇、抚松境内。为检验评估方法的有效性和可靠性,将长白山火山灾害风险评估图与已知的单因子风险评估图进行了对比研究,结果表明该方法具有相当大的实用价值。

风荷载在地质灾害中的作用

采用效果测度分析方法,分析风荷载在长白山天池地区地质灾害中的作用及其影响因素的排序。计算表明,天池地区地质灾害形成的11个影响因素中,风荷载列首位,说明风荷载因素对地质灾害的影响是不可忽视的;天池地区山高坡陡,有利于风荷载发挥破坏作用。环天池分布的崩塌崖地势高,相对高差大,风荷载在岩体迎风面上产生压力,岩体背风面上则产生吸力。天池地区变化不定的风向,使岩体常年处于气流压力与吸力交替变换作用下,更易使岩体发生破坏。

山区风电场地质灾害危险性评估技术分析

山区风电场建设与运营地质灾害问题突出,现行技术规范未针对风电场地质灾害危险性评估进行规定。本文以某山区风电场为例,结合风电场选址特殊地质环境条件及项目建设特点,确定评估对象和地质灾害类型,开展地质灾害危险性评估,提出针对性的防治措施。研究结果可为山区风电场地质灾害危险性评估和防治提供借鉴。

林火对长白山自然保护区风灾区土壤性质的影响

以2012年长白山国家级自然保护区西坡风灾区森林火灾为研究背景，采用常规土壤分析方法研究了不同火烧强度下土壤理化性质的变化情况．结果表明：火烧后土壤容重和土壤含水率随火烧强度的增强显著下降；0～6cm土壤pH，土壤有机质，土壤全C、全N、速效P、速效K质量分数经轻度和中度火烧后均呈显著增加趋势；在火烧强度因子的控制下，对各养分质量分数进行的偏相关分析显示，除土壤pH外，其他各养分间存在显著的相关性．

不同恢复程度的长白山风灾区地下火阴燃特征和发生概率模拟

【目的】基于室内模拟点烧试验分析长白山风灾区地下火阴燃特征并建立发生概率预测模型,为该地区地下火防控提供理论依据。【方法】以长白山风灾区不同恢复程度(恢复区、半恢复区、未恢复区)的地下可燃物为研究对象,设置不同地下可燃物含水率梯度(0%、5%、10%、15%),通过室内模拟点烧试验,分析不同恢复程度的地下火阴燃温度和蔓延速率变化特征;采用双因素分析方法,确定不同恢复程度和含水率对地下火阴燃峰值温度和蔓延速率的影响;使用含水率和深度2个因子,基于Logistic回归模型建立风灾区地下火阴燃发生概率预测模型。【结果】长白山风灾区恢复区和未恢复区地下火阴燃的极限含水率为10%,半恢复区地下火阴燃的极限含水率为15%。不同恢复程度的地下火阴燃温度较低,自我维持燃烧的时间随可燃物含水率升高而增加,高含水率条件下的熄灭时间最短;地下火阴燃蔓延速率缓慢,最快仅为3.25 cm·h^(-1)。恢复程度和含水率交互作用对地下火阴燃峰值温度的影响存在显著差异,含水率0%和5%条件下不同恢复程度的峰值温度之间存在显著差异,恢复区不同含水率之间的峰值温度存在显著差异;地下火阴燃的蔓延速率受恢复程度和含水率影响,二者交互作用对蔓延速率的影响不存在显著差异。地下火阴燃发生概率预测模型拟合效果较好,预测精度高(P<0.01,AUC=0.917)。【结论】长白山风灾区恢复区和半恢复区的地下火阴燃温度较高,最高温度分别为640.57℃和602.02℃,未恢复区的地下火阴燃蔓延速率最快(3.25 cm·h^(-1)),基于Logistic回归建立的地下火发生概率预测模型具有较高预测精度。

长白山自然保护区风灾区不同垂直带森林群落结构研究

通过对长白山自然保护区风灾区的森林群落进行调查,研究了风灾区经过30多年恢复后森林群落的结构组成及恢复状况.结果表明:风灾区的红松阔叶混交林带乔木密度、基盖度和郁闭度均显著高于海拔更高的针叶林带和岳桦林带(P<0.05),而乔木树高、胸径和建群种累积重要值在三个林带之间没有差异(P>0.05).风灾区各垂直林带森林群落的灌木物种树高、基径和盖度无差异(P>0.05),仅仅在丛幅上差异显著,表现为红松阔叶混交林带的丛幅最高,而岳桦林带丛幅最低(P<0.05).立木蓄积量以及生物量在红松阔叶混交林带最高(P<0.05),海拔更高的针叶林带和岳桦林带差异不显著(P>0.05).各垂直林带的群落多样性均表现出明显的差异,无论是乔木层还是灌木层,物种丰富度、香农威纳指数和均匀度指数均在红松阔叶混交林中最高(P<0.05).

长白山自然保护区风灾区植被恢复立地分类

长白山保护区风灾区的面积占保护区面积的5.8%,目前的恢复现状为:已恢复区大约占10%,半恢复区占7.9%,未恢复区占81.4%。本文以长白山自然保护区管理局横山、维东、池西、峰岭四个自然保护管理站的数据为基础,根据长白山区植被、土壤等的变化特征,确定植被恢复立地类型划分的指标体系和立地分类系统。结果表明,长白山自然保护区风灾区共有39种立地类型,其中,台地草地中层壤质山地棕色针叶林土,阴陡坡草地中层壤质山地棕色针叶林土和阴缓坡草地中层壤质山地棕色针叶林土三种类型所占的比例最大,分别为38.56%、19.53%、10.57%,面积分别为4390.35 hm2、2223.78 hm2、1203.99 hm2。

长白山生态功能区气候变化特征

为探究长白山生态功能区气候变化特征,本研究利用区域内及周边36个气象站数据与CN05.1格点数据集,采用线性倾向估计法、Mann-Kendall突变检验、累积距平法、Morlet小波分析等方法研究1961—2016年长白山生态功能区内温度(平均气温、四季气温、极端气温)、水分(年降水量、四季降水量、降水日数、相对湿度)、光照(日照时数与日照百分率)和风速因子的时空变化规律.结果表明:1961—2016年,长白山生态功能区气温升高、日照减少、风速减弱、降水量周期振荡变化.其中,冬季气温[0.45℃·(10 a)^(-1)]与最低温度[0.74℃·(10 a)^(-1)]大幅上升.年平均风速显著降低[-0.21 m·s^(-1)·(10 a)^(-1)]但并未发生气候突变.年降水日数大幅降低[-7.01 d·(10 a)^(-1)],使其与东北地区气候变化特点有所不同.虽然功能区内年降水量倾向率为16.06 mm·(10 a)^(-1),但不能以简单的趋势增加或减少来描述降水量变化特征,功能区内降水量变化以26年长周期叠加3年的短周期为主.研究结果对区域生态评估、生态系统响应气候变化、物候变化等研究具有指示意义.

长白山自然保护区风灾区植被恢复评价

风灾区的植被恢复对长白山森林生态系统稳定发展、生物多样性保护具有十分重要的意义,一直是长白山自然保护区内研究的重要问题。本研究在野外调查风灾区目前植被恢复情况的基础上,以空间明晰的方式确定森林生态系统的稳定性,根据不同的稳定性等级采用不同的恢复措施,最后应用森林景观模型评价恢复措施在短期和长期的植被恢复效果。结果表明:人工造林可以有效地改善植被恢复,长期效果尤为明显;因此,控制生态系统中不稳定的因素,降低不稳定因素的扩散能力,使不稳定生态系统、亚不稳定生态系统逐步向稳定生态系统转变,需要以人工造林为主,自然恢复为辅,创造良好的条件,促进一个群落发展成为由当地物种组成的完整生态系统,以实现当地的天然植被覆盖为最终目标。

长白山寒温带风灾区植被受损与灾后变化程度及其影响因素

1986年台风袭击了长白山,在西、南坡的寒温带针叶林和岳桦林带形成了大量林窗.为了探究在强风干扰下寒温带森林植被受损和变化特征,揭示植被受损与灾后变化规律及其影响因子,2017年在长白山海拔1600～1800 m设立研究区.利用遥感资料,对研究区依据植被破坏程度和灾后变化程度进行植被差异分区,并布设了40个样方进行植被调查.结果表明:按森林结构的受损程度可将长白山寒温带风灾区分为3个等级,轻度破坏、中度破坏和重度破坏,其中,中度破坏区的面积最大,其次是轻度破坏区、重度破坏区.乔木受损差异显著,轻度破坏区、中度破坏区和重度破坏区乔木优势种的数量分别减少20%、50%和85%,岳桦的抗风性大于鱼鳞云杉,大径级岳桦的抗风性大于小径级的岳桦.植被受损程度与坡度的相关性最强,随着坡度的增加,受风灾破坏程度减小.1987—2017年间,长白山寒温带风灾区的植被发生明显变化,根据变化的程度可将研究区分为3个等级:变化快、变化中等和变化慢,其中,变化中等的区域面积最大,其次是变化慢、变化快的区域;植被变化程度与海拔的相关性最强,随着海拔的增加,植被变化变慢.乔木的恢复较慢,鱼鳞云杉略好于岳桦;植被变化主要表现在灌木层和草本层,变化快的区域灌木层发育好于草本层;变化中等的区域草本层发育好于灌木层;变化慢的区域灌木层发育差异大,但草本层总体上表现为低矮稠密.