旋翼无人机林火点定位技术研究

无人机携带摄像系统在森林防火中应用广泛,林火点的精准定位是该项技术推广应用的关键。本文提出一种基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法,通过在南京森林警察学院院内两块试验场地(林地、无林土丘)进行火烧除工作点火试验,以无人机和飞控系统为主要手段获取旋翼无人机现实飞行参数、无人机航空摄影林火数据,以地面精准监测林火实证数据为基础,结合三维地形数据信息,对基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法精度进行检验。数据表明,该方法是一项有效的无人机林火点定位技术,且林火定位技术的真误差在10 m以内,完全满足林火监测精度要求。该技术能够迅速、准确判断森林着火点位置,为森林防火提供决策性数据支持。

虫害暴发与森林火灾发生的动态交互影响

森林虫害和森林火灾是最重要的自然干扰因子,且二者之间存在一定的动态交互影响。文章综述了二者之间的相互影响及其机制。森林火灾主要通过影响林分结构和年龄、树脂流量和树干熏黑高度,以及昆虫与寄主树木的相互营养关系影响虫害发生。虫害则能改变可燃物载量及林分结构进而影响森林火灾发生风险。了解二者之间的关系,对森林资源管理以及森林生态研究都具有重要的参考价值。

吉丁甲科两种吉丁形态比较及其修订研究

本文对我国严重为害松树的迹地吉丁[Melanophila acuminata(DeGeer,1774)]学名进行了订正,准确学名应为松黑木吉丁(Phaenops yin Kubáň&Bíly,2009)。为避免混淆,本文对两个种进行了形态比较描述,提供了形态特征对比照片。

我国寒温带林区地下火发生特征及研究

寒温带林区地下火是在地下腐殖质层中燃烧形成的火灾,具有燃烧区域散热慢、持续时间长、从地表看不见火焰、难发现等特点,它能烧毁树根和地下微生物从而导致树木死亡,所以对森林生态系统的破坏性极大。本文从4个方面阐述森林地下火的研究进展:森林地下火发生的机理;森林地下火研究状况;森林地下火识别技术研究;森林地下火分类分析。科学有效地对森林地下火发生机理及其蔓延规律(蔓延速度、蔓延方向、能量释放)进行研究,能为森林火灾综合防预工作和林火扑救指挥提供决策性数据,并为森林地下火研究提供新方法、新思路。

面向虚拟教学的“林火监测与预警”教学研究

森林防火以预防为主的特点,让"林火监测与预警"这门课程在森林防火理论知识中具有很高的地位。但通过对该课程的教学发现,"林火监测与预警"在实际教学过程中具有"内容抽象、技术传统、实际可操作性低"等特点,让原本与实践紧密结合的课程,变成了老师讲、学生记、自由想象的呆板教学。学生不能根据实际情况,地形、气候、人文、温度等变化,掌握一套高效率的森林火险预警的技术。提出面向虚拟教学的"林火监测与预警"教学方法,借助人机互动的方式,模拟出不同的场景,让学生根据理论知识动手操作,最后计算机给予评估与修正,达到理论与实践一体化教学模式,从而提升学生的技术应用能力。

六种树种枝叶的热解特性及动力学研究

利用热重分析法在氮气气氛条件下对南京市6种常见树种枝叶的热解行为进行研究。样品的热解反应可分为水分析出、快速热解、炭化3个过程。通过热失重率和热失重速率曲线分析样品的燃烧特性,由Coats-Redfern模型得出快速热解阶段的活化能和频度因子。根据分析和计算结果对6个树种枝叶的燃烧性进行排序,由大到小依次为火炬松>蓝冰柏>枇杷>女贞>香樟>桂花。

两种方法检测森林可燃物燃烧的烟气成分

对比红外光谱技术和超高效液相色谱—质谱联用技术对杉木林下可燃物热解和燃烧产生的烟气成分的检测结果。实验结果表明,利用红外光谱技术可以检测出烟气中的CO_2、CO、H_2O以及CH_3COOH、CH_4等有机酸和烷烃类小分子物质,而超高效液质联用技术可检测烟气中的甲醛、乙醛、丙酮、丁烯醛、丁醛、萘和苯并(g,h,i)苝等醛酮类、多环芳烃类物质。

森林火灾损失评估分类和指标探讨

森林火灾损失评估作为当前森林防火管理工作的重要组成部分,森林火灾损失评估标准的制定对森林火灾防控具有重要意义。文章通过剖析当前我国森林火灾损失评估工作中存在的问题,综合我国国情、林情,提出相应措施。

基于热重-红外联用技术的杉木林下可燃物热解和燃烧烟气成分分析

分析杉木林下地表可燃物热解和燃烧烟气成分,对预防森林火灾烟气危害、保障扑火人员的生命安全具有重要的作用。采用热重-红外联用技术对杉木林下的草本、针叶、枝条、球果4种可燃物在氮气、空气、氮气和空气混合3种热解模式下进行烟气成分分析。结果表明,球果、针叶、枝条的热解过程分为3个阶段,草本植物的热解过程分为4个阶段,是否有氧参与对于可燃物的热解具有较大的差异(P<0.05)。从3种模式下的4种样品红外光谱图中可以发现,每种样品在2 250～2 400cm^(-1)处的吸光度最高,草本植物的吸光度高于同种模式下的其他3种样品的吸光度。杉木林下可燃物的烟气成分主要有CO2、CO、CH_3COOH、H_2O、CH_4等烃类、醛类、酮类、醇类小分子物质。

兴安落叶松人工林地表可燃物分布研究

以大兴安岭南部兴安落叶松林人工林为研究对象,根据立地因子(海拔、坡度、坡向)和林分特征(郁闭度、密度、平均树高、平均胸径等)设置标准地,利用收获法调查地表可燃物负荷量,包括每个样方内的灌木和草本1h时滞、10h时滞和100h时滞负荷量。据此,通过相关性分析研究立地、林分因子对可燃物负荷量分布的影响。

南京地区夏季常见嗜尸性昆虫的研究

2015年夏季(6~7月)在南京野外林地放置猪尸体进行诱集嗜尸性昆虫,并定期观察不同尸体腐败过程中嗜尸性昆虫的群落演替情况.野外观察的尸体历期31天(6月9日~7月9日),进入完全干化期.共观察到嗜尸性昆虫4目9科26种.其中双翅目4科17种,鞘翅目2科5种,膜翅目2科3种,革翅目1科1种.并且可以根据嗜尸性昆虫种类及其群落演替规律来推断死亡时间(PMI),同时为建立统一规范的适合我国不同地区的嗜尸性昆虫种类数据库提供一定的基础资料.

马尾松凋落针叶热解燃烧烟气排放机理

使用热重-红外光谱分析仪联用(热红联用)技术,测定了马尾松凋落针叶热解燃烧的起始温度、烟气成分、排放量及其达到峰值时的温度等。结果表明,针叶在250℃时气体排放开始大量增加,当升温至600℃左右时,有氧条件下其气体排放基本结束,而无氧条件下则继续排放气体,甚至在950℃时仍然有CO2和CO排出;针叶释放的无机烟气以CO2和CO为主,在有氧和无氧条件下,气态有机物在种类和排放量上均有较大差异,无氧条件下气态有机物的排放量最高。实验还发现,无氧条件下,CO和气态有机物排放量出现了多峰值现象,表明针叶在无氧条件发生了2-3次热解排放高峰。

喜火迹地森林昆虫及林火感受器研究进展

在森林发生火灾后,一些适应火迹地的生物种类能够进行自然演替和进化。因此,在某些情况下,被火干扰过的森林呈现出比未过火的森林具有更高的生物多样性,尤其是喜迹地昆虫物种的多样性,而我国尚未对森林喜迹地昆虫进行系统研究、关注和报道。文中综述了喜迹地昆虫物种多样性、生态学特性以及红外感受器、烟雾感受器研究及其仿生学意义,并对我国喜迹地昆虫研究进行了展望。

我国矿山废弃地生态恢复限制因素及恢复策略

矿山废弃地的生态恢复包括土壤恢复和植被恢复2个层面。文中分析矿山废弃地生态恢复存在着土壤因素、重金属含量、土壤生物肥力、土壤种子库等限制因素,提出矿山废弃地的土壤改良、植被恢复的物种配置、工程技术在矿山废弃地的应用等矿山废弃地生态恢复主要策略,进一步分析了采矿扰动下受损生态系统功能恢复存在的问题并进行了前景展望。

松毛虫对马尾松林地表死可燃物的影响

调查马尾松林中虫害发生区与无虫害发生区不同时滞的地表死可燃物,室内测定含水率,研究不同时滞地表死可燃物的可燃物载量。结果表明:松毛虫会造成马尾松林当年枯枝落叶等可燃物载量增加,对1h时滞死可燃物载量影响最大,增加174.7%;对10h时滞可燃物载量影响其次,增加113.5%,与未发生虫害林区相比,可燃物载量差异显著(p<0.05)。经过一定林分恢复期后,可燃物载量趋于平衡,发生过虫害的林区,1h时滞死可燃物载量比未发生林区增加量为41.6%,10h时滞死可燃物载量增加量为16.7%,可燃物差异均不显著(p>0.05)。因此,虫害爆发可以通过影响森林地表可燃物载量,从而增加森林火灾发生风险。

铁矿采矿迹地不同恢复年限植被生态系统碳密度空间格局

以北京首云铁矿尾矿库采矿迹地利用覆盖客土加生态植被毯措施9年来恢复植被为研究对象，采用空间替代时间的方法，对不同恢复年限的植被生态系统碳密度空间格局进行研究，结果表明：随着恢复年限的增加，恢复植被地上部分碳密度呈现先降低再增加的趋势，恢复5年后植被地上部分碳密度趋于稳定；根系碳密度随着恢复年限与地上部分碳密度呈相同的趋势；枯落物碳密度随恢复年限呈增加趋势，恢复6年后碳密度变化趋于稳定；土壤有机碳密度随恢复年限呈现增加趋势，各层有机碳密度均显著低于周边自然植被土壤有机碳密度，周边植被土壤有机碳密度为恢复植被土壤碳密度的2．07～2．87倍，铁矿采矿迹地恢复过程中土壤碳库具有较大的碳汇潜能。

昆明地区9种藤本植物活叶片的燃烧性

为了比较藤本植物的燃烧性,利用自行设计的燃烧实验装置对昆明地区9种藤本植物的叶片进行了燃烧试验,测定了9种叶片的含水率和2种可燃叶片单位面积质量、燃烧速率和损毁速率等指标。结果表明:9种叶片中,常春藤(Hedera nepalensis var.sinensis)和常春油麻藤(Mucuna sempervirens)在纯氧环境中能被点燃,属于易燃类藤本植物,且随着含水率增加,燃烧速率和损毁程度均呈现下降趋势;叶片单位面积质量越大,其燃烧速率就越低,损毁程度越小;其它7种藤本叶片均不能被点燃,属于难燃类藤本植物。

不同火烧时间对杉木人工林土壤性质的影响

分析不同强度火烧对福建将乐林场杉木人工林土壤理化性质的影响,对林火管理和火后植被恢复提供参考依据。在福建将乐林场选择3块人工杉木林标准样地,每间隔60d实施一次计划烧除,每次燃烧试验共设置10、30min与60min和对照(CK)4个处理,试验结束后统一进行土样采集和室内分析。火烧10min和30 min钟后1d杉木林土壤的容重降低,之后逐渐增加;火烧60min的土壤容重呈现出先增大后降低再增大的变化趋势,火烧60d和120d时的土壤容重均低于火烧前。与火烧前相比,火烧10、30min和60min后土壤总孔隙度和非毛管孔隙度先增加后降低,且120d后均降低到火烧前水平以下。火烧10、30min和60min后土壤pH值和碱解氮含量均持续增加。火烧10min和60min后的土壤有机碳呈持续增加趋势;火烧30min后土壤有机碳含量呈先增加后减少再增加的变化趋势,但均高于火烧前水平。火烧10、30min和60min后1d土壤全氮含量均增加,之后开始降低。火烧10min后土壤有效磷含量持续递增;火烧30 min和60min的土壤有效磷含量先降低后增加的趋势,但火烧后120d仍未恢复到火烧前水平。火烧10min后1d的土壤速效钾含量升高,之后开始下降,120d后下降到火烧前水平以下;火烧30min后60d天的土壤速效钾含量增加,之后逐渐降低,到120d几乎降低到火烧前水平;火烧60min的杉木林土壤速效钾含量持续增加。不超过60min的低强度计划火烧有利于改善土壤养分。

5个常见树种枝叶热解的热红联用分析

通过热重-红外联用技术,研究长江下游地区5个常见树种在纯氮气氛围中、40℃/min升温条件下的热解过程的特点。进气速率为40 m L/min,温度范围为30~800℃,得到样品的热重(TG)和微商热重(DTG)曲线。对产生的烟气进行红外光谱解析。结果表明,样品的热解反应在180℃时气体排放大量增加,可分为水分析出、快速热解、炭化3个过程。热解产物主要有CO、CO_2、酯类、酸、醛等物质。

不同强度人工疏伐对侧柏光合特性的影响

为分析不同强度人工疏伐对侧柏人工林光合特性的影响,为选择合理的可燃物调控措施提供依据。本文选择山东泰山地区具有代表性的侧柏人工林确定调控强度梯度(对照、低等、中等、高等),利用Li-6400便携式光合测定仪和CCM-200手持式叶绿素测定仪测定其光合生理指标和相对叶绿素含量。结果表明:不同强度疏伐调控强度下的侧柏林的净光合速率日变化呈双峰曲线,有明显的"午休"现象。疏伐调控后,净光合速率(Pn)日均值、最大净光合速率(Amax)、光饱和点(LSP)、暗呼吸(Rd)、光补偿点(LCP)均大于对照组(CK),其中LSP、Amax、Pn在中等强度疏伐调控下最大,Rd、LCP在中等强度调控下变化最小。相对叶绿素含量在不同疏伐调控强度下均小于CK,并且在中等强度调控下最大。