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森林防火 2005年第4期(总第87期)
马尾松(Pinusmassoniana)是我国东部湿润亚热带地区分
布最广、资源最丰富的针叶树种之一,也是福建等省区造林面
积最大的乡土树种之一[1]。由于马尾松造林初期生长较缓慢,林
地较干燥,林下植被较易燃,加上松针含油脂,容易引起山林火
灾[2～3]。特别是芒萁(Dicranopterisdichotoma)马尾松林,由于芒
萁的着火温度在 200℃～350℃[4],很容易被点燃,芒萁的燃烧又
很快引发含有大量挥发成分的马尾松的燃烧,并很快向外蔓延
而酿成火灾。因此,研究芒萁马尾松林这一森林类型地表可燃
物的分布与燃烧性,对深入探讨潜在林火行为具有积极
的指导作用,并且能够为有效预防、准确预测预报林火
的发生提供理论依据。
1 研究方法
1.1调查方法
以发生火灾的马尾松人工林为调查对象,在对火烧
迹地进行踏查的基础上,选择火烧迹地四周毗邻区域林分状况
相似的马尾松人工林,每个林分分别设置2块10m×10m的标
准地进行林分因子调查,在每块标准地对角(上、下坡位)分别
设置 2m×2m、1m×1m的小样方调查灌木和芒萁的负荷量。
标准地调查和样方调查完毕后再回到火烧迹地,参照调查
林分马尾松的密度及平均胸径、平均树高等因子选择相似的区
域,设置 2m×2m的样方调查芒萁和灌木在火灾后的剩余量,
以便推算芒萁和灌木火灾中的消耗量。
1.2林分概况
研究林分位于福建省闽清县白樟林业站辖区,该区属于亚
热带季风湿润气候,多为低山、丘陵,土壤为红壤,厚度 1m以
上,林下植物种类较少,由于芒萁的强竞争能力使得其成为林
下单一的优势种[4～6],只有少数几种灌木散生在连续分布的芒萁
之间。其中,只有黄瑞木(Adinandramileti)在几个林分中均有
分布,檵木(Loropetalumchinense)、山矾(Symplocoscaudata)、
黄栀子(Gardeniajasminoides)、石斑木(Rhaphiolepisindica)、
油茶 (Cameliapleifera)、细齿柃木 (Euryanitida)、大青
(Clerodendroncyrtophylum)、柿树(Diospyroskaki)等灌木则在
不同的标准地中有零星分布。其他林分因子详见表1。
2 调查结果与分析
2.1火烧迹地可燃物消耗量
调查表明,过火区域直立的芒萁全部被烧毁,地表枯落物
(主要是芒萁)所剩无几,也可视为全部消耗掉。
由于林分内灌木的高度与芒萁的高度差距不大 (参见表
1),过火区域灌木的叶子全部被烧掉,只有极少数被烧焦后还
残存在枝条上。小枝(侧枝)被烧毁的枝数占 1/3～1/2,大枝(主
枝)被烧毁的长度平均占全长的1/4左右。
因此,在计算芒萁马尾松林下可燃物在火灾中的消耗量
芒萁马尾松林下可燃物分布及其燃烧性
张思玉 1,2 张运生 2 黎义明 3
(1福建农林大学,福州 350003;2南京森林公安高等专科学校,南京 210046;
3福建省闽清县白樟林业站,闽清 350804)
[摘 要]! !2004年春季,在福建省闽清县白樟林业站辖区,对刚发生不久的火烧迹地进行调查,并在火烧迹地四周选
择与过火区域林分状况相似的芒萁马尾松林,对林下芒萁及主要灌木的负荷量进行了调查。在此基础上,
对芒萁马尾松林下可燃物分布及其燃烧性进行了分析,计算了一旦发生火灾林下可燃物可能释放的能量,
并将芒萁马尾松林下地表可燃物的潜在能量与其他林分进行了比较。提出了降低此类林分火险等级的几
种技术措施。
[关 键 词]! !马尾松林;芒萁;可燃物负荷量;燃烧性;潜在能量
[中图分类号]S762 [文献标识码]B
表1福建省闽清县白樟林业站芒萁马尾松林分调查因子一览表
林分
编号
坡向 坡度/°坡位
林龄
/年
海拔
高度/m
密度/株
/hm2
平均胸
径/cm
平均树
高/m
灌木均
高/m
芒萁均
高/m
1 NW 8 上 12 293 1100 6.4 3.3 1.6 1.1
2 SW 27 中 12 250 900 12.7 6.3 1.2 0.8
3 SW 30 下 15 180 2100 9.0 7.6 1.4 1.0
4 SW 26 中 10 210 1300 8.4 6.3 1.5 1.0
林火研究
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森林防火 2005年第4期(总第 87期)
时,枯落物、芒萁和灌木的叶子均按 100%(绝干重,下
同)被消耗;灌木的小枝按 35%被消耗;大枝按 15%被
消耗掉计算。
2.2芒萁马尾松林下可燃物的分布
从空间分布看,芒萁是绝对的单一优势种,不仅水平
分布连续、密集,而且垂直高度平均达到1m,接近灌木的
高度。而散生在芒萁中的灌木没有形成明显的层次,水平
方向上也少见丛生的灌木。所以,就空间分布而言,灌木
个体数量可以忽略不计。
枯落物、芒萁和灌木的负荷量(绝干重,下同)则可
以从另一个侧面表明芒萁马尾松林下可燃物的分布状
况,详见图1。
2.3芒萁马尾松林下可燃物的燃烧性分析
芒萁马尾松林下可燃物的分布决定了这类林分在
森林防火期内很易燃,火后潜在消耗量则进一步证实
了这一结论。图 1表明发生林火后此类林下可燃物所
剩无几。
能量释放是决定森林可燃物燃烧性的主要因子,
由于研究对象是尚未发生火灾的林分,所以使用潜在
能量作为研究林分一旦发生火灾可能释放的能量。
Q=W×H
式中,Q表示可燃物在火灾中可能释放的潜在能量(kJ/m2),W表示
可燃物的负荷量(kg/m2),H表示可燃物的热值(kJ/kg)。计算结果详见
表2。
表2中引用做对比的林分地表可燃物包括活的灌木、草本植物、枯
枝落叶、半分解的枯枝落叶等。从表 2可以看出,芒萁马尾松林的燃烧
性远远高于其他几种南方最常见的森林类型的燃烧性。
3 讨论
从林下可燃物分布、潜在能量、潜在消耗量等几个方面的分析,以
及与我国南方常见林分类型的比较可以得出:芒萁马尾松林是最容易
发生森林火灾的林分,一旦发生火灾之后林下可燃物的燃烧很彻底,释
放的能量较多,火灾对地被物的破坏性(烧毁)比较大。据此提出以下建
议:
(1)在芒萁马尾松林下发生火灾后,应尽早对火烧迹地采取相应的
保护措施,以防水土流失。
(2)加强林分抚育,促进马尾松的生长,提高林分的郁闭度。
(3)使用适宜的除草剂,限制芒萁的生长,降低火险。
(4)对生长不良的芒萁马尾松林进行改造,补植一定数量的阔叶树。
(5)大力营造马尾松与乡土树种,特别是与当地阔叶树种组成的混
交林。
参考文献
[1]章浩白.福建森林.北京:中国林业出版社,1993
[2]张思玉,张志翔.杉木马尾松木荷人工纯林与混交林火灾隐患的对比分析.森
林防火,2001,(3):27～30
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源学报,1997,12(4):336～341
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29(1):22～26
[5]管东生.火对香港草地和芒萁群落的影响.地理研究,1996,15(3):90～96
[6]袁宜如,陶勇,葛刚,叶居新.芒萁水提液对三种受体植物若干生理特性的影
响.南昌大学学报,2000,24(4):317～322
[7]金可参,居恩德,文景贵等.林火管理知识问答.黑龙江科学技术出版社,1990
收稿日期:2005-12-08
基金项目:本文由国家自然科学基金(批准号:30371171)资助
研究林
分编号
潜在能量 林分名称 潜在能量 林分名称 潜在能量
1 30899.3 杉木人工幼林 8231.0马尾松木荷混交林 10071.0
2 23238.2 马尾松人工幼林 8813.7杉木马尾松混交林 9151.4
3 22312.5 木荷人工幼林 4518.0杉木马尾松木荷混
交林
10131.0
4 24596.0 杉木木荷混交林 8924.2
表2研究林分与其他林分地表可燃物潜在能量(kJ/m2)比较
注:①研究林分下的枯落物计入芒萁的负荷量;②芒萁的热值引自参考文献
[4];③研究林分下灌木的热值和用作对比的数据均引自参考文献[2]:④表中引
用的数据进行了重新整理,剔除了原文中树木叶子的潜在能量。
火后潜在消耗量(g/m2) 负荷量(g/m2)
图1 林分 1、2、3、4的可燃物负荷量及火后潜在消耗量分布
芒萁
灌木合计
枯落物
0 500 1000 1500
林分1
芒萁
灌木合计
枯落物
0 200 400 600 800
林分2
芒萁
灌木合计
枯落物
0 500 1000
林分3
芒萁
灌木合计
枯落物
0 200 400 600 800
林分4
林火研究
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