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Quantity Analysis of Forest Fuel Under the Impacts of Snow Damage in South of China—Case Study in Hunan Province

中国南方冰雪灾害对森林可燃物影响的数量化分析



全 文 :第 ww卷 第 tt期
u s s {年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ww o‘²1tt
‘²√ qou s s {
中国南方冰雪灾害对森林可燃物影响的数量化分析
) ) ) 以湖南为例 3
王明玉t 舒立福t 赵凤君t 王秋华t 阎 厚u 戴兴安v 田晓瑞t
kt1 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 国家林业局森林保护学重点开放性实验室 北京 tsss|t ~
u1国家林业局森林防火预警监测信息中心 北京 tssztw ~v1 中南林业科技大学资源与环境学院 长沙 wtssswl
摘 要 } 利用遥感数据 !地面调查数据及植被分布图 o将可燃物分为 y种类型 }阔叶林 !马尾松林 !杉木林 !混交
林 !其他针叶林和竹林 ∀通过地面调查和遥感分析对森林受害程度进行分级 o根据冰雪前后同期卫星数据 ‘⁄∂Œ值
的差异可以对林木受害程度进行分级 o对不同结构层次可燃物增减情况进行分析 o根据 ‘⁄∂Œ变化和地面调查将受
害程度分为 w级 ∀结果表明 } ´级受害面积 wss1sz万 «°u o占总森林面积 wt1y{ h oµ级受害面积 wsv1|x万 «°u o占
总森林面积 wt1|v h o¶级受害面积 tss1|s万 «°u o占总森林面积 ts1wu h o·级受害面积 xz1zy万 «°u o占总森林面
积 x1|y h ∀林木受害后主要表现为地表可燃物载量急剧增加 o对于不同可燃物 !不同受害程度增加的量有很大不
同 o地表可燃物载量最大增长倍数为 vu1{t倍 o最高地表可燃物载量可达 twu1{u·#«°pu ∀
关键词 } 可燃物 ~  ’⁄Œ≥ ~‘⁄∂Œ
中图分类号 }≥zyu 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltt p ssy| p sy
收稿日期 }uss{ p sz p uw ∀
基金项目 }中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目
k≤„ƒ•Œƒ∞∞°uss{svl和国家科技支撑计划项目kussz…„≤sv„sul ∀
3 舒立福为通讯作者 ∀
Θυαντιτψ Αναλψσισ οφ Φορεστ Φυελ Υνδερ τηεΙµ παχτσ οφ Σνοω ∆αµαγε
ιν Σουτη οφ Χηινα ) Χασε Στυδψιν Ηυναν Προϖινχε
• ¤±ª ¬±ª¼∏t ≥«∏¬©∏t «¤² ƒ ±¨ª­∏±t • ¤±ª ±¬∏«¤t ≠¤± ‹²∏u ⁄¤¬÷¬±ª. ¤±v ׬¤± ÷¬¤²µ∏¬t
kt1 Ινστιτυτε οφ Φορεστ ΕχολογψoΕνϖιρονµεντ ανδ Προτεχτιον oΧΑΦ Κεψ Οπεν Λαβορατορψοφ Φορεστ Προτεχτιον οφ Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Βειϕινγ tsss|t ~
u1 Φορεστ Φιρε Αλαρµινγ ανδ Μονιτορινγ Ινφορµατιον ΧεντερoΣτατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Βειϕινγ tssztw ~
v1 Ρεσουρχε ανδ Ενϖιρονµεντ Χολλεγε οφ Χεντραλ2Σουτη Υνιϖερσιτψοφ Φορεστρψ ανδ Τεχηνολογψ Χηανγσηα wtssswl
Αβστραχτ } • ¨∏¶¨§ ’⁄Œ≥ t… §¤·¤¶¨·oªµ²∏±§·µ∏·«§¤·¤¤±§³¯¤±·§¬¶·µ¬¥∏·¬²± §¤·¤·² ¦¯¤¶¶¬©¼·«¨ ©²µ¨¶·©∏¨¯¬±·² ¥µ²¤§¯ ¤¨©
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¦¯¤¶¶ · º¤¶s1xzzy °¬¯¯¬²± «°u o¤¦¦²∏±·©²µx1|y h ²©·²·¤¯ ¤µ¨¤q „©·¨µ·«¨ §¤°¤ª¨ ·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ©∏¨¯ ²¯¤§¬±ª¬±¦µ¨¤¶¨§
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Κεψ ωορδσ} ©∏¨¯~ ’⁄Œ≥ ~‘⁄∂Œ
森林雪灾害是由于积雪作用在树体上引起的 o即当附加在树冠和树干上的雪压达到树木承受的极限时 o
树木的特定部位不能支持这些负荷而造成的树干弯曲 !树冠和树干折断以及连根拔起等危害k°¨ ·¼ ετ αλqo
t|{t ~≥²¯¤±·¬¨ ot||w ~李秀芬等 oussxl ∀森林的雪灾害的发生强烈依赖于气象条件 !地形 !树木和林分特征各
因子间的相互作用 o一旦这些灾害发生 o还可能产生进一步的损害k∂¤¯¬±ª¨µετ αλqot||u ~李秀芬等 oussxl ∀
森林植被是森林可燃物的主体 o雪灾对森林植被产生影响的同时 o也对森林可燃物的水平分布 !垂直分布 !空
间结构以及载量产生重要影响 o进行影响森林火灾的发生和蔓延 ∀森林火灾的发生和蔓延与可燃物尺寸 !结
构 !组成 !理化燃烧特性 !载量 !含水率等密切相关 ∀
uss{年 t月中旬到 u月上旬发生在中国南方的冰雪灾害对森林植被产生了重要的影响 o森林可燃物的
结构和组成随之发生重大变化 o尤其是地表可燃物的载量急剧增加 ∀可燃物的空间分布特征与森林火灾为
行为特征密切相关 o包括可燃物的水平分布和垂直分布 o以及不同空间分布下的载量分布 o对于火行为的强
度和燃烧类型均有不同程度的影响 ∀本文通过遥感与地面调查相结合的方法对森林可燃物分布 !载量变化
进行研究 o通过此研究对进一步研究森林火灾的火行为与扑火安全防范均有重要意义 ∀
t 研究区域
湖南省位于长江中游kuwβv{χ ) vsβs{χ‘ots{βwzχ ) ttwβtxχ∞l o面积 ut万 ®°u 以上 o位于我国地势第二 !三
阶梯的过渡地段 ∀全省土壤类型 o西面以黄壤为主 o东面以红壤为主 ∀森林资源主要集中在湘西南 !湘南 !湘
西北及湘东 ∀
湖南属中国南部亚热带湿润森林植物区系 o植物种类多 o区系成分复杂 o古老孑遗及孤寡种属多 o成为我
国宝贵的物种基因库之一 ∀有高等植物约 x sss种左右 o其中木本植物 t |ss余种 o地带植被主要有壳斗科 !
樟科 !木兰科 !金缕梅科 !山茶科 !冬青科 !安息香科的树种组成 ∀截至 t|||年 o全省森林覆盖率 ws1yv h o全
省天然林面积为 wy|1zy万 «°u o人工林面积为 v|s1v|万 «°uk肖兴威 oussxl ∀
湖南省森林火灾大多发生在山地 o主要为人类活动引起的 o湖南省森林与居民点相互交错 o人类活动频
繁 o稍不慎 o就会给森林留下火种 o引发森林火灾 ∀森林火灾主要发生在 t月 ) x月 o高峰期在 u ) w月 o
t||| ) ussz年年平均发生火灾次数 t ytx起左右 o是我国森林火灾发生次数最多的省份之一 ∀
u 材料与方法
211 材料
本文采用遥感与地面调查相结合的方法 o遥感数据主要为 ’⁄Œ≥数据 ∀ ’⁄Œ≥数据具有多光谱分辨
率 o高时间分辨率 o多空间分辨率等特点 o具有专门用于植被监测的波段 ∀本文利用冰雪前后 ’⁄Œ≥ t…数
据 o分别选取雪前kussz p sx p sul和雪后kuss{ p sx p ttl同期少云或无云的影像 o在几何校正和大气校正的
基础上对数据进行分析计算 o用于冰雪对森林危害等级划分 ∀
植被分类数据用 tΒt sss sss中国植被分布图k侯学煜 ousstl o在数字化的基础上 o进行不同可燃物类型
的分类 ∀
地面调查数据来源于 v个方面 o不同林型生物量数据主要来源于前期 yt个样地数据 o包括树高 !胸径 !
树龄 !植被类型 !立地条件 !经纬度 !地点 !凋落物层生物量 !草本层 !下木层生物量 o利用树木生长模型 o计算
出树叶 !树枝和树干生物量 o同时考虑生产力 o对现有生物量进行计算 ∀
对森林受害程度地面调查主要采用踏查和样地调查 u种方法 ∀踏查调查 o在行进过程中定位经纬度坐
标 o并对海拔 !植被类型进行记录 o同时对森林受害程度进行估测 o与森林地上生物量调查方法相对应 o分别
对树冠 !树枝和树干受损情况进行估测 o调查时间为 uss{ p su p ty ) t|l ∀样地调查 o设置 ts ° ≅ ts °样地 o
对树种 !树高 !枝下高 !胸径 !树龄 !林下植被类型 !立地条件 !树木密度 !死亡率 !草本层 !凋落物层生物量进行
调查 o利用树木生长模型 o计算出树叶 !树枝和树干生物量 o调查时间为 uss{ p sv p t| ) uy ∀
212 方法
 ’⁄Œ≥具有专门用于监测植被状态的波段 o正常情况下 o植物体内的含水量较高 o会掩盖或影响植物体
内生化成分的波谱特征 ∀树木受害后的水状态和光谱反射率均发生显著变化 o在红光和近红外区域的变化
更显著 o尤其是红边的位置更能反映植物的生理状态 ∀在 s1yus ∗ s1yzs Λ°波段随着植物体含水量降低 o反
射率会迅速增加 os1{wt ∗ s1{zy Λ°波段反射率也会增加 o但增加的程度远小于 s1yus ∗ s1yzs Λ°波段 o导致
计算出的 ‘⁄∂Œ值小于正常情况下的值 ∀因此可以用 ‘⁄∂Œ值的变化对冰雪灾害对森林的影响进行评估 ∀
 ’⁄Œ≥ t…数据经几何校正和大气辐射校正后 o计算出地表反射率值 o然后利用地表反射率值计算 ‘⁄∂Œ
植被指数 o利用植被指数的变化对森林受影响的程度进行计算 ∀
u1u1t ’⁄Œ≥数据处理及 ‘⁄∂Œ计算
 ’⁄Œ≥ t…数据经几何校正后 o为了减弱大气的影响 o达到更好的判别效果 o需要对卫星影像进行大气校
正 o许多大气校正程序 o它们所需的散射和吸收信息都源自  ’⁄ו „‘w n k„¯ §¨µ2Š²¯§¨±等l或 y≥等成熟的大
气辐射传输模型 o包括 „ו ∞ !„×≤’• !„≤’• ‘!ƒ„„≥‹等k宋晓宇等 oussxl o都是根据大气辐射传输模型发
sz 林 业 科 学 ww卷
展起来的 ∀本文利用 ƒ„„≥‹进行大气校正 oƒ„„≥‹用  ’⁄ו „‘w n 的辐射传输代码对影像逐像元地校
正大气中的水汽 !氧气 !二氧化碳 !甲烷 !臭氧和分与气溶胶散射的影响 ∀它集成在 ∞‘∂Œ遥感处理软件中 o
能对 wss ∗ u xss ±°波长范围内的遥感影像进行大气校正 ∀
由于  ’⁄Œ≥ t…数据是灰度值 o首先根据下面的公式转换成辐射值 }
Ρ € ≥¦¤¯ ¶¨3 k⁄‘p ²©©¶¨·¶l o
式中 }¶¦¤¯ ¶¨o²©©¶¨·¶分别是该波段的定标增益和定标偏移量 ~ Ρ是该波段的辐射值 ~⁄‘是该波段的灰度值 ∀
根据上式 o分别根据其属性数据 o计算出辐射值 o将图像格式由 ¥¶´ 转为 ¥¬¯格式 o用 ƒ¯ ¤¤¶«进行大气校
正 ∀因计算出来的  ’⁄Œ≥辐射值的单位是 • #°puΛ°pt¶µpt o而 ƒ„„≥‹大气校正需要输入数据的单位是 Λ•
#¦°pu±°pt¶µpt o因此在对  ’⁄Œ≥数据进行大气校正时输入数据的比例系数是 ts ∀通过大气校正 o计算出地
表反射率值后 o分别对雪前和雪后的 ‘⁄∂Œ值进行计算 o然后 o对 ‘⁄∂Œ值的差值进行计算 ∀
u1u1u 可燃物分类及可燃物载量计算
将 tΒt sss sss植被分布图数字化 o对属性数据进行赋值 o将植被根据燃烧性和相似性进行归类 o分为 y
种可燃物类型 }阔叶林 !马尾松k Πινυσ µασσονιαναl林 !杉木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl林 !混交林 !其他针叶林
和竹林 o在本文中只对乔木和竹林进行研究 o对于灌木纯林不做研究 ∀
可燃物载量的计算方法主要依据样地生物量调查 o对于乔木可燃物载量的估算 o国内外学者普遍接受相
对生长模型 Ω € ¤k ∆u Ηl¥估算生物量k陈灵芝等 ot|{yl ∀对地上树木生物量根据树木相对生长模型 o对地
上部分树干 !树枝和树叶 o以及林下的可燃物载量进行计算 o然后 o依据可燃物分类 o对不同可燃物类型 o不同
空间层次的可燃物载量平均值进行计算 ∀
u1u1v 树木受害程度遥感分级方法
‘⁄∂Œ具有明显的年度和季节变化格局 o与植物生长期变化相一致 o随年份和季节而波动 o同时受降水量
和气温影响 ∀ussz p sx p su ) uss{ p sx p tt o在正常情况下 ‘⁄∂Œ值会有所增加 o由于降水 !气温的不均一
性 o不同地位 !土壤条件的差异 o以及不同植被本身生理特性对各生态因子响应的不同 o使得 ‘⁄∂Œ的变化量
也不相同 ∀由于在没有植被的区域 ‘⁄∂Œ值变化很小 o导致在计算 ‘⁄∂Œ差值时容易将这一部分 ‘⁄∂Œ值变
化很小的部分归为受害区域 o为了减少水体等地物特征对判别的影响 o用研究区域的植被分布图对 ‘⁄∂Œ变
化量分布图进行切割 o只对乔木和竹林进行分析 ∀
为了获得正常情况下 ‘⁄∂Œ同期的变化量 o分别以冰雪前后 ‘⁄∂Œ频率峰值对应的 ‘⁄∂Œ值的差值作为
正常 ‘⁄∂Œ增加的量 oussz p sx p su频率峰值对应的 ‘⁄∂Œ值为 s1yw ouss{ p sx p tt频率峰值对应的 ‘⁄∂Œ值
为 s1zu o其差值为 s1s{ o以 s1s{作为基本阈值 o对受害与否进行判别 ∀表示在正常情况下 o在研究的时间段
内 o‘⁄∂Œ增加值应该在 s1s{ o增加幅度小于 s1s{表示有不同程度的受害 ∀
为了构建 ‘⁄∂Œ值与地面森林受害程度的对应关系 o根据实地调查情况 o将林木受雪压危害的形态种类
大致可以分为 w类 o将地面调查分级与 ‘⁄∂Œ值分级建立对应关系 o完成受害程度分级 ∀
v 结果与分析
311 林木受害程度分级与不同植被类型受害情况
‘⁄∂Œ变化程度是反应林木受害程度的一个指标 o根据 ‘⁄∂Œ变化对应的地面信息 o将 ‘⁄∂Œ分为 w个等
级k图 t o表 tl ∀
´级受害程度 ‘⁄∂Œ值  p s1s{ o树干损失  x h o树枝损失  ts h o树叶损失  us h o受害形态表现为受
害程度比较轻 o树叶 !树枝和树干有小部分损害 ∀ µ级受害程度 ‘⁄∂Œ值为 p s1s{ ∗ s o树干损失 x h ∗ vs h o
树枝损失 ts h ∗ xs h o树叶损失 us h ∗ ys h o受害形态表现为受害程度比较重 o大量叶子脱落 o小枝折断 o部
分树干折断 ∀ ¶级受害程度 ‘⁄∂Œ值为 s ∗ s1s{ o树干损失 vs h ∗ {s h o树枝损失 xs h ∗ |s h o树叶损失 ys h
∗ |x h o受害形态表现为受害程度非常重 o大部分树枝折断 o毛竹压弯在这一类型受害比较普遍 o受害程度也
比较严重 o主要是由于林木树冠截获的雪的重量超过了树梢 !树干本身的负荷极限所致 ∀Œ∂ 级受害程度
‘⁄∂Œ值为 ∴s1s{ o树干损失 ∴{s h o树枝损失 ∴|s h o树叶损失 ∴|x h o受害形态表现为受害程度极重 o树头
断裂 o掘根 o树枝全部断掉 o这一类型也是主要的受害类型 o受害率也比较高 ∀主要发生于陡坡及土层较浅薄
立地 o林木因雪压而形成头重脚轻被连根拔起 o根系完全离地或根系严重扯断 ∀
tz 第 tt期 王明玉等 }中国南方冰雪灾害对森林可燃物影响的数量化分析
图 t 森林受害分级
ƒ¬ªqt ƒ²µ¨¶·⁄¤°¤ª¨ ≤¯ ¤¶¶
由于不同类型可燃物面积及分布区域的差
异 o各受害面积和受害等级分布差异比较大k表
ul ∀其中 ´有受害面积 wss1sz万 «°u o占总森
林面积 wt1y{ h oµ级受害面积 wsv1|x万 «°u o
占总森林面积 wt1|v h o¶级受害面积 tss1|s万
«°u o占总森林面积 ts1wu h o·级受害面积
xz1zy万 «°u o占总森林面积 x1|y h ∀受害面积
比较大的可燃物类型主要为阔叶林 !可尾松林
和杉木林 ∀受害程度在 µ级以上的占总森林面
积的 x{1vt h o其中受害比较重的 ¶级和 ·级占
总森林面积的 ty1v{ h ∀
不同植被类型受害程度除了受植被分布 !
林木本身机械强度的影响外 o也受气象 !地形 !
海拔 !降雪分布等因素的综合影响 o因而各植被
类型受害程度和区域分布具有很大的差异 ∀在
不同类型可燃物中 o马尾松林 !杉木林和阔叶林
所占面积较大 o受害面积也相应较大 o在受害最
严重的 ·级中 o马尾松林受害面积达 vs1z{万
«°u o阔叶林面积达 tu1|y万 «°u o杉木林受害面
积达 y1tw万 «°u ∀
312 不同可燃物地表可燃物载量变化
受害前可燃物垂直结构明显 o树枝和枝叶
表 1 受害程度分级
Ταβ . 1 ∆αµαγελεϖελ χλασσιφιχατιον
受害分级
⁄¤°¤ª¨ ¦¯¤¶¶
‘⁄∂Œ值范围
‘⁄∂Œµ¤±ª¨
树干损失百分率
≥·¨°¶§¤°¤ª¨
³¨µ¦¨±·¤ª¨Πh
树枝损失百分率
׺¬ª¶§¤°¤ª¨
³¨µ¦¨±·¤ª¨Πh
树叶损失百分率
¨¤√¨ ¶§¤°¤ª¨
³¨µ¦¨±·¤ª¨Πh
´  p s1s{  x1ss  ts1ss  us1ss
µ p s1s{ ∗ s x1st ∗ vs1ss ts1st ∗ xs1ss us1st ∗ ys1ss
¶ s ∗ s1s{ vs1st ∗ {s1ss xs1st ∗ |s1ss ys1st ∗ |x1ss
· ∴s1s{ ∴{s1st ∴|s1st ∴|x1st
表 2 不同可燃物类型受害面积及所占百分比( %)
Ταβ . 2 ∆αµαγε αρεα ανδ περχενταψε ( %) οφ διφφερεντ φυελτψπε tsw «°u
可燃物类型
ƒ∏¨¯·¼³¨ ´ µ ¶ ·
阔叶林 …µ²¤§¯ ¤¨©©²µ¨¶· wv1s|kvv qtzl xx1yykwu q{xl t{1uktw qstl tu1|yk| q|{l
马尾松 ¤¶¶²± ³¬±¨ ©²µ¨¶· uvs1{vkwt qzul uvx1vukwu qxwl xy1vxkts qt{l vs1z{kx qxyl
杉木林 ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ©²µ¨¶· xv1ttkwv qxyl xt1{zkwu qxxl ts1z|k{ q{xl y1twkx qswl
混交林 ¬¬¨ §©²µ¨¶· s1zwkvs qztl s1{ykvx qy{l s1v{ktx qzzl s1wvktz q{wl
其他针叶林
’·«¨µ¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶· v1vwkux qt|l z1sykxv quwl t1|yktw qz{l s1|sky qz|l
竹林 …¤°¥²²©²µ¨¶· uz1u{kyx qs{l tt1uxkuy q{wl u1{sky qy{l s1x|kt qwtl
所占百分比 °¨ µ¦¨±·¤ª¨ wss1szkwt qy{l wsv1|xkwt q|vl tss1|skts qwul xz1zykx q|yl
占有较大的比例 o在不同类型可
燃物中混交林和马尾松林地上可
燃物载量较大 o分别达到 twu1{u
和 tt|1{y·#«°pu o地表可燃物对
森林火灾的发生和蔓延具有重要
影响 o地表可燃物以马尾松林和
混交林载量较大 o分别为 t|1|x
和 tx1vy·#«°puk表 vl ∀
经过冰雪损害后 o森林可燃
物的空间结构发生明显变化 o地
表可燃物载量根据受害程度的不
同有不同程度地增加 o随着受害
程度的加重 o地表可燃物载量积
累增大 o根据受害程度分级k表
tl和受害前可燃物载量k表 vl o
计算出受害后地表可燃物的增加
量 o进而对地表可燃物载量增长
倍数进行计算k表 wl ∀对于面积
比较大的阔叶林 !马尾松林和杉
木林 o受害最严重的 ·级 o地表可燃物载量分别是受害前地表可燃物载量的 ty1xt ∗ us1s{倍 ow1ts ∗ x1st倍
和 ux1|v ∗ vt1vx倍 ∀对于受害最严重的区域 o地表可燃物最多可增长 vu1{t倍 o最高地表可燃物载量可达
twu1{u·#«°puk图 ul ∀
uz 林 业 科 学 ww卷
表 3 可燃物载量
Ταβ . 3 Φυελλοαδινγ ·#«°pu
可燃物类型
ƒ∏¨¯·¼³¨
林下可燃物
˜±§¨µ¶·²µ¼©∏¨¯
树干
≥·¨°¶
树枝
׺¬ª¶
树叶
¨¤√ ¶¨
地上总载量
…¬²°¤¶¶¤¥²√¨
ªµ²∏±§
阔叶林
…µ²¤§¯ ¤¨©©²µ¨¶· u1zv wv1vw |1x{ t1|t xz1xy
马尾松林
¤¶¶²± ³¬±¨ ©²µ¨¶· t|1|x {w1yz |1zw x1x tt|1{y
杉木林 ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ©²µ¨¶· u1{u y|1vw |1vv |1zx |t1ux
混交林 ¬¬¨ §©²µ¨¶· tx1vy zw1z| wu1xu ts1tx twu1{u
其他针叶林
’·«¨µ¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶· w1vu wy1xw tu1{z {1{t y{1ut
竹林 …¤°¥²²©²µ¨¶· u1s| y{1zu zs1{u
表 4 地表可燃物载量增长倍数
Ταβ . 4 Ινχρεασεδ τιµεσ οφ διφφερεντ συρφαχε φυελτψπε
可燃物类型 ƒ∏¨¯·¼³¨ ´ µ ¶ ·
阔叶林 …µ²¤§¯ ¤¨©©²µ¨¶· s ∗ t1u{ t1u{ ∗ y q|w y1|w ∗ ty qxu ty1xt ∗ us qs{
马尾松林 ¤¶¶²± ³¬±¨ ©²µ¨¶· s ∗ s1vu s1vu ∗ t qy{ t1y{ ∗ w qts w1ts ∗ x qst
杉木林 ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ©²µ¨¶· s ∗ u1ux u1ux ∗ tt qtt tt1tt ∗ ux q|v ux1|v ∗ vt qvx
混交林 ¬¬¨ §ƒ²µ¨¶· s ∗ s1yx s1yx ∗ v quw v1uw ∗ z qst z1st ∗ { qvs
其他针叶林
’·«¨µ¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶· s ∗ t1uw t1uw ∗ x q|x x1|x ∗ tv quw tv1uw ∗ tx qz|
竹林 …¤°¥²²©²µ¨¶· s ∗ t1yw t1yw ∗ | q{w |1{w ∗ uy qux uy1ux ∗ vu q{t
w 结论与讨论
南方冰雪灾害对森林地表可
燃物的水平和垂直空间布局均产
生重大影响 o根据冰雪前后同期
卫星数据 ‘⁄∂Œ值的差异可以对
林木受害程度进行分级 ∀在本文
中根据 ‘⁄∂Œ变化和地面调查将
受害程度分为 w级 o其中 ´有受
害面积 wss1sz万 «°u o占总森林
面积 wt1y{ h o µ 级受害面积
wsv1|x 万 «°u o占总森林面积
wt1|v h o¶级受害面积 tss1|s
万 «°u o占总森林面积 ts1wu h o
·级受害面积 xz1zy万 «°u o占总
森林面积 x1|y h ∀林木受害后
主要表现为地表可燃物载量急剧
增加 o对于不同可燃物 !不同受害
程度增加的量有很大不同 o地表
可燃物载量最大增长倍数为
vu1{t倍 o最高地表可燃物载量
图 u 地表可燃物总载量上限
ƒ¬ªqu ≥∏µ©¤¦¨ ©∏¨¯ ²¯¤§¬±ª¤¦¦∏°∏¯¤·¬²± ∏³³¨µ¯¬°¬·
可达 twu1{u·#«°pu ∀地表可燃物的增加主要表
现为死可燃物和细小可燃物的急剧增加 o火强
度将增大 o火行为将更加复杂 ∀由于大量树冠
遭到破坏 o林内变得开阔 o有利于草类等阳性杂
草入侵 o使得草类可燃物增多 o细小可燃物载量
增加 ∀
由于当地地形比较破碎 o对大气校正会有
一定的影响 o对于 ‘⁄∂Œ分级 o如果建立大样本
的地面调查数据 o与 ‘⁄∂Œ数据建立映射关系 o
进而进行分级 o会得到更好的效果 ∀在实际中 o
不同类型植被 ‘⁄∂Œ对气象要素的响应是不同
的 o因此 o同样条件下 ‘⁄∂Œ的变化程度也有所
差异 o本文仅仅将所有的植被类型 ‘⁄∂Œ变化情
况作为统一情况来处理 ∀导致 ‘⁄∂Œ值降低的
因素有很多 o如采伐 !火灾 !风雪等的干扰 o更准
确地对冰雪对森林的危害进行判别需要更多的
信息进行约束 ∀
由于冰雪对植被生理和结构等不同方面的
影响 o因此可以从不同的角度对受害程度进行
判别 o如 „Œ!„⁄!∞∂Œ!纹理特征 !树冠指数 !植
被健康指数等 ∀森林生物量在空间分布是连续
的和异质的 o在实际中只是对一些离散的点进
行采样 o目前通过光学遥感对森林生物量的提
取还有一定的难度 o多是通过高空间分辨率卫星影像 o提取一些生态学参数 o通过这些生态学参数建立与生
vz 第 tt期 王明玉等 }中国南方冰雪灾害对森林可燃物影响的数量化分析
物量的数学模型 o进而对生物量进行估测 ∀由遥感本身性质决定的 o对生物量的反演还有一定的局限性 o通
过遥感和更多的样地对生物量进行估算 o会获得更好的效果 ∀由于混合像元的存在 o使得非纯净像元的受害
程度不同程度的低估 o更高分辨率的卫星影像会有更好的效果 ∀
参 考 文 献
陈灵芝 o陈清朗 o鲍显诚 o等 qt|{y q北京山区的侧柏林k Πλατψχλαδυσ οριενταλισl及其生物量研究 q植物生态学与地植物学丛刊 oktslt }tz p ux q
侯学煜 qusst qtΒt sss sss中国植被图集 q北京 }科学出版社 q
李秀芬 o朱教君 o王庆礼 o等 qussx q森林的风Π雪灾害研究综述 q生态学报 ouxktl }tw{ p txz q
宋晓宇 o王纪华 o刘良云 o等 qussx q基于高光谱遥感影像的大气纠正 }用 „∂Œ•Œ≥数据评价大气纠正模块 ƒ„„≥‹ q遥感技术与应用 ouskwl }v|v
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肖兴威 qussx q中国森林资源图集 q北京 }中国林业出版社 otsw p tsy q
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k责任编辑 朱乾坤l
wz 林 业 科 学 ww卷