川西南云南松林可燃物载量模型及其影响因素研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2023.02.009

摘要/Abstract

摘要：

研究川西南云南松林可燃物载量及其影响因素,为该区域森林可燃物估算与调控提供科学依据。根据森林火灾风险普查布设的669个样地的可燃物调查数据,选择多种函数进行建模并评价其拟合效果,对不同类型可燃物载量及其影响因子进行相关性分析。结果表明:1)云南松样地的可燃物总载量均值为75.50 t/hm²,最小的为人工低郁闭度幼龄林,最大的为天然高郁闭度成过熟林。2)可燃物载量中,占比最大的是乔木层,其次为枯落物层,占比最小的是草本层。3)通过模型运算表明:通过乔木层可燃物载量能较好地估算林分可燃物载量;5种模型中,以线性模型的拟合效果最优。4)与可燃物载量相关性较高的影响因子有林分断面积、平均胸径、郁闭度、林分密度和坡位。川西南云南松林地表可燃物载量介于5~10 t/hm²之间,存在较大的森林火灾风险隐患,应当加强对枯落物的定期清理以降低森林火灾风险。

关键词: 云南松, 可燃物载量, 影响因子, 川西南

Abstract:

This study investigated the fuel loads of Pinus yunnanensis in the Southwest of Sichuan and the impact factors,the result would provide scientific data and guidance for the fuel loads estimation and management in the Southwest of Sichuan.Based onthe fuel data of 669 sample plots from forest fire risk survey,multiple functions were selected for modeling and their fitting effects were evaluated,and the relationshipbetween different fuel loadings and influencing factors was analyzed.The result showed that:1)The total fuel loads means of Pinus yunnanensis was 75.50t/hm²,the smallest was artificial low-canopy closure young forest and the largest was natural high-canopy closure mature and overripe forest.2)The largest proportion of the fuel loads was the forest,followed by the litter,and the smallest proportion was the grass.3)The model showed that the total fuel loads could be better estimated by the fuel load of forest;The fitting effects of the linear model was the best among the five models.4)The influencing factors with high correlation with fuel loads were forest basal area,mean diameter at breast height,canopy closure,forest density and slope position.The surface fuel loads means of Pinus yunnanensis was between 5~10t/hm²,there was greater risk of forest fires,regular removal the litter should be strengthened to reduce the risk of forest fires.

Key words: Pinus yunnanensis, fuel loads, impact factors, Southwest of Sichuan

中图分类号:

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图/表 6

图1

表1

模型关系式

模型编号	函数关系	模型关系式
1	线性	y=a₀+a₁x
2	对数	y=b₀+b₁lnx
3	多项式	y=c₀+c₁x+c₂x²+c₃x³
4	幂函数	y=d₀ $x d 1$
5	指数	y=f₀ $e f 1 x$

表1

表2

表3

云南松样地可燃物载量均值

分层类型	样本数/ 个	乔木层		灌木层		草本层		枯落物层		地表可燃物载量/ (t/hm²)	可燃物总载量/ (t/hm²)
分层类型	样本数/ 个	载量/ (t/hm²)	占比/ %	载量/ (t/hm²)	占比/ %	载量/ (t/hm²)	占比/ %	载量/ (t/hm²)	占比/ %	地表可燃物载量/ (t/hm²)	可燃物总载量/ (t/hm²)
天然高郁闭度幼龄林	13	44.92	82.86	3.62	6.68	0.23	0.42	5.44	10.04	9.29	54.21
天然中郁闭度幼龄林	22	44.28	85.60	1.36	2.63	0.96	1.85	5.13	9.92	7.45	51.73
天然低郁闭度幼龄林	16	28.77	82.01	1.97	5.62	1.34	3.82	3.00	8.55	6.31	35.08
天然高郁闭度中龄林	40	82.99	89.67	0.82	0.89	0.74	0.80	8.00	8.64	9.56	92.55
天然中郁闭度中龄林	53	65.89	89.37	0.80	1.09	0.94	1.27	6.10	8.27	7.84	73.73
天然低郁闭度中龄林	30	45.29	89.85	0.72	1.43	1.00	1.98	3.40	6.74	5.12	50.41
天然高郁闭度近熟林	36	86.94	92.67	0.43	0.46	0.75	0.80	5.69	6.07	6.87	93.81
天然中郁闭度近熟林	38	69.23	87.30	1.48	1.87	0.74	0.93	7.85	9.90	10.07	79.30
天然低郁闭度近熟林	15	44.56	87.54	0.42	0.83	0.90	1.77	5.02	9.86	6.34	50.90
天然高郁闭度成过熟林	23	98.87	91.36	0.85	0.79	0.63	0.58	7.87	7.27	9.35	108.22
天然中郁闭度成过熟林	32	79.52	89.67	0.46	0.52	0.93	1.05	7.77	8.76	9.16	88.68
天然低郁闭度成过熟林	7	69.03	91.68	0.80	1.06	1.78	2.36	3.69	4.90	6.27	75.30
人工高郁闭度幼龄林	8	47.66	86.46	2.98	5.41	0.44	0.80	4.04	7.33	7.46	55.12
人工中郁闭度幼龄林	9	40.92	87.12	1.62	3.45	0.68	1.45	3.75	7.98	6.05	46.97
人工低郁闭度幼龄林	8	28.84	83.49	1.52	4.40	0.61	1.77	3.57	10.34	5.70	34.54
人工高郁闭度中龄林	39	69.00	87.80	1.25	1.59	0.67	0.85	7.67	9.76	9.59	78.59
人工中郁闭度中龄林	41	59.60	91.45	0.92	1.41	0.74	1.14	3.91	6.00	5.57	65.17
人工低郁闭度中龄林	24	37.20	86.51	1.15	2.67	1.71	3.98	2.94	6.84	5.80	43.00
人工高郁闭度近熟林	38	88.27	90.67	1.05	1.08	0.38	0.39	7.65	7.86	9.08	97.35
人工中郁闭度近熟林	41	67.30	91.28	0.85	1.15	0.61	0.83	4.97	6.74	6.43	73.73
人工低郁闭度近熟林	16	50.82	89.99	0.65	1.15	1.32	2.34	3.68	6.52	5.65	56.47
人工高郁闭度成过熟林	37	98.30	91.89	1.14	1.07	0.76	0.71	6.77	6.33	8.67	106.97
人工中郁闭度成过熟林	61	77.33	89.06	0.72	0.83	0.87	1.00	7.91	9.11	9.50	86.83
人工低郁闭度成过熟林	22	49.61	84.33	0.75	1.28	1.48	2.52	6.98	11.87	9.21	58.82
总计	669	67.71	89.67	0.85	1.13	0.85	1.13	6.09	8.07	7.79	75.50

表3

表4

表5

参考文献 19

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模型编号	参数估计值				评价指标
模型编号	a₀/b₀/c₀/d₀/f₀	a₁/b₁/c₁/d₁/f₁	c₂	c₃	R²	SEE	TRE/%	MSE/%	MPE/%	MPSE/%
1	4.9662	1.0440			0.961	5.84	0	-0.05	0.58	6.19
2	-189.2218	64.2116			0.902	9.30	0	-6.27	0.93	38.17
3	3.8030	1.0800	-0.0002	0	0.961	5.84	-0.26	-0.22	0.58	6.24
4	1.5229	0.9271			0.961	5.85	0.34	0.35	0.59	6.15
5	26.7476	0.0142			0.801	13.25	-0.59	0.52	1.33	8.71

W	W_F	断面积	平均胸径	平均树高	郁闭度	林分密度	龄组	海拔	坡度	坡向	坡位
W_F	1	0.925^**	0.576^**	0.602^**	0.545^**	0.082^*	0.427^**	-0.048	0.039	0.060	-0.067
W_D	-0.163^**	-0.149^**	-0.217^**	-0.226^**	0.071	0.133^**	-0.174^**	0.025	0.053	-0.026	0.106^**
W_G	-0.156^**	-0.239^**	0.093^*	-0.040	-0.243^**	-0.241^**	0.015	-0.304^**	0.136^**	0.040	0.018
W_L	0.300^**	0.269^**	0.175^**	0.139^**	0.236^**	0.075	0.168^**	0.013	0.059	0.030	-0.229^**
W_B	0.206^**	0.167^**	0.116^**	0.059	0.197^**	0.067	0.109^**	-0.030	0.091^*	0.027	-0.179^**
W_T	0.980^**	0.902^**	0.564^**	0.577^**	0.551^**	0.090^*	0.423^**	-0.051	0.055	0.062	-0.099^*