
第
40
卷第
2
期
2012
年
2
月
东北林业大学学报
JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY
Vo
1.
40 No.2
Feb. 2012
北京地区主要针叶林型林火行为
1
)
孙武牛树奎
(
省
部共建森林培育与保护教
育部
重点
实
验室
(北京林业大
学
)
,北
京
,
100083
)
摘要在八达岭林场的侧柏林(
Plat
y
clad
ω
orientalis
)
、
油松林
(Pinus
tabuliformis)
、
华山松林
(Pìnus
arman-
dii)
和华北落叶松
(La
rix
principis-rupprechtii)
林内设立祥地,在样池内设直小样方
。
采集每个小样方内的死草、活
草、凋落物及
1 、
10
、 l
∞
h
的地表桔枝,测定可燃物热值
、
拘提物质量分数、灰分质量分数及含水量,确定可燃物参
数。利用
Rothennel
模型,对
4
种林分可燃物火行为的蔓延速率、单位面积发热量
、
火线强度、火焰长度进行了计
算。根据火行为状况
,
制定了相应的火灾扑救对策
。
关键词
林火行为;
Rothennel
模型;可燃物模型;
B
e
h
a
vePlus
软件
分类号引
62.3+4
Forest
Fire
Be
havior
in
Main
Corúferous
Forests
in
Be
ijin
g!
Sun
Wu
,
Niu
Shukui (Key
La
boratory
for
Silviculture and
Conservation (Beijing Fores
try
Univer
百
ity
)
,
Ministry of Education
,
Beijing
1
∞
083
,
P.
R.
Chìna)/ / Joumal of Northeast
Forestry University.
-2012
,
4Q(
2)
.
-54-60
Sample plots were set up in
Pl
ω
ycladus
orientalis
,
Pinus
tabuliformis
,
Pinus
armand
ii
and
La
rix
principis-ruppr
e
chtii
forests in Badaling of Beijing
,
and small sample quadrates were also established in every sample plo
t.
In
eve
巧
quadrat
,
dead grass
,
living grass
,
liter as well as 1 h
,
10 h
,
and
1
∞
h
surface deadwood were collected
,
and the combustible pa-
rameters of the fuels were detennined in tenns of calorific value
,
extract content
,
ash content
,
and moisture content of the
fuels. Fire spread rate
,
heat productivity per unit area
,
fireline intensity
,
and flame length of the fuels in the four types of
forests were calculated
by
the Rothennel mode
l.
Corresponding measures of fire suppression could be taken according
to
the
situation of fire behavio
r.
Keywords Forest fire behavior; Rothennel model; Fuel
modds;
BehavePlus software
森林火灾给人类造成严重的危害,所以人们需
要认识火行为发生发展的规律,以便预防和扑救
。
林火行为是森林可燃物从被点燃开始到发生发展直
至熄灭的整个过程中所表现出的各种现象和特征
。
火行为受可燃物、火环境(气象、地形和植被)和火
源条件的制约和控制川
72
。
国外在林火行为方面的
研究起步较早,建立起许多适用模型,并在实际应用
中得到了不断完善,如美国
、
加拿大和澳大利亚等国
都建立了火行为模型
[
2
J
。
国内许多学者也通过建
立相关模型来进行林火预报
[
3-
7J
。
这些火行为预报
和可燃物模型系统以计算机软件形式提供给用户,
为扑火指挥人员选择最佳扑火方式和调配扑火力量
提供咨询问。美国北方林火实验室以
Rothermel
模
型
[
8]
为支持,在大
量
试验的基础上建立了一整套火
蔓延的数学模型,并由此编制了一个预测林火行为
的大型程序一
-8ehavePlus
软件
。
通过输人可燃物
的分布特性参数及相应的气象条件(风速、环境湿
度等)和地形条件(坡度)后,即能算出若干火蔓延
过程中火行为特征
量
的值
。
国内在林火行为方面的
1)
北京市教育委员
会共建意点学
科项目
(XKI00220655
)
。
第→作者简介:孙武,
舅
,
1985
年
12
月生,省部共建森林
培育与
保护教育部重点实验
室
(北
京
林业大
学
)
,硕士研究生
。
通信作者:牛树
奎
,
省
部
共建森
林培育与保护教育部
童点实验室
(北
京
林业大学)
,教授
。
E
-mail:
s
h u
kuiniu@
163.
com
o
收稿日朔
:
2011
年
6
月
II
日
。
责任
编
辑:李 金荣。
研究大多以实验室模拟为主,模型多为经验性的,应
用于实践的很少
[9J
。
本研究参照美国
Rothermel
模
型,利用
8ehavePlus
软件[叫,建立适合八达岭地区
的自定义林火蔓延模型,计算
4
种林型的火行为状
况,即蔓延速率、单位面积发热量、火线强度、火焰长
度,从而根据火行为预测状况,制定相应的林火扑救
对策
。
1
研究地区概况
研究区域八达岭林场位于北京市延庆县东南
部
。
该地区年均降水
量
454
mm
,降水多集中在
7
、
8
月份,年平均气温
10.8
吧,年平均风速
3.1
m
,平均
相对湿度
56.2%
。
海拔范围
4
∞
-1250
m
,平均海
拔
780
m
,坡向多为阴和半阴坡,坡度多在
30
0
-
35
0
。
八达岭林场自
20
世纪
50
年代封山育林开始
种植人工林,有大面积的针叶林分布,主要包括侧柏
林(
Plat
y
clad
ωo
巾
nω
lis
)
、
油松林
(Pinus
tabulifor-
m
臼)、华山松林
(
Pìnus
α
rmandii)
和华北落叶松林
(La
rix
principis-rupprechtìi)
。
油松林的分布面积最
大,以中龄林居多;侧柏林和华山松林都属于幼龄
林;华北落叶松林多分布在海拔
1059
m
左右,以中
龄林为主。由于流动人口多,所以林火发生比较频
繁
。
林火的发生多集中在
10
月至次年
5
月,而
3
、
4
月份是火灾的高发期,占林火总数的
70%
左右
。