计划烧除火强度对滇中云南松纯林的影响

摘要

为明确计划烧除火强度对云南松林的影响,合理评价计划烧除的防火效应与生态效益。运用野外调查采样与实验室测定法,探究云南省新平县照壁山云南松纯林样地内,计划烧除前后云南松树皮、地表凋落物松针燃烧性能参数,基于实地数据建立Pyrosim模型,并结合计划烧除火场实际情况筛选200和500 kW/m两种工况,模拟不同火强度下温度和速度场分布。结果表明:计划烧除前,当火强度从200 kW/m增至500 kW/m时,由无焰燃烧发展为明火燃烧所需时间从80 s降为30 s,冠层表面温度由309℃增至894℃;水平蔓延速度从2.2 cm/s增至4.8 cm/s,垂直方向速度由2.00 cm/s增至5.06 cm/s。计划烧除实施后,200 kW/m火强度下火焰无法蔓延,火强度为500 kW/m时火焰最高温度为557℃,火蔓延速度为1.2 cm/s,蔓延速度较烧除前下降76.3%。计划烧除前,可燃物质量燃烧速率随火强度增加而增加,当火强度从200 kW/m增加至500 kW/m时,质量燃烧速率从1.1 g/s升高至2.6 g/s;计划烧除实施后两种火强度下质量燃烧速率均出现显著下降,降幅均达95%以上,说明计划烧除能够极大减少地表可燃物数量,降低区域火灾风险。根据数值模拟结果,火强度控制在200~500 kW/m能实现防火目标,同时也能兼顾生态效益。