广西凭祥边境不同生物防火林带的阻火效能评价

　　 摘要:

【目的】为应对中越边境地区频发森林火灾所带来的生态安全威胁，提升边境生物防火林带的阻火效能，本研究以广西凭祥边境生物防火林带为对象，探讨不同防火树种及其配置模式在不同环境条件下的火行为特征，旨在为优化边境生物防火林带的树种选择与配置提供科学依据。【方法】本研究以广西凭祥中越边境地区的生物防火林带为研究对象，选取火力楠、格木、台湾相思3种防火树种，设置纯林林带（火力楠纯林、格木纯林、台湾相思纯林、马尾松纯林）及混交林带（火力楠/马尾松混交林、台湾相思/马尾松混交林、格木/马尾松混交林）共7种林带类型，基于林分调查和可燃物调查数据，利用可燃物特征分类系统（FCCS）模拟不同林带类型在不同风速、坡度和可燃物含水率情景下的潜在火行为，并采用综合阻火效能指数法评价各林带类型的阻火效果。【结果】1）不同林带类型的潜在地表火行为存在明显差异。台湾相思×马尾松混交林、火力楠×马尾松混交林、马尾松纯林和火力楠纯林整体表现出较高的火蔓延速度、火焰长度和火强度，而台湾相思纯林、格木纯林和格木×马尾松混交林地表火行为相对较弱。与马尾松纯林相比，格木×马尾松混交林能够分别降低火蔓延速度、火焰长度和火强度39.9%、39.9%和37.2%，表现出较好的地表火阻控效果。2）风速、可燃物含水率和坡度共同影响生物防火林带潜在火行为。其中，风速是促进火行为增强的关键因子，平均最大风速条件下火蔓延速度和火焰长度较平均风速条件分别平均提高490.8%和127.9%；随着可燃物含水率降低，火行为持续增强，D1L1极端干旱情景下火蔓延速度和火焰长度较D3L3湿润情景分别平均提高64.0%和43.9%。坡度效应主要体现在平均风速条件下，在平均最大风速条件下其影响相对减弱。3）纯阔叶林树冠火相关指标整体较低，而含马尾松混交林的树冠火传递性明显升高，其中火力楠×马尾松混交林和格木×马尾松混交林的树冠火传递性指数均达到8.74，台湾相思×马尾松混交林为7.07。综合阻火效能评价结果表明，不同林型阻火效果排序为：台湾相思纯林＞格木纯林＞火力楠纯林＞马尾松纯林＞火力楠/马尾松混交林＞格木/马尾松混交林＞台湾相思/马尾松混交林。【结论】不同防火树种营建的生物防火林带阻火效能存在明显差异。台湾相思纯林和格木纯林综合阻火效能较高，可作为广西凭祥中越边境高火险地区生物防火林带配置的优选林型；格木×马尾松混交林能够有效降低马尾松林地表火行为，具有一定防火改造潜力。含马尾松混交林在树冠火传递性方面表现出较高潜势，实际经营中应加强林下可燃物清理、枯枝修剪和冠层结构调控。研究结果可为南亚热带边境地区生物防火林带树种筛选、结构优化和火险防控提供科学依据。