天山中部天山云杉林地表可燃物載量及其影響因素*

梁 瀛 李吉玫 趙鳳君 張毓?jié)?孔婷婷 努爾古麗·馬坎

(1.新疆林業(yè)科學(xué)院 烏魯木齊 830006； 2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所國(guó)家林業(yè)局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室 北京 100091)

森林可燃物是林火發(fā)生發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，構(gòu)成林火行為的主體?？扇嘉锏目臻g分布特征，包括可燃物的水平和垂直分布，以及不同空間分布格局的載量，對(duì)林火行為的強(qiáng)度和燃燒類(lèi)型均有不同程度的影響(王明玉等， 2008)。森林火災(zāi)主要為地表火，而地表可燃物載量受林分因子影響顯著。因此，研究地表可燃物載量與林分因子的關(guān)系并建立可燃物載量模型，是林火管理的重要基礎(chǔ)，對(duì)研究林火行為、掌握林火發(fā)生規(guī)律并進(jìn)行森林火險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)具有重要意義(魏云敏等， 2006； 胡海清， 2005)。森林地表可燃物載量一直是國(guó)內(nèi)外林火研究的重點(diǎn)。Wendel(1960)建立了地表可燃物載量與胸徑、樹(shù)冠(葉)質(zhì)量等的關(guān)系模型； Rothermel 等(1973)研究了森林可燃物載量的時(shí)間變化規(guī)律，提出了可燃物載量動(dòng)態(tài)模型； 美國(guó)學(xué)者對(duì)桉樹(shù)(Eucalyptusspp.)林的 6 種可燃物類(lèi)型進(jìn)行了研究，建立了細(xì)小可燃物載量的動(dòng)態(tài)模型(Raisonetal.， 1985)。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于可燃物載量與林分因子間關(guān)系的研究主要集中在東北林區(qū)的興安落葉松(Larixgmelinii)林、紅松(Pinuskoraiensis) 林、白樺(Betulaplatyphylla)林和南方林區(qū)的杉木(Cunninghamialanceolata)林、馬尾松(Pinusmassoniana)林等。胡海清等(2005)采用模型方法研究了大興安嶺林區(qū)興安落葉松林、樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)林和白樺林的可燃物載量與郁閉度、胸徑、樹(shù)高、林齡等林分因子的關(guān)系并建模； 陳宏偉等(2008)、單延龍等(2004)研究了興安落葉松林的可燃物載量與胸徑、樹(shù)高、草本蓋度、凋落物厚度、土壤腐殖質(zhì)厚度等林分因子的關(guān)系； 袁春明等(2000)利用林分因子和火環(huán)境因子，采用多元回歸方法對(duì)馬尾松人工林可燃物載量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，建立了各可燃物類(lèi)型的載量模型； 張國(guó)防等(2000)建立了杉木人工林地表可燃物載量與郁閉度、樹(shù)齡、樹(shù)高等主要林分因子的關(guān)系模型； 金森(2006)綜合論述了利用遙感技術(shù)估測(cè)森林可燃物載量的研究進(jìn)展。雖然國(guó)內(nèi)在森林地表可燃物方面已經(jīng)開(kāi)展了較多研究，但目前對(duì)天山山地的天山云杉(Piceaschrenkiana)林可燃物載量的研究尚屬空白。

天山云杉林是構(gòu)成天山山地森林生態(tài)系統(tǒng)的主體，其中天山云杉是占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的地帶性森林樹(shù)種。林火作為一個(gè)十分活躍的自然生態(tài)因子，在天山云杉林中普遍存在，從天山云杉林更新演替機(jī)制來(lái)看，大尺度的火干擾在一定程度上促進(jìn)了天山云杉的天然更新(劉翠林等， 2006)。但另一方面，森林火災(zāi)使大面積天山云杉林被毀，破壞了生態(tài)平衡，使森林生產(chǎn)力衰退，引起生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能失調(diào)，給林業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)極大危害。近年來(lái)，隨著森林防火工作力度的加強(qiáng)，森林火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)和過(guò)火面積都得到了有效遏制。同時(shí)也應(yīng)該看到，越是長(zhǎng)期沒(méi)有受到林火干擾的林分，隨著可燃物載量逐年增加，越可能發(fā)生高強(qiáng)度的森林火災(zāi)。因此，對(duì)天山云杉林森林可燃物進(jìn)行研究，對(duì)于深入認(rèn)識(shí)森林火災(zāi)發(fā)生規(guī)律和預(yù)防高強(qiáng)度森林火災(zāi)的發(fā)生十分必要。

本文依托國(guó)家林業(yè)局新疆天山森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站，通過(guò)野外調(diào)查和室內(nèi)測(cè)定，調(diào)查和分級(jí)比較了天山云杉林地表可燃物載量，分析了地形和林分因子的影響，建立了估測(cè)模型，以期為科學(xué)制定天山云杉林可燃物管理和林火管控措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 研究區(qū)位于新疆天山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)天山生態(tài)站)，地理位置為43°09′—43°28′ N，87°12′—87°50′E，地處新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊縣水西溝鎮(zhèn)，海拔 1 884～2 710 m，屬溫帶大陸性氣候，年均降水量 400～600 mm，其中雨季(6—9月)降水量占全年的 79.1%； 年均氣溫 5 ℃，極端最低和最高氣溫分別為 -38 ℃和 30 ℃，無(wú)霜期 150～160天，年均相對(duì)濕度 57%。植被類(lèi)型是以天山云杉純林為主的溫帶針葉林，平均林齡 60～80年，最大樹(shù)齡 150年。林下土壤為灰褐土，腐殖質(zhì)層較厚。

1.2 樣地設(shè)置 2014年7月，在天山生態(tài)站所處的天山中部山地海拔1 884～2 680 m范圍內(nèi)，采用機(jī)械布點(diǎn)方法，沿海拔梯度根據(jù)坡度、坡向、郁閉度和林齡等的差異，自下而上每 100 m海拔范圍內(nèi)設(shè)置5～8個(gè)大小為 20 m×20 m的樣地，共48個(gè)，記錄每個(gè)樣地的海拔、坡度等信息。對(duì)樣地內(nèi)的天山云杉進(jìn)行每木檢尺，測(cè)定樹(shù)高、胸徑、枝下高等。樣地郁閉度采用簡(jiǎn)潔方法測(cè)定，其數(shù)值等于各單株樹(shù)冠投影到樣地的2條對(duì)角線上的長(zhǎng)度之和與2條對(duì)角線總長(zhǎng)度的比值(胡海清， 2005)。樣地平均樹(shù)齡為采用生長(zhǎng)錐測(cè)定的3 株標(biāo)準(zhǔn)木年齡的平均值。

樣地調(diào)查顯示，在天山中部地區(qū)，郁閉度在 0.7 以上的天山云杉林主要為中齡林； 郁閉度在 0.3～0.7之間的以成熟林為主； 而郁閉度在0.3以下的疏林地的平均林齡在47年左右。為便于分析，參考牛樹(shù)奎等(2000)的方法，將天山云杉林劃分為高郁閉度(≥0.7)、中郁閉度(0.3～0.7)和低郁閉度(<0.3)3個(gè)等級(jí)。不同郁閉度等級(jí)的樣地基本信息見(jiàn)表 1。

表 1 不同郁閉度等級(jí)樣地的基本信息Tab.1 General information of plots with different canopy density levels

1.3 地表可燃物載量測(cè)定 在每個(gè)樣地內(nèi)，在東西向?qū)蔷€兩端和中間分別設(shè)置 1個(gè) 1 m×1 m 的小樣方，收集每個(gè)小樣方內(nèi)地表可燃物，并按照Burrows等(1990)提出的可燃物 3級(jí)分類(lèi)方法進(jìn)行分類(lèi)，即 1 h時(shí)滯地表可燃物(直徑<0.64 cm的小枝、樹(shù)葉及雜草)、10 h時(shí)滯地表可燃物(直徑0.64～2.54 cm的細(xì)小枝條、樹(shù)皮、球果等)，100 h時(shí)滯地表可燃物(直徑2.54～7.62 cm的枯枝、樹(shù)皮等)。用千分之一電子天平稱(chēng)量每個(gè)小樣方內(nèi)不同類(lèi)型可燃物濕質(zhì)量(g)后，對(duì)每類(lèi)可燃物稱(chēng)取一定質(zhì)量的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室。

將帶回實(shí)驗(yàn)室的樣品放入烘箱內(nèi)，在 105 ℃下連續(xù)烘干 24～48 h至恒質(zhì)量，用電子天平稱(chēng)其干質(zhì)量(g)，采用公式(1)計(jì)算出每個(gè)小樣方內(nèi) 1、10 和 100 h時(shí)滯地表可燃物的含水率(%)。根據(jù)小樣方內(nèi)不同時(shí)滯可燃物的含水率和濕質(zhì)量，計(jì)算每個(gè)樣地內(nèi)各類(lèi)地表可燃物的干質(zhì)量(g)。

可燃物含水率=

(1)

1.4 數(shù)據(jù)分析 從所調(diào)查的48個(gè)樣地中，隨機(jī)抽取 38個(gè)樣地的數(shù)據(jù)，對(duì)天山云杉林內(nèi)地表可燃物載量與地形和林分因子進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析； 對(duì)不同郁閉度地表可燃物載量間的差異進(jìn)行單因素方差分析，采用最小極差法進(jìn)行多重比較； 采用 六元二次多項(xiàng)式進(jìn)行多元線性回歸分析，建立可燃物估測(cè)模型； 利用預(yù)留的 10個(gè)樣地的數(shù)據(jù)作為獨(dú)立樣本，采用置信橢圓F檢驗(yàn)法檢驗(yàn)?zāi)Ｐ凸罍y(cè)值與實(shí)測(cè)值是否存在差異。置信橢圓F檢驗(yàn)的基本思想是，如果預(yù)測(cè)值x與實(shí)測(cè)值y之間吻合度較好，則可以認(rèn)為在x與y之間能找到一條截距a=0、斜率b=1的回歸直線，如果截距a與0或斜率b與1之間無(wú)顯著差異，或兩者同時(shí)都沒(méi)有顯著差異，則認(rèn)為預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值吻合較好。置信橢圓F檢驗(yàn)法的計(jì)算公式(鐘義山， 1987)為：

(2)

式中：n為用于模型檢驗(yàn)的樣地?cái)?shù)，xi為第i個(gè)樣地的可燃物載量估算值，yi為第i個(gè)樣地的可燃物載量實(shí)測(cè)值，a為估算值與實(shí)測(cè)值擬合的回歸直線截距，b為估算值與實(shí)測(cè)值擬合的回歸直線斜率。

為了評(píng)判估算模型的可靠性和適應(yīng)性，采用均方根誤差(RMSE)和相對(duì)誤差(RE)(吳仲賢， 1993)度量模型的估算精度。計(jì)算公式如下：

(3)

(4)

式中：n為用于建立模型的樣地?cái)?shù)，xi為第i個(gè)樣地的可燃物載量估算值，yi為第i個(gè)樣地的可燃物載量實(shí)測(cè)值。所有統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS17.0進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 天山云杉林地表可燃物載量分布頻次 所有樣地的可燃物載量分布頻次分級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。天山云杉林內(nèi)38個(gè)監(jiān)測(cè)樣地中，1 h時(shí)滯可燃物載量為 0～1.0和1.0～2.0 t·hm-2的樣地出現(xiàn)頻次較高，分別出現(xiàn)了17次和13次，其次為2.0～3.0 t·hm-2的樣地，出現(xiàn)了5次，沒(méi)有超過(guò)5.0 t·hm-2的樣地。10 h時(shí)滯可燃物載量為 0～1.0 t·hm-2和1.0～2.0 t·hm-2的樣地出現(xiàn)頻次較高，分別出現(xiàn)了10次和14次，其次為2.0～3.0 t·hm-2的樣地，出現(xiàn)了5次，沒(méi)有超過(guò)9.0 t·hm-2的樣地。100 h時(shí)滯可燃物載量出現(xiàn)頻次最高的為0～1.0 t·hm-2和1.0～2.0 t·hm-2的樣地，分別出現(xiàn)了16次和11次，3.0～4.0 t·hm-2的樣地出現(xiàn)了4次，2.0～3.0、4.0～5.0、6.0～7.0、7.0～8.0 t·hm-2的樣地均出現(xiàn)了1次，沒(méi)有超過(guò)9.0 t·hm-2的樣地。100 h時(shí)滯可燃物載量出現(xiàn)頻次最高的為3.0～4.0 t·hm-2的樣地，出現(xiàn)了14次，其次為 1.0～2.0 t·hm-2的樣地，出現(xiàn)了8次，沒(méi)有超過(guò)16 t·hm-2的樣地。

圖1 天山云杉林地表可燃物載量頻次分布Fig.1 Frequency distribution of fuel loads of Tianshan spruce forests in Tianshan Mountains

2.2 地表可燃物載量與林分和地形因子的相關(guān)性分析 由表 2可看出，1 h時(shí)滯地表可燃物載量與海拔呈顯著負(fù)相關(guān)，與坡度和郁閉度呈顯著正相關(guān)； 10 h時(shí)滯地表可燃物載量與海拔呈顯著負(fù)相關(guān)，與樹(shù)高和郁閉度呈極顯著正相關(guān)； 100 h時(shí)滯地表可燃物載量與郁閉度呈極顯著正相關(guān)，與樹(shù)高呈顯著正相關(guān)； 總地表可燃物載量與郁閉度呈極顯著正相關(guān)，與樹(shù)高和坡度呈顯著正相關(guān)。

2.3 不同郁閉度天山云杉林地表可燃物載量 林分郁閉度對(duì)森林地表可燃物載量有重要影響(牛樹(shù)奎等， 2000； 吳志偉等， 2011)。本文的研究結(jié)果表明，天山云杉林的林分郁閉度是對(duì)地表可燃物載量影響最顯著的林分因子。林分郁閉度較小時(shí)，林木稀疏，雜草生長(zhǎng)茂盛，但枯枝落葉少，所以地表可燃物載量構(gòu)成以 1 h時(shí)滯地表可燃物載量為主； 隨著郁閉度增加，枯枝落葉增加，地表可燃物載量構(gòu)成中10和100 h時(shí)滯地表可燃物載量不斷增加。

表2 地表可燃物載量與地形和林分因子的相關(guān)分析①Tab.2 The correlation coefficients between the fuel loads and the terrain and stand factors

①*:P<0.05; **:P<0.01.

天山云杉林 1、10、100 h時(shí)滯地表可燃物載量和總可燃物載量平均分別為 1.49±1.00、2.69±1.05、2.06±0.29和 6.24±1.21 t·hm-2。方差分析(表3)表明，在高、中和低郁閉度林分之間，總可燃物載量存在極顯著差異(P<0.01)，100 h時(shí)滯地表可燃物載量存在顯著差異(P<0.05)； 在高與中郁閉度林分之間，10 h時(shí)滯地表可燃物載量存在極顯著差異(P<0.01)，1 h時(shí)滯地表可燃物載量存在顯著差異(P<0.05)； 1 h和 10 h 時(shí)滯地表可燃物載量在中和低郁閉度林分之間，差異不顯著(P>0.05)?？梢钥闯觯址钟糸]度對(duì)天山云杉林地表可燃物載量有較大影響。

表3 天山云杉林不同郁閉度林分地表可燃物載量(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)①Tab.3 The fuel loads of Tianshan spruce forests with different canopy density level(Mean±SD)

①不同大寫(xiě)字母表示差異極顯著(P<0.01)，不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Different capital letters mean extremely significant difference (P<0.01)and different lowercases mean significant difference (P<0.05).

2.4 地表可燃物載量估測(cè)模型及其精度檢驗(yàn) 對(duì)地表可燃物載量的6個(gè)影響因子進(jìn)行二次多項(xiàng)式逐步回歸，建立回歸模型(表4)，進(jìn)一步分析對(duì)地表可燃物載量影響最顯著的因子。其中：Y1、Y2、Y3、Y4分別為1、10、100 h時(shí)滯和總地表可燃物載量(t·hm-2)；X1為海拔(m)、X2為坡度(°)、X3為郁閉度(%)、X4為樹(shù)高(m)、X5為胸徑(cm)、X6為枝下高(cm)?？梢钥闯?，林分郁閉度是對(duì)1、10、100 h時(shí)滯和總地表可燃物載量影響最顯著的因子。

在所調(diào)查的48個(gè)樣地中，除去用于回歸分析的38個(gè)樣地，以剩余的10個(gè)樣地的數(shù)據(jù)作為獨(dú)立樣本，對(duì)地表可燃物載量估測(cè)模型進(jìn)行置信橢圓F檢驗(yàn)(圖2)。

地表可燃物載量估測(cè)模型置信橢圓檢驗(yàn)(n=10)F值分別為：F=0.96(總地表可燃物載量)，F(xiàn)=4.12(1 h時(shí)滯地表可燃物載量)，F(xiàn)=4.45(10 h時(shí)滯地表可燃物載量)，F(xiàn)=0.45(100 h時(shí)滯地表可燃物載量)，均小于F0.05(2,8)=4.46，表明模型估測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間的差異不顯著?？偟乇砜扇嘉镙d量和1、10、100 h時(shí)滯地表可燃物載量估測(cè)模型的均方根誤差(RMSE)分別為 3.27、0.52、2.14和0.54 t·hm-2，相對(duì)誤差(RE)依次為 20.95%、-33.32%、-69.79%和-5.50%，表明模型均具有較好的估測(cè)精度。

表4 地表可燃物載量估測(cè)模型Tab.4 Estimated models for fuel loads

圖2 天山云杉林地表可燃物載量估測(cè)值與實(shí)測(cè)值關(guān)系Fig.2 Relationship between predicted and measured values of fuel loads of Tianshan spruce forests in Tianshan Mountain

3 討論

總地表可燃物載量代表地表可燃物燃燒釋放能量的大小，而1 h時(shí)滯可燃物載量一定程度上代表地表可燃物燃燒的難易程度(單延龍等， 2006)。林分中最易引起森林火災(zāi)的可燃物是地表可燃物和草本植物，當(dāng)存在有利的林火環(huán)境時(shí)極易引發(fā)林火(李華等， 2002)，因此可根據(jù)草本植物和未分解地表枯落物量確定林分的易燃性(田曉瑞等， 2004)。有研究表明，當(dāng)總地表可燃物載量小于2.5 t·hm-2時(shí)，難以維持正常燃燒； 而當(dāng)總地表可燃物載量大于10 t·hm-2時(shí)，有發(fā)展成大的森林火災(zāi)的可能性(胡志東， 2003)。在天山中部天山云杉林內(nèi)，高、中和低郁閉度林分的1 h時(shí)滯地表可燃物載量分別為 2.19±1.38、1.19±0.74和 1.09±0.68 t·hm-2，較高的 1 h時(shí)滯地表可燃物載量使得林分發(fā)生林火的可能性增加。同時(shí)，不同郁閉度林分總地表可燃物載量差異較大，低郁閉度林分總地表可燃物載量低于2.5 t·hm-2，發(fā)生較大森林火災(zāi)的可能性較小，而高郁閉度林分總地表可燃物載量達(dá) 12.09±3.13 t·hm-2，發(fā)生較大森林火災(zāi)的可能性較大。

影響森林地表可燃物載量的因子很多，如森林群落的多樣性和復(fù)雜性、地理環(huán)境的差異性、人為或自然干擾的嚴(yán)重性等，這些因子作用程度不一，且它們之間的相互作用關(guān)系也很復(fù)雜(吳志偉等， 2011)。有研究表明，在阿巴拉契亞山脈，林分內(nèi)地表可燃物載量與海拔呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，主要是因?yàn)殡S著海拔升高，氣溫降低，林內(nèi)雜草和灌木減少(Christopher， 2005)。本研究結(jié)果表明，天山中部天山云杉林 1和10 h時(shí)滯地表可燃物載量與海拔呈顯著負(fù)相關(guān)。由于天山中部高海拔地區(qū)溫度低，立地條件相對(duì)較差，因此天山云杉林的生物多樣性隨著海拔增加不斷降低，高海拔地區(qū)林下草本層基本消失(劉廣路， 2008)，使得作為林內(nèi)1 h時(shí)滯地表可燃物主要組分的林下草本層的生物量隨海拔增加不斷減少。另外，高海拔山地風(fēng)速較大，不利于凋落物積累，也使得 1和 10 h時(shí)滯地表可燃物載量隨海拔升高而減少。隨海拔升高，成熟和過(guò)熟天山云杉林面積增多，樹(shù)干下部活枝很少，林內(nèi)干樹(shù)枝丫逐漸增多并成為地表可燃物的主要組分，使得100 h時(shí)滯地表可燃物載量明顯增加。

天山云杉林10、100 h時(shí)滯地表可燃物載量和總地表可燃物載量與林分郁閉度呈顯著正相關(guān)，不同于王叁等(2013)研究發(fā)現(xiàn)的云南松(Pinusyunnanensis)林地表可燃物載量與林分郁閉度呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果。郁閉度較高的天山云杉林主要分布在海拔較高地區(qū)，林內(nèi)幾乎沒(méi)有草本和小灌木生長(zhǎng)，10和 100 h時(shí)滯地表可燃物的主要組分為干樹(shù)枝丫。林分郁閉度越高，樹(shù)枝越多，同時(shí)受樹(shù)木個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)和風(fēng)雪災(zāi)害影響，林內(nèi)還有不少受壓木、枯死幼樹(shù)和倒木，因而高郁閉度林分地表可燃物載量明顯增加。

天山云杉林10和100 h時(shí)滯地表可燃物載量與平均樹(shù)高分別呈極顯著和顯著正相關(guān)，該結(jié)果與吳志偉等(2011)、王叁等(2013)和陳宏偉等(2008)的研究結(jié)果一致。隨著生長(zhǎng)加快，天山云杉的高生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)使樹(shù)木自然稀疏和自然整枝明顯，樹(shù)木冠幅增大也使林內(nèi)枯枝落葉逐漸增多，進(jìn)而導(dǎo)致 10和100 h時(shí)滯地表可燃物載量不斷增加?？葜β淙~的增加使得大量的10和100 h時(shí)滯地表可燃物產(chǎn)生，使地表可燃物載量增加； 但當(dāng)林分達(dá)到較高郁閉度時(shí)，由于密度效應(yīng)，樹(shù)冠生長(zhǎng)開(kāi)始受抑制，葉生物量降低，活枝層變薄，此時(shí) 100 h時(shí)滯地表可燃物載量逐漸趨于穩(wěn)定。

總地表可燃物載量和 1 h時(shí)滯地表可燃物載量均與坡度呈顯著正相關(guān)，這與其他區(qū)域研究結(jié)果不一致。一般而言，陡坡立地的可燃物載量較低(吳志偉等， 2011)。而在天山中部林區(qū)，森林與草原鑲嵌分布，林區(qū)即是牧區(qū)，緩坡地帶更易受到放牧、打柴等人為干擾影響，尤其是林下草本層被牛羊啃食嚴(yán)重，使得緩坡地帶可燃物載量顯著降低。

對(duì)大興安嶺北部林區(qū)森林易燃可燃物載量的研究表明，杜鵑(Rhododendrondauricum)落葉松(Larixgmelinii)林火燒后13年、草類(lèi)落葉松林火燒后7年、草類(lèi)白樺林火燒后13年，其易燃可燃物載量分別為10.958、12.297和10.473 t·hm-2，易燃可燃物載量成為發(fā)生特大森林火災(zāi)的物質(zhì)基礎(chǔ)(何忠秋， 1993)。目前天山中部高郁閉度天山云杉林地表總可燃物載量亦達(dá)到 12.09±3.13 t·hm-2，與大興安嶺北部林區(qū)相近。在天山中部林區(qū)還有一種現(xiàn)象，即在一些人跡罕至的偏遠(yuǎn)林區(qū)，由于極少人為干擾，風(fēng)倒木遍布，凋落枯枝大量堆積。因此，天保工程實(shí)施以來(lái)，人為干擾明顯減少，隨時(shí)間推移，天山中部林區(qū)天山云杉林的地表可燃物載量不斷增加，其潛在的發(fā)生森林火災(zāi)的危險(xiǎn)性也在不斷增大。

森林地表可燃物載量受諸多環(huán)境因子的共同影響，本文只考慮了地形(海拔和坡度)及林分結(jié)構(gòu)(郁閉度、樹(shù)高、胸徑和枝下高)對(duì)地表可燃物載量的影響，還有很多因子未考慮，如坡向、坡位、草本蓋度、凋落物厚度、腐殖質(zhì)厚度、土壤營(yíng)養(yǎng)狀況、氣象因子等，今后研究中需考慮。

4 結(jié)論

天山中部天山云杉林的地表可燃物載量累積有其特殊規(guī)律。由于林內(nèi)較干燥，凋落物不易分解，導(dǎo)致地表可燃物大量堆積，林內(nèi)較高的 1 h時(shí)滯地表可燃物載量使得林分發(fā)生林火的可能性增加； 海拔、坡度、樹(shù)高和郁閉度對(duì)天山云杉林可燃物載量均有一定影響，其中郁閉度影響最顯著； 林分郁閉度與地表可燃物載量呈正相關(guān)； 地表可燃物載量在高郁閉度林分中最高，中郁閉度林分次之。從地表可燃物載量的數(shù)量和構(gòu)成來(lái)看，天山中部天山云杉林已具備發(fā)生較大森林火災(zāi)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

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