不同演替階段馬尾松林地表可燃物負(fù)荷量及其影響因子

張秀芳，何東進(jìn),2，李 穎，嚴(yán)思曉，游巍斌＊

(1. 福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州 350002；2. 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院，福建 福州 350002)

地表可燃物負(fù)荷量直接影響火災(zāi)發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)度以及引發(fā)由地表火向樹冠火蔓延的難易程度[1]，因此，深入研究地表可燃物負(fù)荷量及其影響因子，可為森林可燃物管理，降低森林火險(xiǎn)等級提供科學(xué)依據(jù)。國外最早開始可燃物負(fù)荷量的研究，僅對單一類型的森林可燃物負(fù)荷量進(jìn)行粗放式的探索[2-3]。20世紀(jì)60年代以后，美國的研究人員開始利用林分因子建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行可燃物負(fù)荷量的估測。如Wendel[4]發(fā)現(xiàn)通過胸徑可以估算出樹冠可燃物的載量；Brender[5]等認(rèn)為通過胸高斷面積可以估算火炬松（Pinus taedaLinn.）人工林地被可燃物載量；Ryu等[6]提出通過計(jì)劃火燒減少可燃物負(fù)荷量從而降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)關(guān)于可燃物負(fù)荷量研究開始于20世紀(jì)末，其研究對象主要集中在東北林區(qū)的興安落葉松林（Larix gmelinii（Rupr.）Kuzen.）、白 樺 林（Betula platyphyllaSuk.）、紅松林（Pinus koraiensisSiebold et Zuccarini），天山云杉林（Picea asperataMast.），滇東北地區(qū)的云南松（Pinus yunnanensisFranch.）以及北京等各大林場等。邸學(xué)穎等[7]和周澗清等[8]相繼建立大興安嶺興安落葉松林（Larix gmelinii（Rupr.） Kuzen.）的可燃物負(fù)荷量模型，并分析與林分因子的關(guān)系；梁瀛等[9]應(yīng)用相關(guān)分析分析了天山中部云杉林地表可燃物負(fù)荷量與地形林分因子的相關(guān)關(guān)系；徐偉恒等[10]對滇東北地區(qū)的華山松（Pinus armandiiFranch.）和云南松的地表凋落物的負(fù)荷量和火強(qiáng)度進(jìn)行對比研究；艾也博等[11]應(yīng)用相關(guān)分析和逐步回歸分析來分析北京松山自然保護(hù)區(qū)油松林（Pinus tabulaeformisCarr.）地表可燃物負(fù)荷量與地形、林分和地被物因子的關(guān)系。雖然國內(nèi)對地表可燃物負(fù)荷量進(jìn)行了多方面研究，但目前有關(guān)不同演替階段林分對地表可燃物負(fù)荷量的研究相對較少，而且先前研究結(jié)果觀點(diǎn)不一，其中李成杰[12]對寬甸地區(qū)主要林型地表可燃物負(fù)荷量進(jìn)行初步研究，發(fā)現(xiàn)地表可燃物負(fù)荷量與演替階段呈負(fù)相關(guān)；周緒佳等[13]對南京市老山國家森林公園和丁山的馬尾松林（Pinus massonianaLamb.）地表可燃物負(fù)荷量進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)馬尾松林演替階段與各類地表可燃物載量均呈正相關(guān)；而周澗清等[8]和趙雪崴等[14]則認(rèn)為地表可燃物負(fù)荷量與演替階段關(guān)系不大，可見，林分演替階段與地表可燃物負(fù)荷量的研究還需進(jìn)一步深入。

武夷山國家公園體制試點(diǎn)區(qū)是中國唯一一個(gè)既是世界人與生物圈保護(hù)區(qū)，又是世界文化與自然雙遺產(chǎn)的保護(hù)地。根據(jù)《武夷山國家公園總體規(guī)劃》，該區(qū)林地面積956.35 km2，占該公園土地總面積的95.5%。其中，28.6%的林地優(yōu)勢樹種為馬尾松。該區(qū)歷史上尚未發(fā)生重大森林火災(zāi)，其林下積累了大量地表可燃物，再加上林地優(yōu)勢樹種馬尾松林的枝葉、樹干含有大量揮發(fā)性的松脂，抗火性能差[15]，這些都無疑加大了該地發(fā)生森林火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此，本研究選擇武夷山國家公園不同演替階段的馬尾松林為研究對象，分析馬尾松林不同演替階段負(fù)荷量的變化特征，并采用冗余分析和逐步線性回歸分析來探討馬尾松林地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的關(guān)系，確定影響地表可燃物負(fù)荷量的關(guān)鍵因子，以期為科學(xué)管理武夷山國家公園地表可燃物，降低森林火險(xiǎn)強(qiáng)度提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

武夷山國家公園北與江西省交界，南至建陽區(qū)黃坑鎮(zhèn)，西至光澤縣崇仁鄉(xiāng)，東至武夷山市武夷街道，地理坐標(biāo)為117°24′13″～117°59′19″ E，27°31′20″～27°55′49″ N，包括福建武夷山國家級自然保護(hù)區(qū)、武夷山國家級風(fēng)景名勝區(qū)、九曲溪上游保護(hù)地帶、光澤武夷天池國家森林公園及周邊公益林、邵武市國有林場龍湖場部分區(qū)域，總面積1 001.41 km2。武夷山國家公園屬中亞熱帶季風(fēng)氣候型，四季溫和濕潤，年平均氣溫約17～19℃，1月均溫6～9℃，7月均溫28～29℃，年降水量在2 000 mm以上，全年降水豐沛且霧日較多；地貌類型自西向東分別屬于中山、中低山和丘陵地貌區(qū)；主要植被類型以亞熱帶常綠闊葉林為主，公園內(nèi)植被類型豐富，其主要優(yōu)勢樹種為馬尾松林、毛竹（Phyllostachys edulis（Carr.） H.de Lehaie）林、杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.） Hook.）林等[16]，是我國亞熱帶東部地區(qū)森林植被保存最完好的區(qū)域。

2 材料與方法

2.1 野外調(diào)查與采樣

在武夷山國家公園東部的武夷山風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)進(jìn)行樣地調(diào)查，該區(qū)內(nèi)馬尾松次生林分布面積廣，不同年齡組馬尾松林占馬尾松林總面積比例如下：幼齡林（樹齡1～20 a）約占10%、中齡林（樹齡21～40 a）約占21%、近成熟林（樹齡41～50 a）約占28%、成熟林（樹齡在51～70 a）和過熟林（樹齡 ≥ 71 a）約占41%（由于過熟林在研究區(qū)面積極小，本次調(diào)查不對過熟林進(jìn)行調(diào)查）[17]。通過空間替代時(shí)間方法（即在立地條件一致或相近的條件下，在一定的空間尺度內(nèi)，以不同地點(diǎn)選取的不同林齡的馬尾松林來代替同一生長地點(diǎn)上生長的不同林齡的馬尾松林地），進(jìn)一步探究馬尾松不同演替階段森林地表可燃物負(fù)荷量特征差異。本研究沿用課題組前期不同齡級馬尾松林的劃分方法，將馬尾松林細(xì)分為馬尾松幼齡林（Ⅰ）、馬尾松中齡林（Ⅱ）、馬尾松近成熟林（Ⅲ）和馬尾松成熟林（Ⅳ）4個(gè)演替階段。

于冬季防火期，持續(xù)7 d晴天后進(jìn)行野外采樣，采樣期間天氣晴朗。分別在不同演替階段馬尾松林里設(shè)置2～4塊20 m × 20 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地。在每一塊標(biāo)準(zhǔn)樣地的一條對角線上的7、14和21 m處分別設(shè)置1 m × 1 m小樣方3塊，在另一條對角線上的7 m、21 m處設(shè)置同樣的小樣方各1塊，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地共設(shè)置5塊小樣方。在各小樣方內(nèi)，分別對地表活可燃物（灌木，草本）和死可燃物（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）的負(fù)荷量進(jìn)行調(diào)查。具體方法如下：地表活可燃物采取刈割法進(jìn)行收集，收割各小樣方的灌木和草本，分別裝入標(biāo)記好的自封袋并稱其鮮質(zhì)量；地表死可燃物采用收獲法進(jìn)行收集，在各小樣方內(nèi)用紙袋按1 h時(shí)滯（d≤ 0.64 cm）和10 h時(shí)滯（0.64 cm ＜d≤ 2.54 cm）的劃分標(biāo)準(zhǔn)[18]對枯枝分別采集并稱其鮮質(zhì)量（實(shí)際調(diào)查中，由于100 h時(shí)滯（2.54 cm ＜d≤ 7.62 cm）和1 000 h時(shí)滯（d＞ 7.62 cm）的可燃物在研究區(qū)樣地中數(shù)量極少，故本研究不對其進(jìn)行分析）。同時(shí)，選擇一天中氣溫最高的時(shí)間段，使用數(shù)顯溫濕度計(jì)（TY-9700）和數(shù)字照度計(jì)（TES-1332A）測定小樣方上方約1.5 m處的空氣溫度、濕度及其光照強(qiáng)度（每天14:00前后半小時(shí)，每隔10 min測定1次，連續(xù)觀測5 d）；用土壤水分溫度測量儀（TZS-IIW）測定土壤表層0～10 cm處的土壤溫度和濕度。此外，對樣地木本植物進(jìn)行每木檢尺（起測直徑 ≥2.5 cm），記錄樹種組成、胸徑、樹高、枝下高和郁閉度等林分因子，并記錄樣地的海拔、坡度、坡向等地形因子（樣地基本概況見表1）。

表1 不同演替階段馬尾松林分的基本概況Table 1 Basic features of Pinus massoniana stands in different succession stages

2.2 地表可燃物負(fù)荷量的測定與計(jì)算

將野外采集的樣品放入80℃的烘箱內(nèi)連續(xù)烘干至恒質(zhì)量，稱量可燃物樣品的絕干質(zhì)量。

可燃物負(fù)荷量是指單位面積上的絕干質(zhì)量[19]，計(jì)算公式為：

式中：WF為可燃物的負(fù)荷量；WS為樣方內(nèi)可燃物的絕干質(zhì)量（kg）；S為樣方面積（m2）。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010、Canoco4.5和SPSS25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析的。其中，馬尾松不同演替階段地表可燃物負(fù)荷量特征采用SPSS25.0軟件的單因素方差和LSD多重比較法進(jìn)行分析；地表可燃物負(fù)荷量與影響因子的關(guān)系分別采用Canoco4.5軟件進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析和SPSS25.0軟件進(jìn)行逐步線性回歸分析并制圖。

為確定Canoco4.5中采用的多元統(tǒng)計(jì)方法首先對地表可燃物負(fù)荷量進(jìn)行去趨勢化分析（DCA），Lengths of gradient 的前4個(gè)軸中最大的值為0.632 ＜3，故采用冗余分析方法（RDA）分析可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的關(guān)系（此處去趨勢化分析后，再選擇冗余分析的方法是因?yàn)椴捎么朔椒ㄔ诮稻S之后，其數(shù)據(jù)信息損失較少，數(shù)據(jù)發(fā)生的畸變最小）。

3 結(jié)果與分析

3.1 馬尾松林不同演替階段地表可燃物負(fù)荷量特征

不同演替階段地表可燃物的負(fù)荷量不同。隨著馬尾松林的演替，活可燃物（灌木，草本）負(fù)荷量逐漸減少；死可燃物（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）負(fù)荷量逐漸增多（見圖1）。具體表現(xiàn)為演替初期形成的幼齡林與演替后期的成熟林差異明顯，到了演替后期活地表可燃物下降了47.21%，死地表可燃物增加了113%。

圖1 馬尾松林不同演替階段地表可燃物負(fù)荷量特征Fig.1 Characteristics of surface fuel load in different succession stages of Pinus massoniana forest

在灌木中，馬尾松中齡林與近成熟林二者之間無顯著差異，而二者與幼齡林、成熟林之間存在顯著差異（圖1a）。在草本中，馬尾松幼齡林與中齡林、近成熟林和成熟林之間存在顯著差異，而其余三者差異不顯著(圖1b)。在1 h時(shí)滯中，幼齡林與中齡林之間無顯著差異，近成熟林與成熟林之間無顯著差異（圖1c）。在10 h時(shí)滯中，馬尾松成熟林負(fù)荷量最高，且與幼齡林、中齡林和近成熟林之間均存在顯著差異，而其余三者之間差異不顯著(圖1d)。

活可燃物（灌木、草本）負(fù)荷量所占的比例總體比死可燃物（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）的負(fù)荷量少（圖2a）。其中，1 h時(shí)滯的地表可燃物負(fù)荷量明顯高于其他類型可燃物負(fù)荷量；灌木的可燃物負(fù)荷量明顯低于其他類型可燃物負(fù)荷量。隨著馬尾松林的演替，總可燃物負(fù)荷量逐漸增多（圖2b），其中，幼齡林與近成熟林和成熟林之間存在顯著差異，中齡林與幼齡林和近成熟林之間無差異，近成熟林與成熟林之間無差異。

圖2 馬尾松林不同演替階段地表可燃物負(fù)荷量占比及總負(fù)荷量變化Fig.2 The proportion of surface fuel load and the change of total fuel load in different succession stages of Pinus massoniana forest

3.2 馬尾松林地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的關(guān)系

分別以地形因子、林分因子、氣象和土壤因子為解釋變量（虛線），以不同類型的地表可燃物負(fù)荷量為響應(yīng)變量（實(shí)線），通過線性約束性RDA排序，分析地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系。對地形因子、林分因子、氣象和土壤因子進(jìn)行解釋變量的前向選擇，剔除不顯著的環(huán)境因子，篩選顯著的環(huán)境因子作為解釋變量（p＜ 0.05）。地形因子選擇坡位，海拔這2個(gè)因子作為解釋變量，累計(jì)解釋量為40%，其中坡位的影響最大，其次是海拔；林分因子選擇平均枝下高，平均胸徑，郁閉度3個(gè)因子作為解釋變量，累計(jì)解釋量為46%，其中平均枝下高的影響最大，其次是平均胸徑和郁閉度；氣象和土壤因子選擇空氣溫度作為解釋變量，累計(jì)解釋量為20%（表2）。

在地表可燃物負(fù)荷量與地形因子關(guān)系中，坡位與地表活可燃物負(fù)荷量（灌木，草本）呈正相關(guān)，與地表死可燃物負(fù)荷量（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）和總可燃物負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)；海拔與地表死可燃物負(fù)荷量（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）和總可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)，與地表活可燃物負(fù)荷量（灌木，草本）呈負(fù)相關(guān)（圖3a）。在地表可燃物負(fù)荷量與林分因子關(guān)系中，平均枝下高和平均胸徑均與地表死可燃物（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）和總可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)，與地表活可燃物（灌木，草本）呈負(fù)相關(guān)；郁閉度與地表活可燃物負(fù)荷量（灌木，草本）呈正相關(guān)，與地表死可燃物負(fù)荷量（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）和總可燃物負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)（圖3b）。在地表可燃物負(fù)荷量與氣象因子的關(guān)系中，空氣溫度與地表活可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)，與地表死可燃物和總可燃物負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)（圖3c）。

圖3 地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的RDA排序Fig.3 RDA ordination diagram of loading of surface fuel and environmental factors

3.3 不同類型地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的回歸分析

為進(jìn)一步分析綜合環(huán)境因子分別對各類型地表可燃物負(fù)荷量的影響，本研究采用線性回歸方程方法剔除不顯著的環(huán)境因子，選擇對各類型地表可燃物負(fù)荷量影響最顯著的環(huán)境因子來建立線性回歸模型。不同類型的地表可燃物，其影響因子各不相同（表3）。具體表現(xiàn)為灌木負(fù)荷量與平均胸徑呈顯著負(fù)相關(guān)；草本的負(fù)荷量與坡位呈顯著正相關(guān)，與光照呈顯著負(fù)相關(guān)；1 h時(shí)滯負(fù)荷量與坡位和郁閉度呈顯著負(fù)相關(guān)，與海拔和坡向呈顯著正相關(guān)；10 h時(shí)滯負(fù)荷量與平均枝下高呈顯著正相關(guān)；總可燃物負(fù)荷量與平均枝下高呈顯著正相關(guān)，與坡位呈顯著負(fù)相關(guān)。在草本負(fù)荷量中，坡位的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)絕對值（0.707）大于光照的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)絕對值（0.451），表明影響草本負(fù)荷量的環(huán)境因子主要是坡位因子，其次是光照；影響1 h時(shí)滯負(fù)荷量的主要影響因子是坡位，其次是坡向 ＞ 海拔 ＞ 郁閉度；在總可燃物負(fù)荷量中，平均枝下高的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)的絕對值（0.451）大于坡位的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)的絕對值（0.382），表明影響總可燃物負(fù)荷量的環(huán)境因子主要是平均枝下高，其次是坡位。因此平均胸徑對灌木負(fù)荷量影響最大，坡位對草本、1 h時(shí)滯負(fù)荷量影響最大，平均枝下高對10 h時(shí)滯和總可燃物負(fù)荷量影響最大。

表3 不同類型地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的逐步線性回歸分析結(jié)果Table 3 Stepwise linear regression analysis of fuel load and environmental factors in Pinus massoniana

4 討論

4.1 馬尾松林不同演替階段地表可燃物負(fù)荷量特征

活可燃物（灌木，草本）負(fù)荷量表現(xiàn)為隨著馬尾松林的演替，負(fù)荷量呈遞減趨勢。這與李成杰[12]的寬甸地區(qū)主要林型地表可燃物載量與林齡關(guān)系的研究結(jié)果一致。其主要原因可能是隨著馬尾松的演替，其林齡的增加，林分的郁閉度增大，樹冠相互遮陰，林下草本灌木所需的光照條件無法滿足，不利于林下草本灌木的生長[20]，因此活可燃物（灌木可燃物、草本可燃物）負(fù)荷量逐漸減少。死可燃物（1 h時(shí)滯，10 h時(shí)滯）負(fù)荷量表現(xiàn)為隨著馬尾松林的演替，負(fù)荷量呈增加的趨勢。其原因可能是隨林齡的增加，馬尾松林分的冠幅增大，加大了枯枝落葉的掉落量；另外，本研究區(qū)馬尾松演替后期的樣地多處于坡位高，坡度陡，風(fēng)速大的地段，水分容易散失，溫度相對較低，而低溫干燥的環(huán)境不利于細(xì)菌的繁殖，從而枯枝落葉分解速度慢，故死可燃物（1 h時(shí)滯、10 h時(shí)滯）負(fù)荷量逐漸增加[21]?？偪扇嘉镓?fù)荷量隨著馬尾松林的演替過程負(fù)荷量逐漸增多；而總可燃物負(fù)荷量主要是由1 h時(shí)滯細(xì)小可燃物負(fù)荷量起主導(dǎo)作用，其負(fù)荷量明顯高于其他類型。1 h時(shí)滯的可燃物負(fù)荷量一定程度上可表征燃燒的難易程度[22]，1 h時(shí)滯的可燃物負(fù)荷量越高，林分越容易在相同的外界誘因作用下發(fā)生燃燒，一方面與馬尾松林自身特性有關(guān)，馬尾松樹干、枝葉會(huì)產(chǎn)生大量揮發(fā)性的松脂[15]。另一方面也說明越到演替后期其發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。

4.2 馬尾松林地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的關(guān)系

森林地表可燃物的負(fù)荷量是多種環(huán)境因素直接或間接作用于植物群落的結(jié)果[23]。近年來，學(xué)者運(yùn)用不同的分析方法對特定地區(qū)的地表可燃物負(fù)荷量的影響因子進(jìn)行研究。吳志偉等[24]采用DCCA排序方法對豐林自然保護(hù)區(qū)不同紅松林群落內(nèi)地表死可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)海拔、坡度、樹高和枝下高是主要的影響因子。王叁等[25]運(yùn)用CCA排序方法對川西南地區(qū)不同類型云南松林的地表可燃物負(fù)荷量及其影響因子進(jìn)行研究，結(jié)果表明林齡、平均樹高、郁閉度和坡度是影響地表可燃物負(fù)荷量的關(guān)鍵因子。田野等[26]使用RDA排序方法分析冀北遼河源火干擾后油松林地表可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的關(guān)系，認(rèn)為燒死木百分比、胸徑和熏黑高與樹高的比值對地表死可燃物負(fù)荷量的影響較大。梁瀛[9]采用相關(guān)分析方法對天山中部天山云杉林地表可燃物載量及其影響因素進(jìn)行分析，認(rèn)為海拔、坡度、樹高和郁閉度對可燃物載量均有一定影響，其中郁閉度影響最顯著?？梢?，研究區(qū)的空間異質(zhì)性以及分析方法的不同均對可燃物負(fù)荷量與環(huán)境因子的關(guān)系產(chǎn)生影響。本研究通過RDA排序方法研究認(rèn)為，武夷山國家公園內(nèi)馬尾松純林地表可燃物負(fù)荷量與海拔、坡位等地形因子，平均枝下高、平均胸徑、郁閉度等林分因子和空氣溫度氣象因子關(guān)系密切，三方面因子的共同作用決定了研究區(qū)地表可燃物負(fù)荷量的分布格局。

本研究表明坡位與地表活可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)，與地表死可燃物的負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)，這與王叁等[25]的研究結(jié)果一致。相對來說坡位越靠上，受風(fēng)力等外界的干擾越嚴(yán)重，其掉落的枯枝落葉受風(fēng)力的影響不利于保留下來，因而地表死可燃物的負(fù)荷量越少。海拔與地表活可燃物負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)，與地表死可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)，這與Christopher等[27]的研究結(jié)果一致。隨著海拔的上升，溫度降低，降水減少，不利于灌木草本的生長，故地表活可燃物的負(fù)荷量減少。隨著海拔的上升，形成低溫干燥的環(huán)境，減緩枯枝落葉的分解，因此地表死可燃物的負(fù)荷量增加。平均枝下高，平均胸徑與馬尾松林地表活可燃物負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)，與地表死可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)。這與陳宏偉等[28]、吳志偉等[24]、梁灜等[9]、王叁等[25]的研究結(jié)果一致。馬尾松林在自然生長的過程中，樹高，冠幅不斷增加，胸徑不斷擴(kuò)大，林木之間競爭加劇，會(huì)出現(xiàn)自然整枝直至一部分弱勢林木枯死成為枯枝落葉[29]。在馬尾松林木生長前期，自然整枝現(xiàn)象出現(xiàn)較少，地表死可燃物的負(fù)荷量較低，隨著平均枝下高，平均胸徑的增大，自然整枝現(xiàn)象明顯，地表死可燃物的負(fù)荷量較高。郁閉度與地表活可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)，與地表死可燃物負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)，這一結(jié)果與梁灜等[9]有關(guān)天山中部云杉林地表死可燃物負(fù)荷量與林分郁閉度呈正相關(guān)的研究結(jié)果不一致，可能原因是所采樣的林分進(jìn)行了不同程度的人工撫育，人為改變了林分密度，郁閉度等生境條件，從而對地表可燃物負(fù)荷量產(chǎn)生影響，再加上采樣地靠近旅游景區(qū)，易受人為因素的干擾，武夷山風(fēng)景名勝區(qū)作為武夷山國家公園內(nèi)的著名旅游景區(qū)，為維護(hù)管理，有關(guān)部門組織定期對枯枝落葉進(jìn)行清理，這也對地表可燃物負(fù)荷量產(chǎn)生了影響?？諝鉁囟扰c地表活可燃物負(fù)荷量呈正相關(guān)，與地表死可燃物呈負(fù)相關(guān)。空氣溫度高，有利于滿足植物生長所需的熱量條件，有利于植物生長，增加地表活可燃物負(fù)荷，同時(shí)溫度高有利于微生物的繁殖，可加快枯枝落葉的分解，降低地表死可燃物的負(fù)荷量[30]。

不同類型的地表可燃物，其影響因子各不相同，其中平均胸徑對灌木的負(fù)荷量影響最大，且二者呈顯著負(fù)相關(guān)；坡位對草本負(fù)荷量和1 h時(shí)滯負(fù)荷量影響最大，與草本負(fù)荷量呈顯著正相關(guān)，與1 h時(shí)滯負(fù)荷量呈顯著負(fù)相關(guān)；平均枝下高對10 h時(shí)滯和總可燃物負(fù)荷量影響最大，且均呈顯著正相關(guān)，因此在監(jiān)管調(diào)控時(shí)要因地制宜，選擇合理的方案預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生[31]。例如，在馬尾松林演替前期階段要注意定期割灌，減少灌木的生長；對坡位較高的馬尾松林要定期除草，對坡位較低的馬尾松林下凋落物定期清理；在馬尾松林演替后期階段，要注意林木的自然整枝現(xiàn)象，增加定期清理林下枯枝落葉的次數(shù)，并適當(dāng)對林分采取疏伐措施，降低林分郁閉度，通過機(jī)械手段來減少地表可燃物負(fù)荷量。相關(guān)研究表明，根據(jù)可燃物累計(jì)的數(shù)量和分解的程度，周期性的實(shí)施低強(qiáng)度計(jì)劃火燒可以有效降低地表可燃物的負(fù)荷量[32-33],故在馬尾松演替過程中采取林下可燃物定期清理和計(jì)劃火燒相結(jié)合的方式以調(diào)控森林可燃物負(fù)荷量，預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生。本研究在樣地調(diào)查的過程中，沒有考慮林分人工撫育因素以及旅游等人為因素的干擾，在氣象數(shù)據(jù)采集過程中，僅選擇一天中氣溫最高的時(shí)間段作為重點(diǎn)觀測時(shí)段，并未覆蓋全天，同時(shí)環(huán)境因子的選取不夠全面，如馬尾松林自身的生物學(xué)特性、可燃物負(fù)荷量動(dòng)態(tài)積累過程、研究區(qū)臺風(fēng)暴雨等因素都可能對地表可燃物負(fù)荷量造成影響，這些不足均致使研究結(jié)果存在一定局限性，今后的研究會(huì)結(jié)合這些不足進(jìn)一步改進(jìn)。

5 結(jié)論

通過研究武夷山國家公園馬尾松林不同演替階段地表可燃物負(fù)荷量及其與環(huán)境因子的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)不同演替階段地表可燃物的負(fù)荷量不同，隨著馬尾松林的演替，地表活可燃物負(fù)荷量呈遞減趨勢，地表死可燃物和地表總可燃物負(fù)荷量則呈遞增趨勢；演替初期形成的馬尾松幼齡林與演替后期形成的成熟林差異最為明顯，到了演替后期活地表可燃物下降了47.21%，死地表可燃物增加了113%；活可燃物負(fù)荷量所占的比例總體比死可燃物負(fù)荷量少，總可燃物的負(fù)荷量主要由1 h時(shí)滯的細(xì)小可燃物構(gòu)成；RDA排序方法認(rèn)為地表可燃物負(fù)荷量與海拔、坡位等地形因子、平均枝下高、平均胸徑、郁閉度等林分因子和空氣溫度等氣象因子關(guān)系密切，其中，地表死可燃物和地表總可燃物與海拔、平均枝下高、平均胸徑呈正相關(guān)，與坡位、郁閉度和空氣溫度呈負(fù)相關(guān)，地表活可燃物則相反；線性回歸分析認(rèn)為影響不同類型地表可燃物的環(huán)境因子各不相同，其中平均胸徑對灌木負(fù)荷量影響最大，坡位對草本、1 h時(shí)滯負(fù)荷量影響最大，平均枝下高對10 h時(shí)滯和總可燃物負(fù)荷量影響最大。這一研究結(jié)果可掌握武夷山國家公園地表可燃物負(fù)荷量的基本規(guī)律，為減少武夷山國家公園森林可燃物，降低森林火險(xiǎn)強(qiáng)度提供指導(dǎo)意義。