沈陽生態所在北方森林可燃物模型參數敏感性分析上取得進展

  林火作為中國北方森林的最重要干擾之一,對該地區森林生態系統的物種組成、年齡結構和生態系統過程起著舉足輕重的作用。我國過去的半個多世紀的滅火政策,導致可燃物大量累積,使得高烈度林火發生概率的增加,這將嚴重威脅中國北方森林生態系統的結構與功能。森林可燃物是人類唯一能控制的林火影響因子。在火險不斷增加的今天,開展可燃物及其管理研究對降低中國北方森林的林火損失具有重要的現實意義。現有研究受到參數測定的局限性、自然環境的變化以及數據難以獲取等因素限制,使得目前可燃物模型參數具有較大的不確定性,有可能導致未來林火行為預測存在也很大的不確定性。為準確量化氣候變化背景下林火干擾對中國北方森林生態系統的影響,有必要對現有林火模型參數進行參數不確定性分析,以提高林火預測精度。 

  中國科學院沈陽應用生態研究所景觀過程組研究團隊利用FARSITE模型模擬不同的可燃物模型參數組合下的林火行為,運用Morris篩選法、一階分析法和蒙特卡洛法對可燃物模型參數進行敏感性分析,為林火預測模型提供可靠參數(1)。敏感性分析結果表明,對于不同火行為參數,可燃物模型敏感參數不同;1-hour時滯載量、1-hour時滯表面積體積比、可燃物厚度、死可燃物熱值、活可燃物熱值和活灌木表面積體積比都是高敏感參數(1)。其中1-hour時滯載量和可燃物厚度這兩個敏感參數,由于其巨大的空間變異性,在今后測定和研究中應予以重點進行劃分和確定。 

  本研究結果以Analysis of the uncertainty of fuel model parameters in wildland fire modelling of a boreal forest in north-east China為題發表在International Journal of Wildland Fire期刊上。蔡龍炎博士為第一作者,梁宇副研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金的資助。 

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圖1. 可燃物模型參數敏感性分析框架圖 

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