基于地表枯落物的植物群落抗火性评价——以上海市环城绿带为例

摘要

【目的】火灾是城市人居环境的主要灾害之一，严重威胁居民的生命财产安全及城市的生态效益。本文构建了基于地表枯落物的植物群落抗火性综合评价体系，旨在为城市绿地系统的火灾防控与管理、生态安全保障以及绿地健康维护提供新的思路与解决方案。【方法】本研究以上海市环城绿带典型乔木群落和地表枯落物为研究对象，通过实地调研获取质量特征与空间分布数据，其中单位面积质量平均值、变异系数、偏度和峰度4个指标来描述地表枯落物的质量特征；选择变程和分维数，通过Kriging插值法分析其空间分布。并且使用量热仪得到热值、燃烧时间、温度变化和不完全燃烧指数等实测数据，用以表征群落的燃烧特性。基于上述3个方面共10个指标，采用CRITIC权重法构建地表枯落物的群落抗火性综合评价体系，并对群落抗火性进行排序和分析。【结果】（1）不同群落的地表枯落物单位面积质量差异显著，范围为46.92～604.48 g/m²；桂花B群落的离散程度最高，变异系数、偏度和峰度均最大。（2）地表枯落物的空间分布呈现3类抗火性排序：破碎化分布（第1类）>局部集中式分布（第2类）>大面积集中式分布（第3类）。（3）池杉群落和落羽杉群落的地表枯落物热值较高、不完全燃烧指数较低、燃烧时间长、温度变化中等，抗火性较差；相同条件下，朴树群落的地表枯落物较难引燃；总体而言，针叶树群落抗火能力弱于阔叶树群落。（4）基于综合评价体系，21个群落的抗火性排序从强到弱为朴树B群落、桂花B群落、（梧桐+女贞）群落、无患子B群落、（栾树+女贞）群落、无患子A群落、香樟群落、（枫香+枫杨）群落、（杜英+鹅掌楸）群落、朴树A群落、银杏群落、（银杏+香樟+女贞）群落、（蚊母树+杨树）群落、栾树群落、（女贞+无患子）群落、榉树群落、池杉群落、三角槭群落、桂花A群落、女贞群落、落羽杉群落。【结论】地表枯落物数量越少、分布破碎化程度越高、燃烧性越弱的群落，其综合抗火能力越强。

关键词

植物群落 / 抗火性 / 地表枯落物 / 空间分布 / 植物燃烧特性

基金资助

国家自然科学基金项目（32071824）; 2024年同济大学研究生教材建设项目（2024JC07）; 同济大学中央高校基本科研业务费专项（22120240668）