基于凋落物分解速率的森林凋落叶载量动态预测

蔡志勇; 孙龙; 胡海清; 赵南; 孙家宝

北京林业大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (05) : 123 -130.

蔡志勇, 孙龙, 胡海清, 赵南, 孙家宝

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摘要

【目的】森林凋落叶作为森林易燃物的关键组成部分，直接影响森林火灾发生与蔓延风险。本文以大兴安岭白桦林为研究对象，从森林凋落叶产生与分解角度构建数学模型，预测未来森林凋落叶载量动态，为森林防火科学研究提供理论基础。【方法】基于Olson单指数分解方程，将地表现存凋落叶视为历年凋落叶分解残留量的累积，构建凋落叶分解方程组。采用数列求和、换元法、逐步搜索法等数学方法化简方程，求解凋落叶分解速率系数和分解周转期。在此基础上建立凋落叶载量预测模型，并通过野外样地调查获取实测数据验证模型精度。【结果】成功构建基于凋落物分解速率的凋落叶载量预测模型，模型验证显示：未来2年凋落叶载量预测值与实测载量相对误差范围为0.05～0.26（平均误差0.14），表明模型具有较好的预测准确性。【结论】模型预测揭示了大兴安岭林区凋落叶载量随时间变化呈现周期性消长规律，分解速率快的林分变化周期短，凋落叶载量维持较稳定状态；分解速率慢的林分变化周期长，凋落叶载量保持较长时间持续变化。本研究建立的模型可有效预测凋落叶载量动态变化，对量化森林可燃物负荷、评估区域火险等级具有重要应用价值。