木荷生物防火林带与针叶林易燃物数量比较研究

翁永发，柴 雄，戴慈荣，张乃华，余启国，杜国坚，陈友吾，宋其岩

（1. 浙江省衢州市林业技术推广站，浙江 衢州 324002；2. 浙江省开化县林场，浙江 开化 324300；3. 浙江省淳安县林业局，浙江 淳安 311700；4. 浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023）

木荷生物防火林带与针叶林易燃物数量比较研究

翁永发1，柴 雄2，戴慈荣2，张乃华3，余启国3，杜国坚4，陈友吾4，宋其岩4

（1. 浙江省衢州市林业技术推广站，浙江 衢州 324002；2. 浙江省开化县林场，浙江 开化 324300；3. 浙江省淳安县林业局，浙江 淳安 311700；4. 浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023）

摘要：对开化县木荷生物防火林带和杉木、马尾松针叶林的生长情况、林下植被、易燃物数量、表层土壤含水率等进行了调查测定。结果表明：1 h和10 h时滞易燃物干重木荷林带内地表分别为462.3、656.8 g/m2，杉木林地为874.6、1 282.8 g/m2，马尾松林分别为1 137.2、1 107.1 g/m2，木荷林内易燃物仅为针叶林的一半左右，木荷林带比针叶林具更强的抗地表火的能力；16年生木荷林地表1 h时滞易燃物干重，比11年生木荷林小，表明16年生木荷林带的防火性能较11年生时有所增强；此外，从山脚、中坡、山脊不同坡位的木荷林带比较来看，立地条件较好的山脚木荷林分生长旺盛，易燃物相对较少，防火性能高于山脊木荷林分，因此，应重视和加强低林龄及山脊部木荷生物防火林带的抚育管理，促进其生长旺盛，增强其对林火的抵抗能力。

关键词：木荷；生物防火；易燃物；森林防火；针叶林

木荷（Schima superba）为山茶科木荷属常绿乔木，在我国南方大部分省份均有分布，对土壤适应性强，耐干旱、耐瘠薄，有较强的萌芽能力。其树冠浓密，叶厚革质，含水量多，含易燃脂少，具有较强的阻火性，是我国南方重要的防火树种[1～3]。马尾松（Pinus massoniana）、杉木（Cunninghamia lanceolata）林是南方各省主要林分之一，但其防火性能较差，极易引发森林火灾[4]。在火灾多发的针叶林周边营造生物防火林带，可降低森林自身的燃烧性，提高森林阻火、隔火、断火能力，对于减少森林火灾损失具有重要的意义[5～6]。林中大等人测试了木荷、杉木、马尾松的抗火因子，认为木荷叶片具有抗火性、耐火性、难燃性，木荷林带对林冠火有较强的阻隔作用，林下枯枝落叶少，且不容易燃烧，可有效阻隔地表火的蔓延[7]。徐高福等人对千岛湖木荷防火林带群落结构研究表明，随着木荷防火林带林分年龄的增加，林下易燃的蕨类逐渐减少，低矮耐荫的草本和灌木树种增多[8]。林内地表易燃物的种类、数量、分布直接影响森林火灾的发生和蔓延[2]。目前，关于木荷防火、抗火性能等的研究较多，而对木荷林带内地表易燃物的种类、数量、分布及其与针叶林差异的研究则鲜见报道。本文对木荷生物防火林带与马尾松、杉木人工林内地表易燃物种类、数量，以及不同林龄和分布位置的木荷林带内易燃物进行了调查研究，旨在为不同环境条件下生物防火林带的造林、抚育及林内易燃物管理等提供科学依据。

1 研究地自然概况

研究地位于浙江西部的开化县，地处118° 01′～118° 37′ E，28° 54′～29° 30′ N，属中亚热带湿润季风气候，据当地近20 a的气象资料表明，年平均气温16.3℃，极端最高气温41.3℃，极端最低气温－11.2℃，≥10℃年积温5 125.4℃；无霜期250 d；年均降水量1 762.1 mm，蒸发量1 366.2 mm，相对湿度81%；年日照时数1 785 h，年辐射总量4 266 kJ/cm2。样地设在开化县林场，海拔130～340 m，坡度15～22°，山地红壤，土层厚度和肥力中等。

2 研究方法

2.1 生长量调查

调查样地设在开化县林场生长较好的木荷生物防火林带，并设杉木、马尾松林为对照样地。每个林地设置1个400 m2的临时样方，在样方内调查乔木的种类、胸径、树高、枝下高、冠幅、茂盛度，林分郁闭度等，并记录样地的海拔、坡度和坡向等。共调查样地数量13个，其中木荷林带8个、杉木林3个、马尾松林2个。

2.2 植被调查

在每个样方内按对角线取4个4 m×4 m小样方，调查灌木的种类、株数、高度、盖度、茂盛度。在4 m× 4 m的样方内选取4个1 m×1 m的小样方，调查草本和藤本的种类、多度（盖度）、平均高度等。

2.3 易燃物测定

在样地对角线上机械设置5块50 cm×50 cm小样方，分别称取小样方内1 h时滞易燃物（凋落物层：直径小于0.5 cm的小枝、树叶、枯草）和10 h时滞易燃物（半分解层：直径为0.6～2.5 cm的小枝条）的重量。同时取样带回实验室测定林内地表易燃物的绝干含水率。

3 结果分析

3.1 木荷林带与针叶林地表易燃物

木荷防火林带与杉木、马尾松林生长情况见表1。

从表1可看出，木荷林带相对杉木、马尾松林年龄较小，但造林密度较大，林分郁闭度也较高，林下植被较少，枝下高较低；杉木林密度较大，自然整枝现象明显，枝下高较高，林下植被稀少；马尾松林密度较小，林分郁闭度较低，林下植被较多，由于以前采用打枝等经营措施，其枝下高较大。

表1 木荷防火林带与杉木、马尾松林生长情况Table 1 Growth ofS. superba,C. lanceolataandP. massonianastands

从表2可看出，1号样地木荷林带内枯枝落叶较少，1 h时滞易燃物干重为490.4g/m2，含水率为28.7%；10 h时滞易燃物干重为467.0 g/m2，含水率为35.6%。而杉木林内枯枝落叶明显较多，1 h时滞易燃物干重达874.6 g/m2，含水率为29.7%；10 h滞易燃物干重为1 282.8 g/m2，含水率为41.5%。木荷林带内易燃物的干重总和为957.4 g/m2，著显少于杉木林的易燃物干重总和2 157.4 g/m2，其中1 h时滞易燃物重量约少43.9%，10 h时滞易燃物重量约少63.6%。由此可见，杉木林内地表易燃物数量较大，相对容易引起地表火，同时由于10 h时滞易燃物重量也较大，也容易引起地下火。因此，木荷生物防火林带比杉木具更强的抗地表火的能力。

从表2可以看出，2号样地木荷生物防火林带林分内枯枝落叶也较少，马尾松人工林林分内枯枝落叶层较厚。可见，马尾松林内地表易燃物数量较大，相对容易引起地表火，木荷林带地表易燃物数量相对较小，比马尾松林具更强的抗地表火的能力。

表2 木荷防火林带与杉木、马尾松林地表易燃物数量Table 2 Fuel quantity underS. superba,C. lanceolataandP. massonianastands

调查发现杉木林中地表易燃物数量较多的原因是枯落物较多，且不易分解，而林下植被数量及种类均较少，主要种类有木莓（Rubus swinhoei）、檵木（Loropetalum chinense）、鳞毛蕨（Dryopterts kaibuaensis）、狗脊（Woodwardia japonica）等。马尾松林中地表易燃物数量较多的主要原因是林分密度相对较小，林下植被较多，主要种类为檵木、枫香（Liquidambar formosana）、芒萁（Dicranopteris linearis）、鳞毛蕨、狗脊等。

3.2 不同林龄木荷林地表易燃物

对11年生、16年生的木荷生物防火林带进行调查（表3）。由表3可知，16年生木荷林的平均树高8.3 m，胸径11.4 cm，枝下高2.1 m；11年生木荷林的平均树高7.4 m，胸径8.6 cm，枝下高1.6 m。16年生木荷林平均树高、胸径及枝下高均明显大于11年生木荷林。

表3 不同林龄木荷林地表易燃物数量Table 3 Fuel quantity under different agedS. superbastands

表3可得，16年生木荷林地表1 h时滞易燃物干重为396.0 g/m2，10 h时滞易燃物干重为631.3 g/m2；11年生木荷林地表1 h时滞易燃物干重为506.3 g/m2，10 h时滞易燃物干重为331.2 g/m2。16年生木荷林易燃物的干重总和为1 027.3 g/m2，11年生的木荷林易燃物的干重总和为837.5 g/m2，16年生木荷林易燃物的干重总量大于11年生木荷林。但16年生1 h时滞易燃物数量干重396.0 g/m2，比11年生易燃物数量干重506.3 g/m2较小，抗地表火的能力相对较强；10 h时滞易燃物数量干重631.3 g/m2却比11年生的331.2 g/m2显著增大，说明一旦发生森林火灾，16年生木荷生物防火林带发生地下火的可能性较大，火灾较难扑灭。通过比较分析，16年生木荷生物防火林带生物量大，其地表易燃物数量也较大，但防火性能却较11年生有所增强。在具体抚育管理过程中，应定期修剪下部枯枝，同时可结合抚育措施，清除林内的枯枝落叶，增强防火林带的阻火、隔火性能。

3.3 不同坡位木荷林地表易燃物

对不同坡位的木荷生物防火林带进行调查，不同坡位的木荷生物防火林生长量有一定差异（表4）。从表4可看出，分布于山脚的木荷林生长较好，年均树高生长量0.58 m，年均胸径生长量0.692 cm；其次为中坡的木荷林，年均树高生长量0.56 m，年均胸径生长量0.669 cm；山脊的木荷林生长较差，年均树高生长量0.53 m，年均胸径生长量0.617 cm。

从易燃物数量来看，分布于山脚的木荷林带地表1 h时滞易燃物数量最小，其次为中坡，山脊最大；地表10 h时滞易燃物数量，则山脊最小，山脚、中坡基本相同。但三者的易燃物的干重总和差异不明显。因此，位于山脚的木荷林带由于其枯落物数量相对较少，枝下高较大，而且含水率相对较高，防火性能相对较好，其次为中坡，防火性能较弱的为山脊木荷林带。由于处于山脊，风力较大，森林火灾发生蔓延的关键位置，今后应重点加强山脊位置的木荷生物防火林带的抚育经营管理，增强其对林火的抵强能力。

表4 不同坡位木荷林地表易燃物数量Table 4 Fuel quantity underS. superbastands at different slope positions

表5 木荷生物防火林、杉木、马尾松人工林的土壤含水量Table 5 Moisture content in the soil underS. superba,C. lanceolataandP. massonianastands

3.4 土壤水分含量分析

土壤含水量对植株的生长是一个具有决定性作用的生态因子，同时土壤的含水量又对枯落物的分解起着重要的作用，进而也影响着防火林的防火效果。目前，一般认为在生物防火树种中喜湿润的树种含水量大比耐干旱的树种难燃；耐荫树种比喜光树种难燃；喜肥沃树种比耐瘠薄树种难燃。

表6 不同分布位置木荷生物防火林的土壤含水量Table 6 Moisture content in the soil under S. superba stands atdifferent distribution positions

对不同林分土壤的含水量进行测定（表5）。由表5表明，杉木人工林及马尾松人工林0～5 cm及>5～10 cm土壤含水量均大于木荷生物防火林带，这可能与针叶树种对水分吸收相对较少，且地下枯枝落叶物量大，有效减少了地表土壤水分的蒸发量有关。

此外，表6对不同分布位置的木荷生物防火林带的土壤含水量进行了对比，结果表明其林分内土壤含水量也有较大的差异。分布于山脚的林分内土壤含水量较大，分布于山脊的林分内土壤含水量较小。在生物防火林的营造过程中应该重视和加强对分布于山脊的木荷生物防火林带加强抚育和管理，通过人工措施增强其对林火的抵抗能力。

4 结论与讨论

（1）通过对开化县现有木荷生物防火林与针叶林防火特性的调查，结果表明，针叶林地表易燃物数量较大，在气候干燥的季节森林火灾发生危险等级较高，而针叶林周边的木荷生物防火林带地表易燃物数量相对较少，含水率较大，比马尾松、杉木等针叶林具有更强的抗地表火的能力，能够一定程度上起到控制、阻隔森林火灾的发生和蔓延，提高森林自身抗御火灾能力。木荷生物防火林枝下高也较杉木林低，提高了林分的抗火能力，在营林上应注意下部枯枝的修剪，增加生物防火林带的防火性能。

（2）木荷树冠高大，叶片厚革质且浓密，成林树叶水分含量高达62.0%，对阻挡树冠火具有特别重要的意义[9]。通过对不同林龄及不同分布位置的木荷生物防火林带的防火特性分析，结果表明16年生木荷林地表1 h时滞易燃物干重比11年生木荷林小，这表明16年生木荷林带的防火性能较11年生时有所增强；分布于山脚、中坡的木荷林带地表1 h时滞易燃物数量相对较少，防火性能相对较强，而位于山脊木荷林带防火性能相对较弱。因此，应重视和加强低林龄及山脊部木荷生物防火林带的抚育管理，通过人工措施，如修剪下部枯枝，结合抚育清除林内枯落物，减少林内的易燃物数量等，增强其对林火的抵抗能力。

参考文献：

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中图分类号：S762.3

文献标识码：A

文章编号：1001-3776（2010）04-0062-04

收稿日期：2010-04-06；修回日期：2010-05-05

基金项目：浙江省重大科技专项“生物防火林带树种选择与良种选育及中试”（2006C12003-3）

作者简介：翁永发（1965－），男，浙江龙游人，高级工程师，从事林业技术推广。

Comparison on Fuel Quantity under Schima superba and Conifer Stands

WENG Yong-fa1，CHAI Xiong2，DAI Ci-rong2，ZHANG Nai-hua3，YU Qi-guo3，
DU Guo-jian4，CHEN You-wu4，SONG Qi-yan4
（1. Quzhou Forestry Extension Station of Zhejiang, Quzhou 324002, China; 2. Kaihua Forest Center of Zhejiang, Kaihua 324300, China; 3. Chun’an Forestry Bureau of Zhejiang, Chun’an 311700, China; 4. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China）

Abstract:Investigations were conducted on growth, understory vegetation, fuel quantity and surface moisture content under fire belt stand ofSchima superbaand conifer stands such asCunninghamia lanceolataandPinus massoniana. The result demonstrated that mean dried weight of surface fuels in fire belt forest with 1 hour and 10 hours retardance had 462.3g/m2and 656.8g/m2, while that in conifer stands had 1 005.9 g/m2and 1 195.0 g/m2, indicating better surface fire-resistance of fire belt forest. Dried weight of surface fuel in 16-yearS. superbaforest with 1 hour and 10 hours retardance was smaller that that in 11-year forest, demonstrating stronger fire-resistance with age. The result also showed that it had more fuels with 1 hour retardance in fire belt distributed at ridge. Countermeasures were offered for fire belt forest such as strengthening tending of young stand and that distributed at ridge.

Key words:Schima superba; biological fire belt; fuels; forest fire prevention; conifer forest