【摘 要】
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森林地下火主要发生在近地表层的细小可燃物、腐殖质层或泥炭层,又称腐殖质火、泥炭火。森林地下火发生和发展机理非常复杂,且不同于地表火和树冠火一样易于观察,具有极强的隐蔽性和方向易改变等特点。大兴安岭地区是我国森林地下火的频发区域之一,呼中国家级保护区的可燃物、火源以及气候等条件更为地下火的发生创造了有利条件。本文以呼中国家级保护区主要可燃物类型为研究对象,通过大量室内模拟点烧实验,量化该保护区地下火
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31971669）； 国家重点研发计划项目（2018YFE0207800）；
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森林地下火主要发生在近地表层的细小可燃物、腐殖质层或泥炭层,又称腐殖质火、泥炭火。森林地下火发生和发展机理非常复杂,且不同于地表火和树冠火一样易于观察,具有极强的隐蔽性和方向易改变等特点。大兴安岭地区是我国森林地下火的频发区域之一,呼中国家级保护区的可燃物、火源以及气候等条件更为地下火的发生创造了有利条件。本文以呼中国家级保护区主要可燃物类型为研究对象,通过大量室内模拟点烧实验,量化该保护区地下火行为特征、烟气和颗粒物释放浓度,掌握影响因素。取得的主要研究结果如下:（1）呼中国家级保护区主要可燃物类型除白桦兴安落叶松混交林外,其他可燃物类型的地下火在腐殖质含水率0-30%时都可以稳定持续燃烧,其中以杜香-兴安落叶松林和偃松-兴安落叶松林的燃烧温度较高;白桦兴安落叶松混交林在撤掉火源后地下火只能持续一段时间便熄灭,说明腐殖质含水率30%时为该可燃物类型地下火燃烧的临界值。（2）不同可燃物类型的地下火燃烧上层温度上升较快但温度较低,且上层腐殖质燃烧后有坍塌的现象;下层的腐殖质燃烧温度较高且温度下降缓慢;主要可燃物类型的地下火燃烧蔓延速率较快,其中以杜香-兴安落叶松林的蔓延速率最快,可达25.45cm/h;基于非线性混合效应模型建立的地下火燃烧温度预测模型拟合程度较好、预测精度较高。（3）不同可燃物类型、含水率、深度对地下火燃烧水分蒸发和温度上升过程温度和时间的影响都存在显著差异（P＜0.05）;其中以杜香-兴安落叶松林和偃松-兴安落叶松林的燃烧温度高、燃烧时间短,尤其是杜香-兴安落叶松林;白桦兴安落叶松混交林的地下火燃烧温度较低,燃烧时间也长。（4）主要可燃物类型地下火燃烧释放的烟气和颗粒物主要包括:CO、CO2、NOX、PM2.5、PM10,释放的浓度都随燃烧时间呈先升高后降低的趋势;其中CO、CO2、PM2.5、PM10在燃烧初期就达到最高浓度,之后下降,而NOX则在燃烧中后期达到最高浓度;不同可燃物类型和含水率对烟气和颗粒物释放浓度的影响存在显著差异（P＜0.05）,其中以杜香-兴安落叶松林和偃松-兴安落叶松林腐殖质含水率20%时释放的浓度较高。
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