刘凤磊 冯汉郎 吴君
长春师范大学地理科学学院 130031
摘要：社会经济的进步与发展离不开对资源的开发与利用，其中森林资源是生态系统的重要组成部分，也是支撑我国经济持续发展的重要基础资源。森林资源具有改善生态环境，促进社会经济可持续发展的重要战略意义，经济发展的背后，造成了森林资源不同程度的破坏，国家相关林业部门大力开展森林资源现状的调查与研究工作，运用先进的技术手段，加强对森林资源的动态监测，在林业经济发展过程中，森林火灾对森林资源的产量和质量带来了严重的影响，造成了生态环境的破坏，采取有效的措施和先进的监测技术进行森林火干扰通碳量动态监测，有助于技术部门加强技术研究和防护措施的制定。本文基于3S技术的森林火干扰通碳量的动态监测内容进行分析，仅供参考。
关键词：“3S技术”;孙林火;干扰碳通量;动态监测;分析
引言：森林火灾是重要的森林干扰因素之一，可以在短时间内造成森林碳库的重大损失，降低了森林生态系统的固碳功能[1-2]，森林火灾的发生原因具有多样性，受到气候与温度升高因素的影响，导致林火的干扰强度与干扰频率增加，这种现象会加剧森林碳储量的损失，并改变碳源的结构，需要深入了解人类活动与自然干扰对碳储量的影响，不断完善和建立相关的林火管理制度体系。在实际的研究工作中，大部分样点研究都在很短的时间尺度上开展[3-4]，无法体现干扰的随机性特点，采用空间替代调查的方式无法优化和解决这种问题。文章结合大兴安岭林业现状，探索监测森林碳储量的动态变化与量化影响，发现反复的林火导致森林碳储量降低，长期的林火对森林碳储量的影响要大于短期的影响[5]，所以林火干扰强度决定了森林碳储量的影响幅度。
1火干扰的含义与影响介绍
火干扰的含义是指火烧影响下，生态系统的结构与演替功能受到了破坏和影响，在森林生态系统与全球碳循环领域，火干扰因素不容忽视。可以导致火干扰后森林“碳源”向“碳汇”的转变，近些年来，气候变暖，森林火干扰频率和强度都有所增加，火干扰会烧毁大面积的森林和植被，并潜在着演替的发生几率，对现有的森林景观格局造成了严重的破坏，不论是火干扰引起的碳排放还是火干扰后植被恢复的固碳过程，都会对生态系统造成一定的影响。发生火干扰燃烧释放的碳造成了碳储量的损失，另外，植被的恢复期需要经历漫长的过程，在植被恢复过程中，造成的碳循环的累计影响要大于火燃烧时的碳排放影响，另外，发生火干扰会对土壤中的微生物和土壤物质结构产生一定的影响，造成地表径流现象，火干扰造成的碳储量影响是不可预估的，需要对火干扰后的植被演替过程碳通量的变化进行量化处理，并对火干扰后的植被由“碳源”向“碳汇”转变的时间进行掌握。
2火干扰的影响因素与研究方法
文章以我国寒温带森林区域多发性火干扰为出发点，对大兴安岭的林区进行研究，通过具体的调查发现，大兴安岭林区普遍遭受过火干扰的影响，在多源、多时与多空间分辨率的遥感技术下，进行地面的监测与遥感的反演，并将技术进行融合，对植被演替过程中的通量变化情况进行量化处理。
一般情况下，发生火干扰会造成大面积的影响区域具有一定的随机性，对于植被的演替研究需要很长的时间，采用野外调查采样与定位技术可以获取实际的地面数据，但是会受到一定的因素限制，随着遥感技术的进步与发展，为大尺度与长时间的研究工作提供了技术支持，大空间和大范围的森林火干扰植被演替的时间对森林碳储量的影响分析需要借助遥感技术，通过实地观测并与模型模拟技术进行结合，对它们之间的交互作用的模拟，“3S”技术的森林火干扰监测系统主要具有两个模块的功能，首先是实现了对植被的恢复过程的监测，其次是对植被恢复过程中的碳通量变化情况的监测。
3基于3s技术的森林火干扰碳通量动态监测内容分析
3.1火干扰后植被恢复评价指标
应用多源性遥感技术，对植被恢复评价指标进行量化处理，其中包括植被覆盖指数、植被增强指数、植被归一化指数等等，对相关的指标进行对比和分析，掌握不同阶段的植被演替阶段的敏感度，在不同的火干扰强度下，了解不同的指标变化情况以及变化趋势，并进一步分析指标与生态学之间的作用关系，对季节的变化对植被的特征以及火烧地植被演替进程的影响进行分析。同时结合地表的湿度指数以及地表温度数据对火干扰后的植被演替进程中水热环境的变化情况进行了解，并对区域的特征进行掌握。
3.2寒温带林区植被演替过程中碳通量数值的确定
对生物气候限制参数与生理参数进行研究，目的是了解不同参数对碳通量的贡献情况，在大兴安岭区域，属于寒温带林区，选取此地的植被恢复中碳通量的估算参数较为适宜，首先需要将RS-CFLUX模型进行初始化，在多源遥感技术背景下，对RS-CFLUX模型进行参数化设置，并对其适用性进行分析和讨论，了解和掌握气候变化与植被恢复耦合条件下模型的敏感度情况，通过对比与分析地面观测与遥感参数反演情况，对不同阶段的植被演替碳通量进行模拟。修整相关的参数与数值范围，并构建寒温带森林植被恢复碳通量的预估修正模型，最终实现定量化反演。
3.3构建森林火干扰后植被演替过程碳通量监测系统
对火干扰与森林系统交互关系进行量化处理，可以实现森林生态火干扰现状的评价与诊断，方便相关技术人员关于火干扰未来发展的判断和预测，结合具体监测目标与要求，构建森林火干扰后植被演替过程碳通量监测系统，并对当前火干扰的发生规律进行掌握，在此基础上，提出科学合理的森林生态生态系统碳通量的动态监测方法，可以从火干扰后植被恢复过程的监测入手，进一步掌握碳通量的变化情况，并进行准确的变化预测，基于“3S”遥感技术对植被恢复过程参数进行分析与计算，评价其碳通量的变化值，借助遥感技术的时空展示功能实现可视化数据展示。
4关于火干扰的研究与发展
森林火的预警监测范围与程度存在差异，所以技术设施和采用的技术手段也不相同，将“3S”技术为主要手段，即卫星遥感技术、卫星通讯技术、卫星导航技术。利用多源与多时的卫星数据实现全面的林区监测与覆盖，以无人机与有人机相结合的防火手段为主，将新的卫星导航技术融入到森林防火的工作中，比如北斗卫星系统，实现天地空一体化林区火预警监测。
大力推行新的空间信息获取技术，比如物联网技术、凝视技术与无线传感器技术等等，将高分航空与陆海规划进行有效的融合，加强林火预警机制的研究，利用加测平台实现高效与及时的林火动态监测，发挥先进信息技术的巨大优势。
在地面处理系统的构建过程中，对现有的森林应用系统进行优化和调整，补充和扩展系统的应用性能，加速监测设备的建设与完善，有利于对现有设备与技术的创新和发展，形成新旧技术的优势互补。
森林火灾预警监测技术是一项复杂系统性工程，涉及的领域众多，技术难度很高，所以需要社会不同的部门加强联系与合作，促进监测技术的完善和发展，有效的解决技术应用中存在的问题，明确我国森林火灾预警监测技术的未来发展趋势，不断的进行技术优化和创新，构建完善的天、空、地一体化监测体系。
结论:通过以上关于3s技术的森林火干扰碳通量动态监测分析与研究，我们了解到，
运用3S技术，对森林火干扰通碳量的动态监测具有一定的必然性和现实意义，需要相关部门不断的进行技术创新，优化技术使用流程，对火干扰植物恢复过程中通碳量的变化情况进行掌握，有助于相关部门制定科学合理的防治计划和应急措施，对保护森林资源，优化森林结构具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]昝建春. 3S技术在森林资源动态监测小班更新中的应用[D].云南大学,2015.
[2]余坤勇. 基于3S技术闽江流域生态公益林森林资源动态监测[D].福建农林大学,2006.
[3]袁占良,李强,牛军庆. 3S技术在森林资源动态监测中的应用研究[J]. 森林工程,2008(05):29-31.
[4]侯长谋,张倩媚,彭少麟,任海. 3S技术在广东省森林资源动态监测中的应用[J]. 中南林业调查规划,2002(02):44-45.
[5]肖化顺. 森林资源监测中林业3S技术的应用现状与展望[J]. 林业资源管理,2004(02):53-58.
基金项目：长春师范大学大学生创新创业训练项目：基于“3S”技术的森林火干扰碳通量监测系统（项目编号： 202010205075）