森林计划烧除的PM2.5排放时空过程模拟及其对空气质量的影响*

曹国军 李嘉昕 赵凤君 舒立福 叶江霞

(1.西南林业大学 昆明 650224； 2.中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林草局森林保护学重点开放性实验室 北京 100091)

在野火失去控制成为灾害造成重大生态与经济损失得到关注的同时(Stevens-Rumannetal.， 2019； Abatzoglouetal.， 2019； Forkeletal.， 2019)，人们也逐渐认识到野火是重要的生态过程，有调节生物体性状、种群大小、群落组成结构及生态系统功能的作用(McLauchlanetal.， 2020)。国际上常采用计划烧除(prescribed burning)来管理野外土地，即在一定可控范围下人为使用弱度火，有计划地对林下可燃物进行烧除，以减少可燃物载量、降低森林火灾和病虫害发生的可能，促进火依赖的动植物的繁育与更新等，它是森林经营的重要措施。长期以来计划烧除在北美被认为是管理非商业性可燃物及植被的最为经济有效的手段，被广泛应用于国家森林和国家公园土地管理中(Stambaughetal.， 2017； Liuetal.， 2009)，我国于20世纪80年代开始在林地管理中实施计划烧除(王兰新等， 2015)。现有研究表明计划烧除可有效减少林下可燃物载量，从而降低野火发生风险，但计划烧除过程中因地表生物质燃烧会产生大量有害物质，包括一氧化碳、多环芳烃、二氧化硫、氮氧化物、醛酮类化合物和烟尘颗粒物(PM)等(柯华兵等， 2020)，经过大气传输与沉降，会极大地影响近地表空气质量，特别是PM2.5(空气动力直径≤2.5μm的颗粒物)(Huetal.， 2008)。高质量浓度的PM2.5不仅降低能见度，影响出行安全，甚至严重威胁人类健康(胡婧等， 2007)，这一问题已经引起环保部门及社会关注(闫想想等， 2020)。……