枯木对落石运动模拟的影响

2023-03-29

在几项逐渐纳入危害评估和森林管理的研究中,对森林中直立树木对落石的保护作用进行了调查和描述。相比之下,由于迄今为止缺少足够的建模工具,枯木的影响在很大程度上被忽视了。在这里,我们介绍了一种自动枯木发生器(ADG),以评估新鲜的木质风暴碎片对林分保护能力的影响以及事件发生十年后的影响。枯木情景的创建允许通过落石模拟直接量化缓解潜力。除了详细介绍ADG功能外,我们还比较了生成的枯木原木模式、由此产生的有效枯木高度以及瑞士格拉鲁斯Klöntal湖两个自然风区内的崎岖度。对于这一原型案例研究,模拟了a)风暴前、b)风暴后和c)风暴后10年的落石动力学,以及d)与完全清除扔下的木材的情景进行比较,从而产生无森林的情景。我们以前所未有的细节展示了落石模拟中枯木的集成,结合了真实的枯木配置以及DBH和腐烂真菌依赖的最大枯木破坏能量。我们的研究结果证实了枯木的缓解效果,显著降低了400公斤岩石的跳跃高度和速度。我们的建模结果表明,即使在十年后,与直立的树木相比,枯木对落石的保护作用仍然更强。ADG可以在扰动后为森林和枯木管理的决策做出贡献。这项研究还强调需要进行更多的研究,以便准确预测木质碎片的长期影响。

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与清除情景的轮廓(橙色绘制线)相比,具有最高缓解效果的枯木情景(彩虹色覆盖区域)的模拟落石动能:A)风抛面积W1和B)风抛区域W2,两者都有到达概率评估线,用黄色绘制。C) 模拟轨迹的选定子集的特写,与连根拔起、堆积的枯木原木和根板进行三维交互。

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