森林火灾发生要素及预防技术措施

分析森林火灾的发生原因、影响森林火灾发生蔓延的因素、森林可燃物的分布特点及燃烧特性等,并根据实际情况,提出森林火灾预防主要技术措施：从阻隔火源与可燃物的接触入手,强化林火阻隔体系建设,加强野外火源管理,从而达到预防森林火灾的目的。     

浅析影响森林火灾发生发展的因素及防控措施

分析影响森林火灾发生发展的因素和森林可燃物的特点及燃烧特性,根据森林火灾的实际情况,森林火灾防控主要应从阻隔火源与可燃物的接触入手,强化林火阻隔体系建设,加强野外火源管理,从而达到森林火灾防控的目的。     

森林燃烧环网的研究

本文在森林燃烧环研究的基础上,将林火行为的两大主要特征(着火蔓延和燃烧强度)分为不同的等级,即着火蔓延序列分为A:难燃、蔓延缓慢;B:可燃、蔓延中等;C:易燃、蔓延快三级,把燃烧强度序列分为Ⅰ:轻度燃烧;Ⅱ:中度燃烧;Ⅲ高度燃烧;Ⅳ:强度燃烧四级,然后以着火蔓延序列为纵向,以燃烧强度序列为横向,构成森林燃烧环网,以此来研究各燃烧环之间的相互关系,分布规律及变型,影响森林燃烧的主要因子是可燃物类型、地形、立地条件、可燃物数量和火灾种类,研究它们在环网上的分布和作用,可为林火管理和估测各燃烧环的火行为特征提供依据。     

大兴安岭主要可燃物燃烧含碳气体的释放量

采用外业调查和室内控制环境实验相结合的方法,对黑龙江省大兴安岭地区22种(9种乔木、7种灌木和6种草本)可燃物类型燃烧过程中释放的含碳气体(CO2、CO、CxHy)进行了测定,并计算了不同气体的排放因子。结果表明:乔木燃烧释放的含碳气体最多,其次是灌木、草本。乔木释放的CO2排放因子最大,灌木次之,草本最小。     

浅析森林燃烧性与森林特性的关系

<正>森林可燃物直接影响森林火灾的发生与否,没有可燃物就不可能发生森林火灾,可燃物的性质直接影响林火的蔓延。森林火灾发生的可能性首先取决于森林可燃物的燃烧性能,因此,应进一步分析森林燃烧性与森林特性的关系。1森林燃烧性森林燃烧性指森林被引燃后,燃烧的难易程度、着火部位表现出的燃烧状态、燃烧速度等。森林燃烧性可作为判断森林发生火灾难易程度的指标。一般来说,森林燃烧性可定性划分为3个易燃性等级,即易     

内蒙古大兴安岭主要火环境因子对地表死可燃物含水率的影响

森林地表死可燃物对森林火灾具有重要影响,研究地表死可燃物含水率对林火管理具有重要意义。以内蒙古大兴安岭不同地区不同林型地表死可燃物含水率为研究对象,利用2004年秋季防火期至2017年春季防火期大兴安岭林区(根河市、鄂伦春旗、牙克石市、阿尔山市)林分下地表死可燃物含水率数据,运用SPSS软件分析主要火环境因子对地表死可燃物含水率的影响。结果表明:(1)林中气温、林中相对湿度、枯枝落叶层质量、枯枝落叶层温度以及林内灌木盖度是影响地表死可燃物含水率变化的重要因子。(2)各地区春季与秋季、春季与全年地表死可燃物含水率预测的平均绝对误差和平均相对误差差异均不显著(P>0.05),而秋季与全年的平均绝对误差和平均相对误差均极显著(P<0.01),说明秋季防火期预测模型精度优于春季防火期预测模型精度。地表死可燃物含水率预测,需要根据不同防火期的特点建立不同的预测模型,并相对应地引入更具有显著性影响的火环境因子,为林火预测预报提供更精准的参考。     

基于火模拟的森林火灾风险定量评估

  目的  森林火灾风险评估是利用定量或定性的方法综合考虑一个区域的火发生可能性及对环境造成的潜在影响，识别区域内的高火灾风险区是开展科学林火管理的基础。本研究基于森林燃烧概率、潜在火行为和暴露性综合评估一个区域的森林火灾风险，为林火管理部门开展林火管理和可燃物处理提供指导。  方法  利用燃烧概率模型（Burn-P3）在景观尺度上模拟亚热带林业实验中心所属林区的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据火对周围城镇和水源的潜在环境和安全问题计算火灾暴露性。综合这些指标利用层次分析方法定量评估森林火灾风险，分析火灾风险的空间特征和不同类型植被的燃烧性差异。  结果  火模拟结果表明:研究区的平均燃烧概率为0.040 1，燃烧概率高和很高的区域分别占研究区的5.3%和2.3%。火烧以地表火和间歇性树冠火为主，平均火强度及蔓延速度分别为2 043.6 kW/m2和2.5 m/min。火行为指数高和很高的区域分别占17.3%和6.2%。针阔混交林的燃烧概率和潜在火行为指数最高，阔叶林的燃烧概率及潜在火行为指数最低，但其暴露性指数最高。火灾风险综合评估结果表明，风险高和很高的区域分别占19.7%和6.5%，针阔混交林的火灾风险指数高于其他植被类型。  结论  研究区内大部分区域的燃烧概率较低，但潜在火行为指数较高。城镇和水源附近森林的火灾风险等级高，是林火管理的重点区域。部分针叶林和针阔混交林存在发生稳进树冠火的可能，可以通过可燃物处理措施来减少可燃物梯及地表易燃可燃物，降低火灾风险。      

马尾松人工林可燃物负荷量和烧损量的动态预测

森林可燃物是森林燃烧的物质基础,是林火行为预报的基本依据之一.基于森林燃烧和蔓延规律,选取地表层、树冠层为建模单元:利用林分因子和火环境因子,通过多元回归分析方法,建立了低山丘陵区马尾松人工林幼龄林及中龄林可燃物类型的可燃物负荷量和可燃物烧损量模型.     

马尾松人工林可燃物负荷量和燃损量的动态预测

森林可燃物是森林燃烧的物质基础,是林火行为预报的基本依据之一。基于森林燃烧和蔓延规律,选取地表层、树冠层为建模单元;利用林分因子和火环境因子,通过多元回归分析方法,建立了低山丘陵区马尾松人工林幼龄林及中龄林可燃物类型的可燃物负荷量和可燃物烧损量模型。     

红松人工林地表针叶可燃物燃烧PM2.5排放影响因子

目的为研究森林火灾对大气环境中PM_2.5的贡献量, 分析不同火环境下地表可燃物排放PM_2.5的变化特征, 以期为森林火灾排放颗粒物污染提供依据。方法本实验以帽儿山地区红松人工林地表针叶可燃物为研究对象, 铺设不同可燃物载量和可燃物含水率组合方式的可燃物床层, 基于燃烧风洞实验室进行点烧实验192次, 并利用崂应2050型智能空气/TSP综合采样器定量测量不同风速条件下可燃物燃烧释放烟气中细颗粒污染物(PM_2.5)浓度。结果在可燃物载量、可燃物含水率和风速的共同作用下, PM_2.5质量浓度值有很大的变化区间, 最小值为166.7μg/m3, 最大值为7516μg/m3。各因子对PM_2.5质量浓度的影响差异较明显, 从大到小的顺序为:可燃物载量＞风速＞可燃物含水率。通过多因素方差分析表明, 可燃物含水率与PM_2.5质量浓度没有明显的相关性(P＞0.05), 可燃物载量和风速与PM_2.5质量浓度相关关系显著(P＜0.05), 且可燃物载量与风速存在显著的交互作用(P＜0.05)。以双因素模型拟合PM_2.5质量浓度预测模型, 可燃物载量和风速共同解释77%的PM_2.5质量浓度变差。结论红松针叶燃烧对大气颗粒物污染有明显的贡献作用。PM_2.5质量浓度对可燃物含水率、可燃物载量和风速的响应程度存在明显差异, 与可燃物载量和风速呈显著正相关, 与可燃物含水率关系不明显。本研究以可燃物载量和风速为预报因子构建的PM_2.5质量浓度预测模型具有较高的精准度, 可以为估算森林火灾排放PM_2.5质量浓度提供理论基础。      

北京门头沟区主要林分类型地表火行为模拟研究

  目的  地表火是最常见的林火类型，直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环。反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度。根据实际林分和立地条件进行火行为模拟，可以揭示林火发生条件，并有效判断树冠火发生的可能性，为林火的预防和扑救决策工作提供科学依据。  方法  选取北京市门头沟典型林分（刺槐林、油松林、侧柏林）为调查对象，每个林分设置5块样地，共计15块样地。通过野外调查获取可燃物载量（灌木可燃物、草本可燃物、1时滞可燃物、10时滞可燃物、100时滞可燃物）、林分因子（第一活枝下高、第一死枝下高、树高、胸径、郁闭度）和立地因子（海拔、坡度、坡向、坡位）数据，使用BehavePlus6软件，基于气象参数和可燃物参数，模拟不同燃烧条件下不同林分类型的火行为指标，分别为地表火蔓延速度、单位面积发热量、火线强度和火焰长度；使用R语言进行主成分分析，根据贡献率探讨林分因子、立地因子和可燃物因子对火行为的潜在影响。  结果  侧柏林、刺槐林和油松林的可燃物总载量分别为15.35、17.59、15.28 t/hm2，其中易燃可燃物载量（即上层枯叶、易燃草本、1 时滞可燃物）分别是4.55、4.41、6.18 t/hm2，分别占林分总可燃物载量的29.6%、25.1%、40.4%。防火期内门头沟区的平均风速为2.2 m/s（7.9 km/h），地表火蔓延速度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林，速度分别达11.5、11.1、8.0 m/min。单位面积发热量油松林 > 侧柏林 > 刺槐林，分别为23 091、21 155、18 413 kJ/m2；火强度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林，分别为4 426、3 882、2 468 kW/m；油松林火焰高度变化范围分别是0.89 ~ 3.40 m、1.34 ~ 2.91 m、1.78 ~ 3.88 m，同等条件下火焰高度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林；8级大风天气下（风速17.9 m/s，64.4 km/h），地表火行为的模拟结果会略有改变，侧柏林的火蔓延速度更快、火强度更高，油松林、刺槐林次之。根据主成分分析的因子贡献度，分别得出影响3种林分火行为的主成分，侧柏林、刺槐林与油松林的第1与第2主成分分别为可燃物构成（可燃物载量及影响其分布的地形因素）与林分因子、可燃物构成与可燃物含水率、林分因子与可燃物含水率。  结论  （1）易燃可燃物载量是影响林分火行为的关键因子。（2）可燃物含水率对火行为指标的数值起决定作用，可燃物含水率的临界值影响林火发生类型。可燃物湿润时无论风速大小，林地难以起火；可燃物干燥时处于易燃状态，大风天气时容易发生蔓延快、强度高的地表火。（3）可燃物连续性是决定地表火发展成为树冠火的关键因素，火焰高度大于第一活/死枝下高，极有可能从地表火发展成为树冠火，扑救难度极大。建议需定期修枝割灌，清理林下可燃物，降低火险。      

河北张家口坝上地区退化林修复碳排放估算

基于河北张家口坝上地区退化林修复各机械设备的燃料品种、基本燃料消耗量,肥料种类、肥料施用量等活动水平数据,以及相应的排放因子等参数,采用IPCC法（一种以详细技术为基础的部门方法）,分别估算了油锯伐木、油锯造材、汽车运材、机械整地、汽车运苗、汽车运肥、洒水车运水和复合肥等各排放源的碳排放量,然后相加得出碳排放总量。再由碳排放总量除以修复面积,得出单位面积碳排放量。结果表明,河北张家口坝上地区退化林修复项目CO₂排放总量为182 315.1 t,单位面积CO₂排放量为2.2 t/hm²。研究成果有助于森林经营活动的碳汇计量与监测,以及省级乃至国家级温室气体清单的编制。通过研究,建议各地在退化林修复过程中应充分利用自然,选择自然恢复为主的修复方式开展修复。在辅以补植等人工措施时,还要采取科学设计栽植密度、选择更为节水的灌溉方式等措施,以减少对化石燃料的消耗,降低碳排放量,促进节能减排工作。     

我国不同林区典型乔木树种枝叶燃烧碳排放特性

[目的]对我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性的研究,可为了解含碳气体和颗粒物对大气环境和全球碳循环的影响提供科学依据.[方法]本研究运用自主设计的生物质燃烧系统,模拟东北林区、南方林区和西南林区共19种典型乔木树种枝、叶燃烧,分析不同树种、不同树种类型及不同林区的含碳气体(CO2、CO和CxHy)、颗粒物...     

基于Rothermel模型的北京鹫峰国家森林公园潜在火行为

Rothermel模型以燃烧物理学为理论基础,基于能量守恒定律,属于物理机理模型。基于Rothermel模型,利用BehavePlus 5.0 5软件,采用自定义可燃物参数模型,通过输入不同的可燃物模型参数,包括不同时滞的地表枯枝负荷量、可燃物床层厚度、含水率、热值、风速、坡度等,研究计算了不同可燃物湿度条件下北京鹫峰国家森林公园潜在地表火行为状况,即蔓延速率、单位面积发热量、火线强度和火焰高度等。结果表明:4种林型火行为指标均随可燃物湿度、坡度增大而降低,油松Pinus tabuliformis林极易发生高强度地表火,侧柏Platycladus orientalis林易发生中强度地表火,华北落叶松Larix principis-rupprechtii因本身难燃,仅可能发生低强度地表火,栓皮栎Quercus variabilis林因地表凋落物累积较多,且林分通风条件好,在低湿度、干旱条件下易发生中等强度地表火,对林分结构造成破坏。因此,在护林防火工作中,我们要以油松、侧柏林防火为主,及时清理林下有效可燃物,减少可燃物累积,防止林火的发生与蔓延,最大程度减少森林资源损失。图5表3参19     

福建三明2000—2011年森林火灾PM2.5排放量的估算

目的福建三明地区属于森林火灾多发地区, 森林火险等级较高, 森林火灾在燃烧过程中释放大量可吸入颗粒物(PM_2.5), 不仅对大气环境造成污染, 还会对人类的身体健康造成不良影响, 因此, 研究福建三明地区森林火灾PM_2.5排放量具有重要意义。方法本文基于福建省三明市2000—2011年森林火灾数据, 采用蓄积量-生物量模型计算林火过程消耗生物量, 其中, 森林损失蓄积量和过火面积数据由当地防火部门提供。运用排放因子法计算得出PM_2.5排放量, 各林型PM_2.5排放因子由历年文献统计得出。针对福建三明地区4种主要林型:马尾松林、杉木林、阔叶混交林和针阔混交林对森林火灾中PM_2.5排放量分别进行估算, 为该地区森林火灾污染物排放研究提供依据。结果结果表明, 福建三明地区2000—2011年间森林火灾PM_2.5估算总排放量为458.789~2958.339t。其中杉木林燃烧PM_2.5排放量估算为217.117~1072.489t, 阔叶混交林, 马尾松林, 针阔混交林PM_2.5估算排放量分别为94.123~903.154t、93.379~478.634t、54.169~504.063t。结论综合分析, 按不同森林火灾等级分析, 由于重大火灾和较大火灾发生次数较多, PM_2.5排放主要集中在重大火灾和较大火灾; 按不同森林类型分析, PM_2.5排放主要集中在杉木林和阔叶混交林两种林型, 杉木林和阔叶混交林由于其地上生物量相对丰富, 且易发生森林火灾, 是今后重点抚育管理对象, 相关部门应在防火期到来之前做好修枝抚育间伐工作。      

山东半岛昆嵛山地区主要森林类型可燃物垂直分布及影响因子

为探讨林火种类、火行为等对不同森林类型可燃物负荷量空间分布的响应,围绕山东半岛昆嵛山地区主要森林类型的地表可燃物和冠层可燃物负荷量、3个地形因子（坡度、坡位与海拔）、3个林分因子（平均树高、平均胸径与郁闭度）,比较不同林分不同空间层次上的可燃物负荷量等级分布特征和林火行为趋势,分析不同层次可燃物的负荷量与环境因子之间的相关性。结果表明,不同林分之间可燃物垂直分布呈显著性差异,各林分地表火形成树冠火的概率存在差异,表现为赤松-刺衫林>赤松纯林>赤松-华山松林>赤松-火炬松林>华山松纯林>火炬松纯林>赤松-麻栎林>麻栎纯林;枯落物层负荷量与郁闭度、胸径呈显著正相关,与海拔呈显著负相关;草本层和灌木层负荷量均分别与坡位、郁闭度呈显著或极显著负相关性,草本层负荷量还与树高、胸径有显著负相关关系。     

北京地区8种树种枯死可燃物含水率预测模型及变化规律

目的森林可燃物含水率对林火的发生蔓延，尤其是对森林火灾火行为影响重大，可燃物含水率预测模型在预报火灾和预测林火行为方面作用显著。方法对北京地区8种常见森林树种防火期内可燃物含水率连续测定，分析不同树种不同种类可燃物含水率与当期和前期气象因子间的关系。选择影响程度较大的当期和前期气象因子为自变量建立可燃物含水率的预测模型，并在此基础上定量分析可燃物含水率的日变化和整个防火期内的变化规律。结果不同树种可燃物含水率存在显著差异，8个树种平均可燃物含水率由大到小依次为:栓皮栎 > 槲栎 > 榆树 > 刺槐 > 五角枫 > 侧柏 > 油松 > 落叶松。不同种类可燃物含水率存在显著差异，可燃物含水率总体上表现为阔叶树大于针叶树，枯叶和枯枝1 hr大于枯枝10 hr和100 hr。枯叶和枯枝1 hr主要受当期气象因子影响，而枯枝10 hr和100 hr主要受前期气象因子影响。所建立的32个线性预测模型各检验指标显示模型拟合效果好。可燃物含水率日变化表现为夜间高白天低，夜间稳定白天变幅大，06:00—08:00达到最大值，而后急剧下降，12:00—14:00左右达到全天最低值。防火期内，可燃物含水率呈现出先上升后下降趋势，11月可燃物含水率较低，但在缓慢增加，12月至次年1月含水率较高，而3月初至4月底可燃物含水率保持很低状态。结论不同种类不同类型可燃物含水率预测模型精度较高，可为防火工作提供理论支撑，可以实践运用。北京地区3月份和日内中午时间干燥多风，温度较高，可燃物含水率达到很低的状态，森林火险等级较高，应加强管理。      

全国多环芳烃年排放量估算

根据排放因子和相关排放活动的统计资料,估算了USEPA优先污染物清单中16种PAHs的全国年排放量。结果表明,1999年16种PAHs排放总量约为9799t,其中7种致癌性PAHs排放总量约2000t。主要排放源为家庭燃煤和炼焦,两者分别占总排放量的66.6%和30.6%。在75%置信区间上,估算结果的不确定性大致为正负一个数量级。PAHs排放谱中荧蒽、蒽、芘以及高环化合物比例显著高于北美大湖地区。     

基于泰森多边形的广州市林火空间分布规律研究

将泰森多边形特点引入林火空间分布规律研究,依据泰森多边形面积越大,林火发生次数越少,则林火发生概率越低,通过克里格插值生成广州市林火易发性分布图,在对道路距离、海拔和坡度等关键影响因素进行空间异质性分析的基础上,采用地理加权回归模型进行局部参数估计,并定量分析各影响因素回归系数在空间上的作用,以直观地反映林火各影响因素空间分布。结果表明,林火易发性变异函数揭示林火的发生主要由地理自然因素和人为随机因素共同作用;林火各影响因素空间异质性特征明显,局部存在较强的聚集格局;GWR模型分析结果明显优于OLS模型,各变量回归系数在空间上作用不均匀,存在显著的空间差异;广州市东北部林火易发性明显高于其他地区,海拔因素呈从北到南正负效应相反的分布,坡度因素呈块状分布,道路因素呈带状、块状空间分布。林业管理部门根据林火发生的规律和特点,可在林火防控工作上更具针对性,最大程度地减少林火损失。