北京西山可燃物特点及潜在火行为

以北京西山魏家村林场为研究区域,通过样地调查和森林清查数据将可燃物划分为针叶林、阔叶林、混交林和疏林地。根据样地调查和树木生物量模型计算不同类型和不同层次的可燃物载量、厚度和高度。根据2000—2006年当地气象数据,确定历史平均最大风速的平均值和主风向,在此背景下对风场进行模拟,进而对地表火和树冠火进行模拟计算,计算出不同类型火发生时火蔓延速度、火强度和火焰高度的分布图。地表火的蔓延速度为0.01～0.22m.s-1,树冠火的蔓延速度为0.12～2.25m.s-1;地表火的火线强度为144～6595kW.m-1,树冠火的火线强度为3214～189002kW.m-1;地表火的火焰高度为0.37～2.50m,树冠火的火焰高度为1.75～13.4m。通过对可燃物和火行为指标的计算,可以为防火林带规划和防火林管理提供依据,也可为可燃物管理、扑火安全防范等提供借鉴。     

计算地表火强度的方法

在研究自然条件下植物的燃烧、林火的扑灭和营林用火等项工作中经常需要估算和预测火线的燃烧强度。众所周知,地表火燃烧强度的估算是按火焰高度和蔓延速度。最近又引用了《火线强度》的概念,它是用在某地点上在单位时间内单位火线长度上产生的热量来估算。也有人认为:在单位面积上单位时间内发出的热量来决定燃烧强度。还有“热辐射强度”或“发热强度”的说法。火线强度和发热强度的计     

基于Rothermel的南亚热带马尾松人工林潜在火行为研究

马尾松Pinus massoniana是我国南方大面积的主要造林树种,耐贫瘠,生长迅速,但抗火能力弱,发生火灾后极易造成重大损失。本研究基于广义Rothermel模型,对不同林龄马尾松人工林在不同风速下点燃概率和火类型进行了评估,模拟了火线强度,地表火、树冠火蔓延速度、火焰高度,树冠火的发生率和转化率等参数;并与室内点烧试验观测结果进行了比较。结果表明:广义Rothermel模型对于林火蔓延速度的拟合对最好,对于火线强度的模拟值偏高,而对于火焰高度的模拟值随林龄增大逐渐降低;20 a马尾松林地表火的蔓延速度和火线强度均最高,且发生树冠火的概率也最大;10 a和20 a马尾松林树冠火转化率较高,50 a马尾松林的各项火行为参数均较低。可燃物床含水量对于地表火行为影响较大,而冠基高和林下灌木生长情况对于树冠火的发生起决定性作用,尤其在干旱季节,需要周期性地清除林下灌木和地表可燃物,减少可燃物床载量,另外,在对不同林龄马尾松人工林进行林火管理时,可针对不同林分的火行为参数有区别地采取不同的经营措施。     

野外火火头前方气体速度场的数值分析研究(英文)

该研究建立了一个火焰和火焰环境的模型 ,在此基础上利用PHEONICS软件模拟了 3个火灾的实例 .模拟的结果与实验研究总体说来比较符合 .模拟揭示了 :(1)火线前方的风速场可以划分为3个区域 .在火焰前方与地面交接处总是有一个漩涡存在 ;(2 )如果火线火强度已知 ,3个区域的形状和尺度主要由坡度和环境风速决定 ;(3)在火头前方存在逆风区 .当坡度为 0时 ,环境风速对于逆风区的风速的大小影响不大 .但是在下坡时 ,逆风明显增强     

火烧后花旗松死亡预测模型

近年来美国西部林内计划火烧与日俱增。这些火烧可以减少可燃物的积累,消除隐患,为森林更新创造条件;火烧可使密林稀疏,调整森林的年令结构和树种组成。在美国西部对火烧后林木死亡率的研究主要集中在西黄松(Pinus ponderosa)和花旗松(Pseudotsuga menziesii)。以前的研究都认为树冠的损伤对树木的死亡影响最大,因此,所选择的指标主要有冠焦(体积)百分率、冠焦长度百分率和平均烧焦高度。但是,在计划火烧中,火线强度和冠焦高度常常能在选定的点火技术和天气条件下得到控制,这时根与干的烧伤对树木的死亡影响较大。     

森林潜在火行为预测预报

潜在火行为是指林区的某一地段,在一天内如果发生林火可能表现的性状。要测算的指标是:地表可燃物单位面积上的负荷量W_0、燃烧速率V_0、火的初始蔓延速度R、火强度I、火焰长度cm,有效可燃物重量W及火烈度S。单点火险预报站每天将上述指标预测出来,通知防火指挥部,防火指挥部根据预报采取有效措施。如控制火源、重点巡逻、增加瞭望时间,安排计划火烧、火烧防火线、     

计划火烧对区域森林燃烧性的影响

[目的]利用燃烧概率模型模拟计划火烧前后两种情景下的森林燃烧概率,在景观尺度上定量评估计划火烧在林火预防中的作用。[方法]利用SPOT6卫星数据提取大兴安岭部分区域在2016年火险期前进行计划火烧处理的可燃物状况,基于研究区附近地面气象观测数据利用R软件计算2016年火险期每日的火险指数,通过BURN-P3模型分别模拟计划火烧前后的森林燃烧性,评估计划火烧对森林燃烧概率和火行为的影响。[结果]2016年火险期前该区域进行计划火烧的面积为44 931 hm²,占区域总面积的20.8%。计划火烧后,研究区平均燃烧概率从0.016 4降到0.012 4,落叶针叶林、常绿针叶林、针阔混交林、草地和落叶阔叶林平均燃烧概率分别降低4.2%、3.5%、5.9%、2.3%和0.6%。计划火烧前研究区的平均火烧强度和平均蔓延速度分别为548.9 kW·m^-2和2.2 m·min^-1,通过计划火烧处理,火烧强度和蔓延速度分别降低17.9%和24.3%。落叶针叶林和针阔混交林是发生树冠火的主要类型,火强度高、火蔓延速度快。计划火烧处理后研究区...     

可燃物处理对大兴安岭地区主要林型火行为的影响

【目的】模拟研究不同强度的可燃物处理对大兴安岭地区典型森林的火行为影响,为开展可燃物管理提供科学依据。【方法】在2019年火险期,分别对大兴安岭地区兴安落叶松林、白桦林、兴安落叶松白桦混交林等天然林和兴安落叶松与樟子松人工林进行可燃物调查和清理。每种林型分别设置3块样地(20 m×20 m),每块样地再分别设置4块小样地(10 m×10 m)。对每块样地进行林分结构调查,然后对4块小样地分别进行可燃物处理,包括割除枯死灌木和草本、清理枯枝和地表凋落物等。按可燃物处理程度分为未处理、低、中和高强度处理4个等级。低强度处理后林内无易燃及枯死灌草、地表无大型可燃物(10 h),可燃物梯最小高度为3 m,中强度处理后倒木、灌木及小乔木全部清除,高强度处理后地表存留可燃物不会支持火的持续燃烧和蔓延。调查可燃物处理后的可燃物空间分布。利用可燃物特征分类系统(FCCS)分别模拟各林分在火险期内一般天气情景和干旱情景下的火行为。一般天气情景下,模型输出的指数包括地表火蔓延速度、火焰高度和火强度指标;干旱情景下,模型输出指数为潜在地表火(火强度、火焰高度和蔓延速度)及潜在树冠火行为(树冠火发生指数、蔓延指数和蔓延速度指数)。【结果】模拟结果显示,低强度可燃物处理后,兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度分别降低51.6%和42.8%,火焰高度分别降低33.6%和39.4%,平均火强度分别降低22.8%和34%;而兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林的火行为变化不明显。中强度可燃物处理后,兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林和樟子松人工林的地表火蔓延速度分别降低29.4%、37.1%、79.1%、83.3%和19.7%,火焰高度分别降低33.3%、29.8%、67.2%、69.7%和38.1%。高强度可燃物处理后,兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林、兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林平均蔓延速度分别降低95.3%、97.6%、85.7%、88.9%和77.6%,平均火焰高度分别降低93.1%、93.9%、92.6%、87.6%和87.3%。干旱情景下,5种林型地表火行为指标随着可燃物处理强度的增大而明显降低(P0.01),白桦林无树冠火发生,其他4种林型树冠火发生可能性及蔓延速度随可燃物处理强度的增大而明显降低(P0.01)。【结论】在一般天气情景和干旱情景下,中强度可燃物处理后,兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林和樟子松人工林的地表火蔓延速度均低于1 m·min~(-1),火焰高度低于1 m,兴安落叶松人工林的地表火蔓延速度和火焰高度分别低于人工0.1 m·min~(-1)和0.1m;各林型地表火焰高度低,蔓延速度慢,易于直接扑灭;兴安落叶松白桦混交林和樟子松人工的树冠火发生降幅超过20%,兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度减少40%以上,树冠火发生可能降低30%。而高强度可燃物处理后,会影响森林结构及其功能,因此,针对当前主要林型进行中强度的可燃物清理,清理地表未分解的枯落物和易燃灌木草本以及树冠下空间易燃可燃物,就可以有效降低地表火蔓延速度和避免树冠火发生。     

风力灭火机火场应用技术

目前,手持枪式风力灭火机是扑救森林、草原火灾效果最佳的灭火工具。笔者根据森警部队多年的火场实践,总结出以下几条正确使用灭火机,提高灭火效率的技术。 1、单机应用技术火焰高度在50厘米以下、可燃物水平分布均匀、火势发展稳定的火线可使用一台灭火机。火场上,灭火机手要侧身15°左右,位于火烧迹地外侧,距火线火焰1米左右。灭火机出风口与火舌底部角度为40～45°。     

油松辽东栎凋落叶可燃物载量对火行为的影响

林地可燃物火行为的研究是林火管理、林火预报、火灾扑救的理论基础,森林可燃物类型及特性对可燃物的火行为具有非常重要的影响。通过室内点烧试验,分析油松辽东栎凋落叶可燃物载量对火行为的影响。结果表明:载量对蔓延速度有显著影响,载量越大,蔓延速度越快;可燃物载量对蔓延速度、火线强度、火面强度、火焰高度都有显著影响,均呈正相关,对火线强度、火面强度、火焰高度有极显著影响。降低地表可燃物载量能够有效降低发生地表火的潜在危险性。     

秦岭森林潜在火行为数量分类及划分指标研究

根据秦岭林区 4 5块标准地和 2 2 5个样方的冠层易燃物最大密度 (D)、地表可燃物载量 (W )及地表可燃物绝对含水率 ( μ) 3个实测值的 1 35个数据 ,运用Dissimilarityanalysis计算认为 ,调查的 4 5块标准地明显地可聚为 6类。据类间差异性将秦岭森林潜在树冠火行为分为强度树冠火、弱度树冠火和无树冠火 3种类型 ,划分依据为冠层易燃物最大密度 ,区分指标分别为 0 1 1kg/m3 和 0 37kg/m3;地表火强度划分应用μ和W 双因素判断法 ,并将其划分为强度地表火、中度地表火和弱度地表火 3种类型 ,其区分指标分别为地表可燃物载量 1 4 0kg/m2 和地表可燃物绝对含水率 4 0 %。据此 ,秦岭林区潜在火行为共划分为 9种类型 ,分别为强度树冠火强度地表火类型 (D >0 37kg/m3,W≥ 1 4 0kg/m2 ,μ<4 0 % )、强度树冠火中度地表火类型 (D >0 37kg/m3,W≥ 1 4 0kg/m2 ,μ≥ 4 0 %或W <1 .4 0kg/m2 ,μ<4 0 % )、强度树冠火弱度地表火类型 (D >0 37kg/m3,W <1 4 0kg/m2 ,μ≥ 4 0 % )、弱度树冠火 ( 0 1 1kg/m3≤D≤ 0 37kg/m3)强度地表火类型、弱度树冠火中度地表火类型、弱度树冠火弱度地表火类型、无树冠火 (D <0 1 1kg/m3)强度地表火类型、无树冠火中度地表火类型和无树冠火弱度地表火类型     

湖南如何实施以水扑灭森林火灾

在森林火灾诸多灭火方式中，以水扑救是目前最有效的一种。因为它适用广，可以对地下火、树冠火以及地表火实现直接扑灭，可以与点火器结合，以水枪喷水增加阻火能力控制火烧方向，也可在高火险天气下设置防火隔离带；它效率高，扑火进度快，复燃可能性小，还可向宿营地、火线供水，为灭火队员提供生活用水及常规扑打用水，有效缩短扑火队员往返取水的距离；它安全性好，不必直接靠近火线作业，减少了灭火队员被烧伤的危险。     

大兴安岭不同植被火后NDVI恢复过程

【目的】利用卫星遥感技术研究火后植被恢复过程及影响因子,分析不同火烧强度、不同植被类型的火后归一化植被指数(NDVI)变化特征,研究大兴安岭东南部火后不同植被恢复过程,为在长时间尺度上进行北方林火后植被恢复过程研究与监测提供参考。【方法】基于火烧前后一系列的MODIS数据,利用NDVI和地面调查数据,以2006年大兴安岭松岭特大森林火灾为例,研究不同植被类型在不同强度火烧后的植被恢复过程。根据火烧前后NDVI变化提取过火区;结合地面调查,利用监督分类方法划分火烧强度等级;根据火烧强度分级图和土地覆盖类型图,建立属性数据库,生成火烧强度等级-植被类型图。以2003—2005年同期NDVI最大值为对照,在时间序列上分析植被类型和火烧强度对火后NDVI恢复的影响。根据邻近未过火区的NDVI变化,分析气象因子对NDVI的影响。【结果】轻度、中度和重度火烧区所占比例分别为29%,40%和31%。主要植被类型常绿针叶林、针阔混交林和灌丛的重度火烧部分分别占50%,52%和60%。重度火烧区域所占比例随着坡度增大而升高。在火后NDVI的变化过程中,各森林类型变化趋势相近,灌丛、草地和沼泽的变化趋势相近。【结论】火后NDVI总体呈上升趋势,并呈现明显的年际波动。除草地外其余植被类型在重度火烧后的NDVI值均明显低于中、轻度火烧,但中、轻度火烧的不同植被类型之间差异不明显。森林重度火烧区NDVI在火后第2年达到最低,轻度火烧区火后6年NDVI基本恢复到火前水平。针阔混交林火后盖度的恢复速度较其他森林类型快。火烧强度对森林群落垂直结构的影响显著,森林火烧后灌木层盖度高于未火烧区,且火烧强度越高,这种现象越显著。双因素方差分析显示植被类型和火烧强度对火烧迹地NDVI恢复特征的影响显著,且火烧强度对火后植被恢复的影响更关键,但二者交互影响不显著。未过火区NDVI平均值为0.801 2,波动范围为-3.3%~3.4%,过火区d NDVI的变化约25%是由气象因子引起的,其他主要源于植被变化。d NDVI指标可以很好地反映火烧前后植被指数变化,有较好的时序性和空间可获取性,对火烧迹地恢复过程有指示作用。     

关于机降灭火适量用兵的探讨

机降灭火与地面灭火,有诸多的共性。但也有自己的特点。其一,速度快,为打早打小提供了可能性;其二,可以把扑火人员直接投放到火场边缘,避免地面输送的各种盲目性。为计划用兵创造了条件;其三,价钱昂贵,它严忌滥用其力。因此适量用兵是机降灭火必须探讨的课题。怎样才能做到较为准确地适量用兵呢?其一是,正确估算火线长度;其二是,研究兵员定时定量的战斗力。扑火不是扑打火场,而是扑打火线。火线长短,直接关系到用兵多少。火线长,则需多用兵。机降灭火。对于一般火场来说采取“严密包围”的战术。从一点或多点分进合击。不论有火没火,各点之间的人员都要“扣头”,以防任何地段跑火。所以,机降灭火要算出火场边的长度。     

大兴安岭火烧迹地土壤有机质含量的Meta分析

为了深入分析火烧强度和火烧年份对大兴安岭森林土壤有机质的影响。本研究基于Meta分析方法,定量评估火干扰对森林土壤有机质的影响,并通过亚组分析进一步探讨土壤有机质含量在不同火烧年限,不同火烧强度影响下的变化情况。结果表明:轻度火烧、中度火烧、重度火烧有机质含量的效应值均低于未火烧样地,分别为-0.0408、-0.0333、-0.0333。亚组分析的结果显示:(1)在火烧年限低于2年(包括2年)时,土壤有机质含量的效应值,轻度火烧和中度火烧高于未火烧样地,重度火烧低于未火烧样地。(2)在火后3～5年之间,土壤有机质含量的效应值轻度,重度火烧低于未火烧样地,中度火烧高于未火烧样地。(3)在火后6～10年之间,三种火烧强度的火烧样地土壤有机质含量的效应值均比未火烧样地低。(4)在火后11～30年之间,轻度和中度火烧后,土壤有机质含量的效应值高于未火烧样地,重度火烧土壤有机质含量的效应值低于未火烧样地。大兴安岭地区的森林土壤经过火烧后表现出增加土壤有机质含量的潜力。     

关于推广营林用火技术的调查报告

营林用火,即森林经营中有目的、有计划的用火,它包括旨在预防森林火灾的各类地段用火。为减少可燃物的累积,降低森林火险的计划火烧当然也包括在营林用火的内容之中。从广义的角度看,营林用火属资源管理中的科学用火。但在野外无人为控制的高、中、低强度的火烧不属营林用火。这一技术不仅是森林防火工作中的一项根本性措施,而且将给营林、农牧业、多种经营等行业带来变革     

云南松林内可燃物与计划烧除火行为的相关分析

为了研究森林可燃物对林火的发生及发生后林火行为的影响程度,采用小样地调查方法对四川省西康磨盘林区的云南松(Pinus yunnanensisFranch)林内的可燃物及火行为进行调查,对标准地中的火蔓延速度、火强度、火焰高度进行相关性分析;对不同火强度下烧失率进行统计。试验结果表明:定期进行计划火烧,能减少可燃物积累,降低森林可燃性,具有良好的防火功能;在进行有计划的烧除林内枯枝落叶时,必须有效地控制火强度。     

生物防火林带技术的科学基础和发展前景

生物防火林带技术是将特定常绿阔叶树种呈带状密植到易燃的植物群落中,用以预防和阻隔地表火及树冠火蔓延。研究表明,生物防火林带的防隔火功能不只是来自于植物叶片间可燃性的差异,更多源于常绿阔叶树的树冠结构以及相对密植构成的独特林分。通过抑制带内地表可燃物的生长,实现对地表火的阻隔;在遭受树冠火袭击时,以其树冠较弱的可燃性和分层特性消减火势(强度),降低火蔓延过程中热量输运的效率,使火蔓延自动终止。与传统的防火隔离带(生土带)相比,该项技术在阻挡火焰辐射、飞火以及保持水土和生态维护等方面拥有绝对优势。由于缺乏对其抵抗树冠火规模的量化认识,也没有建立起量化的技术性能指标以及细化的实施规范,生物防火林带技术仍处于经验型阶段。对该项技术的进一步发展与完善,不仅可以确保其在森林防火分隔实践中的应用效果,还可以在森林和城镇结合部等火灾多发地域发挥更大的作用。     

华山松纯林地表可燃物的潜在燃烧火行为研究

在实验室内模拟近似无风状态下华山松纯林地表可燃物的燃烧火行为,掌握潜在火行为相关特征,为安全扑救、避免人员伤亡提供参考依据。在昆明周边的云南森林自然中心华山松纯林内设置样地,通过外业调查、采样,在实验室燃烧床内模拟火行为,包括引燃时间、熄灭时间、辐射热、火焰高度、蔓延速率等,并计算火强度。华山松纯林地表可燃物的潜在火行为:点烧的可燃物含水率为5.71%～18.79%,接近野外的8.99%～14.96%,都很干燥、极易引燃;上坡火和下坡火的引燃时间很短,仅为1～2 s,遇到火源就被引燃,产生明亮火焰;下坡火的最大平均火焰高度达56.4 cm,明显高于上坡火的26.8 cm,前者的平均火焰温度最高为530℃,后者不到450℃;上坡火和下坡火的平均热辐射((4.1±0.9)～(7.2±1.0) kW/m~2和(4.2±0.7)～(6.9±1.0) kW/m~2)、蔓延速率(0.14～0.35 m/min和0.12～0.26 m/min)、烧损率(23.81%～51.40%和22.79%～58.33%)以及火强度(102.4～293.7 kW/m和116.0～322.9 kW/m),差距不明显。华山松纯林地表可燃物潜在燃烧火行为是低强度火,小坡度燃烧特征明显:燃烧相对稳定、平缓、火蔓延慢,火焰高度和火强度较小。但在野外,、地表可燃物里有部分半分解、分解的树桩和大枝条,一旦着火,即使地表明火扑灭,在适宜条件下,也能死灰复燃,危险性高。     

遥感技术在火监测中的应用研究综述

火是地球表面频繁发生的异变现象,也是森林、灌丛、草地等生态系统中植被演替的主要动力。植被火烧释放出来的大量气溶胶颗粒物以及各种痕量气体,会引发大气环境和全球碳循环过程的深刻改变。遥感卫星能够监测和记录全球地表信息,尤其适用于地表异变现象特别强烈的火灾事件。遥感技术在野火识别和监测中的应用主要为了实现以下4个目的:1）火点精确地理位置判定;2）在燃火线的范围制图和火场发展趋势判定;3）火烧强度评价;4）火烧迹地植被恢复监测与评价。文中总结了遥感卫星技术和数据在火险评价与制图、火点识别、火烧面积统计以及火烧迹地植被恢复评价中的应用和贡献。