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。     

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。      

林火扑救中高效组合灭火技术的研究

北京地区森林防火至关重要,但在林火扑救方面尚存在薄弱环节,表现为发现火情不能快捷到达火场,火情变化不能及时探测并应对,扑火力量装备不够精良等问题.本文在北京森林防火现状调查的基础上,运用现代林火理论并结合计算机应用技术,建立了林火扑救装备管理系统.主要利用航空灭火、GPS定位导航等关键技术优化配置水灭火技术装备,建立了高效、快速的森林灭火系统.该研究可提高快速森林灭火和依据现场变化及时调整灭火方案的能力,同时客观上提高了扑火人员和装备的安全性,值得应用及进一步改善.     

模糊数据挖掘技术支持下的林火蔓延模型选择研究

林火蔓延是一种复杂的燃烧现象,要准确预测林火行为,就需要有科学的林火蔓延模型. 该文结合广州市森林资源和森林防火的现状,利用模糊数据挖掘（FDM）技术,寻找与预测区域复杂自然条件相匹配的林火蔓延模型来预测林火行为. 其方法是:①确定影响林火行为的主导因子(可燃物水分含量、可燃物负荷量、易燃程度和坡度);②构建火灾数据样本集,利用FDM的模式发现与预测两大功能,归纳发现3类模式,依照择近原则匹配各模式所适用的林火蔓延模型;③根据火场指挥者实时提供的火灾信息,遵照FDM最大贴近度原则,判定新样本所接近的模式,然后自动选择适合这一模式的林火蔓延模型来预测林火行为.该方法可以提高林火行为预测的准确性.      

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。     

全球变暖背景下的森林火灾防控策略探讨

在总结世界森林火灾形势的基础上,探讨了气候变暖与林火频发之间的密切关系;基于全球变暖趋势的分析,提出了深化林火发生机理研究、大力开展森林防火技术培训、加强森林火险预测预报、注重扑火安全和加强国际合作等气候变化下的森林火灾防控策略,对于指导人类应对气候变化和防控森林火灾具有非常重要的意义。     

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.     

以四网两化建设开创镇江市圌山景区森林防火新格局

圌山景区是镇江市重点森林防火单位和区域,自2006年以来,镇江新区大力开展圌山景区森林防火"四网两化"(林火预测预报网、通讯网、瞭望监测网、林火阻隔网、扑火队伍专业化、扑火工具机具化)建设,有效预防和处置森林火灾,对保护圌山景区森林资源,维护生态安全和社会稳定,发挥了重要作用。     

鲁中山区主要森林类型易燃可燃物垂直分布及其燃烧性

为研究鲁中山区主要森林类型内易燃可燃物负荷量及其空间分布对林火种类和林火行为等的影响,以鲁中山区香山地区4种森林类型为研究对象,划分了林内易燃可燃物垂直分布层次,比较了4种森林类型同一垂直层次和不同垂直层次的易燃可燃物负荷量及分布,分析不同森林类型的林火种类、林火行为和森林火险,并根据林分总负荷量评估森林燃烧性。结果表明:油松林燃烧性最高,易引发森林火灾,形成高强度地表火和树冠火,并易发生地下火;刺槐林燃烧性最低,不易引发大的森林火灾,但可发生中强度地表火;麻栎林易发生高强度地表火,并且可发生中强度树冠火;侧柏林由于人为抚育严重,不易发生地表火,但易引发高强度、高蔓延速度的树冠火。4种林分的燃烧性大小顺序依次为:油松林麻栎林侧柏林刺槐林。     

基于山区森林防火的技术要点分析

我国是一个森林火灾高发的发展中国家,山区林火的防治工作显得尤为重要。目前,我国的林火防治工作已经取得了丰富的成果,但依然面临很多问题。本文着重对3S技术、林火探测技术和扑火灭火技术在森林防火工作的应用做了介绍,以期为相关工作者提供参考与借鉴。     

大岗山地区主要林型可燃物调查与林火行为

以江西大岗山地区11个主要植被类型为研究对象,调查立地因子和林分因子.测量每个样方内的枯落物、鲜草和枯草、及1、10、100和1000h的地表枯枝载量,并采集样品.在林火实验室测定可燃物热值、抽提物、灰分和粗纤维质量分数,并进行相关分析,计算林火蔓延速率、火强度和火焰长度.研究得出,天然林地表可燃物载量普遍大于人工林;天然林火行为指标大于人工林,针叶林火行为指标大于阔叶林,纯林火行为指标大于混交林,落叶阔叶林火行为指标大于常绿阔叶林.通过比较各植被类型蔓延速度、火强度和火焰长度这3项林火行为指标,对林火行为可能造成的森林危害做出评价,并提出森林防火决策.     

微机林火管理与指挥系统的研究

于1987年—1989年在黑龙江省尚志县次生林区进行试验的,对不同可燃物进行了定量(可燃物负荷量,基本密度,热值,可燃物床深度,表面积体积比等)的描述,在此基础上建立了火行为预报模型。微机林火管理与指挥系统的研究,是根据信息管理系统工程的理论,利用微机及软件工具,建立了林火数据库,实现了森林火险预报,雷击火发生预报,图形显示(可燃物类型图、火险等级图、火行为图、地理信息图等),森林资源管理,林火迹地损失管理,林火记录管理及辅助决策管理等功能,为林火预防及指挥灭火提供了科学依据。     

伐区(林内)火强度的估算

可燃物是林火传播的主要因素。它的含水量决定着燃烧时热值的高低和火强度的大小。森林可燃物在不同湿度下的热值制约林火的发生、发展和蔓延;火强度是林火管理、计划烧除、火生态研究中的主要指标之一。进入科学防火的今天,不但要进行林火危险天气预报,还要进行火强度预测预报和其它预报。目前,各林区都有大量采伐任务,伐区剩余物(梢头、枝丫、枯枝等)虽然有部分被利用,拉出伐区,但仍有大部分留在伐区内。吉林省林业勘察设计院和省林研所等单位曾对我省森工企业的采伐剩余物数量和利用途径作过调查研究,就一个林业局而言,平均每采伐1公顷森林,就有粗枝丫15.98米~3,毛枝丫23.56米~3;或者说,每产1米~3商品材,就有0.23米~3粗枝丫,0.35米~3的毛枝丫。粗枝丫利用率较高,毛枝丫除距居民点较近或道路两旁的用于烧柴外,绝大部分堆放在伐区内,成为森林可燃物的集中区。一旦有火源,将招来大火,严重危害森林。确定伐区(或林内)不同可燃物在不同密度(单位立米内重量)、不同含水率、不同气象条件下的火强度,对于防火对策的安排,巡罗检查及伐区烧除利用等有着现实的意义。     

林火对植物的影响与森林养护

林火是森林生态系统中重要的生态因子,火对于植物的影响用取决于火的大小和强度,与火灾的周期和频度。火对与植物的种子、植株、群落和生态系统都有不同程度的影响,植物在营养阶段和繁殖阶段会采取不同的措施来适应火的侵入。火既可以烧毁森林,严重破坏森林的结构和功能,也可以作为营林的工具和手段,合理利用林火可以改善森林环境,有利于维持和促进森林生态系统的平衡。     

柞木燃烧蔓延规律及释烟特性研究

[目的]灌木林内植被生长连续、多藤蔓附生,在垂直、水平方向分布紧密,可燃物负荷量大,燃烧蔓延速率快、火强度高.柞木是云南省典型灌木林植物代表,开展燃烧蔓延及释烟特征研究可为灌木林火防治提供科学依据,减少灌木林火发生频率,保护森林资源.[方法]以云南省局部山地地形、柞木植被数据为基础,利用Fire Dynamics Simulator(FDS)建立微观山体柞木林模型,设置5种坡度(0°、15°、25°、35°、45°)、2个火源位置(火源1、2分别位于坡度15°、0°),分别模拟4种风速(0 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s、3.5 m/s)条件下柞木林火燃烧,研究柞木林火燃烧蔓延规律、温度变化趋势、CO浓度、CO2浓度、烟气流速、烟气热辐射.[结果]微观柞木林模型燃烧约100 s趋于稳定,风速≤2.5 m/s的初始燃烧阶段,坡度15°与25°、35°与45°区域燃烧温度几乎同时达到反应温度300℃,柞木林火在以上连续坡度范围内蔓延速度更快;火源1为起火点时,25 s内,3.5 m/s风速时坡度15°区域为主要蔓延位置;平地内燃烧温度可达2000℃、烟气热辐射量为1500～1700 kW/m2、烟气流速约15 m/s,均高于其它坡度;下山火受逆风影响蔓延较为困难,风速3.5 m/s时下山火发生概率较小;在柞木林火模拟过程中,烟气流速与坡度呈负相关,坡度增加风速降低,烟气流速越小;烟气热辐射的初始上升速率较为缓慢,150 s左右数值变化趋于稳定.[结论]FDS软件模拟微观柞木林模型燃烧与实际火灾发生蔓延状况大致相同,可作为森林火灾燃烧蔓延规律及烟气释放特征研究的有力工具.模拟结果可为柞木林火预防、扑救提供科学指导,有效提高森林防火的工作效率.     

柞木燃烧蔓延规律及释烟特性研究

[目的]灌木林内植被生长连续、多藤蔓附生,在垂直、水平方向分布紧密,可燃物负荷量大,燃烧蔓延速率快、火强度高.柞木是云南省典型灌木林植物代表,开展燃烧蔓延及释烟特征研究可为灌木林火防治提供科学依据,减少灌木林火发生频率,保护森林资源.[方法]以云南省局部山地地形、柞木植被数据为基础,利用Fire Dynamics Simulator(FDS)建立微观山体柞木林模型,设置5种坡度(0°、15°、25°、35°、45°)、2个火源位置(火源1、2分别位于坡度15°、0°),分别模拟4种风速(0 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s、3.5 m/s)条件下柞木林火燃烧,研究柞木林火燃烧蔓延规律、温度变化趋势、CO浓度、CO2浓度、烟气流速、烟气热辐射.[结果]微观柞木林模型燃烧约100 s趋于稳定,风速≤2.5 m/s的初始燃烧阶段,坡度15°与25°、35°与45°区域燃烧温度几乎同时达到反应温度300℃,柞木林火在以上连续坡度范围内蔓延速度更快;火源1为起火点时,25 s内,3.5 m/s风速时坡度15°区域为主要蔓延位置;平地内燃烧温度可达2000℃、烟气热辐射量为1500～1700 kW/m2、烟气流速约15 m/s,均高于其它坡度;下山火受逆风影响蔓延较为困难,风速3.5 m/s时下山火发生概率较小;在柞木林火模拟过程中,烟气流速与坡度呈负相关,坡度增加风速降低,烟气流速越小;烟气热辐射的初始上升速率较为缓慢,150 s左右数值变化趋于稳定.[结论]FDS软件模拟微观柞木林模型燃烧与实际火灾发生蔓延状况大致相同,可作为森林火灾燃烧蔓延规律及烟气释放特征研究的有力工具.模拟结果可为柞木林火预防、扑救提供科学指导,有效提高森林防火的工作效率.     

舒城县森林火灾发生规律及预防对策

为使森林火灾的发生次数、受害森林面积、森林受害率有明显下降,笔者根据多年的林业工作经验和对舒城县1988-2011年以来的林火发生情况进行了统计与综合分析发现,森林火灾的发生受气象、自然、社会因素的影响很大;提出要做好森林防火工作,应加强对火灾发生规律、扑火技术、火源管理等方面的研究,以及具体的预防对策。     

森林防火多出救点应急调度算法

在森林重大火灾应急调度时,要保证在灭火时间最短的前提下使出救点个数尽可能少。当前火灾应急调度模型均是基于目标变量（即需求的灭火资源总量）确定的前提下提出的,但灭火资源所需数量是随时间、气候、地形地貌等变化而变化的,需要结合林火蔓延模型来求解目标变量,进而结合灭火时间最短和出救点个数最少2个约束条件,得出一次性消耗的应急多出救点资源调度的计算方法。以王正非等的林火蔓延模型为基础,在考虑火速、风力、坡度等因素下,得出不同着火时间下灭火资源动态需求量,结合模糊规划方法求解救火时间最短以及出救点个数最少的森林资源火灾应急调度优化出救方案,并给出了仿真案例,旨在为森林扑火行动提供一定的理论和实践指导。图1表5参15     

2001-2017年西南地区森林火灾数据特征分析

根据中国林业信息网提供的2001-2017年西南地区森林火灾数据,计算森林火灾发生次数、火灾面积、受害森林面积、人员伤亡和火源类型等森林火灾指标的年际和空间变化,得到各指标之间的相关性,分析西南5省市森林火灾特点和规律,并根据火源引起森林火灾次数和方差分析,确定西南地区主要火源和不同省市之间的差异。结果表明:1）2001-2017年,西南地区年均森林火灾次数1 977次,年均过火面积2.43万hm²,年均过火森林面积0.50万hm²,年均成林蓄积损失15.68万m³,年均人员伤亡29人,年均投入扑火车辆2.24万辆,均呈逐年下降趋势;2）火灾次数、火灾面积和受害森林面积等在不同省市和空间差异显著,火灾面积对伤亡人数、扑火经费、出动车辆和飞机数量等都有显著影响;3）人为火源占已查明火源的96%以上,其中烧荒烧炭（38.98%）和上坟烧纸（15.39%）分别是最主要的生产性火源和非生产性火源;4）近几年,烧荒烧炭、炼山造林、上坟烧纸、野外吸烟和电线引火是西南地区主要火源,不同省市间人为火起因差异显著。研究结果表明:西南地区森林火灾绝大多数都是人为,与人类活动密切相关,建议在掌握研究区各省市森林火灾时空分布和火源特征基础上,加强基层防火宣传与教育,加大烧荒烧炭及上坟烧纸等火源的管控力度,是减少该地区森林火灾的重要措施。研究能够为西南地区各省市林火预测和林火管理防治提供科学依据。     

不同时间尺度下吉林省森林火灾发生规律

对吉林省1969—2013年间发生的森林火灾情况进行分析,结果显示,受森林防火条例有效实施的影响,1984年后林火发生次数显著降低并趋于稳定;春、秋两季为林火高发季节,且在进行森林防火资源的调配过程中,火灾次数较多的4月和5月应以控制火源为主要目的,受害森林面积较大的9月应以强化扑火能力为工作重点;此外,月初林火发生概率相对较高,应针对该时间段提高防火警惕;林火的发生主要集中在8:00—16:00,需重点部署防火工作,而且2:00左右受害森林面积相对较大,火灾扑救能力应需加强。