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。     

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 hm~2,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的树冠火比例降低了11.7%。[结论]火险期前的计划火烧减少了区域内草类可燃物的空间分布,降低了草类可燃物载量,也有效降低了区域内的森林燃烧性,平均火强度、蔓延速度和树冠火发生比例均显著降低。计划火烧区附近2 500 m范围内的燃烧概率明显降低。     

营林用火对预防森林火灾的效益

一、前言根据森林燃烧环网的原理,在同一个大的生态系统中,森林燃烧环是可燃物类型、火环境、火源条件基本相同,火行为基本相似可燃复合体。可燃物类型是森林燃烧的物质基础,它的数量变化与森林燃烧有着密切关系,所以森林防火基本任务之一旨在调节森林可燃物的数量,而营林用火则是减少可燃物积累主要技术措施;火环境是森林燃烧的重要条件,通过物候相既可掌握什么类型可燃物可以点烧,又可选择最佳点烧条件,如草甸、林缘、林内等地段可燃物类型不同,点烧时段不同;点烧方法将直接影响用火效益,因此,只要掌握上述三种要素,就可将火行为指标控制在相应的范围内,在实际操作中,采用中低强度(300～2000千瓦/     

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     

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。     

昆明地区冲天柏林地表可燃物特征及火行为研究

通过外业调查取样、实验室燃烧测试,观察和测定火行为,研究滇中地区冲天柏人工林的可燃物特征及相应的火行为。结果表明,防火期内冲天柏林的地表可燃物种类单调、结构简单,灌草高度差别不大,形成梯状可燃物有利于火灾的蔓延,地表可燃物绝对含水率为35.07%,易被引燃,载量较大,平均为2.0 kg/m~2。无论上坡火,还是下坡火,可燃物引燃时间都很短,仅为1~5s,但上坡火阴燃时间明显高于下坡火,热辐射强度差距不大;下坡火的最大平均火焰高度、平均火焰温度明显高于上坡火;上坡火蔓延比较均匀,下坡火蔓延差异较明显;潜在的火强度都低于750 kW/m,为低强度火,总体上火行为符合小坡度的燃烧特征:相对稳定,平缓,火蔓延速度慢,火焰高度较小。     

森林火灾中的树冠火研究

森林火灾按其燃烧物和燃烧部位的不同, 通常可分为地表火、树冠火和地下火3种。树冠火是指在林冠层燃烧和蔓延的火, 通常与地表火同时发生。树冠火发生数量不多, 但其燃烧温度高、火强度大、蔓延速度快, 对森林的破坏性极大。从树冠火的发生机制、蔓延模型、扑救方法、预防和减弱树冠火发生及蔓延危险性的措施几方面对当前国内外树冠火的研究进展进行了综述, 并对今后的研究方向进行了展望。     

地被可燃物与林型火险等级划分

采用模糊聚类分析方法，以辽宁省各地区常见的主要林型37个为聚类单元，选取各聚类单元中的林火发生频度、地被可燃物载量、可燃物含水率、凋落物层厚度、可燃物燃烧蔓延速度作为聚类因子，进行全省林型火险等级划分。聚类分析结果划分出了不同火险级别（Ⅰ-Ⅳ）林型，并详细列出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级火险林型在省内分布情况。     

浅析内蒙古地区低强度计划烧除

计划烧除是指在既能将火限制在预定区域内,又可使该火产生资源管理所需要的火强度和蔓延速度的特定环境条件下,对自然或人工改变状态下的野生地可燃物进行控制性用火。烧除的目的在于科学地用火,以最小损失和合理费用实现最大收益。计划烧除可分为低强度计划烧除和高强度计划烧除。本文中低强度计划烧除,是指在不损害优势林木的树冠、树干或不造成其他重大火灾损失的情况下,烧除树冠下地面积累的可燃物、林缘的沟塘草甸、道路两侧的杂草以及一些荒地、茬地和牧场等,达到防止森林火灾的发生和蔓延,防止病虫害发生以及其他生产性等目的。内蒙古地区低强度计划烧除主要有以下几种。     

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。     

连云港花果山森林景区高分辨率火险区划

利用10cm高空间分辨率航空遥感影像,在森林资源二类调查的基础上,获取研究区的可燃物类型及其特征信息;利用1∶10 000地形图获取地形因子信息。在此基础之上,通过加权叠置法计算火险指数,并将研究区划分为Ⅰ级(没有危险)、Ⅱ级(低度危险)、Ⅲ级(中度危险)、Ⅳ级(高度危险)、Ⅴ级(极度危险)等5个火险区划。结果表明:Ⅰ级火险区面积最小,占研究区总面积3.98%;Ⅱ级火险区面积最大,占32.25%;Ⅲ级火险区面积占21.05%;Ⅳ级和Ⅴ级火险区面积分别占22.14%和20.58%,两者之和较大,占研究区总面积的42.72%,研究区防火任务艰巨。研究区内可燃物类型对火险等级划分起重要作用,其中麻栎和茶树在森林防火工作中发挥重要作用;松树、竹林和荒草地是防火的重点。     

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。     

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。     

森林植被可燃物状况对火行为的影响概述

森林可燃物可简单定义为林内所有活和死的有机物,这些物质均具有潜在的燃烧和释放能量的能力。从林地垂直方向上看,可燃物包括从泥炭和腐殖质层起直至植被树冠顶端在内的各种可燃物综合体。通常将森林可燃物按火行为划分类型,一般划分为草地、灌木、林木和采伐迹地四大类。主要概述了森林可燃物基本属性和表征参数及其对林火行为的影响。     

关于森林燃烧火行为特征参数的计算与表述

森林的燃烧过程极为复杂 ,火行为是森林可燃物燃烧的一系列现象的总和。国内外林火研究人员多年来致力于火行为特征的研究描述 ,在火场范围 (周长或面积 )、火焰特征、火强度、火头的蔓延速度等方面取得了一些显著的进展 ,其中火强度、火焰高度和火蔓延速度是林火行为的 3大指标。火行为直接受火环境的影响。     

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。     

昆明西山森林公园地表可燃物类型划分与载量研究

分析森林能否被引燃、如何蔓延以及整个火行为的过程中,森林可燃物比任何其他因素都重要。而可燃物载量的大小直接决定了森林火灾燃烧的强度,同时不同的可燃物类型会形成不同的燃烧特性。通过对昆明西山森林公园8个林分类型的地表可燃物载量、类型进行调查后发现,华山松林内地表可燃物载量最高,农田-果园最低。并利用植物群落分类法将可燃物划分为5个类型组共6个类型。     

不同遮阴强度对赤松幼苗生长和光合特性影响

在5个不同遮阴强度试验区(全光处理、遮阴强度80%、遮阴强度60%、遮阴强度40%、遮阴强度20%,分别记为对照、Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区)内栽植赤松幼苗,测定生物量、苗高和地径生长量、光合特性,分析植株构型变化,研究不同遮阴处理对赤松生长和光合的影响。结果表明:对照区地径最大,3年总生长量48.8 cm,高于其他处理区18.06%~34.43%。总生物量依次为对照区Ⅳ区Ⅲ区Ⅱ区Ⅰ区。对照区一级侧枝最多,Ⅰ区最少。Ⅱ区和Ⅲ区平均枝长较长,Ⅰ区枝长最短。净光合速率日变化,对照区呈"双峰"曲线,且对照区光合速率平均值最大,其他处理区都呈"单峰"曲线。蒸腾速率日变化与净光合速率日变化趋势一致。可见,全光条件对赤松幼苗生长有利,而适当遮阴(遮阴强度低于20%)不影响赤松生长。     

灭火常识顺口溜

一、火灾常识：（１）森林燃烧森林燃烧有条件，温度氧气可燃物。森林燃烧有特征，明火暗火有烟雾。森林燃烧三阶段，预热发光炭燃烧。森林燃烧有两种，有焰无焰来区分。森林火灾有三种，地表树冠地下火。（２）热传播热量传播有三种，传导辐射热对流。物质结构限传导，温度高低限辐射。冷热差距限对流，风大物燥快传播。（３）火的蔓延火的蔓延讲速度，两种类别来区别。线速度和面速度，均能反映火特征，火灾传播快与慢，均受自然条件限，火灾蔓延急与缓，植被类型紧相关，白天火旺夜间缓，植厚林密火燃慢。草原火快林火大，次生林火多变幻…     

应用线性方程确定林火强度

森林火灾作为燃烧系统,和森林可燃物的数量,含水量以及分布状态有关,也和当时的蔓延速度和可燃物的燃烧速率有关。按照不同的要素,包括初始燃烧速率,蔓延速度和地表杂草枯枝落叶层单位面积上的负荷量,以确定林火强度。火爬坡时,蔓延速度增加,火强度相应地增加;相反,下坡火的蔓延速度减缓,火强度也相应地变小。根据计算结果,林火强度不超过1×10~3千瓦/米~2是低强度,这时1立方米内的可燃物被烧掉的数量不超过3公斤,地表杂草枯枝落叶层的可燃物数量(W_0)不超过2.5公斤。即便地表可燃物保持在2.5公斤以下,蔓延速度大于3米/分时,火强度均将超过1×10~3千瓦/米~2。地被物数量大,火蔓延速度也大的林型中将产生最大的火强度,这和过去的经验是完全符合的。