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文档简介

1、林火提纲1、森林火灾(forest fire)的概念及属性?与计划火烧有何异同?概念:森林火灾(forest fire)是指失去人为控制,在林区的森林中和草地上自由蔓延和扩展,达到一定的面积,对森林生态系统及人类造成一定危害和损失的林地和草地起火。属性:森林火灾的发生和发展的的条件主要是森林可燃物、森林火源、火环境等,其影响因素有自然原因(如可燃物的数量、状态、干湿程度、火险天气、雷击树木等),也有人为因素(如人类的生产性用火、生活用火、纵火、森林火灾的扑救能力等)。所以,森林火灾既属于自然灾害又属于人为灾害。(作为自然灾害,森林火灾发生和发展有不以人的意志为转移的客观规律,人们只有掌握其规律

2、性,可进行一定程度的控制;作为人为灾害,我们可以通过行政、法律、教育等手段进行火源管理,有效控制森林火灾的发生。森林火灾扑救能力的提高可有效降低森林火灾的损失。) 计划火烧(planned burning)又称计划烧除,是指按照预定方案有计划地在指定地点或地段上,在人为控制下,为达到某种经营目的而对森林可燃物进行的火烧。如果计划火烧经营森林为目的,则可称营林用火。计划火烧又可称为规定火烧和控制火烧。2、什么是森林受害面积?什么是森林过火面积?2008年我国制定的森林火灾等级标准?受害森林面积(hm2):一般是指树木的30%以上被烧伤或烧死的林地面积。(但在实际应用中缺乏可操作性。所以,在实际应

3、用中常以过火面积代替受害面积。)森林过火面积:是指被火烧过的森林面积。凡是被火烧过的森林,不论林木损毁程度(烧毁或烧伤)如何,受灾面积就是森林的过火面积。火场面积、森林过火面积(hm2)火场面积=火灾总过火面积=森林过火面积+其它林地和草地的过火面积。森林火灾等级标准:(一)一般森林火灾:受害森林面积在1公顷以下或者其他林地起火的,或者死亡1人以上3人以下的,或者重伤1人以上10人以下的;(二)较大森林火灾:受害森林面积在1公顷以上100公顷以下的,或者死亡3人以上10人以下的,或者重伤10人以上50人以下的;(三)重大森林火灾:受害森林面积在100公顷以上1000公顷以下的,或者死亡10人以

4、上30人以下的,或者重伤50人以上100人以下的;(四)特别重大森林火灾:受害森林面积在1000公顷以上的,或者死亡30人以上的,或者重伤100人以上的。注:条款所称“以上的包括本数,“以下”不包括本数。3、森林防火(forest fire prevention)和林火管理(forest fire management)?森林防火:是指防止森林火灾发生和阻止森林火灾蔓延的一系列的行政工作和专业技术措施。这个工作包括森林火灾的预防和森林火灾的控制。林火管理:运用林火原理和火生态学的理论,着眼于火的两重性,为控制森林火灾,同时发挥火的效益而采取的一系列防火、灭火、用火措施。4.为什么说火是森林生态

5、系统中的一个重要生态因子?与一般生态因子有何不同?重要性:火是一个重要的自然因素;火是森林生态系统中的一个生态因子;火能引起其他生态因子的重新分配;火的作用具有两重性;火能维护某些物种的生存特殊性:火发生需要一定的条件;火发生具有偶然性和不连续性;火直接作用和间接作用;火是烈性因子;火的发生大多与人类活动相关5人类对火的认识经历了哪几个过程?原始用火阶段:古代老猿们50多W年前就会用火吃熟食了,1.7W年前的老猿们会用火,原始农业的刀耕火种森林防火阶段:随着人口数量的增加;资本主义工业化的发展,火灾增多,烧毁大量森林资源,森林面积的减少,人类们开始学会扑火了林火管理阶段:认识到林火具有两重性,

6、即火对森林有害,也有利。在控制森林火灾的同时,利用火作为森林经营的工具和手段。主要表现在两个方面:1火的应用-现代用火技术2.现代科学技术应用于林火管理6.我国的森林防火发展时期及其特点?森林防火前期(建国之前的啦):自本世纪初的晚清时期至中华人民共和国成立的半个世纪内,由于老打仗,所以基本森林防火工作是空白。森林防火全面开展与建设时期(19491987 1986):中华人民共和国成立后,政府十分重视森林资源的保护和管理工作,对森林火灾提出了“防重于救”和“预防为主,积极消灭”的护林防火方针,并采取了一系列的预防、扑救措施,使我国的森林防火事业经历了一个从无到有、从小到大、从群众防火到专业防火

7、的渐进发展过程。包括:(1)建立健全森林防火组织机构(2)逐步开展森林防火专业队伍建设(3)森林防火基础设施初具规模(4)航空护林事业大发展(5)森林防火科学研究与森林防火学科的形成(6)应用森林防火、灭火新技术(7)森林防火事业的成就和森林防火专业化时期(1987至今):自1987年发生大兴安岭特大森林火灾以来,我国的森林防火事业取得了飞速发展,专业化水平迅速提高,各种高新技术得到应用,林火控制能力大幅度增强,使森林火灾发生次数和损失大幅度下降。7、森林防火学科发展目标(1)根据我国森林火灾的发生状况以及森林防火工作需要,开展林火管理相关核心技术的研究,建立我国林火管理的人才培养、队伍建设、

8、专业平台建设及各项技术支撑体系;(2)发展国家林火预测预报系统和林火损失评估系统;(3)加强林火生态与森林抗火机制的研究,充分利用森林的作用,减少大面积高强度森林火灾的发生;(4)积极开展国际合作研究,不断引进新理论和技术,促进我国林火的预报、监测、扑救水平的提高;(5)建立科学、有效的林火管理信息系统,实现森林防火各项资源的有机配合及合理利用;(6)不断开展林火扑救新技术与手段的研究,提高我国森林火灾的控制能力。8、 世界森林火灾三种控制对策(一)北欧控制森林火灾的对策北欧的森林以人工林为主,经营年代长,经营水平高。对森林火灾的防治主要采取“绿色防火工程”和地面道路防火、灭火工程。1绿色防火

9、工程”措施的主要内容:及时地对采伐迹地、火烧迹地、荒山荒地进行人工造林,尽快形成森林环境,将容易燃烧的地带变为不易燃烧的地带;加强森林抚育间伐和卫生伐,清除拼死木、倒木,并加以利用,即改善了森林环境,促进林木生长,又大大减少可燃物的累积;调整林分结构,营造针阔混交林,降低林分的燃烧性;在易燃的针叶林内营造抗火的防火林带。2地面道路工程,要保证林区公路修建成网,畅通无阻,有利于火灾监测和灭火机械化的实施。(二)北美控制森林火灾的对策北美的森林有两大特点:一是原始林面积大,二是雷击火多。北美控制森林火灾的对策主要采取空中优势、利用先进的控制手段,如:进行航空巡逻和航空灭火;利用卫星红外线探测和远程

10、雷电探测等手段,监测森林火灾的发生和发展;通讯畅通无阻,林区交通发达,林火预报技术先进,配有地面和空中快速扑火队伍,扑灭森林火灾十分迅速。(三)澳大利亚控制森林火灾的对策澳大利亚位于大洋洲,地处热带和亚热带,为季雨林气候。森林以桉树林为主,桉树枝叶含油脂多,特别易燃。在干旱季节,气温高,湿度小,风大,一旦发生火灾,容易形成狂燃大火,并产生大量飞火形成多个新火场,使火场面积迅速扩大,很难扑救,森林损失十分严重。对于这种大火,采取底面或空中扑救都无济于事。经多年研究试验,找到一种以火防火的措施,即在火险天气等级不高的时期,有计划地烧除林下灌木、杂草和枯枝落叶,而不损害林木,以避免在高火险天气时期狂

11、燃大火的发生。这种方法称为林下低强度计划烧除。林下计划烧除的办法是由地面人工点烧发展成用飞机空投燃烧丸点燃,点燃速度可达3000公顷/小时。世界防火对策我国的借鉴作用原始林区:北美对策、北欧对策次生林林区:北美对策、北欧对策人工林林区:北欧对策、澳洲对策9、全球气候变化对林火的影响(根据情况记吧,有点多哈!)1、“温室效应”2、厄尔尼诺现象在气象科学中,专指发生在热带东太平洋(约北纬4度至南纬4度,西经150度至90度之间)的水面异常增温现象。在正常年份里,东太平洋热带海域海水的温度一般都在20以下,比西太平洋海域的温度低。但每2-7年,东太平洋海域表面水温升高,明显高于一般年份的平均值0.5

12、以上,有时达3-6,每次时间持续1-2年时间。气象学家把这种大面积海水温度长时间异常升高的现象称为“厄尔尼诺现象”。厄尔尼诺现象发生,东太平洋海域海水表面温度升高,影响全球的大气环流,导致气候异常,具有极大的破坏作用。厄尔尼诺现象影响海洋和大气之间的相互耦合和能量交换影响到热带区域的降水分布和海面的风向风速,同时影响到中高纬度的气候变化。在厄尔尼诺现象出现的严重年份里,地球上许多地方普遍出现风雨不调、冷暖异常、持续干旱、洪水泛滥、飓风沙暴等异常天气和气候。3、拉尼娜现象“拉尼娜”是西班牙语“圣女”的意思,指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象,其引起的气候变化特征恰好与赫赫有名的“厄尔尼诺”

13、相反,并同厄尔尼诺书成为当前预报全球气候系统异常的最强信号。在拉尼娜现象影响下,赤道东太平洋水温偏低,东亚经向环流异常,造成入春以来我国北方地区偏北气流盛行,而东南暖湿气流相对较弱。于是,北方强寒潮大风频繁出现,而降雨量却持续偏少,气温也居高不下。沙尘暴;高温少雨;冰雪融冻;暖冬。10我国森林火灾的特点?(本题答案没在课本上找到,百度的,要有更好的答案,大家更正一下我国森林火灾严重,重大森林火灾和特大森林火灾较多我国南方森林火灾发生次数多,我国北方森林火灾受害面积大森林火灾多集中于少数省和地区引起森林火灾主要是人为火源我国森林火灾具有周期性变化,总的趋势在逐年下降11.燃烧、燃烧三要素?森林燃

14、烧与光合作用的关系?燃烧:一种自然现象,是可燃物质与助燃物化和放热发光的化学反应。(燃烧具有三个特征:化学反应;放出热量;发出光亮)燃烧三要素:可燃物、氧气和一定温度。森林燃烧与光合作用的关系:光合作用是储存能量的过程,而森林燃烧则是把森林储存的能量大量释放出来,即森林燃烧是光合的逆反应;森林储存能量的过程是缓慢的,而森林燃烧释放能量的过程是十分迅速的;燃烧是有机物分解的又一途径12.什么是明火?什么是暗火?它们各自的特点是什么?森林可燃物点燃后能挥发出足够的可燃性气体,燃烧时能产生火焰,这种燃烧称为有焰燃烧,亦称为明火。特点:蔓延速度快,比无焰燃烧快13-14倍。燃烧面积较大,但消耗自身的热

15、量少,仅占其消耗全部热量的2%-8%。森林可燃物点燃后不能挥发出足够的可燃性气体,燃烧时没有火焰出现,这种燃烧称为无焰燃烧,亦称为暗火。特点:蔓延速度慢,燃烧持续时间长,消耗自身的热量多。13.什么是燃点、引燃点和自然点?燃点:随温度的升高,可燃物开始着火时的温度。根据是否有外界热源,可分两类:引燃点:借助于引燃火源,可燃物加热到一定的温度,将可燃物引燃,当引燃火源移开后仍能维持燃烧,这时的着火温度称为引燃点,又称着火点。干枯的杂草为150-200;木材为240-300。自燃点:可燃物加热到一定的温度自行着火,并能维持燃烧,这时的着火温度称为自燃点。14.森林燃烧(林火)的种类有哪些?各有哪些

16、特征?对森林的危害如何?根据火烧森里部位划分:(主要)地表火:亦称地面火,沿地表蔓延,火焰高度在树冠以下,烧毁地被物,危害幼树、灌木、下木,烧伤大树干基和露出地面的树根。影响树木生长和森林更新,易引起森林病虫害的大量发生,有时造成大面积林木枯死。(但轻微地表火可减少可燃物积累,降低森林燃烧性,提高土壤温度,改善土壤ph值,促进微生物的活动,消灭越冬虫卵,改善林地卫生状况,减少病虫害发生。)地表火有两类:(1)急进地表火:火烧蔓延速度很快,一般每小时可达几百米或上千米。往往燃烧不均匀、不彻底,留下未烧斑块(花脸)。火烧迹地呈长椭圆形或顺风伸展成三角形。(2)稳进地表火:火烧蔓延速度缓慢,一般每小

17、时几十米,火烧时间长,温度高,燃烧彻底,能烧毁所有地被物。有时乔木低层枝条也被烧毁,对森林危害严重,影响林木生长,火烧迹地多呈椭圆形。树冠火:地表火遇到强风或针叶幼树群、枯立木、风倒木、低垂树枝时,火就烧至树冠,并沿树冠蔓延和扩展,称为树冠火。树冠火上部能烧毁针叶,烧焦树枝和树干,下部烧毁地被物、幼树和下木。在火头前方常有燃烧的枝桠、碎木和火星形成飞火加快火势蔓延。烟雾温度高(900-1000),烟雾高达几千米,不易扑救。树冠火多发生在长期干旱的针叶幼林、中龄林或针叶异龄林中(特别是马尾松和杉木)。分两种:(1)急进树冠火:又称狂燃火。火焰在树冠上跳跃前进,蔓延速度快,形成向前伸展火舌。火头巨

18、浪式前进,有轰鸣声或噼啪爆炸声,往往形成上下两股火。火焰沿树冠推进,地面火远远落在后面,能烧毁针叶、小枝、烧焦树枝和粗大枝条,火烧迹地常呈长椭圆形。这种单独依赖树冠燃烧的火,又有人称独立树冠火,主要发生在连续分布针叶林内或易燃树冠的阔叶林内,由于火蔓延速度快,也是难以控制的一种火。(2)稳进树冠火:又称遍燃火。火的蔓延速度较慢,地表火和树冠火并进,燃烧较彻底,温度高,火强度大,是属于活动的树冠火。稳进树冠火能将树叶和树枝完全烧尽,是危害最严重的一种火灾,火烧迹地为椭圆形。扑救这种火可以采用有利地形点迎面火或开设较宽防火控制线。(树冠火在蔓延过程中,因树冠的连续或不连续,呈现连续型和间歇型。连续

19、型树冠火发生在树冠连续分布,火烧至树冠并沿树冠连续扩展;间歇型树冠火发生在树冠不连续分布,由强烈地表火烧至树冠,由于树冠不连续便下降为地表火,遇到树冠连续再上升为树冠火,这种火主要受强烈地表火的支持,而在林火中起伏前进。树冠火过渡类型火的燃烧特点,主要是从地表火向树冠火和树干火发展。根据火行为不同又可将这类火划分为三种:间歇性树冠火:主要由于针叶树冠间断分布或分布不均勻,并受到强烈地表火所支持,表现时而树冠火、时而地表火。这种火也包括那些依赖性树冠火。冲冠火:多发生在针叶林或针阔混交林中。当火烧至针叶幼树群或地面有大量可燃物积累处时,火在单株树冠或针叶树群的树冠燃烧。有时也因为林下有大量杂乱物

20、使单株或少数树群的树冠燃烧。)树干火:主要燃烧树干。有三种情况,一是燃烧树干树枝,以及附生的地衣、苔藓和层外植物,二是燃烧含油、层片状树皮的树干,(如东北林区的各种桦木),三是燃烧中的站杆。地下火:地下火在地下泥炭层或腐殖质层燃烧蔓延的林火称为地下火。在泥炭层中燃烧的火称为泥炭火,在腐殖质层中燃烧的火称为腐殖质火。地下火在地表面看不见火焰,只有少量烟。可烧至矿物层和地下水位的上部,蔓延速度缓慢(仅45m/h, 一日夜可烧几十米或更多)温度高、破坏力强、持续时间长,一般能烧几天、几个月或更长时间,不易扑救。地下火能烧掉腐殖质、泥炭和树根等。火灾后,树木枯黄而死,火烧迹地一般为圆形。地下火多发生在

21、特别干旱季节的针叶林内。由于燃烧的时间长秋季发生的火,可以隐藏地下越冬, 烧至第二年的春天,这种火称越冬火。这种越冬火多发生在高纬度地区,如我国大、小兴安岭北部均有分布,我国南方林区几乎没有地下火。由于燃烧物不同,又可分为两种:腐殖质火:主要燃烧林地腐殖质,多发生在积累大量凋落物的原始林内。泥炭火:主要发生在草甸子和针叶林下,这种火燃烧较深,在大小兴安岭,有时形成越冬火,是所有火灾持续时间最长者。根据燃烧的可燃物类型来划分:(次要)(1) 荒火:发生在荒山荒地或郁闭度小于0.2的疏林,你为荒火。大部分林火灾是由荒火引起的。(2)草原火:发生在草原上的火称草原火。草原火与森林火可以相互蔓延,尤其

22、是在草原与森林交界地区,通常足是草原火引发为森林火灾。(3)草甸火:发生在林区沟塘草甸上的火称为草甸火。沟塘草甸是森林火灾的策源地,也是森林间火的传递通道。(4)灌丛火:发生在灌木丛地上的火称灌木火。一般来说,灌木火的强度比较高,会烧毁灌木及地表植被,引起灌木丛生态系统内各因子的剧烈变化,特别是对土壤的破坏严重。(5)林火:发生在森林中的火称林火。森林的类型繁多,结构复杂,所以,林火还要进行划分林火种类。15.热量传递的基本方式有哪些?不同的林火种类的主要热量传递方式有哪些?热量传播有三种基本方式:热传导、热对流和热辐射。热传导:热传导是可燃物内部的传热方式,即内部彼此接触的微粒间能量的交换。

23、林地内的地上可燃物之间排列疏松、空隙很大,所以燃烧时,热传导不是主要的传热方式。但是大的枝条、站杆、地下可燃物(如腐殖质层,泥炭层)排列紧密,热传导是主要传热方式。热对流:热对流是流体内伴随着流体的相对位移,把热量从一处带到另一处的热传递现象在森林燃烧过程中,燃烧反应放出的热量加热了局部空气,热空气比冷空气轻,在浮力的作用下热空气垂直地向上运动,造成四周的冷空气不断地向内补充,形成热对流。把热传给可燃物,使其升温。因此,热的对流作用在针叶林内,特别是针叶幼林和复层针叶林内,把热传给林冠,引起树冠着火。有时在强风的作用下近地面发生水平方向的热对流,又称热平流。这是一种外力作用下的强制对流。热平流

24、使火焰前方的可燃物迅速增温、干燥,进而燃烧,使火向前蔓延。热辐射:是热量依靠电磁波的形式向辐射的传热方式。森林可燃物的表面,其颜色深,粗糙,具有吸收辐射热量的条件。因此,处于火焰推进前方的可燃物,在热辐射作用下,迅速地被预热,脱水而点燃。(空中可燃物(树冠)的燃烧,热对流在起主要作用;地表可燃物的燃烧是热辐射和热平流在起主要作用;地下可燃物的燃烧是热传导在起主要作用。而可燃物从其表面到内部的传热,热传导是传热的唯一途径。)16.森林可燃物(木材)的基本组成有哪些?燃烧特性如何?木材是一种复杂的有机化合物,主要组成有三:纤维素、半纤维素、木质素;次要组成有二:抽提物和灰分。其中,半纤维素的热稳定

25、性最差,木质素的热稳定性较好,灰分不利于燃烧。17.森林可燃物的热解过程中产物有哪些?产物有气体,包括可燃性气体和不燃性气体,助燃性气体,液体和固体。18.森林燃烧有哪几个阶段?森林燃烧过程可划分三个阶段:预热、碳化、燃烧1.预热阶段是燃烧前的物理学过程,包括可燃物自身温度的升高和水分的蒸发。2.炭化阶段是燃烧前的化学过程(热分解过程)3.燃烧阶段热分解逸出的可燃物挥发物,与空气接触形成可燃性混合物。当挥发物的浓度达到燃烧程度时,在固体可燃物上方刻形成明亮的火焰,放出大量热量。与此同时,在固体木炭的表面上氧化反应变缓慢,呈辉光燃烧,最后熄灭,留下灰分。任何可燃物的燃烧都可以细分为着火和燃烧两个

26、过程,燃烧过程中有链式反应和热光化学反应。19.什么是链式反应?链式反应引发的必要条件是什么?链式反应:各类可燃物的燃烧反应均属于链式反应的范畴。链式反应是瞬间进行的循环连续反应,又称连锁反应。链式反应的引发的必要条件:链式反应的条件是燃烧区内存在活性物质即游离基(如带电子的原子、离子等)。这种活性物质又称活性中心。由于燃烧反应的复杂性,目前,仅对氢、CO、甲烷的燃烧反应研究得比较透彻,其他较复杂的物质,特别是对森林可燃物的燃烧还不大清楚。20森林燃烧的条件和特点是什么?森林燃烧的条件:是森林可燃物、火源和一定的气象条件。森林燃烧的特点:森林燃烧是森林植物体强烈氧化放热发光的反应,是自然界燃烧

27、现象的一种。森林燃烧的条件是森林可燃物、火源和一定的气象条件。森林燃烧除具有一般的燃烧学特征外,还具有自身的特点。(一)森林燃烧属于固体可燃物燃烧:固体可燃物一般要经过液化、汽化过程。燃烧作用释放出的热量传递给火头前沿的可燃物,使燃烧作用向前推进。森林可燃物是一个枯死可燃物和活可燃物复合体,燃烧过程复杂森林可燃物热解的最初反应是吸热反应,之后是放热反应。(二)森林燃烧是在大自然的开放系统内进行的燃烧,开放式燃烧,氧气不受限制,自由蔓延,不仅有常见的三种热量传递方式(热传导、热对流、热辐射),还有第四种热量传递方式,即通过飞火传递热量。(三)森林燃烧的复杂性:受森林植被的变化和环境的左右,经常处

28、于千变万化之中,其发生发展有明显的规律性和周期性。 影响因素:气候因子、天气因子、地形因子。(四)森林燃烧的后果变化很大:破坏程度相差极大,大面积、高强度、小面积、低强度。森林燃烧对森林生态系统的影响具有两重性,即有破坏、毁灭作用,也有促进作用。两重性取决于火释放能量的大小,关键是燃烧强度。21.森林燃烧环的概念和基本结构?森林燃烧环:在同一生态系统内,可燃物类型、火环境、火源条件相同,火行为基本相似的可燃复合体,是林火管理(森林防火)的基本单位。 基本结构:森林燃烧环由森林可燃物类型、火源条件、火环境和火行为四个部分构成。反应条件是燃烧区内存在活性物质即游离基(如带电子的原子、离子等)。这种

29、活性物质又称活性中心。由于燃烧反应的复杂性,目前,仅对氢、CO、甲烷的燃烧反应研究得比较透彻,其他较复杂的物质,特别是对森林可燃物的燃烧还不大清楚。游离基或称自由基系为带有单电子的原子(H、Cl等)、基团(OH、CH等)或分子碎片(C2H5等)。由于它们带有未成对的电子,倾向于与别的物质结合而形成键。所以,这类反应进行得异常迅速,甚至引起爆炸。22、森林可燃物的燃烧性质有那些?相关的公式及解释燃烧性质包括物理性质和化学性质。其中,物理性质有:可燃物的结构、含水率、发热量等;化学性质有:油脂含量、可燃物气体含量、灰分含量等。物理性质结构:可燃物的负荷量、大小(表面积/体积,值越大越易燃)、紧密度

30、、连续性。含水率:绝对含水率相对含水率(WH为可燃物的湿重,WD为干重)平衡含水率:EMC, 是可燃物吸收大气中水分的速度与蒸发到大气中水分的速度相等时的可燃物含水率。熄灭含水率: MOE是指在一定热源作用下可燃物能够维持有焰燃烧的最大含水率。又称临界含水率FMC与MOE的关系:FMCMOE,可燃物不能燃烧FMCMOE,可燃物能够被引燃着火,且二者差值越大,火险越大 热值(发热量):是指在绝干状态下单位重量的可燃物完全燃烧时所放出的热量,单位有cal/g、kcal/kg、kJ/kg、J/g。确切定义:热值为1克物质,在1个大气压、25下,完全燃烧释放出的能量。化学性质 抽提物(油脂)含量:抽提

31、物是粗脂肪,油脂是俗称。油脂含量越高的树种越易燃,特别是含挥发油的植物更易燃。油脂含量(%)(油脂重量样品绝干重量)100挥发油含量(毫升100克)挥发油毫升数样品鲜重 灰分物质含量:灰分物质含量是指可燃物中的矿物质的含量各种矿物质通过催化纤维素的某些早期反应,对燃烧有明显的影响。它们增加木炭的生成和减少焦油的形成,可大大降低火焰的活动。可燃气体含量:森林可燃物可燃气体是有焰燃烧的源泉。可燃气体充足,火焰高,火强度大。一般乔木树种的可燃性气体在20-50%;草本可燃物,含量在10-30%;地衣和苔藓在7-20%;灌木可燃物,在10-20%;23、什么是可燃物种类?如何划分?可燃物种类的不同,着

32、火的难易程度不一样。细小可燃物(,如枯落叶、枯草等)容易干燥易于引燃,成为森林火灾的引火物体积较大的可燃物(如树木、灌木、采伐剩余物等)含有较多的水分,不易引燃,但被引燃后是森林火灾的主要能量来源。种类划分地被类的种类:地表枯枝落叶层、地衣、苔藓、草本植物、灌木、乔木、林地杂乱物。可燃物燃烧的难易程度:危险可燃物(如地表的干枯杂草、枯枝、落叶、树皮、地衣、苔藓)、缓慢燃烧可燃物(粗大的重型可燃物,如枯立木、腐殖质、泥炭、树根、大枝桠、倒木等)、难燃可燃物(指正在生长的草本植物、灌木和乔木)。可燃物在林内的位置:地下可燃物、地标可燃物、空中可燃物。可燃物含水率的变化性质:活可燃物、枯死可燃物。2

33、4、什么是树种易燃性?什么是森林燃烧性?两者之间的关系?树种燃烧性:指森林中的树种在火灾中表现出来的燃烧难易程度,一般分为易燃、可燃、难燃。森林燃烧性:是指森林被引燃着火的难易程度以及着火后所表现出的燃烧状态(火种类)和燃烧速度火强度等的综合。燃烧集合中的可燃物种类不同,构成比例也不同,燃烧性质也有明显差异。关系:树种易燃性对森林燃烧性的影响取决于每个树种所占的比例。还有其他因素影响森林燃烧性。25.我国主要树种的易燃性。树种易燃性(species flammability)是指森林中的各树种或可燃物种类在森林火灾中所表现出燃烧的难易程度,是对森林中某一树种燃烧特性的相对的定性描述,一般可划分

34、三个等级:易然、可燃、难燃。易燃性的定量研究;树种易燃性对森林燃烧性的影响取决于组成树种所占的比例。我国主要树种的易燃性:1.针叶树种针叶树的枝叶、树皮及木材或多或少含有松脂和挥发性油类,较阔叶树易燃。不同树种的理化性质和生物学特性的有差异,易燃性也有明显的不同。针叶树种的易燃性可划分三个等级:级:易燃这类树种含有大量松脂和挥发性油类,枝叶中灰分含量低,热值高易燃物数量比例较大,可燃物结构疏松地被物紧密度小,含水率低。常绿,多为阳性树种,分布在比较干燥的立地上。常见的易燃树种有:马尾松、海南松、思茅松、云南松、油松、黑松、华山松、高山松、白皮松、赤松、红松、西伯利亚红松、樟子松、侧柏、圆柏等。

35、级:可燃松脂和挥发油含量中等,灰分含量居中,热值中等,易燃可燃物比例居中,可燃物结构较紧密,含水率较多,树冠较密集,多为中性树种,所处立地条件较湿润,土壤较肥沃。主要树种有:杉木、柳杉、三尖杉、红豆杉、紫杉、黄杉、粗榧等。III级:难燃含有较少油脂及挥发性油类,灰分含量高,热值低,易燃可燃物比例小,可燃物结构紧密,多为耐荫性树种,也有少数处于水湿条件下的阳性树种。如云杉、冷杉、落叶松、水杉、落羽杉、池杉等2.阔叶树种阔叶树含挥发性油类少,大多数枝叶、树干内含水分较多。相对针叶树来说不易燃烧。但由于各树种的理化性质不同,生物学特性不一样,易燃性也有明显的差异。阔叶树也可划分为三个易燃性等级:级:

36、易燃枝叶、干、树皮含有挥发性油类,体内水分较少,易燃可燃物数量多结构疏松,多为阳性树种,处于干燥条件下。如栎类、桉树类、樟科、黑桦、安息香科等。级:可燃枝叶不含挥发性油类,多生长在潮润的土壤上,体内含水分较多,多为中性树种易燃可燃物数量中等,多生长在山中部较肥沃、水分适中的立地条件上。如:各种桦树、杨树、椴树、槭树、榆树、化香树、楝树、泡桐等。级:难燃不含挥发性油类,多为常绿阔叶树,水分含量大易燃可燃物数量少,多为耐阴、耐水湿树种,多处于潮湿水湿立地条件。如水曲柳、黄菠萝、柳树、竹类、木荷、火力楠、红花油茶、茶树等。26.林分特性对森林燃烧性有哪些影响森林燃烧性(Forest Combusti

37、bility)是指在有利于森林燃烧的条件下,森林被引燃着火的难易程度以及着火后所表现出的燃烧状态(火种类)和燃烧速度(火强度)的综合。一般说来,可定性划分为三个燃烧性等级,即易燃、可燃、难燃。这是对森林燃烧性的定性的、简单的、相对的描述。燃烧性的定量研究;森林燃烧性可作为森林发生火灾难易的指标。森林燃烧性还可作为森林燃烧释放能量大小的指标;森林燃烧性也是划分可燃物类型的依据。可以根据火强度和火焰高度定量确定四个能量释放等级,即轻度燃烧、中度燃烧、高度燃烧和强度燃烧;从着火蔓延的难易和能量释放的两个方面划分森林燃烧性的等级,有利于区分不同的森林群落的燃烧性质,为防火、灭火和用火提供依据。森林不是

38、可燃物的简单堆积,而是一个具有不同的时间和空间的可燃物集合。每一个森林群落是由多种植物所构成的,因而形成不同的森林特性。这些特性与森林燃烧性有着密切的关系。林木组成由于树种的易燃性各不相同,同时影响着林下死、活地被物的数量、组成及其性质。这样,由不同树种构成的森林,燃烧性也不一样。林分郁闭度林分郁闭度的大小直接影响到林内的光照条件,进而影响林内小气候(温度、相对湿度、风速等)。也就影响到林下可燃物的种类、数量及其含水率。林分年龄同龄林,不同的龄级阶段,森林燃烧性不同;异龄林,林中各龄级林木所占的比例,决定森林的燃烧性。林木的层次结构单层林,森林燃烧性的高低,取决于林木的组成复层林,森林燃烧性的

39、高低,取决于各层次林木的组成以及各层次间的差异林木的水平分布格局主要指可燃物如地表、林冠的水平连续性。地表可燃物的水平连续性影响地表火的蔓延;树冠的水平连续性影响树冠火的蔓延。27.我国主要森林类型的燃烧性如何.落叶松林(兴安落叶松林)(1)易燃,草类落叶松林、柞木落叶松林、杜鹃落叶松林;(2)可燃,杜香落叶松林、偃松落叶松林;(3)难燃,溪旁落叶松林、杜香云杉落叶松林、泥炭藓杜香落叶松林.云、冷杉林(1)可燃,草类云杉林、草类冷杉林;(2)难燃,藓类云杉林、藓类冷杉林.针阔混交林(阔叶红松林)(1)易燃,山脊陡坡苔草红松林;(2)可燃,山麓缓坡蕨类红松林;(3)难燃,山坡下部湿润云冷杉红松林

40、.山地杨桦林(1)可燃,草类山杨林、草类白桦林;(2)难燃,沿溪朝鲜柳林、珍珠梅赤松林、洼地柳林.易燃林分类型樟子松林;蒙古栎林;油松林;马尾松林;杉木林;云南松林;桉树林等.难燃林分类型常绿阔叶林;竹林28.什么是可燃物类型?我国的可燃物类型是如何划分的?可燃物模型是什么?可燃物类型是指具有明显的代表植物种、可燃物种类、形状、大小、组成以及其他一些对林火蔓延和控制难易有影响的特征相似或相同的同质复合体。简言之,是占据一定时间和空间的具有相同或相似燃烧性的可燃物复合体。我国根据8个不同的森林燃烧环区的森林燃烧环,分别按照不同的森林燃烧环代表可燃物类型、立地条件、代表树种,将全国可燃物类型合并为

41、36个可燃物类型,即为全国总的可燃物类型。划分步骤包括:划分森林燃烧区、建立森林燃烧环网、确定可燃物类型。可燃物模型:是可燃物类型的定量描述,可以反映某一植物类型与林火行为相关的特征,如可燃物大小、体积、质量等。主要用来计算林火蔓延速度和火强度。29.什么是森林火源?森林火源有哪几个类型?主要的森林火源有哪些?凡是来自于森林外界,能够为林火发生提供最低能源的现象和行为的热源统称为火源。森林火源分为两大类:天然火源和人为火源。天然火源又包括雷击、火山爆发、陨石坠落、滚石火花、泥碳自燃等。人为火源包括生产性火源、生活用火、外来(境外)火源,故意纵火。主要的森林火源有:雷击火,生活用火等。(书上没明

42、确说)30森林火源的时间分布规律。在我国南部,森林火源分布在1-4月、11-12月,严重发生于2-3月;在我国中西部,森林火源分布在2-4月、11-12月,严重发生于2-3月;在我国东北、内蒙古地区,森林火源分布在3-6月、9-11月,严重发生在4-5月、10月;在我国西北部,森林火源分布在4-9月,严重发生在7-9月。31.什么是火险天气?什么是火灾季节?什么是防火期和防火戒严期?火险天气:各(如空气湿度、温度、风等)气象因子达到可能引发火灾的天气。火灾季节:某一个地区在一年中森林火灾出现的季节或时间。防火期:森林防火期是县级以上的地方人民政府根据本地区的自然条件和森林火灾发生规律而实施的森

43、林防火措施的期限。防火戒严期:在森林防火期内,根据高温、干旱、大风等高火险天气出现的规律而划定的高火险期限,称为防火戒严期。32影响林火发生的气象要素有哪些?气候要素及其对森林火灾的影响?(1)空气湿度(RH),RH75%时,不会发生火灾;RH在30%到55%时,可能发生重大火灾;RH30%时,可能发生特大火灾。(2)降水:降水直接影响可燃物的含水量,特别是枯死可燃物。降水也使空气相对适度增加到最大值。降水的影响又分为降水量,一次降水量,降水间隔期,降雪,水平降水。(3)温度:温度升高,空气中的饱和水汽压随之增大,使相对湿度变小,直接影响着细小枯死可燃物的含水量。同时,气温升高,可以提高可燃物

44、自身的温度,使可燃物达到燃点所需的热量大大减少。(4)云量:云量的多少直接影响地面上的太阳辐射强度,影响到气温的变化,也影响到可燃物自身的温度变化。所以云量多,降低了温度,在一定程度上降低了火险。(5)风速:能加快可燃物水分的蒸发,使其快速干燥而易燃;能不断补充氧气,增加助燃条件,加速燃烧过程;能改变热对流,增加热平衡,缩短热辐射的距离,加快了林火向前蔓延的速度;也是飞火产生的主要动力。(6)高气压控制下,天气晴朗、气温高、相对湿度小、森林容易着火;低气压能形成云雾和降水天气,不易或很少发生森林火灾。33.地形因子和地形风对林火的影响?山区林火有哪些特点?地形对林火的影响(1)坡向:阳坡日照强

45、、温度高、蒸发快、可燃物易干燥而燃烧,火势强、蔓延快;阴坡日照弱、温度低、蒸发快、林地湿度大,可燃物不易燃烧、火势弱、蔓延较缓慢;半阳坡和本阴坡的环境条件居中,可燃物的燃烧状态也处于阴坡和阳坡之间。(2)坡度:坡度越大,火蔓延越快,或停留时间越短,对林木危害较轻;坡度越小,或蔓延缓慢,火停留的时间长,对森林的危害严重。(3)坡位:在山谷低洼处,水湿条件好,特别是在林冠下,或蔓延缓慢,容易扑灭。通常在山坡上部、山脊、陡坡的林地较干燥,可燃物易燃,或蔓延速度较快。山顶及陡坡岩石裸露处,植物稀少,火烧之该处往往就自行熄灭。但在山顶燃烧的球果、树枝等,常会滚落山下,又会造成新的火灾。(4)海拔:海拔越

46、高,林内温度越低,相对湿度增大,地被物含水量越高,也就不易燃烧。但海拔风速又较大则有利于火的蔓延,发生森林火灾不易控制。地形风对林火的影响地形对林火的影响,主要是通过改变温度、气流、降水、形成垂直气候带期间接作用的。(1)地形上升气流:可以加速林火的蔓延,使火快迅速烧到山顶,并沿山脊加速蔓延。(2)越山气流:有一种越山气流在背坡形成涡流,对背风坡的扑火员有很大色威胁;还有一种越山气流在背坡产生反向气流,如果火从迎风坡向背风坡蔓延,在山脊附近是很好施放迎面火的位置,并且当或蔓延到背坡,下山的火势较弱容易扑救。(3)绕流:在扑火和计划烧除时要注意绕流。(4)山谷风:在扑救森林火灾和计划烧除的过程中

47、要特别注意山风和谷风的变化。(5)海陆风:白天风从海上吹响陆地称为海风,夜间风从陆地吹向海洋称为陆风。(6)焚风:由于地形而造成的干热风称为焚风。(7)峡谷风:若盛行风沿谷的谷长方向吹,当谷地的宽度各处不同时,在狭窄处风速增加,称为峡谷风。峡谷是扑火的危险地带。(8)渠道效应:如果盛行风向不是垂直于谷长的方向,可发生“渠道效应”,使谷中气流沿谷的谷长方向吹。(9)鞍形场涡流:当风越过山脊鞍形场,形成水平和垂直旋风。鞍形场涡流带常常造成扑火人员伤亡。山区林火特点:(1)昼夜风向变化条件下的林火特点(2)地形变化对林木受害部位的影响(3)小地形对林或蔓延速度的影响(4)土壤干湿程度与森林燃烧性(5

48、)林内小气候34什么是火行为?火行为指标有哪些?相关公式及解释火行为是森林燃烧的重要指标。是指森林可燃物被点燃后,火在蔓延和发展过程中所表现出的现象和特征。它受可燃物类型、火环境和火源条件的制约和控制。火行为也是火的瞬时特征和火灾发展过程中的整体特征的描述指标。火行为指标:蔓延速度蔓延速度是在单位时间内,火向前移动的距离,单位是m/min、ft/min、km/hr等。1.王正非林火蔓延速度式中:R-林火蔓延速度(m/min) R0-水平无风时火的初始蔓延速度(m/min) KW-风速更正系数 KS-可燃物配置格局更正系数 -地面平均坡度火强度火强度一般是指火线强度(fireline inden

49、sity),是指单位火线长度,单位时间内释放的热量,单位是Btu/ft.s-1、kw/m等。1959年,美国物理学家勃兰姆(Byram)提出了火线强度的计算公式。火强度的公制公式:I=0.007HWR式中:I-kw/m H-J/g W-t/ha R-m/min火焰高度火烧持续时间火烧持续时间的长短与火的温度高低对于活的可燃物的影响是不同的。火烧持续时间由下式计算:式中:S=火持续时间(min) D=火纵深度(m) R=火蔓延速度(m/min)火场面积与周边长安德烈的林火蔓延双椭圆模型(1983)火场面积 周长 火烈度 火烈度是指火破坏森林生态系统的程度,是王正非先生在80年代提出来的。王正非先

50、生认为火烈度与火强度成正比,与火的蔓延速度的平方根成反比。式中:P为树木损伤率,% ;b为树种抗火能力系数;I是火强度;R为火蔓延速度。35.如何划分低能量火和高能量火?高能量火具有哪些特征?低能量火,火线强度在3500kW/m以下,火焰高度在3.5以下一般属于中、低度火高能量火,火线强度大于3500kW/m,火焰高度在3.5m以上,一般属于高强度地表火和树冠火,形成对流柱。高能量火特征1.对流柱:2-7km;塔状;蘑菇帽2.跳跃式火团:燃烧着的可燃物的抬升3.爆发火:有低能量火转变为高能量火时的火行为4.飞火(spotting,spotfire):高空飞落在前方的火点5.火旋风(flamew

51、hile):高速旋转的火焰涡旋6.火爆(blowup):多个飞火形成的爆炸式燃烧7.高温热流:看不见的高温高速热流36.影响火行为的因素有哪些?(1)大风(2)地形(3)连续干旱和高温(4)可燃物类型37.火对土壤的影响和改良作用?(一)土壤温度的变化1.火对土壤温度的直接作用:火强度越大,土壤温度越高(二)土壤物理性质的变化1.土壤质地不同的土壤质地有不同的比热和导热率,从而影响土壤的热量的传递的数量和速度。沙土和沙壤土比粘土的传热速度快三倍,所以沙土和沙壤土的土壤温度增加较快。2.土壤含水率土壤含水率越大,吸收的热量越多,能迅速向下层传递热量。(三)土壤化学性质的变化土壤酸碱度和物质循环是

52、土壤化学的主要特性。直接影响表现为土壤无机物的分解;间接影响表现为把复杂的有机物质转化为简单的无机物质,并重新与土壤发生化学反应。(四)火对土壤微生物的影响土壤微生物是土壤肥力的重要指标之一。土壤微生物的数量的多少直接影响森林生产力。火对土壤微生物的影响表现在两个方面:一是直接影响,火作为高温体直接作用于微生物,使其致死;二是间接影响,火烧改变土壤的理化性质,间接对微生物产生影响。火强度、土壤的通透性、土壤含水量、土壤pH值、土壤温度以及土壤中可利用营养等的变化均影响土壤微生物的种类和种群数量。(五)火在改善土壤环境中的应用1.在冷湿条件下,采用火烧能增加土壤温度,促进土壤微生物的活动,加速土

53、壤有机质的矿化过程。2.对于一些不易分解的枯枝落叶,也可采用定期火烧加速其无机化过程。3.在沼泽及高寒地区,如果定期火烧,可以改变土壤的泥炭环境,提高土壤肥力。4.在冻原地带,如果采用火烧会使永冻层下降,扩大森林的分布区。38.火对水分的影响?1.火对雨水截留的影响2.火对土壤渗透性的影响3.火对土壤保水性的影响4.火对积雪和融雪的影响5.火对地表径流的影响6.火烧对河水流量的影响7.火烧对河流水质的影响8.火对水生生境与生物的影响。39.火对空气的影响?1.森林可燃物燃烧时产生的气体(1)二氧化碳(2)一氧化碳(3)硫化物(4)臭氧(5)含氮化合物(6)碳水化合物(7)微粒物质2.烟雾的产量

54、烟雾的主要来源是森林火烧和计划火烧,不同的火烧所产生烟雾的数量和质量不同。40.火对植物有哪些影响?树种对火的适应对策?(一)直接影响(1).伤害作用: 火烧使草本、灌木植物致死;火烧掉树木的叶和枝条;火烧伤树木,烧死树木(2).促进作用: 火烧加速植物宿存种子的释放;火烧促进植物种子萌发;火烧促进迟开球果开裂(二)间接影响;主要指火烧迹地上植物的变化。(1)阳性植物增加,阴性植物减少。(2)固N植物增加,含N植物减少。(3)浆果类植物增加。41。树种对火的适应类型有哪些?营造防火林带用哪种树种?(1).耐火树种:耐火树种是指树木遭火烧后仍具有生存能力的树种。一般耐火树种具有较强的萌芽更新的能

55、力。如樟树、檫树、油茶、桉树、白桦等。(2).抗火树种:抗火树种是指会林火燃烧和蔓延有较强抵抗能力的树种,又称防火树种。是营造防火林带的组成树种。这种树木具有较厚的树皮、枝叶的油脂含量少、含水量大,因而抗火能力强。如;东北林区的水曲柳、黄菠萝等;中南部地区的木荷、火力楠、木棉树等。42.火对森林群落有哪些影响?(1)火对群落年龄结构的影响。(2)火对树种组成的影响。(3)火对群落更新方式的影响。(4)火对森林群落高度的影响。(5)火对森林群落稳定性的影响。43.火对森林演替的影响有哪些方面?(一般了解)森林演替中火的作用 原始演替:原始林;原生裸地 次生演替中火的作用,树种组成,竞争能力,种源

56、,生境条件,火强度高低 44. 火对野生动物的影响有哪些?直接影响 火对野生动物(wildlife)的直接影响主要表现在伤害和致死两个方面。主要途径有:(1)直接烧伤和烧死动物,如幼兽、小动物(2)高温辐射致伤致死,(3)高温气流、高温烟尘致伤致死(4)烟雾影响动物的行动,造成死伤间接影响 1.火烧改变了野生动物的栖息环境影响程度与森林的受害程度相关,改变了的环境对一些动物有利,而对另一些动物不利,如:步行虫不见而蝗虫出现;鸟类增加 2.火烧后的野生动物食源的改变影响野生动物的种类变化可食植物种类组成和数量的变化:草本;木本;种子产量 食物质量的改变:质量是指单位面积上职务的营养价值,决定于植物的生产力和单位植被的营养成分变化 3.火烧能改变野生动物的种间竞争关系火烧能改变野生动物种间竞争关系,食源的改变 火烧还能影响野生动物之间的捕食关系,迁移 火烧能改变寄生关系,减少寄生生物对寄主的侵染,有利于某些动物的生存 4.不同林火行为对动物间接影响的程度火烧频度:影响植被和火强度 火烧强度:中小强度,植被恢复快,小型动物 火烧面积 :小面积有利于野生动物 45.

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