森林可燃物研究

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地盘松林地表可燃物的燃烧火行为

都为中强度火，枯枝的最大，达７４９０．５ｋＷ／ｍ，为高强度火。
关键词：地盘松；火焰高度；辐射热；火行为中图分类号：Ｘ９１３．４，ＴＫＩ２１。￥７６２文献标志码：Ａ
分别于２０１３年４月２１、２２日（云南防火紧要期间为
重后装进信封备用。２．２可燃物高度
用测高仪测定每个样地内所有地盘松的高度，并在设置的小样方内，用钢卷尺测灌木、草本的高度，并顺着样方的四个角挖至土壤的本底，做可燃物的剖面，分别测地表凋落物的上层、下层的厚度（上层主要为当年凋落的针叶，下层主要是往年已经腐烂、分解的凋落物），把枯枝
均降水量１０９４．１ｍｍ，每年５～１Ｏ月为雨季（降水量占全年的８８），Ｉ１月至次年４月为干季（降水量占全年的１２），其中２～４月降水最少，年均相对湿度７４。土壤
类型复杂，垂直分异明显；植物有１６７科、５９４属、１０８Байду номын сангаас６种
单独取出计量。２．３绝对含水率及可燃物载量把试样放入电热鼓风干燥箱内，１０５℃连续烘２４ｈ
地盘松是云南松的一个变种，是频繁火烧、砍伐和放

实践探究森林火情缘由课件沪科版(2024)物理八年级上册

拓展研究
我国西汉时期的《淮南万毕术》中有关于冰透镜取火的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” 冰真能使艾绒着火吗？请同学们根据我国古文记载亲自做一下冰透镜取火的实验。
课后作业
1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。
（2）实验现象：放大镜下的火柴头粉末10 s 左右就燃烧起来，装水的矿泉水瓶下的火柴头粉末20 s后也燃烧起来；放大镜焦点处的最高温度为85 ℃ ，透明矿泉水瓶焦点处的最高温度为70 ℃。
实验结论：装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，可以引燃物体
交流评估
编写一段森林防火的警示语，并就怎样爱护森林、保护环境提出建议。建议：1.当我们在户外旅游时，不要乱丢矿泉水瓶；看到被随意丢弃的矿泉水瓶，将其捡起投入附近的垃圾箱中。 2.装水的矿泉水瓶、特殊形状的香水瓶等放在汽车里面也可能引起火灾，所以不能将其随意放在车内。
1.探究装水的矿泉水瓶在太阳下的聚焦情况（1）实验设计：将装有少量水、半瓶水、满瓶水的透明矿泉水瓶分别放在太阳下。（2）实验现象：
实验结论：装水的矿泉水瓶对太阳光有会聚作用
2.探究装水的矿泉水瓶能否引燃物体（1）实验设计及操作：实验装置如图所示，选择放大镜作为对照组，将火柴头粉末放在焦点附近；同时将温度计放在放大镜和矿泉水瓶的焦点附近，测它们同一时间的温度。
问题2 森林中有哪些易燃物？这些易燃物在哪些情况下易燃？
可燃物：森林中有能够燃烧的有机物质，被称为可燃物，如乔木、灌木、杂草、苔藓、地衣、枯枝落叶等。森林中可燃物的燃点温度各异，一般干枯杂草的燃点为150~200℃，木材的燃点为200~300 ℃。
问题3 什么条件下森林容易出现火情？

应用卫星遥感技术监测林火燃料可燃性研究现状与发展趋势

遥感可以提供潜在空间分布类型的信息以及燃料有关火灾风险评估信息［，具体准确地了解燃料的空间分８】
布，帮助分析、建模和预测火行为［。特别是空间分辨率高、大尺度的燃料类型和燃料可燃性的遥感图像可以大大提高火险预报精度和有效地采取措施控制火燃烧的行为。本文通过文献综述，分析了应用卫星遥感技术监测林火燃料和可燃性的国内外进展和未来发展趋势。
作者简介：田小龙（９６），男，浙江Ｉ安人，硕士研究生，１８一｝缶从事林火生态研究；通讯作者。

３期
田小龙，等：应用卫星遥感技术监测林火燃料可燃性研究现状与发展趋势
５９
促进烟的形成和减少热量产生的作用，同时湿可燃物具有难以点燃、蔓延速度低等特点【。不同森林可燃物在６】
利用空气中相对湿度以及燃料的可燃性进行火险预报；美国的Ｇｓｏ提出多因子预报方法；前苏联人聂斯切ｉｍｅｂ
洛夫于１４年提出综合指标法；日本的昌山久尚２９４０世纪４年代提出实效湿度法【。近半个世纪以来，美国、０＿加拿大、澳大利亚、日本和中国等国家大量开展了林火燃料可燃性的试验研究、模型模拟和遥感监测的工作。
１林火燃料可燃性的特点
１１可燃物类型．
森林可燃物是森林火灾发生的物质基础，也是发生森林火灾的首要条件。森林可燃物特征取决于可燃物的燃烧性质，是由可燃物的物理陛质和化学性质来决定的。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、可燃气体含量、灰分含量等【】ｍ。可燃物种类的方法主要有：妣分 ①按物种类别分，郑焕能等将森林可燃物分为死地被物、地衣、苔藓、草本植物、灌木、乔木、森林杂乱物等［，物种类别不同，燃烧性特１ “ 点差异很大；② 按生活力分，美国人Ｄｅｍｉｇ将森林可燃物分为活可燃物和死可燃物两大类，死可燃物根据含ｅｎ水率的恢复时间又分为１ｈ０ｈ０、１、１０ｈ时滞的可燃物［；③按所处位置分，郑焕能等将其分为地下、地表和空中可燃物，可燃物在森林中所处的位置不同。发生森林火灾的种类也不同。此外，还有按燃烧难易程度、按可燃物的大小和形状分类的方法［。可燃物湿度的计算公式：１

森林火灾的产生条件与规律性

火不慎而引起，占总火源的９％以上。人为火源又约５
上升，蒸发大量水蒸汽，随产生大量烟雾，伴部分可燃性气体挥发，可燃物呈现收缩和干燥，处于燃烧前的状态。 ②气体燃烧阶段。随着可燃物的温度急骤增加，可燃性气体被点燃，出黄红色火焰，产生二发并氧化碳和水蒸汽。 ③木炭燃烧阶段。即表面碳粒子燃
养殖技术顾问２１．０２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
期性的变化。②凡１年内干季和湿季分明的地区，森
林火灾往往发生在干季。这时雨量和植物体内含水量都少，地被物干燥，易发生火灾，容称为火灾季节（防火期）。中国南方森林火灾多发生在冬、春季，北方多发生在春、秋季。③在ｌ内，天太阳辐射热的强
种植与环境
森林火灾的产生条件与规律性
刘凯 ’ 刘恒旭尹冬冬（．１黑龙江省森林保护研究所１００，．５００２黑龙江省野生动物研究所１００５００）
１产生条件
森林可燃物包括森林中所有的有机物质，如乔木、灌木、草类、苔藓、地衣、枯枝落叶、腐殖质和泥炭等都是可燃物。其中，有焰燃烧可燃物又称明火，能挥发可燃Ｉ生气体产生火焰，占森林可燃物总量８％～０ｏ其５９０。／特点是蔓延速度快，燃烧面积大，消耗自身的热量仅占全部热量的２８％一％。无焰燃烧可燃物又称暗火，不能分解足够可燃性气体，没有火焰，如泥炭、朽木等，占森林可燃物总量的６１％。％０
森林火灾的发生、蔓延和火灾的强度，都有其规律性。热带雨林中常年降雨，内湿度大，林植物终年生长，内含水量大，体一般不易发生火灾。但其他森林不论在热带、带和寒带地区都有可能发生火灾。温

哈尔滨城市林业示范基地春季可燃物含水率动态研究

—
２０１３ａｂｎｏｒｍａｌｗｉｎｔｅｒｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｓｉｍｐｌｅｆｉｘｅｄ—ｐｏｉｎｔｍｅａｓｕｅｍｅｒｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ
哈尔滨城市林业示范基地春季可燃物含水率动态研究
郑宏，杨艳波，杨凯，刘金波，金森
（１．黑龙江省人民政府森林草原防火指挥部森林防火办公室，黑龙江哈尔滨１５００００；２．东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨１５００４０）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｔｕｄｉｅｓｍａｉｎｌｙｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｍｏｉｓｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｈｔｅｆｏｒｅｓｔｆｏｕｌｉｎＨａｒｂｉｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇ￣ｉａｎｇ
ｎａａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓｔｈｅｆｏｅｓｒｔｆｏｕｌｍｏｉｓｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｃｈｎｇａｅｏｆｔｈｅＰｉｎｕｓｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ，Ｊｕｇｈｎｓ
，
（１．ＦｏｒｅｓｔＦｉｒｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＯｆ￣ｃｅ，Ｈｅｉｌｏｎｇ］ｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ；ＨａｒｂｉｎＨｅｉｌｏｎｇｌｔａｎｇ１５００００，Ｃｈｉｎａ

06第二章林火基础理论(3)

（一）蔓延速度（Rate of Spread）

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。在实际火场中，根据所在的火场位置可以划分：

火头速度，或顺风火速度火尾速度，或逆风火速度火侧（翼）速度，火侧风火速度

实际上，在任何方向上，都有的蔓延速度

hs=0.1483I2/3
式中，hs，m；I，kw/m
I=0.173hs1.5

2014-5-22
23

5.火面强度

单位面积上释放出来的热量，称为火面强度英制：

HA=60I/R
式中，HA，btu/ft2；I，Btu/ft/s

公制：

HA=681I/R

式中，kJ/m2；kW/m

2014-5-22

16

1.王正非林火蔓延速度
R0 KW K S R cos

I 0l R0 H (W0 Wr )

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 θ---地面平均坡度（） I0为无风是的火强度（） l 为着火点到火头的距离（m） H为可燃物热值（） W0为可燃物负荷量 Wr为潜在可燃物负荷量

2.表达方法

（1）火烧前后的蓄积量变化
M 0 M1 PM 100% M0

式中：PM为火烈度（%）；M0、M1分别为火烧前的蓄积量（m3）

昆明西山森林公园地表可燃物类型划分与载量研究

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，农田一果园最低。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。
，
ＷＡＮＧＱｉｕ．ｈｕａ。，ＬＩＳｈｉ．ｙｏｕ，ＸＩＮＧＨａｉ．ｔａｏ，ＬＩＵＢｉｎ，ＺＨＡＮＧＹｕ．ｙａｏ，ＴＡＯＲｕ．ｋｕｎ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＦｏｒｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２２４，Ｃｈｉｎａ；２．ＦａｃｕｈｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＦｏｒｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＹｕｎｎａｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｏｒｅｓｔＤｉｓａｓｔｅｒＷａｒｎｉｎｇａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｅｓｔｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｗｈｅｎａｎａｌｙｚｉｎｇｆｏｒｅｓｔｉｆｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｃｌｕｄｉｎｇ

辽宁西北部地区森林地被可燃物及其燃烧性的研究

林和沙棘人工纯林，不易燃烧的林型是刺槐人工纯林和杨树人工纯林。
关键词：辽宁省；林型；可燃物；载量；燃烧性
中图分类号：￥６．７２１文献标识码：Ａ文章编号：１０００—１０（０６）５— ７６— ４７０２０００１０
ＣｏｍｂｓｉｌｏｎｖｒａｄＣｏｂｓｉｉｔｆＦｒｓｎｕｔｅＧｒｕｄＣｏｅｎｍｕｔｌｙｏｏｅｔｉｂｂｉＮｏｔｗｅｔＬｉｏｉｇＰｒｖｎｅｒｈｓａｎｎｏｉｃ
ＷＡＮＧＹｕｅＧＡＯｏｐｎ ’ ＺＯｈｏＹｎ，Ａｕｈａ，ＯＧＷｅ — ｎ。ＨＥｕ — ｅ，Ｇｕ — ｉｇ，ＨＵＳａ — ａＧＯＹ —ｕＴＮｎｊ ‘ＣＮＸｅｍｉｕ
（ｏｌｅｏｏｅｒ。ＳｅｙｎｇｉｌｒｌＵｉｒｔ，ｈｎａｇｌ０６Ｃｉａ；１ＣｌｇｅｆＦｒｔｓｙｈｎａｇＡｒｕｔａｎｅｓｙＳｅｙｎ１１１ｈｎｃｕｖｉｔ２Ｓａ－ｅａｉｎｏｏ￣ｔａｍｏｉｇｕｎＣｕｔｉｏｉｇＰｏｉｃ。ｉｏｉｇＱｎｙａ１３９ＣｉａｔｔｏｄＤｂａｇｕＦｒｒＱｎｙａｏｎｙｏＬａｎｎｒｖｅＬａｎｎｉｇｕｎ１０。ｈｎ）ｅｗｎＦｆｆｎ３
辽宁西北部地区森林地被可燃物及其燃烧性的研究
王月，高国平，周绍砚，高玉华，佟文君，陈雪梅
（１沈阳农业大学林学院，沈阳１０６；２辽宁省清原县国营大边沟林场，辽宁清原ｌ３０）１１１１３０摘要：对辽宁西北部地区主要林型地被可燃物种类、组成、载量以及燃烧性进行了研究，结果表明：该区有７种主要常见林型，各种林型下可燃物种类组成和盖度有明显不同，林下可燃物载量变化范围是２７２．１・ｍ～。按地被凋落物的燃烧．６— ９７ｔｈ性测定指标综合分析确定，容易燃烧的林型是油松人工纯林，较易燃烧的林型是樟子松人工纯林、天然栎树疏林、天然杂木

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浅谈森林可燃物的研究
【摘要】森林可燃物是森林生态系统的基本组成部分，是影响
林火发生及火烧强度的重要因素之一。森林可燃物特性，森林可燃
物类型与火行为，森林可燃物类型、载量的调查与制图，森林可燃
物管理。开展多尺度可燃物研究；可燃物类型与火行为的研究。
【关键词】林火;森林可燃物;可燃物管理
自然火是森林生态系统的重要组成部分，它以从地表火到树冠火的
多种形态调整森林生态系统的树种组成、年龄结构和空间（景观）
格局。地表火清除林下堆积物，调整林分结构，为存活树木创造成
材的环境。树冠火烧掉整片林木，为早期演替树种创造生长条件，
使空间上存在着不同年龄镶嵌的异质森林景观结构。林火作用下产
生的林分与景观结构既能有效地抵抗森林病虫害的传播，又为野生
动物提供了宝贵的生境。要科学地理解林火对森林生态系统的综合
作用，必须对林火发生规律及行为进行充分研究。
森林可燃物是林火发生和燃烧的物质基础。森林可燃物管理是从根
本上解决林火安全问题、改善森林结构、提高森林健康水平的途径。
国内外学者虫就认识到森林可燃物在林火管理中的重要性，在森林
可燃物研究领域做了许多基础工作，主要集中在以下4个方面：森
林可燃物特性，森林可燃物类型与火行为，森林可燃物类型、载量
的调查与制图，森林可燃物管理的研究。我国在森林可燃物方面的
最新研究进展，并提出可燃物的未来研究展望，以期为我国的林火
管理提供科学依据。
１．森林可燃物研究进展
1.1森林可燃物的特性
森林可燃物的特性包括森林可燃物的理化性质和空间组合特征。可
燃物的理化性质描述可燃物植物部分的特性，包括可燃物的化学性
质以及密度、燃点、热值、含水率等物理性质，主要用来解释燃烧
现象（能量释放大小、火线强度和火焰长度等）；可燃物空间组合
特征描述可燃物组合的各种特性，包括可燃物的数量、大小、形状、
密实度及连续性等，主要影响火行为（扩散速率与强度）。我国学
者针对中国森林生态系统的特点也开展了森林可燃物特性的研究，
主要包括森林可燃物的含水量、燃点、灰分、热值、抽提物（油脂）
含量等的分析测定。这些研究一般以林型或树种为对象。研究结果
表明，森林可燃物的理化性质对其燃烧性有明显的影响是确定可燃
物易燃性等级划分的基础。
1.2 森林可燃物类型与火行为
森林可燃物种类复杂，根据研究目的的不同，森林可燃物类型的划
分方法主要有下面几种：①按物种类别可以将可燃物分为死地被
物、地衣、苔藓、草本植物、灌木、乔木、森林杂乱物等；②按可
燃物分布的空间位置可以将可燃物分为地下、地表和空中可燃物；
③按易燃程度可分为易燃可燃物、燃烧缓慢可燃物和难燃可燃物；
④按燃烧时可燃物消耗可分为有效可燃物、剩余可燃物和总可燃
物；⑤按可燃物挥发性将可燃物分为高挥发性可燃物、低挥发性燃
物和中挥发性可燃物；⑥按生活力将森林可燃物分为活可燃物和死
可燃物。森林可燃物类型划分研究的目的之一是预测火行为，进而
推测火效果及其确定防火措施。还可以通过与地形因子和气象因子
耦合，划分森林火险等到级指数，进行森林火险等级预报；准确估
算不同森林可燃物类型的载量和空间分布，还可为可燃物管理提供
指导，保证林火安全。然而森林可燃物不是单一的燃料，而是一个
复杂的多层体系，由地表到林冠包括半腐殖质层、细可燃物层、粗
可燃物层、草本层、灌木层和乔木层，每一层都有其独特的结构特
征。由于可燃物在层次、形态、数量及理化特征上的巨大变异性，
难以对其进行全面的描述。因此将相类似的可燃物分为可燃物割开
是可燃物的普遍方法，每一种可燃物都与一套描述可燃物的标准参
数或属性相对应，通常将这些具有标准参数或属性的可燃物类型称
为可燃物模型、气象和地形等来预测林火类型、扩散速率与强度，
管理部门据此信息来确定反应时间和扑救措施。
1.3 森林可燃物类型、载量的调查与制图
森林可燃物类型、载量的调查与制图是在深入理解可燃物与生物和
环境因子的关系的基础上进行的。森林可燃物载量的研究一般采用
机械布点法，设置样地，实测不同级别可燃物的重量，实测结果与
林分因子（林龄、郁闭度、平均树高和胸径等）可燃物载量。随着
森林可燃物类型与火行为研究的不断深入，可燃物制图方法也从野
外调查法和遥感调查法，发展到环境梯度—生物物理模拟法。野外
调查法是最准确的方法，但是耗费高，覆盖面积小，适合于区域（如
保护区）、高精度森林可燃物管理工作。遥感调查法能在大面积上
获取林型信息，但不能直接探测到时森林结构和林冠下的可燃物
层，从而需要通过相关信息推测下层可燃物。最近建立垢环境梯度
—生物物理模拟综合了3s技术和计算机模型，能有效地用于多尺
度（从细到粗）可燃物制图。
1.4 森林可燃物管理研究
20世纪的森林管理理念将林火视为森林生态系统的外来干扰，森
林管理中普遍采用灭火措施。灭火的直接效益是保护了现有林木、
人类和基础设施的安全。但大量的研究表明，长期灭火，改变林频
率、大小及强度，会导致一系列生态后果：在以树冠火为主的寒温
带针叶林区，长期灭使可燃物过理堆积、过火面积增大、林火强度
增大，导致灾害性森林大火，如1987年的大兴安岭火灾。在以地
表火为主的暖温带落叶阔叶林区，灭火虽不会导师致灾难性大火，
但会造成可燃物过量堆积，新种子不能萌发，林分更新困难，森林
质量下降（林木生长过密、材质低、优质林被劣质林取代），扭转
灭火负效应的首要工作是森林可燃物的管理，因为森林可燃物是影
响林火发生的自然因素中（气象、地形）人类能控制的林火因子，
森林可燃物管理是解决林火安全问题和恢复森林健康的根本途径。
2.森林可燃物的研究
林火管理思想出现于20世纪60年代，而直到过去的二三十年，才
真正将可燃物管理纳入到林火管理实践中。发达国家的林火管理已
从单一的灭火发展到森林可燃物管理，包括计划火烧、机械清除、
林疏透和自然火利用、增加防火林带、城市—野茫茫外交界处可燃
物的处理。计划火烧是指在人为控制下，烧除森林地表细可燃物；
机械清除是指用机械方法将粗可燃物粉碎分解，或移出森林生态系
统；林分疏透是指用采伐的方法清除一部分林木（活可燃物），保
持林冠间的距离，防止冠火蔓延；自然火利用是指在不危害人类和
基础设施安全的前提下，让林火自然蔓延和熄灭，发挥自然火的生
态功能；防火林带主要地指人为清除一定宽度内的可燃物以阻止林
火蔓延。
自然火大小随计划火强度增加而减低，计划火对降低自然火险和保
持油桉灌木生态系统主要建群种有重要作用；研究表明，灭火导致
林床可燃物载量高于该森林生态系统的正常水平，计划火烧是降低
可燃物载量的重要措施，计划火烧时间应取决于林分演替阶段及其
他可燃物管理措施（如商业性的林分疏松）。
今后森林可燃物研究可能围绕以下几个方面：开展多尺度可燃物研
究。目前大都在样点尺度上上研究可燃物类型、载量与环境因子的
关系，为景观、区域与国家尺度的可燃物分类制图提供基础数据；
但在区域尺度上（如温带针叶阔混交林）可燃物空间变异和国家尺
度上完善基于森林可燃物的森林火险预报的研究还有待进一步加
强。研究如何通过可燃物处理来改进森林结构与自然更新，保持森
林健康与持续发展，在高火险区寻找可燃物处理的有效方案（时机、
面积和方法），减少国家在林火监控和灭火中的大量投资，取得事
半功倍的效果。多数和气候变化模拟结果表明，全球气候趋向干暖。
气候弯得干暖将会增加可燃物的数量，延长火烧季节增加火烧的面
积、强度和频度。还可能会引起森林碳源—汇功能的变化，从而会
引起森林生态系统碳收支的变化。