第二节 森林可燃物
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(四)其他可燃物特性
除上述可燃物特性外,可燃物分布的连续 性、可燃物大小、形状、紧密程度也影响可 燃物的燃烧。 一般,当可燃物体积大、表面积小、紧密 结实、不连续时不易燃烧,反之,则易燃烧。
三、林分特征与可燃物
林分是指内部特征(树种组成、林冠层次、 年龄、郁闭度、起源、地位级 等)大体一致 而与邻近地段有明显区别的一片林子 。 林分特征主要指森林的组成、郁闭度、年 龄、层次等结构特点。林分特征是划分可燃 物类型的依据之一。
(三)我国主要森林可燃物类型的 燃烧性 详见教材P27
详细介绍了兴安落叶松林、樟子松林、 云冷杉林、阔叶红松林、蒙古栎林、杨桦林、 油松林、马尾松林、杉木林、云南松林、常 绿阔叶林、竹林、桉树林的燃烧性特点。
作
业:
1、森林燃烧有哪些特点? 2、森林燃烧的三要素是什么?影响森林燃 烧的因素有哪些? 3、森林燃烧的三个阶段各有哪些特征? 4、影响森林燃烧的可燃物特征和林分特征 各有哪些? 5、如何理解森林燃烧环理论?
(3)抽提物 是指将可燃物浸泡在水、有机溶剂或稀酸或稀 碱中一段时间后,溶解于其中的各类物质的总称。 其主要成分是树脂类物质,抽提物与燃烧的关系 十分密切,燃点较低、火焰高、放热多,可明显 提高可燃物的易燃程度。 抽提物含量高的树种如针叶林,在生长季节也 容易着火。 (4)灰分:燃烧后剩余无机物的统称,包括钾、 钠、钙、镁、铁、磷等,具有阻燃作用。木材中 含量低于2%,树皮中稍高些,树叶中最高可达5-10%。 2、热值 是指单位重量可燃物在25℃101.325kPa下完全 燃烧所释放的热量。见教材P22。
(一)森林组成
森林组成是指森林的植物种类、成分及其 所占的比例。 森林组成通常用树种组成来反映。组成不 同,森林内的空中、地表、地下可燃物的种 类、适量、分布均有差别,使森林的燃烧性 也不相同。一般,针叶林易燃性强,阔叶林 易燃性差。杉木林易燃物多,分布连续,火 易燃烧蔓延。红松林和樟子林,其叶和枝条 的量占的比例大,易燃性强;而落叶松林, 叶和枝条占的比例小,因此易燃性较低。
(三)按可燃物挥发性划分
可燃物挥发性是指受热时体内挥发性物质逸出数 量和速度等特性。可分为三种: 1、高挥发性可燃物 如红松、樟子松、油松、马尾松、樟树、桉树、 杜鹃等。 2、低挥发性可燃物 如柳树、核桃树等。 3、中挥发性可燃物 如蒙古栎、榛子、桦树、杨树等。
(四)按空间分布划分
4、草本植物:多数草本植物干枯后易燃, 易燃的多属于禾本科和莎草科,毛茛(gen) 科、百合科、虎耳科则不易燃。 5、灌木:为多年生木本植物,有的易燃, 如胡枝子、榛子等;有的难燃,如接骨木、 鸭脚树、冬青类等常绿灌木。有些常绿灌 木体内含有大量树脂和挥发性油类,也属 易燃灌木,如兴安松、杜松等。 6、乔木:树种不同其燃烧特性不同,通常 针叶树比阔叶树易燃。但有些阔叶树也易 燃,如桦木,含油脂多,易被点燃。 7、森林枯死物:非常易燃,是林火管理的 重点对象。
(一)可燃物类型的概念 是指可燃物种类、组成、载量、大小、形 状、分布等特征基本一致的同类可燃物组合 的集合。 不同的可燃物类型,其燃烧性不同。 燃烧性是指在易燃性、火的蔓延特性和火 强度等方面的特性。
(二)可燃物类型划分方法
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1、经验总结法 如美国林务局划分为低、中、高、极高四个等级; 我国划分为极易燃、易燃、可燃、难燃四个等级。 2、群落调查法 即通过调查植物群落的结构特征(如种类组成、层 次、外貌、年龄等)进行划分。我国目前多采用这种 方法。如大兴安岭林区划分了七个类型。见教材P26 3、遥感图片解译法。适用于大面积森林和偏远林区。 4、可燃物模型法(P27)
(三)可燃物载量
可燃物载量是反映可燃物数量多少的概念,即 单位林地面积上所有可燃物的绝对质量,用kg/ m2或t /hm2表示。据研究,若可燃物载量小于 2.5 t /hm2时,难以维持正常燃烧;若大于10 t /hm2 ,就有发展成大火灾的可能。 可燃物载量的多少,取决于凋落物的积累和分 解速度,它与植被类型和环境有关。我国大部分 地区,冬季森林凋落物明显增加,易燃可燃物载 量增大,进入生长季节后,又相对减少。一年中 凋落物的总量,森林约为1—8 t /hm2 ,平均为 3.5 t /hm2 ,灌木每年平均为2 t /hm2 。 凋落物每年的分解速度,热带雨林地区可达20 t /hm2 ,而高寒或荒漠地区则几乎为0。 提问:热带雨林和高寒或荒漠地区,哪个更容 易发生森林火灾?
(四)森林层次
主要指林木的成层现象。 单层林,透光率高,林内杂草、灌木多,易燃, 多发生地表火。 复层林,可燃物垂直分布连续,易由地表火引起 树冠火。 异龄复层林,地表火转变为树冠火的危险性更大。 但是,一般情况下,复层林的林内郁闭、空气湿 度大、地表多为耐阴喜湿植物,易燃性较低。
四、可燃物类型
(二)按易燃程度划分
1、易燃可燃物 指易干燥、易被引燃、燃烧快的可燃物。包括地 表枯草、枯枝落叶、苔藓、地衣、针叶树的小枝、 针叶等,这类可燃物体积小,燃点低,疏松,燃烧 快,是引火物质。 2、燃烧缓慢可燃物 指粗大或紧实的可燃物。包括枯立木、树根、大 枝、倒木、腐殖质、泥炭等。其特点是吸水后干燥 慢,不易被引燃,但是,一旦着火,能长时间燃烧, 放热多,不易扑灭。在长期干燥条件下易导致高强 度大火,清理困难,易发生复燃火。 3、难燃可燃物 指正在生长发育的各种森林植物。由于含水量高, 一般不易被引燃。
(二)可燃物含水率
是表示可燃物干湿程度的指标,是影响林 火发生的最重要的因子之一。 正在生长的植物含水率高,一般不易燃烧。 一般情况下,死的可燃物含水率大于30% 时不燃;26--30%时难燃;11--25%时,可以 燃烧;低于10%时,十几秒就能引燃,且蔓 延速度快,极易发生森林大火。
第二节 森林可燃物
森林可燃物来自于各种森林植物。植物种类不 同其易燃性也不同,因此,只有了解森林可燃物 的种类、性质、数量、分布等特性,才能对林火 进行科学控制和管理。 一、森林可燃物的分类 (一)按生长特性划分 1、地衣:燃点低,含水率随大气湿度变化大,易 干燥。附着在树冠上的地衣,易引燃树冠。 2、苔藓:吸水力强,地面上的苔藓一般不易着火。 树皮、树枝上的苔藓易干燥,易引起树冠着火, 泥炭藓多的地方,在干旱季节,会发生地下火。 3、蕨类:是我国南方林区主要的林下植被,喜光 蕨类易燃烧,耐阴蕨类不易燃烧。
(二)林分郁闭度
林分郁闭度是指林冠覆盖地面的程度。 郁闭度高的森林不易燃,而郁闭度小的则 易燃。
(三)森林年龄
幼龄林、中龄林,枝叶占得比例大,林内 杂草、灌木丛生,易发生林火,特别是树冠 火。 壮龄林、成熟林,林分郁闭度高,林内杂 草灌木烧,不易发生林火。 老龄林,树木高大、树冠稀疏,林内杂草 多,易发生地表火,不易发生树冠火。 异龄针叶林,易使地表火变为树冠火。
一般分为三层 1、地下可燃物 包括树根、腐殖质、泥炭、地下朽木等。 2、地表可燃物 包括地表植被、枯枝落叶以及近地1.5m以下空间 内的所有可燃物,如幼树、灌木、杂草等。 3、空中可燃物 指高度在1.5m 以上的所有可燃物。
(五)按燃烧时可燃物的消耗划分
1、有效可燃物 指直接烧掉的可燃物。 2、剩余可燃物 指未烧或未烧尽的可燃物。 3、总可燃物—可燃物的总和 有效可燃物﹢剩余可燃物﹦总可燃物
二、影响燃烧的可燃物特性
包括可燃物化学性质、含水率、可燃物载量等。 (一)可燃物性质 1、化学组成 由纤维素、半纤维素、木素、抽提物和灰分五 类成分组成。 (1)纤维素、半纤维素 都属于碳水化合物,约占50--70%,燃点低, 热稳定性差,燃烧时均产生明显的火焰,燃烧热值 为16119J/g 。 (2)木素:含量约占15--35%,但在朽木中含量 高达75%。燃点高、热稳定性强,但完全燃烧时 放热比纤维素、半纤维素高的多(23781J/g)