紫茎泽兰的燃烧火行为特征

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)是一种外来入侵物种,干枯的紫茎泽兰植株具有较好的易燃性,并且紫茎泽兰植株枯死期正是昆明地区的森林防火期,对森林防火具有重要的影响。在昆明周边的林区内进行外业调查、采集紫茎泽兰样品,并在可控条件的实验室内利用热电偶等测定紫茎泽兰的燃烧火行为特征(包括点燃时间、辐射热、火焰高度和蔓延时间等)。结果表明:(1)垂直燃烧的平均点燃时间、蔓延时间和火焰最大高度都大于水平燃烧(31、1 s;3.50、1.67 min;300、120 cm)。(2)水平燃烧的平均火焰最高温度大于垂直燃烧(761、611℃);(3)水平燃烧和垂直燃烧的平均热辐射没有明显差异。紫茎泽兰水平燃烧和垂直燃烧时的温度高,释放能量大,热辐射强,是地表火垂直转换为树冠火的重要介质,也是地表火水平快速蔓延的通道。紫茎泽兰垂直燃烧的火灾危险性较大,且燃烧后具有较大发生复燃的可能性。应在防火期来临前对紫茎泽兰进行清除,以减少森林火灾发生的频率和强度。

昆明周边主要林型地表可燃物的燃烧特性研究

通过对昆明周边的云南森林自然中心6种主要林型开展外业调查、地表可燃物采样,并在实验室内模拟燃烧,测定并计算了地表可燃物的点着时间、火焰维持时间、无焰燃烧维持时间、蔓延时间,火焰高度、长度,火焰温度、无焰燃烧温度,火焰热辐射、无焰燃烧热辐射和火强度等燃烧性参数,分析了地表可燃物的特征及火行为。结果表明:对于不同种类的可燃物,无论是上坡火还是下坡火,基于火强度的研究,可燃物的燃烧性从强到弱的顺序为云南松(98.61 kW/m)、冲天柏(48.34 kW/m)、华山松幼林(44.09 kW/m)、华山松成林(19.72 kW/m)、栓皮栎(4.13 kW/m),柳杉和藏柏均为无焰燃烧的状态。对于同一种可燃物,上坡火的火强度大于下坡火的火强度。研究结果为昆明周边的森林可燃物管理、火险区划和林火管理提供参考。

昆明重大森林火灾火烧迹地可燃物研究

为评估火烧迹地内可能再次发生火灾的危险性以及潜在火行为等,对西山区团结街道小妥吉村10多年后的重大森林火烧迹地进行外业调查,通过设置样地,测量样地内植被高度、盖度、冠幅等,采集样地内可燃物,包括地盘松幼、中林,光叶石栎的地表可燃物,紫茎泽兰的整个植株,在实验室测定并计算可燃物的载量、热值、灰分含量和火强度等。结果表明:地盘松幼林、中林,光叶石栎,紫茎泽兰的可燃物载量分别为0.40、0.44、0.47、1.13 kg/m^2,4种林型的灰分含量分别为2.64%、2.24%、6.52%、2.25%,热值分别为20 730、21 510、20 557、19 138 kJ/kg,火强度分别1 426、1 590、745、524 kW/m;均属于中、低强度火,在有火源的情况下很有可能再次发生重大森林火灾。

云南森林自然中心受损银荆林带阻火效能研究

在云南森林自然中心林区受损银荆林带设置标准地和样方,通过外业调查和实验分析,从银荆生物学生态学特性、防火林带受损率、受损规律以及林下可燃物的变化4个方面对银荆林带的阻火效能进行研究。结果表明:银荆防火林带平均受损率为65.79%,受损银荆的胸径略大于存活银荆;未清理过林下可燃物的受损银荆防火林带林下可燃物含水率为10.38%,单位面积可燃物重量为0.80 kg/m2,且燃烧速度快、火焰及温度高、火势蔓延迅速、烧损率大,已不具备防火阻隔性能,反而会成为火灾蔓延的通道;清理过林下可燃物的银荆防火林带林下可燃物少,能有效阻隔火势的蔓延,虽受损但仍具有一定的防火效能。依据当下防火形势,提出加大宣传力度,提高群众防火意识,加大森林防火基础设施的建设力度,及时修复受损的生物防火隔离带,加大森林防火投入、引进新技术等森林防火的建议。

昆明面山的林火管理研究

以云南森林自然中心所辖七个面山林区为研究对象,调查分析了昆明面山林火管理的现状,并主要从火源管理、可燃物管理和森林防火基础设施建设三方面进行深入探讨,总结出昆明面山林火管理存在的问题,并提出有针对性的应对措施。

高压细水雾在林火扑救中的应用

高压细水雾灭火是目前建筑防火的一种重要措施,其灭火效率高且节约水资源,近年来高压细水雾的应用范围越来越广泛。介绍了高压细水雾的灭火原理、特性及其利用情况,并对其在森林火灾扑救方面的应用前景进行了分析。结果表明,高压细水雾在清理余火、控制小火、节约水资源等方面有很好的应用前景。

云南松纯林地表可燃物的燃烧火行为

在云南省新平县照壁山云南松纯林分布区域设置样地,通过外业调查、采样,在实验室燃烧床内用热电偶等测定火行为,包括点着时间、熄灭时间、辐射热、火焰高度、长度和火强度等。结果表明,云南松纯林地表可燃物的含水率低于10%,容易被引燃。无论是上坡火还是下坡火,火焰高度都在70 cm以下,阴燃时间都未超过4 min,火强度都低于370 kW/m,热辐射在7.21 kW/m^2左右,烧除率低于60%,属于低强度火。上坡火比下坡火的最高温度高,维持和达到最高温度的时间较短,变化对比较显著。

周期性计划烧除对森林生态系统的影响研究综述

周期性计划烧除是人类科学用火,进行营林管理的一种重要手段,具有经济实用性、生态保护性、降低火灾风险性、维护火生态顶级系统等优点。本研究从生境、森林植被、生物多样性等方面阐述了周期性计划烧除对森林生态系统的影响,展望了未来研究方向与趋势。研究结果有利于更好掌握生态系统计划烧除的基本规律,使火真正成为营林工具和手段,充分发挥火在森林生态系统发展过程中的积极作用,为计划烧除在林火管理中的应用提供参考依据。

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56.4cm,明显高于上坡火的26.8cm,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。

昆明地区华山松纯林枯枝的燃烧性研究

【目的】枯枝是在垂直方向上的连续性可燃物,是地表火转化为树冠火的关键,研究华山松纯林枯枝的燃烧性,以评估其可能形成树冠火的危险性。【方法】森林防火期内在云南森林自然中心华山松纯林连续分布区,进行外业调查,采集样品并进行室内燃烧试验,结合野外状态和实验室分析测定,利用含水率、载量、热值、引燃时间、火焰维持时间、无焰燃烧维持时间等指标,研究了华山松纯林枯枝的燃烧性。【结果】在防火期,华山松纯林枯枝的含水率为5.97%~15.66%,载量为0.09~0.57 kg/m²,热值为17291~18812 kJ/kg,引燃时间为3.5~4.1 s,火焰维持时间达到9.2~16.9 min,无焰燃烧维持时间26~36 min。【结论】华山松纯林枯枝的含水率极低,载量不大,灰分含量较高;在防火紧要期,枯枝很易燃,只要有火源就能轻易被引燃,而一旦发生火灾,火焰能顺着枯枝快速蔓延至树冠形成树冠火。

美国大自然保护中心的计划烧除情况分析

依据美国大自然保护中心所属林地上计划烧除面积、次数及预备火烧面积等数据,研究计划烧除的特点和规律。分析表明,计划烧除的烧除面积、烧除次数及预备烧除面积均是东南方位的计划烧除最大,南部地区次之;计划烧除间隔为2-5年;1988-2008年十年间,计划烧除面积总体增加,2008-2018年十年间,计划烧除面积也在增加,但与1988-2008相比,增加面积较少;每年的计划烧除面积与计划烧除次数和为计划烧除所准备的面积大小有关,呈一定的正相关,即计划烧除次数越多,为计划烧除准备的面积越大,计划烧除面积就越大。建立起来的认识能为我国的计划烧除和林火管理提供借鉴。

计划烧除对云南松林地表可燃物火行为的影响

【目的】明确周期性(烧除周期为1年)计划烧除条件下云南松纯林地表可燃物状态,以及这类可燃物相应的火行为特征,探究计划烧除对云南松地表可燃物火行为的影响,为合理评估计划烧除的生态意义以及林火管理与扑救提供科学依据。【方法】运用野外调查采样与实验室模拟燃烧法,并结合SPSS 23.0软件,对数据进行处理与分析,探究云南省新平县照壁山云南松纯林样地内,计划烧除林分下的可燃物种类、载量、含水率等特征对室内模拟火场温度、火焰高度、热辐射、蔓延速率、烧除率、火强度等火行为的影响。【结果】(1)云南松纯林地表可燃物主要是凋落的松针,外加少量枯落的松枝和球果以及枯死的蕨类,种类较单一且林下可燃物大多为细小可燃物。(2)2018-2020年间,云南松纯林林下地表枯死可燃物含水率的平均值分别为9.39%、8.04%、9.89%,平均载量分别为(0.937±0.303) kg/m^(2)、(0.926±0.253) kg/m^(2)、(0.669±0.248) kg/m^(2)。(3)实验室内模拟火行为包括:火强度为(245.95±130.51) kW/m,火焰高度(0.92±0.22) m,火场温度达(437.5±171.6)℃,热辐射(6.3±0.9) kW/m^(2),蔓延速率为(1.1±0.3) m/min,可燃物点着时间为1 s,烧除率为62%左右。(4)自然状态下的云南松的死亡率约为1.33%,在2018、2020年外业调查时,计划烧除下的云南松死亡率分别为0.93%、1.27%,云南松具有一定的抗火性和耐火性。【结论】(1)周期性计划烧除下的云南松纯林:林分郁闭度较大,林下易燃植被较少,以松针凋落物和草类为主。(2)计划烧除可有效减少地表可燃物负荷量,地表可燃物的平均载量不到1 kg/m^(2)。防火期内,云南松林地表枯死可燃物的含水率低于10%,极易被引燃,但火焰高度在0.5~1.5 m范围内,火强度不高于750 kW/m,属于低强度地表火;火场温度高,热辐射强,火蔓延速度一般,火场可人工控制;实验室模拟烧除率高,燃烧效果好。(3)在易火生境以及对火有一定适应性的林分中,开展周期性计划烧除必要且可行。

计划烧除对云南松纯林可燃物的影响

在云南省玉溪市新平县照壁山云南松纯林内,连续三年在同一位置设置固定样地,通过调查、采样,观测计划烧除时的点着时间、熄灭时间、辐射热、火焰高度、蔓延速度等火行为,调查并统计未计划烧除和计划烧除样地内的灌木和草本的物种组成、丰富度和频率。结果表明:随着计划烧除次数增加,灌木、草本以及蕨类的高度均降低,降低了林内的垂直连续性,即使发生火灾也很难导致树冠火的发生;经过三年连续的观测、调查,地表可燃物平均载量为0.85±0.25 kg/m2,计划烧除的烧除效果与可燃物载量密切相关;短时间内,计划烧除样地内的灌木和草本的物种丰富度显著减少;计划烧除后紫茎泽兰重要值降低,蕨菜重要值明显增加。

昆明地区草本紫茎泽兰的垂直燃烧特征

在昆明地区草本紫茎泽兰连续、致密分布区设置样地,进行外业调查、采集样品,在实验室燃烧床内模拟野外垂直状态的燃烧,测定和计算枯死紫茎泽兰的火行为参数:引燃时间、熄灭时间,辐射热,火焰高度和火强度等。结果表明:箐沟和山脊枯死紫茎泽兰的点燃时间都很短,仅为2、1 s,非常易燃;着火后维持燃烧都超过6 min;最大火焰高度达到2 m左右;烧损率和火强度分别为82.24%、87.83%和1 322.6、1 162.7 kW/m2,都为中强度火。尽管都是中强度火,但垂直燃烧特征与水平状态有一定区别,一旦着火,成水平、垂直过火通道,蔓延迅速,且可能沿着梯状可燃物烧成树冠火。

箐沟阻火机理的初步分析

以云南省昆明市妥吉林区为研究地点,分析了箐沟内的植物类型、影响森林火灾的气象要素,使用定性和定量方法,对箐沟的阻火机理进行了研究,结果表明:防火关键期内,沟内温度比沟上低,不易达到可燃物的着火点;沟内相对湿度比沟上的大,火环境发生了变化,火蔓延到沟内可能变;沟内的风速比沟上的小,使火蔓延减缓;箐沟内以海桐花科昆明海桐为主的常绿阔叶树已郁闭成林,发生火灾的可能性小,也有一定的阻火能力。

森林草原防火灭火装备研究进展

针对当前森林草原防火政策、新形势新要求和森林草原防火灭火装备建设,介绍了森林草原防火灭火装备在林业中的应用背景及其重要性,阐述了国内外森林草原防火灭火装备现状,指出了国内外森林草原防火灭火装备发展趋势,以及森林草原防火灭火装备在防火技战术应用情况及存在的问题,提出了未来森林草原防火灭火装备的研究重点。研究结果有利于防火灭火创新理论尽快应用于实践,有助于提升森林草原防灭火现代化水平。

昆明地区重大森林火灾火烧迹地可燃物能量分析

对昆明地区重大森林火灾迹地进行外业调查,并对其可燃物进行系统研究。结果表明:火烧迹地的地盘松幼林、光叶石栎和紫茎泽兰的可燃物绝对含水率分别为13%、11%和12%,可燃物载量分别为0.4、0.5和1.1 kg/m^(2),热值分别为20700、20600和19100 kJ/kg,单位面积热量分别为8280、10300和21010 kJ/m^(2)。说明火烧迹地的可燃物干燥易燃,在防火期有可能再次发生火灾,并发展为高强度火,应重视重大森林火烧迹地的管理、更新和恢复。

油锯产品研究进展及在森林防火中的应用

介绍了油锯在林业生产中的应用背景,综述了油锯产品的研究成果和现状,探讨了油锯产品研究目前存在的问题及对策,指出油锯产品将朝着新技术、新材料、新工艺的研究趋势进行发展,阐述了油锯产品在森林防火中的应用,以期为促进油锯产品的创新与发展和更好地服务森林防火工作提供参考。

昆明周边4种主要林型地表可燃物的火焰特征

通过外业调查、采样并测定昆明周边4种主要林型的地表可燃物特征,在实验室内开展燃烧火焰实验,测定引燃时间、火焰维持时间、火焰最大高度、最高温度、火焰颜色和热辐射等,得到火焰特征。结果表明:(1)林内的载量华山松林3.37 kg/m^(2),云南松林2.35 kg/m^(2),麻栎林2.24 kg/m^(2),柏木林1.47 kg/m^(2),达到较大值。(2)火焰颜色都是暗红色,柏木、麻栎的引燃时间为3 s,云南松和华山松皆为1 s,容易被引燃;华山松火焰维持时间最长,为6.34 min,麻栎3.89 min,云南松3.45 min,柏木2.28 min;麻栎最大火焰高度为90 cm,云南松70 cm,华山松50 cm,柏木20 cm;云南松火焰最高温度达到897.5℃,柏木877.5℃,麻栎657.5℃,华山松563.3℃;麻栎最大火焰深度为105 cm,云南松85 cm,华山松63 cm,柏木35 cm;麻栎最大热辐射为7.31 kW/m^(2),云南松6.92 kW/m^(2),华山松6.70 kW/m^(2),柏木3.18 kW/m^(2)。火焰特征差异很明显。

滇中地区火烧迹地地盘松幼林的燃烧特性

采集重大森林火烧迹地地盘松幼林的地表可燃物,以铁质燃烧床为主要实验仪器测试其燃烧特性。结果表明:地盘松幼林地表可燃物燃烧时产生的火强度属于低强度火,其中火焰热辐射、蔓延速率、火焰高度、火焰最高温度、火焰维持时间和火强度分别为(2.71±0.74)kW/m^2、(0.41±0.11)m/min、(37.10±15.52)cm、(462.90±60.26)℃、(4.24±1.07)min、(185.31±131.53)kW/m。无焰燃烧时的热辐射和温度分别为(2.40±1.52)kW/m^2、(325.00±64.97)℃。地盘松幼林的阻滞时间为100 s左右。距离火焰30~150 cm处,30~133 s内温度呈现急剧上升后急剧下降的趋势,且只有一个峰值;距离火焰10 cm处维持高温的时间较长,火灾隐患较大,灭火时应多注意防止发生复燃的现象。