生物防火林带阻火机理及应用研究进展

近年来,森林火灾不断增加,威胁日益加剧。为了有效预防和高效控制森林火灾,各国都在寻求解决方案。生物防火林带作为一种有效的手段,能够在火灾发生时阻断或延缓火势的蔓延,从而限制火灾的范围,能有效降低重、特大森林火灾发生的概率,对于保护森林资源和生态环境具有重要意义。本文综述了生物防火林带的阻火机理与实际应用意义,从森林可燃物燃烧性的差异、林带结构与森林小气候的关系、防火林带火环境和生物防火林带阻火机理等方面,研究分析了营造生物防火林带的可行性与必要性。探索生物防火林带未来的研究方向,有助于深化对其阻火机理的理解,并为其应用拓展新的思路。

西南喀斯特地区生物防火阻隔带建设初探——以贵州省毕节市为例

在现有森林防火建设基础上,毕节市紧紧结合国家政策导向、支持方向、资金投向,实施生物防火阻隔带建设,进一步提升和完善林火阻隔系统,补齐当前森林草原防火重要基础设施存在的突出短板,有效制止林火蔓延,减少森林火灾所造成的影响和损失,对西南喀斯特地区生物阻隔带建设,推进森林防火治理建设和发展具有重要作用。

抚育改造对生物防火林带景观美景度的影响

[目的]通过研究生物防火林带的多树种多比例配置及人工抚育措施,以期促进林带由单一林分结构向多功能林分结构过渡,从而提升生物防火林带景观质量。[方法]以木荷生物防火林带为研究对象,通过林下套种杨梅、火力楠、米老排形成多树种组成林分,并设置不同套种树种组成比例、不同修枝程度、不同施肥量等抚育措施进行林分改造,采用正交试验设计,筛选出可提升生物防火林带景观价值的最优处理模式。[结果]参试生物防火林带景观美景度的评价模型为:Y=-2.122+0.215X_(1)-0.181X_(3)+0.306X_(5)+0.275X_(8)+0.370X_(9),Y表示生物防火林带美景度评价值,X_(1)、X_(3)、X_(5)、X_(8)、X_(9)分别表示绿视率、胸径变异系数、郁闭度、意境美和林内光线。抚育处理4(A_(2)B_(1)C_(2)),即在以木荷为主要树种,杨梅、火力楠、米老排均占木荷数量1/7的树种组成基础上,进行枝下高占树高1/5的修枝和1年施2次氮磷钾复合肥,其林分美景度值最大。与修枝和施肥处理相比,树种组成比例对防火林带景观美景度的影响更大。[结论]多树种抚育改造模式可增加生物防火林带景观层次感,达到提升景观美景度的效果。

逊克县森林防火可燃物管理和阻隔系统建设技术研究

加强林火阻隔系统建设可以起到防火、阻火作用,降低森林火灾发生率和有效阻隔林火大范围蔓延,发挥绿色防火手段的长效性和多效性。通过对逊克县林区基本概况分析,合理区划林火阻隔网格,提出改造防火通道、改培防火林带,提出森林可燃物和使用机械设备处理森林可燃物的具体森林可燃物管理与林火阻隔系统技术措施,变被动防火为主动防火、变消费型防火为生产效益型防火,为改培生物防火林带系统建设的展开全面提供借鉴和参考意见。

利用经济树种建设生物防火林带初探——以十八盘林场为例

建设生物防火林带是预防林火蔓延、控制大面积林火发生的重要手段,是森林防火体系建设的基础性工程,是完善林火阻隔系统的重要组成部分。以十八盘林场为例,介绍了林场地域概况,概述了林场利用经济树种建设生物防火林带,阐述了生物防火林带在林场当前防火工作中的作用,进而提出当前防护林带建设发展管理存在的瓶颈及改进建议。

海南霸王岭生物防火林带物种多样性调查研究

为探究海南热带雨林国家公园生物防火林带群落结构和生物多样性特征,以公园内霸王岭生物防火林带为调查对象,分析生物防火林带群落径级和高度级分布特征,以树种重要值、物种丰富度指数(D)、Simpson优势度指数(H)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J_(sw))综合评价生物防火林带群落优势树种和物种多样性。结果显示:(1)生物防火林带植物种类有27科34属35种;(2)群落结构在径级和高度级方向分布均为连续;(3)造林树种大叶相思重要值偏低,群落优势度不突出;(4)乔木层和灌木层物种多样性较高,物种分布较均匀,乔木类树种物种多样性明显高于灌木类、藤本、草本植物。霸王岭生物防火林带生物多样性较高,物种分布较均匀,群落层次结构明显,群落更新状态良好,但防火树种优势度不突出。

广西大桂山区防火树种的选择研究

森林火灾是危害森林的一大主要自然灾害，采用生物防火可以有效地控制特大森林火灾的发生。本文对广西大桂山区的木荷、火力楠、杨梅等１０种常绿阔叶树种和杉木、马尾松两种针叶树种的叶、小枝和皮的燃烧性能及其组成成分进行了测定，结果表明：（１）各树种均以叶的抗火性能最差，阔叶树种比针叶树种的抗火性能强；（２）热值、含水量、燃点和灰分含量是影响叶的抗火能力的主要指标。木质素含量和苯乙醇抽取物与总发热量有线性相关关系；（３）由多目标决策方法对１２种树的抗火性能综合排序得知，木荷、红椎、杨梅的抗火性强，润楠、米老排、火力楠、大桂山荷和木莲的抗火性中等，稠木、观光木的抗火能力较弱，杉木、马尾松的抗火能力强。

生物防火林带有效宽度和结构研究

采用森林火灾实例分析法,通过对2场特大森林火灾林火蔓延规律与火场热力学变化规律研究,得出主防火林带宽度S,至少应达到S≥VM*(2H/G)1/2,VM为防火林带建设处最大风速最大值,H为平均火焰高度,G为万有引力常数;利用前式计算副防火林带防火林带宽度S时,M应为防火林带建设处最大风速平均值;生物防火林带最佳结构为疏透型。

湖北省生物防火林带模式研究

通过武汉九峰山、咸宁潜山林场等地的生物防火林带建设实践 ,研究了湖北省生物防火带建设的模式 ,研究表明 ,建立复合防火林带网络 ,把森林分割切块 ,形成闭合防火系统 ,是一种易推广、多效益的防火生物工程。

不同木荷防火林带建设模式群落学特征比较

对分布于浙江永康、建德的木荷生物防火林带几种建设模式的群落外貌、群落多样性和群落结构等特征进行初步研究,结果表明:木荷生物防火林带生活型谱和叶的性质与原生木荷常绿阔叶林差异不大,但群落物种多样性指数不高,木荷呈单优势群落;群落垂直结构较差,乔、灌、草分层不明显,不能充分利用空间。

台州市主要生物防火林带特点分析与发展对策

在分析台州市森林火灾成因和现有主要生物防火林带特点的基础上,根据台州市的区位特点和森林资源分布现状,提出了适合台州市的17种防火林建设树种和四大类15种生物防火林带建设模式。

生物防火林带技术的科学基础和发展前景

生物防火林带技术是将特定常绿阔叶树种呈带状密植到易燃的植物群落中,用以预防和阻隔地表火及树冠火蔓延。研究表明,生物防火林带的防隔火功能不只是来自于植物叶片间可燃性的差异,更多源于常绿阔叶树的树冠结构以及相对密植构成的独特林分。通过抑制带内地表可燃物的生长,实现对地表火的阻隔;在遭受树冠火袭击时,以其树冠较弱的可燃性和分层特性消减火势(强度),降低火蔓延过程中热量输运的效率,使火蔓延自动终止。与传统的防火隔离带(生土带)相比,该项技术在阻挡火焰辐射、飞火以及保持水土和生态维护等方面拥有绝对优势。由于缺乏对其抵抗树冠火规模的量化认识,也没有建立起量化的技术性能指标以及细化的实施规范,生物防火林带技术仍处于经验型阶段。对该项技术的进一步发展与完善,不仅可以确保其在森林防火分隔实践中的应用效果,还可以在森林和城镇结合部等火灾多发地域发挥更大的作用。

阔叶树叶样品辐射点燃过程中的表层效应

通过理论分析探索分层树叶样品辐射点燃过程中热量输运的规律及其对点燃过程的影响.依据热源特性和样品分层特性,将阔叶树叶样品分成具有热薄特性的表层和热厚特性的内层,建立起辐射热流点燃过程中两部分的能量守恒和质量守恒的积分模型.对红花油茶(Camellia chekiangoleosa)和米老排(Mytilaria laosensis)树叶样品的锥形量热仪实验结果验证表明,模型合理可靠.运用该模型对点燃过程中能量分配关系的跟踪发现,在辐射热流作用下,样品表层具有显著吸收和衰减能量向内层输运的效应;相应地,由样品表层进入内层的热量占流入净能量的份额不大于21%,.表层效应严重削弱了样品内层对点燃现象的贡献.与外部辐射热流强度相比,样品水分含量的变化更有效地影响样品的表层效应以及相应产生的能量分配关系.

贵阳二环林带主要造林树种生物学特性研究

采用野外调查和野外观察方法对贵阳二环林带主要造林树种:猴樟、杜英、银杏、香樟、紫薇、刺槐、川黄柏、大叶女贞、栾树、杜仲和南酸枣的形态学特性和生长状况等生物学特性进行了研究,研究发现它们对项目区的气候、水分、土壤因子等均能表现出较强的适应性.

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。

广东省雨雪冰冻灾害对引发森林火灾的影响分析与建议

2008年初发生在广东省的雨雪冰冻灾害使灾区的森林火灾呈现出集中爆发的态势,并造成伤亡严重、火灾扑救极为困难等影响.灾害使森林火环境恶化、灾害木不能及时清理、生物防火林带和防火设施受损严重等是造成森林火灾隐患的主要原因.为此提出加大害灾木清理力度、恢复并加强生物防火林带建设、建立林火预警机制、修复防火设施、提高科学经营水平、增强森林抵御自然灾害的能力等灾区防御森林火灾的建议.

生物防火林带的综合效益研究

通过对防火林带和相应防火道的对比调查和室内外测定,系统地分析了安徽省已建的主要生物防火林带的火环境、土壤理化属性和直接经济效益及森林碳汇。研究结果表明,几种主要生物防火林带(木荷Schima superba、油茶Camellia oleifera、茶树C.sinensis)内的火环境都具有高湿低风,可燃物载量小,含水率高等特征;防火林带内的土壤理化性质具有渗透性高、抗冲蚀力强,有机质和N素含量大的特点;与防火道相比,防火林带前期投入大,但最终收获的林产品和森林碳汇具有较高的经济效益。综合比较显示建设生物防火林带具有广阔的发展前景。

湖北省森林生物防火现状及发展趋势

森林火灾是危害森林资源的重要自然灾害,突发性强、危害性广、毁灭性大,历来受到社会的广泛关注和重视。森林生物防火通过防火林带建设、林下枯落物降解等措施主动降低森林火灾隐患、减小了森林火灾损失。今后应加强防火专家系统建设、防火林带布局拓扑优化以及森林生物防火技术标准等方向研究,达到森林生物防火标准化、自动化和信息化,发挥森林生物防火的最佳效果。

木荷生物防火林带与针叶林易燃物数量比较研究

对开化县木荷生物防火林带和杉木、马尾松针叶林的生长情况、林下植被、易燃物数量、表层土壤含水率等进行了调查测定。结果表明:1 h和10 h时滞易燃物干重木荷林带内地表分别为462.3、656.8 g/m2,杉木林地为874.6、1 282.8 g/m2,马尾松林分别为1 137.2、1 107.1 g/m2,木荷林内易燃物仅为针叶林的一半左右,木荷林带比针叶林具更强的抗地表火的能力;16年生木荷林地表1 h时滞易燃物干重,比11年生木荷林小,表明16年生木荷林带的防火性能较11年生时有所增强;此外,从山脚、中坡、山脊不同坡位的木荷林带比较来看,立地条件较好的山脚木荷林分生长旺盛,易燃物相对较少,防火性能高于山脊木荷林分,因此,应重视和加强低林龄及山脊部木荷生物防火林带的抚育管理,促进其生长旺盛,增强其对林火的抵抗能力。

千岛湖库区防火林带结构与组成及其优化选择

浙江淳安千岛湖库区生物防火林带的主要类型有木荷防火林带(类型Ⅰ)、木荷-苦槠防火林带(类型Ⅱ)、桂花-峨嵋含笑防火林带(类型Ⅲ)和桂花防火林带(类型Ⅳ)4种类型;类型Ⅱ和类型Ⅲ的物种多样性明显高于类型Ⅰ和类型Ⅳ;与地带性常绿阔叶林树种组成相似度比较,以类型Ⅱ最高,类型Ⅰ次之;千岛湖森林的阔叶化改造对于提高林地防火效能具有积极的意义。因此,建议千岛湖库区森林生物防火林带建设应选择以类型Ⅱ的物种多样性较丰富、防火效能好、与地带性常绿阔叶林自然植被相似程度较高的生物防火林带,重视林下连蕊茶、隔药柃、杨桐、乌饭树等常绿阔叶小乔木的保育,实现防火林带建设与阔叶化林相改造相协调发展。