森林可燃物

林火的一般知识<一>燃烧1．森林燃烧任何可燃物与氧化合时放热和发光的化学反应称为燃烧。

森林燃烧是自然界中燃烧的现象。

2．森林燃烧的特征森林是通过光合作用缓慢地贮存能量的；森林燃烧则是快速地释放能量，是特殊类型的氧化过程，即在高温作用下快速地连锁反应。

它有三个特征：①森林燃烧是森林可燃物与氧化合的一种化学反应；②森林燃烧产生大量的能量；③森林燃烧会发光和大量气体飞散在空中。

3．燃烧的三要素燃烧必须具备三个要素。

即可燃物、氧气和温度。

这三个要素称之为燃烧三角，缺一都不能燃烧，去掉其中任何一边，或削弱之，火就要熄灭或相应地减弱火势。

①可燃物。

森林中所有有机物均属于可燃物。

如树叶、树枝、树干、枯枝落叶、林下草本植物、苔鲜、地衣、腐植层和泥炭层等物都可以燃烧。

②氧气。

空气中的氧气是燃烧助燃物。

森林燃烧必须有足够的氧气才能进行。

据调查，一公斤木材燃烧时需要3.2-4立方米空气中的氧气，即纯氧0.6-0.8立方米。

③一定的温度。

这主要是指火源，一切可燃物质都可能由于有火源的作用引起燃烧，不同可燃物燃点各不相同，干枯杂草燃点为150-200℃之间，木材燃点为250-300℃之间。

要达到这样高的温度必须要有外来火源。

4．燃烧三个阶段森林火灾有一个由弱到强，由小到大的发展过程，大致可分为：预热、气体燃烧和木炭燃烧三个过程：①预热阶段。

这是火灾的初发阶段。

燃烧物质受热后，温度逐渐升高，大量水分蒸发而变干燥、冒烟，有部分可燃性气体挥发，物体处于点燃前状态。

②气体燃烧阶段。

可燃气体被点燃，这是与第一阶段的分界点。

这时，可燃气体大量挥发，温度迅速升高，燃烧发出黄红色火焰，燃烧物质在此时产生大量烟尘，气体燃烧为火的发展和传播阶段。

③木炭燃烧阶段。

有机物将要烧尽阶段，是一种固体燃烧现象，只有木炭在燃烧。

最后只剩下少量的灰粉。

5．林火的两种燃烧林火的两种燃烧是指有焰燃烧和无焰燃烧。

①有焰燃烧。

又称明火，也就是燃烧时有火焰。

森林防火基本知识森林防火基本知识第一章林火基础理论第一节森林燃烧1、森林燃烧森林燃烧也就是林火，是自然界中燃烧的一种现象。

森林中的可燃物，在一定温度的作用下，快速与空气中的氧气结合，发光发热的化学物理反应，称为森林燃烧。

分为有焰燃烧和无焰燃烧。

2、森林燃烧必须具备三个要素，即森林可燃物、氧气和一定温度（即：热源或称火源）。

三者构成燃烧三角。

如果缺了其中任何一项燃烧就会停止。

3、林火可以造成资源的破坏，可以造成动植区系的破坏，可以引起水土流失，污染大气等。

（1）森林火灾：失去人为控制，在森林中自由蔓延和扩展，对森林、生态、人类生命财产带来一定危害和损失的森林燃烧称为森林火灾。

（2）计划烧除。

计划烧除就是在人为控制下，在指定的时间、地点，为达到预期的森林经营目的有计划的用火。

第二节林火发生的三个条件林火发生必须具备3个条件，即：森林可然物，火险天气和火源。

森林可燃物是林火发生的物质基础。

一般来说，火险天气也就是有利于发生森林火灾的气候条件，如气温高、降水少、相对湿度小、风大、长期干旱等。

火源是发生林火的关键因素，分为自然火源和人为火源两大类。

在通常情况下，发生林火的最低能量来自森林的外界。

可燃物温度升高达到燃点而引起自然的情况是十分少见的。

（1）自然火源。

自然火源有雷击、火山爆发、陨石坠落和可燃物自燃等。

（2）人为火源。

人为火源是林火发生的主要火源。

有生产性火源和非生产性火源。

人为火源引发的林火在世界各国都占有很大比例。

第三节林火行为森林防火的各项规章制度，包括国家关于森林防火的方针、政策、法律；各地有关森林防火的法规。

四是森林防火的先进典型和火灾典型案例。

（3）宣传教育的形式：森林防火宣传教育要做到经常、广泛、深入，群众喜闻乐见，必须采取多种手段、多种形式。

政府发布森林防火命令、指示，领导发表讲话、文章具有权威性；广播、电视、报刊等新闻单位开展森林防火宣传教育，具有及时性；在交通要道和重点林区建立森林宣传牌、匾、碑等，具有持久性；印制森林防火宣传单、宣传手册，举行森林防火知识竞赛，开展森林防火宣传一条街、宣传周活动，具有群众性；进入森林防火紧要期，悬挂森林火险等级旗和防火警示牌，对一切进山人员宣传，具有针对性。

森林防火篇第一章国内外森林火灾概况第一节世界森林火灾概况及特点一、世界森林火灾概况林火划分为三个阶段：1、用火为主的阶段，放火烧山驱兽，用火林作战，焚林开垦，刀耕火种。

2、防火阶段，火阶主要是全面防火组织机构，防火法规。

3、林火管理阶段，防止森林火灾、保护森林资源、促进林业发展、维护然生态平衡的目的。

林火是在林地自由蔓延的火，包括林地上受控的火和失控的火。

计划烧除或计划火烧或营林用火。

低强度的计划烧除。

高强度的计划烧除常称控制火烧。

森林防火分为：（1）、森林火警受害森林面积不足1h㎡或其他林地起火的。

（2）、一般森林火灾受害森林面积在1 h㎡以上不足100 h㎡的。

（3）、重大森林火灾受害森林面积在100 h㎡以上不足100 0h㎡的。

（4）、特大森林火灾受害森林面积在100 h㎡以上的。

森林防火就是防止森林火灾的发生和防止森林火灾的蔓延，对森林火灾进行预防和补救。

二、世界森林火灾的特点：1、世界森林火灾发生次数多，烧毁的森林面积大。

2、世界森林火灾的形势越来越严重3、森林资源丰富的国家森林火灾严重4、世界各地的森林火灾分布不均5、森林火灾随气候变化而波动6、世界各国控制森林火灾的能力不平衡第二节我国森林火灾现状及发展趋势一、我国森林火灾现状三大指标：次数、发生率、火灾面积、森林燃烧率；三是平均每年每次森林火灾的面积，称为综合指标。

存在以下问题：1、机理 2、防火经费投资 3、被动局面 4、专业技术人才 5、控制能力还较弱二、我国森林防火技术发展趋势1、森林防火工作走向科学化2、装备现代化程度逐步加快提高3、标准化工作逐步完善4、管理不断趋于规范化5、措施趋于综合化第三节我国森林火灾的特点1、森林火灾严重2、东部多西不少3、次数南部多于北部4、过火森林面积北方大于南方5、重点火险区集中在半湿润区6、大多数森林火灾为小火7、火灾次数多的省8、火灾发生次数最多的省是云南，受害面积最大的为黑龙江9、引起森林火灾的主要是人为火源10、一年四季都有火灾发生11、森林火灾具有5～6年和10年的准周期12、火灾总趋势在逐年下降第二章林火原理第一节森林燃烧的条件及森林火灾的燃烧类型森林燃烧除具有燃烧形象的共同特点外，还有以下一些特点1、自然界开放系统中进行的2、移动式燃烧3、固体可燃物的燃烧4、燃烧十分剧烈，释放能量很大5、飞火6、具有两重性一、燃烧的条件1、森林燃烧三要素三个要素即可燃物、助燃物（氧气）和一定温度着火是指可燃物在受外界火源持续加热时，自身温度逐步上升并开始进行燃烧，如果移除火源后，可燃物仍能维持燃烧的现象2、森林燃烧环(1)森林是否燃烧与可燃物类型有关(2)森林燃烧能否进行，还受气候、天气情况、地形、土壤、林内小气候等诸多因素的综合影响(3)森林燃烧的发生需要外界火源二、森林燃烧过程1、预热阶段2、气体燃烧阶段3、木炭燃烧阶段4、熄灭阶段三、森林火灾的燃烧类型为地下火、地表火、林冠火和树干火第二节森林可燃物森林可燃物的分类1、按生长特性划分（1）、地衣（2）、苔藓（3）、蕨类（4）、草本植物（5）、灌木（6）、乔木（7）、森林枯死物2、按易燃程度划分（1）、易燃可燃物（2）、难燃可燃物3、按可燃物挥发性划分（1）、高挥发性可燃物（2）、低挥发性可燃物（3）、中挥发性可燃物4、按空间分布划分（1）、地下可燃物（2）、地表可燃物（3）、空中可燃物5、按燃烧时可燃物的消耗划分（1）、有效可燃物（2）、剩余可燃物（3）、总可燃物二、可燃物特性1、可燃物化学性质（1）、化学组成①、纤维素、半纤维素②、木素③、抽提物④、灰分（2）、热值2、可燃物含水率3、可燃物负荷量4、其他可燃物特性三、林分特征与可燃物1、森林组成2、郁闭度林分郁闭度是指林冠覆盖地面的程度3、森林年龄4、森林层次四、可燃物类型1、可燃物类型是指可燃物种类、组成、负荷量、大小、形状、分布等可燃物特征基本一致的、同类可燃物组合的集合2、我国主要森林可燃物类型（1）、兴安落叶松林（2）、樟子松林（3）、云冷杉林（4）、蒙古栎林（5）、杨桦林（6）、油松林（7）、马尾松林（8）、杉木林（9）、云南松林（10）、常绿阔叶林（11）、竹林（12）、桉树林第三节火源一、火源种类1、自然火源2、人为火源（1）、生产性火源（2）、非生产性火源二、我国森林火源的分布三、林火强度四、火焰高度和火焰长度五、高能量火的特征第三章影响我国林火的因素第一节火险天气与林火一、干旱与森林火灾二、火险天气与林火三、火灾季节的气象要素1、降水量2、温度3、风4、温度第二节天地异常与森林火灾一、太阳黑子活动与森林火灾的关系二、森林火灾年际变化与厄尔尼诺现象的关系三、地震与森林火灾的关系第三节中国山地林火一、山地随高度变化出现不同的火灾季节二、高山形成不同火险区三、山风与谷风四、高山峡谷对火行为的影响五、大火在山地跳跃式蔓延六、不同地形林木受害程度不同七、山地产生林木片面燃烧八、地形影响林火行为九、山地的风第四节林火控制能力一、林区人口密度二、交通网密度三、林火控制能力1、林火预测预报2、林火监测能力3、林火发生率4、林火阻隔能力5、林火补救能力四、林火控制能力的估测第四章林火预防第一节林火宣传一、宣传教育的主要形式1、防火期内开展宣传月、宣传周活动2、举行各种会议和集合3、开展森林防火知识竞赛和有奖征文活动4、编印各种宣传材料5、建立永久性宣传标志6、利用传播媒介三、宣传教育的内容1、主要包括森林防火工作的重要性，森林火灾的危害性、危险性；2、党和国家关于森林防火方面的各项方针、政策与法律、法规及民约；3、森林防火工作中涌现出来的先进人物、先进经验；4、森林火灾肇事的典型案例；5、森林防火的科学知识；第三节林火预测预报一、林火预报的概念二、林火预报的发展简史三、林火预报的类型1、火险天气预报2、林火发生预报3林火行为预报四、林火预报的研究方法1、利用火灾历史资料研究2、利用可燃物含水率与气象要素关系研究3、利用点火试验研究4、综合法进行林火预报研究5、利用林火预报模型研究五、林火气象观测设备与使用1、林火气象站的仪器设备2、林火气象因子观测（1）、空气温度（2）、空气相对温度（3）、风（4）、降水（5）、可燃物含水率（6）、云量六、我国主要的林火预报方法1、综合指标法2、风速补正综合指标法3、实效温度法4、森林火险尺法5、“801”森林火险天气预报系统6、三指标单点森林火险预报第三节林火监测一、地面巡护1、地面巡护的任务（1）、严格控制非法入山人员（2）、检查和监督过往行人、林区居民以及森工企业对森林防火法律制度、规章的执行和遵守情况，制止违章用火和各种危害森林的行为。

森林防火基本知识第一章林火基础理论第一节森林燃烧1、森林燃烧森林燃烧也就是林火，是自然界中燃烧的一种现象。

森林中的可燃物，在一定温度的作用下，快速与空气中的氧气结合，发光发热的化学物理反应，称为森林燃烧。

分为有焰燃烧和无焰燃烧。

2、森林燃烧必须具备三个要素，即森林可燃物、氧气和一定温度（即：热源或称火源）。

三者构成燃烧三角。

如果缺了其中任何一项燃烧就会停止。

3、林火可以造成资源的破坏，可以造成动植区系的破坏，可以引起水土流失，污染大气等。

（1）森林火灾：失去人为控制，在森林中自由蔓延和扩展，对森林、生态、人类生命财产带来一定危害和损失的森林燃烧称为森林火灾。

（2）计划烧除。

计划烧除就是在人为控制下，在指定的时间、地点，为达到预期的森林经营目的有计划的用火。

第二节林火发生的三个条件林火发生必须具备3个条件，即：森林可然物，火险天气和火源。

森林可燃物是林火发生的物质基础。

一般来说，火险天气也就是有利于发生森林火灾的气候条件，如气温高、降水少、相对湿度小、风大、长期干旱等。

火源是发生林火的关键因素，分为自然火源和人为火源两大类。

在通常情况下，发生林火的最低能量来自森林的外界。

可燃物温度升高达到燃点而引起自然的情况是十分少见的。

（1）自然火源。

自然火源有雷击、火山爆发、陨石坠落和可燃物自燃等。

（2）人为火源。

人为火源是林火发生的主要火源。

有生产性火源和非生产性火源。

人为火源引发的林火在世界各国都占有很大比例。

第三节林火行为林火行为也就是林火的特性，即林火从着火开始直至熄灭的整个过程中所表现出的各种特性。

林火行为表现的主要特征有林火的蔓延速度，林火强度、飞火、火旋风、火爆及林火种类。

其中林火蔓延、林火强度是衡量林火行为的2个主要指标。

1、林火蔓延：森林着火后，向四周不断蔓延和扩展。

林火蔓延形状主要决定于风向和地形。

在地形平坦而又无风时，火向各个方向等速蔓延，其形状近似圆形。

风向较稳定时，火蔓延形状为长椭圆形，当风向不稳定时，呈小角度（30°—40°）摆动，火蔓延多呈扇形。

可燃物对森林火灾的影响[摘要]森林防火是指森林、林木和林地火灾的预防和扑救。

森林防火与森林经营有十分密切的关系。

森林防火是森林经营活动的前提和基础，只有搞好森林防火工作，才能更好的经营和保护森林资源；森林防火工作本身需要运用许多已讲述过森林经营措施，只有把森林防火工作贯穿于整个森林经营活动才能取得明显的成效。

因此，从广义上说，森林防火属于森林经营的范畴。

[关键词]可燃物森林防火中图分类号：td124 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0254-01森林火灾是失去控制，在林地自由扩展、蔓延，烧死烧伤林木、其他植物以及野生动物，破坏森林生态系统平衡，对森林和人类带来一定危害和损失的燃烧现象。

森林火灾的本质是森林可燃物剧烈氧化而发光发热的化学反应，是自然界燃烧现象的一种。

从根本上说，森林火灾属于自然灾害，是有害的森林燃烧，国际上将大面积森林火灾作为大自然灾害之一，近代由于人们用火不慎导致了更多的森林火灾，使森林火灾的危害更加频繁、更加广泛、更为严重。

森林火灾的发生必须具备可燃物、氧气、火源三个基本要素，但仅具备这三个要素，森林火灾来必发生或者即使燃烧也未必致灾。

如热带雨林，虽然有大量可燃物，氧气充足，即便有火源，通常也不发生森林火灾。

在我国，许多地区的生长季节的森林，具备了燃烧三要素，一般也不发生森林火灾。

因此，在开放的森林生态系统中，森林火灾的发生除了必须具有燃烧三要素外，还受其他许多因素的影响。

尤其是可燃物的特性，了解森林可燃物的种类、性质、数量、分布以及可燃物组合特点等可燃物特性，是深入理解森林火灾发生发展规律的基础，也是对林火进行科学控制和管理的前提。

1 森林可燃物种类及其燃焕键森林可燃物种类不同，其易燃性有明显差异。

通常根据易燃程度将森林可燃物划分易燃可燃物、燃烧缓慢可燃物、难燃可燃物三类。

1.1 易燃可燃物包括地表干枯的杂草、枯枝、枯落叶、凋落树皮、地衣和苔藓及针叶树的针叶、小枝等。

森林火灾的三要素森林火灾是一种十分严重的自然灾害，由于其燃烧面积广、燃烧速度快、防控难度大等特点，造成的损失往往也是十分巨大的。

而要想有效地预防和防治森林火灾，就需要对其形成的三要素有所了解。

森林火灾的三要素分别是气象条件、可燃物和人为因素。

下面我们将分别对这三要素进行详细的解释。

第一，气象条件。

天气炎热干燥、风速大或湿度低等气象条件都会对森林火灾的发生和扩散造成影响。

其中最为重要的气象因素之一是温度。

由于温度越高，植被蒸腾作用越强，森林中的天然物质含水量就会减少，从而影响植被的生长和发育。

此外，风向和风速也是决定森林火灾发展方向和速度的决定因素之一。

第二，可燃物。

可燃物就是指那些能够燃烧的物质，森林中的可燃物主要包括落叶、枯枝、树皮、枯草等。

这些物质都是非常容易燃烧的，而且可以快速地传递火势。

在森林中，一旦有可燃物聚集在一起，就很容易形成火源点，从而引发森林火灾。

第三，人为因素。

人类的不良行为是引发森林火灾的主要原因之一。

例如乱扔烟蒂、野营烧火、无意间点燃等行为都有可能引起森林火灾的发生。

此外，人类在开展野外公路建设、矿区开采、石油勘探等工业活动时所产生的火源，也时常会引发森林火灾。

针对上述三要素，我们可以采取一系列的防范措施。

其中，对于气象条件，我们可以通过密切关注气象预报，及时采取相应的防范措施，例如在天气炎热干燥的时候提前清理森林，为消防人员扑灭火源创造更为有利的条件等。

对于可燃物，我们可以采取清理森林、植树造林等措施，减少可燃物的积聚。

对于人为因素，我们也可以加强宣传教育，号召人们保护环境，杜绝乱扔烟蒂等行为，从而降低森林火灾的发生率。

总之，对于森林火灾的防治，掌握三要素是非常重要的。

只有深入了解每个要素的具体表现和特点，并采取有力的措施进行防控，才能够真正做好防灭火工作，更好地保护人民群众和自然环境。

消防安全手抄报森林中的可燃物

1、森林中的可燃物是指哪些? 答：森林中的乔木、灌木、杂草、蕨类、苔藓、地衣、枯立木、腐朽木、枯枝落叶以及地下层的腐殖质、泥炭等，均属可燃物。

2、发生森林火灾的主要因素是什么? 答：在可燃物和天气条件都有利于森林燃烧的条件下，火源是发生森林火灾的主要因素。

3、森林火灾按照其燃烧部位、蔓延速度和危害程度不同，可分为哪三类?

答：可分为地表火、树冠火和地下火三类。 4、什么是树冠火?树冠火对森林的危害程度如何? 答：地表火遇强风或遇针叶幼树群、枯立木或低垂树枝等，火焰烧至树冠上部，并沿着顺风迅速扩展，而成为树冠火。树冠火经常与地表火同时发生，烧遍整个林分的地表的树冠，对森林的破坏性大，扑救比较困难。遇到此类火，一般不打，而是使用隔离带。

5、影响森林火灾的地形因素有哪些? 答：有坡向、坡度和海拔高度等。 6、什么叫“冲火”?什么叫“坐火”? 答：林火从山下向山上蔓延，速度快，称为“冲火”。火苗由山上向山下蔓延，速度慢，称为“坐火”。

7、山地林火有什么特点? 答：在山地条件下，冲火，特别是阳坡的冲火，火势猛烈，蔓延迅速，不易扑救;而坐火。其火势弱，有利于扑救。

8、什么是地表火?地表火对森林的危害程度如何? 答：地表火又叫地面火，指沿林地面扩展蔓延，烧毁地被物的火。地表火能烧毁地表1.5米以下的幼苗、幼树、灌木，烧伤乔木树干基部的树皮表层以及靠近地面的根系。林木受害后，能使长势减弱，容易引起病虫害的大量发生，严重影响林木的生长，木材材质变劣，有时甚至造成大片森林枯死。

9、扑救森林火灾的原则是什么? 答：一旦发生森林火灾必须以“打早、打小、打了”的原则，争分夺秒地将林火消灭在初发阶段。

第5讲森林燃烧环的五要素第5讲森林燃烧环的五要素森林燃烧环五要素：气侯区、森林可燃物类型、火源条件、火环境、火行为。

森林燃烧环五要素：一、气侯区二、森林可燃物类型三、火源条件四、火环境五、火行为一、气候区(一)气侯定义气候是指某地区多年综合的天气状况。

一个地区的气侯状况是指在一段较长时间内（如30年或更长的时间尺度），表现出来的冷、暖、干、湿等气候要素的趋势和特点，既包括一般或平均情况，又包括极端情况。

气候条件对森林火灾的影响：（1）气候决定特定地区的火灾季节长度和周期。

（2）气候决定特定地区的可燃物状况（森林、草原等）（3）气候决定特定地区的森林火灾的严重程度。

一般来说，根据太阳辐射量和海拔高度将世界气侯分为低纬度气候、中纬度气候、高纬度气候三个大气候区。

各区又根据地理环境的不同分为若干个气候型。

不同的气候区和气候型各有不同的发生森林火灾的条件和特点。

赤道多雨气候型，一年中降水分布均匀，基本无森林火灾。

我国南部副热带季风气候型，冬春常发生森林火灾。

我国北部温带季风气候型，春季常发生火灾。

二、森林可燃物类型我国根据植物群落划分的7种可燃物类型：1. 坡地落叶松林；2. 草地落叶松林；3. 樟子松林；4. 桦木林；5. 次生柞木林；6. 沟塘草甸；7. 采伐迹地三、火源条件（1）火源概念及种类火源是森林燃烧的三个要素之一，是引起森林火灾的主导因素。

火源定义：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。

火源可分为两大类：天然火源和人为火源。

天然火源天然火源是自然界中能引起森林火灾的自然现象，如雷击、火山爆发、陨石坠落、滚石火花、泥炭自燃等。

天然火源中最常见的是雷击火源。

雷击引起的森林火灾称为雷击火。

美国平均每年有1万~1.5万次雷击火，占总火灾次数的9%。

其中落基山脉地区高达64%，西部山区约占68%。

加拿大的雷击火占全国总森林火灾次数的30%。

俄罗斯的雷击火占全国总森林火灾次数的10%我国全国平均雷击火发生次数占的比例相对较小，大约在1%。

第57卷第4期2021年4月林业科学SCIENTIASILVAESINICAEVol.57,No.4Apr.,2021doi:10.11707/j.1001-7488.20210415收稿日期:2019-11-18;修回日期:2020-01-31㊂基金项目:国家 十三五 重点研发计划(2018YFD0600205);中央高校基本科研业务费专项资金(2572017PZ05)㊂∗胡同欣为通讯作者㊂森林地表死可燃物含水率预测模型研究进展∗孙㊀龙㊀刘㊀祺㊀胡同欣(东北林业大学林学院㊀哈尔滨150040)摘㊀要:㊀林火是影响森林生态系统的重要因子之一,林火蔓延和发展深受森林可燃物含水率的影响,尤其是林火的发生直接受地表死可燃物含水率的影响㊂因此,准确预测森林地表死可燃物含水率是预报森林火险和火行为的关键,加强森林死可燃物含水率预测模型研究尤为重要㊂从森林可燃物含水率的研究方法㊁研究模型及模型精度3方面综述研究现状,并对比评价现有模型㊂针对目前研究的诸多问题,提出5点展望:1)加强研究重点火险区野外含水率动态㊂利用已有的森林火险因子采集站和森林火险监测站获取不同环境因子和可燃物含水率及气象因子监测数据,构建重点火险区基于气象参数的森林可燃物含水率预测模型㊂2)加强森林可燃物的基础数据监测和收集㊂这可为全面构建森林火险等级系统奠定坚实的数据基础,同时还应建立精准的森林可燃物类型划分体系㊂3)加强研究可燃物含水率的空间异质性㊂应考虑不同影响因子下可燃物含水率动态,特别是了解小尺度内森林可燃物含水率的空间异质性,才能更准确进行林火预测预报㊂4)结合应用增强回归树(BRT)方法来提高模型精度㊂在可燃物含水率模型精度影响因子的研究中,运用BRT 方法多次随机抽取一定量的数据,量化分析不同因子对模型精度的影响程度㊂5)结合GIS 进行大尺度火险预警研究㊂综合应用RS 和GIS 技术,建立可燃物含水率的遥感反演模型,在准确模拟森林可燃物含水率空间分布的基础上,建立基于可燃物含水率的不同火险等级的预测模型㊂关键词:㊀森林可燃物;地表死可燃物含水率;预测模型;模型精度;火险预测预报中图分类号:㊀S762㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-7488(2021)04-0142-11Advances in Research on Prediction Model of Moisture Content ofSurface Dead Fuel in ForestsSun Long㊀Liu Qi㊀Hu Tongxin(College of Forestry ,Northeast Forestry University ㊀Harbin 150040)Abstract :㊀Forest fire is one of the important factors that affect the forest ecosystem.The spread and development of forest fire are deeply affected by the moisture content of forest fuels,especially the occurrence of forest fire is directly affected by the moisture content of dead fuels on the surface.Therefore,accurate prediction of the forest surface dead fuels moisture content is the key to predict forest fire risk and fire behavior,and it is particularly important to strengthen the study of forest dead fuels moisture content prediction model.This article summarizes the research status of forest fuelsmoisture content in terms of the research methods,research models and model accuracy,and comparatively evaluates the existing models.In view of problems in the current research,five prospects for future research are proposed:1)Strengthen research on the dynamic of fuel moisture content in key fire risk zone.The existing forest fire danger factor collection stations and forest fire danger monitoring stations are used to obtain the monitoring data of forest fuel moisture content and meteorological factors under different environmental condition.The prediction model of forest fuel moisture content based on meteorological parameters in key fire danger zone is constructed.2)Strengthen basic data monitoring and collection of forest fuels.In order to build a comprehensive forest fire risk rating system,the basic data monitoring and collection of forest fuels should be strengthened,a solid data foundation should be laid,and an accurate forest fuel type classification system should be established.3)Strengthen the study on the spatial heterogeneity of the fuel moisture content.In the future research,the dynamic changes of fuel moisture content under different impact factors should be considered,㊀第4期孙㊀龙等:森林地表死可燃物含水率预测模型研究进展especially the spatial heterogeneity of fuel moisture content of small-scale forests,so that the prediction of forest fire danger can be made more accurately.4)Improve the accuracy of the models combined with boosted regression tree(BRT).In the study of the influencing factors of the accuracy of the fuel moisture content model,the BRT method should be used to randomly extract a certain amount of data multiple times to analyze the degree of influence of different influencing factors on the accuracy of the model.5)Conduct research on large-scale fire risk early alarm combined with GIS.Based on RS and GIS technology,the remote sensing inversion model of the fuel moisture content is established.On the basis of accurate simulation of the spatial distribution of forest fuel moisture content,the fuel moisture content prediction models of different fire risk classes is established.Key words:㊀forest fuel;surface dead fuel moisture content;forecast model;model accuracy;fire danger prediction㊀㊀森林生态系统作为陆地自然生态系统的主体,在保护生物多样性及维持全球碳平衡方面起着重要作用㊂而林火作为森林生态系统的重要干扰因子,对森林植被的分布㊁结构和功能具有重大影响(Yang et al.,2018)㊂大规模㊁高强度的森林火灾对人类生命财产构成重大威胁(Moritz et al.,2014)㊂根据全球火灾监测中心的数据,20世纪80年代以来,每年全球发生森林火灾约25.5万次,年均危害森林或其他林地面积636.7万hm2(胡海清等, 2016)㊂重特大森林火灾的发生取决于可燃物载量大小及是否存在空间上连续分布㊁有利于火势迅速蔓延的天气条件及火源条件(Bradstock et al.,2010; Alen et al.,2018)㊂森林地表可燃物含水率FMC (Fuel moisture content)是影响森林火灾蔓延和燃烧速率的重要因子之一(Bilgili et al.,2019),越来越被认为是森林火灾综合管理的关键因素(Baeza et al.,2002),它已被广泛应用于火灾危险评估(Paltridge et al.,1988;Cawson et al.,2019)㊂以往森林火险预测是在直接测量森林可燃物含水率的基础上结合当地气象站的相关气象因素进行预测,考虑到林内地形复杂,林内小气候多样,林内气象站不完善,因而火险预测代价高昂且低效㊂为准确预测火险,应建立一套完整的森林火险等级预测系统,基于气象因子(相对湿度㊁温度㊁风速㊁降水)和非气象因子(可燃物类型等)数据的综合分析,建立一系列火险预测模型,包括可燃物含水率预测模型㊂目前具有代表性的系统包括美国㊁加拿大森林火险等级系统(韩焱红等,2019)㊂20世纪70年代,Forsberg 等(1970)建立一系列可燃物含水率模型,在此基础上,Cammon(1976)根据Fourier Number建立的一系列模型为美国国家森林火险等级系统提供理论支撑㊂加拿大森林火险等级系统是基于森林地表死可燃物含水率野外观测数据对物理模型校正后得到的半经验模型,气象因素㊁死可燃物含水率相继被融入到该系统的框架中,且不同版本间有较强的连续性(张吉利,2018)㊂在森林燃烧理论中,可燃物㊁氧气和火源是影响森林火灾发生的3个基本条件(Pausas et al., 2009)㊂气候㊁降雨等天气原因对森林火灾具有相当大的影响(Riley et al.,2014;Cai et al.,2014)㊂森林可燃物以其在林内位置的不同而划分为地下可燃物㊁地表可燃物和空中可燃物㊂地表可燃物是指枯枝落叶层到离地面1.5m以内的所有可燃物,包括枯枝落叶㊁杂草㊁倒木等;而地表死可燃物则是指地表枯死植物体的总称,包括枯枝㊁枯立木㊁采伐剩余物等,根据时滞的不同则可划分为1㊁10㊁100和1000h时滞的可燃物(胡海清,2005)㊂其中地表细小死可燃物(1h时滞)是林火发生的物质基础和首要条件(Jemison,1935;van Wagner et al.,1977; Wehner et al.,2017)㊂森林地表死可燃物含水率影响火灾发生的概率㊁传播速率㊁辐射效率和能量释放(Zhong et al.,1995)㊂这些因素也是准确评估森林火灾风险的重要依据(Hu et al.,2016)㊂FFMC(Fine fuel moisture content)通常是指1h时滞的细小可燃物的含水率,它随林内气象动态变化而变(张吉利, 2018)㊂在相同气象条件下细小可燃物相对其他可燃物类型而言含水率变化过程较为显著,是指示森林火险等级的重要指标㊂地表细小死可燃物含水率已成为林火生态研究的重点之一(Yan et al.,2018),并被认为是影响火行为变化的关键参数(Schunk et al.,2014)㊂因此,预测森林可燃物含水率,特别是对地表细小死可燃物含水率的动态预测,已经成为森林火灾风险评级系统的核心(Matthews et al., 2006)㊂进一步完善对于森林地表死可燃物含水率预测模型的研究,将有利于实现我国森林火险预测由基于气象参数向基于可燃物含水率的转变,这对于提高森林火险预测预报精度具有重要意义㊂1㊀森林可燃物含水率研究方法㊀㊀传统意义上,研究森林地表死可燃物含水率主341林业科学57卷㊀要有遥感估测法㊁气象要素回归法㊁平衡含水率(equilibrium moisture content,EMC)法和过程模型法4类方法(满子源等,2019)㊂因过程模型法是基于物理描述且应用难度较大,实际应用较少㊂1.1㊀遥感估测法㊀㊀遥感技术在森林防火中的应用始于20世纪20年代,最初用于林火监测㊁绘制林分分布图以及森林可燃物的划分上(齐怀琴等,2013);20世纪70年代,该技术逐渐成熟,被应用在很多方面,具有代表性的是用来监测土壤和植被水分㊂遥感估测法主要包括光谱反射率反演法㊁光谱水分指数法和辐射传输模型法(Toomey et al.,2005;Yebra et al.,2006)㊂20世纪90年代,随着高光谱技术的迅速发展,人们开始探索利用遥感技术来反演可燃物含水率㊂目前,遥感估测法由于使用较为复杂,在小尺度环境条件下应用精确度不够,故仅适合在大尺度环境上对森林火险进行评价㊂1.2㊀气象要素回归法㊀㊀森林地表死可燃物受气象因子的影响较大,因此,气象要素回归法是针对死可燃物研究的一种方法㊂气象要素回归法较其他方法相对简单㊂基于最初Byram(1943)通过积累系数的方式表示可燃物含水率,而后更多研究者将可燃物含水率与气象因子之间建立某种联系,进而建立可燃物含水率预测模型㊂其中,火险尺模型法㊁BEHAVE模型㊁综合指标法等具有代表性(刘昕等,2013)㊂由于采用统计的方法建立模型,其应用较为简单(金森等,1999)㊂气象要素回归法是我国目前预测地表死可燃物含水率的主要方法,但其研究结论很大程度上会受到可燃物特性和研究区域的限制㊂1.3㊀平衡含水率法㊀㊀平衡含水率和时滞是可燃物含水率变化的重要特征㊂平衡含水率定义为可燃物于恒温㊁恒湿条件下,一段时间后其含水率达到的一个动态平衡值㊂随温湿度等环境条件的变化,可燃物含水率的变化与平衡含水率变化之间有一滞后时间,这一现象可用反应时间和时滞来描述㊂通过平衡含水率建模的方法称为平衡含水率法㊂平衡含水率法在物理上较为可靠,因此适用于小尺度范围,若推到大尺度上应用准确度会下降(Catchpole et al.,2001)㊂平衡含水率法是目前主流的死可燃物含水率预测方法,应用最广泛㊂北美多个国家森林火险等级系统都采用此方法㊂不同环境下平衡含水率法的预测方法不同,主要包括恒定环境下㊁自然环境下和野外观测3种预测方法㊂1)恒定环境:Biot数(内部水分扩散与外部对流对水汽运动的阻力之比)较小的死可燃物,其含水率变化为下式:d Md t=E-M()/τ;(1)M=E+M0-E()e-t/τ㊂(2)式中:M为死可燃物含水率(%),E为平衡含水率(%),t为时间(h),τ为时滞(h),M0为可燃物初始含水率(%)㊂若已知可燃物平衡含水率和时滞,可以测得任意时刻的可燃物含水率,此方法适用性较广㊂2)自然环境:处于自然环境下的温湿度时刻发生变化,故可燃物时滞和平衡含水率也会受到影响,金森等(1999)通过建立可燃物时滞㊁平衡含水率与温度㊁湿度和风速的关系式给出了在自然环境下平衡含水率的预测方法:1τ=F T,H,W();(3)E=G T,H();(4)T=f T(t);(5)H=f H(t);(6)W=f W(t)㊂(7)式中:T为环境温度(ħ),H为相对湿度(%),W 为风速(m㊃s-1),t为时间(h)㊂式(3)为温度㊁相对湿度㊁风速与时滞的函数关系,式(4)为温度㊁相对湿度与平衡含水率之间的函数关系㊂式(5) (7)中f T㊁f H㊁f W是温度㊁相对湿度和风速的时间动态函数㊂将式(3) (7)带入(1)式得:d Md t=-f K(t)M0-f M(t)[];(8)f K(t)=Fᶄf T(t),f H(t),f W(t)[];(9)f M(t)=G f T(t),f H(t)[]㊂(10)㊀㊀在清楚环境因子对平衡含水率㊁时滞有影响的前提下,依据式(10)可预测任意时刻的可燃物含水率值㊂3)野外观测数据预测含水率:Viney(1991)假设死可燃物平衡含水率按日变化,建立方程通过非线性回归拟合系数,从而预测死可燃物含水率㊂之后Viney(1992)提出用相关系数来确定时滞,根据实测数据,计算不同时滞下2组数据的相关系数,最大相关系数对应的时滞作为所需要的时滞㊂Catchpole等(2001)基于Nelson模型提出了另一种死可燃物含水率的预测方法:m ti()=λ2m i-1+λ1-λ()qi-1+1-λ()q i;(11)441㊀第4期孙㊀龙等:森林地表死可燃物含水率预测模型研究进展λ=exp -δt /2π()[]㊂(12)式中:m (t i )为t i 时刻的可燃物含水率,m i -1为t i -1时刻的可燃物含水率,q i 为t i 时刻的平衡含水率,q i -1为t i -1时刻的平衡含水率,δt =t i -t i -1㊂此方程中可燃物含水率的实测数据,以组间离差平方和最小为约束目标,即SSE =ðn i =1(m i -mi ),用非线性方法对式中有关参数进行估计,可得到时滞㊂其中Viney (1991)提出的方法优点在于可确定时滞,缺点在于仅为可燃物昼夜变化下含水率的响应方程,对可燃物含水率的预测并未达到每小时的精度㊂Catchpole 等(2001)提出的方法优点在于无需考虑可燃物含水率的日变化模式,同时采用了Nelson 半物理模型,适用性较强(Pausas et al .,2009);缺点表现为是以蒸汽形式展示的交换模型且取决于温度和湿度,不能视为平衡含水率模型㊂这些模型用来估算实际可燃物中的含水率,并非EMC㊂2㊀森林地表死可燃物含水率预测模型2.1㊀模型应用㊀㊀测量死可燃物含水率的方式有很多,常见的有烘干法(Matthews,2013)和电阻法(Yan et al.,2018),2种方法的局限性是不能及时测量死可燃物含水率,因此,一般通过建立模型来预测死可燃物含水率动态变化㊂常用的可燃物含水率模型分为经验模型和过程模型㊂经验模型是利用统计学线性回归的方法,构建含水率实测数据与气象因子间的关系,气象要素回归模型就是典型的经验模型㊂过程模型是基于时滞平衡含水率通过尝试模拟死可燃物内部水汽交换所构建的模型,不同于经验模型㊂2.1.1㊀经验模型㊀经验模型通常是指根据森林地表死可燃物含水率对林内环境因子的响应过程,通过线性回归分析建立预测死可燃物含水率的模型㊂经验模型不需考虑死可燃物内部水汽交换过程,应用起来比过程模型容易㊂基于此,也就衍生出众多经验模型:Matthews(2013)提出天气作为变量的多元线性回归:m =a 0+ðni =1a iX i㊂(15)式中:m 为可燃物含水率,a 0㊁a i 为经验参数,X i 为天气变量㊂在某些情况下,是滞后的天气变量而不是瞬时天气变量,但是这种模型的预测值往往比较独立,与之前的值无关㊂Alves 等(2009)通过测量巴西湿地松(Pinuselliottii )人工林含水率,建立了与温度㊁风速㊁相对湿度等气象因子的线性回归模型㊂该模型采样周期较短,不具有代表性,未得到普及㊂Lin(2004)在台湾采用破坏性取样,测量黄山松(P.taiwanensis )凋落物含水率,随后对温度㊁相对湿度进行多元线性回归分析㊂Marsden-Smedley 等(1995)在澳大利亚塔斯马尼亚的草沼泽地,测量了可燃物含水率并建立了2组经验模型,一组为使用相对湿度和露点温度的线性模型来预测对数转换的可燃物含水率,另一组为吸附和解吸条件的模型,模型参数也适用于Catchpole 模型(Catchpole et al.,2001)㊂Pook 等(1993)测量了1988㊁1990和1991年火灾季节澳大利亚堪培拉辐射松(Pinus radiata )人工林地表死可燃物含水率,并使用1988和1990年的数据对温度㊁相对湿度和土壤含水量的一系列气象因子进行多元线性回归㊂继Pook (1993)之后,Ruiz Gonza lez 等(2009)构建了松针及树枝的含水率模型,松针模型使用相同的参数用于所有样品,树枝模型使用不同的参数用于不同的物种,2种模型都表现良好㊂Sharples 等(2009)提出将温湿度作为自变量预测不同类型死可燃物含水率,构建了死可燃物含水率指数F ,与现有的死可燃物含水率模型表现出单调非线性关系,F 即可用作经验法来估计死可燃物含水率㊂Sharples 等(2011)也发现,通过可燃物特定的校准系数,F 可用于预测含水率值,具有与Sneeuwjagt 等(1985)的桉树(Eucalyptus )模型相似的准确度㊂国内学者在此方面也开展了大量研究,大多以建立气象要素回归模型为主(于宏洲等,2018):M =ðni =1X i b i㊂(16)式中:M 为死可燃物含水率,X i 为所选用的气象因子,b i 为待估参数㊂何仲秋(1992)在樟岭以前日标准棒湿度等为自变量,建立了樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica )林和兴安落叶松(Larix gmelinii )林含水率的预测模型㊂覃先林等(2001)在松岭地区研究测定了落叶松(Larix spp.)㊁白桦(Betula platyphylla )林的死可燃物含水率,建立了回归模型㊂居恩德等(1993)测定了东北地区典型树种森林的地表死可燃物含水率,建立了与气象因子的回归方程㊂薛煜等(1996)在黑龙江省塔河地区以相对湿度和雨后天数作为自变量,建立了落叶松含水率的预测模型㊂张恒等(2016)运用气象要素法在盘古林场建立了死可燃物含水率模型,并对以上4种模型的外推精度进行验证,表明不同季节模型精度不同,落叶松林模型的外推效果要好于白桦林和樟子松林㊂张运林541林业科学57卷㊀等(2015)通过研究季节和降雨对死可燃物含水率预测模型精度的影响,表明建立区分季节和降雨期的气象要素回归模型有助于提高林火预测预报的准确性㊂卢欣艳等(2010)在北京西山通过测量5种林型的地表死可燃物含水率,建立气象要素回归模型,分析死可燃物含水率与气象要素之间的关系㊂张大明等(2010)应用长白山定位点的气象数据建立了气象要素线性回归模型预测红松(Pinuskoraiensis )阔叶林地表死可燃物无降水条件的含水率,预测精度较好;在此基础上,金森等(2014)研究利用气象站常规观测因子(包括降水)建立更大范围内预测地表可燃物含水率的模型,取得较好效果㊂2.1.2㊀过程模型㊀可燃物含水率受诸多因子共同影响,不仅有地点㊁环境㊁气象因子等,还包括可燃物自身的能量守恒和水汽交换,过程模型是基于模拟可燃物的发生过程来预测含水率,因此,比经验模型普适性较强㊂平衡含水率模型主要有以下4种:1)Simard 模型Simard(1968)根据已有的一些木材平衡含水率数值,通过回归分析给出平衡含水率与相对湿度和温度之间的关系:E =0.03+0.2626H -0.00104HTH <101.76+0.1601H -0.0266T 10ɤH <5021.06-0.4944H +0.005565H 2-0.00063HT H ȡ50ìîíïïïïï㊂(17)式中,E 为平衡含水率,H 为相对湿度(%),T 为环境温度(ħ),这些方程的相关系数在0.98~0.995之间㊂模型以木材为研究对象,适用范围较小㊂2)Van Wagner 模型Van Wagner(1972)从几种森林凋落物试验中获得吸水和失水过程下平衡含水率的独立方程,Van Wagner 等(1987)后来修正了温度效应,以确保在相对湿度为零时,平衡含水率在所有温度下均大致为零:E d =0.924H 0.679+0.000499e 0.1H +0.1821.1-T ()1-e -0.115H ();(18)E w =0.618H 0.753+0.000454e 0.1H +0.1821.1-T ()1-e -0.115H ()㊂(19)式中,E d 和E w 分别为失水过程和吸水过程下死可燃物平衡含水率,且最大差异约为2.7%;H 为相对湿度(%);T 为温度(ħ)㊂3)Anderson 模型Anderson 等(1978)使用西黄松(Pinusponderosa )林数据,重新定义原始Van Wagner 模型中的回归常数㊂得到的常数完全不同,吸水和失水平衡含水率分别可表达如下:E d =1.651H 0.493+0.001972e 0.092H +0.10123.9-T ();(20)E w =0.891H 0.612+0.000234e 0.112H +0.10123.9-T ()㊂(21)㊀㊀当中等温度条件下和相对湿度控制在20%~95%时,上式产生的平衡含水率值分别低于Van Wagner 模型的值,高达3%(烘箱干质量)㊂4)Nelson 模型Nelson(1984)平衡含水率模型是基于死可燃物内外水分变化的热力学原理所构建的平衡含水率与温度和相对湿度之间的函数关系,属于半物理模型㊂E =1C 1C 2-ln 273.15+T ()ln 100H éëêêùûúú{}㊂(22)式中:E 为平衡含水率,C 1㊁C 2为待估参数,T 为温度(ħ),H 为相对湿度(%)㊂此模型中C 1㊁C 2的值需通过回归分析从相关平衡含水率的试验中获取,预计该值在吸水和失水过程中不同,并且随可燃物类型和温度的变化而变化㊂Nelson(1984)认为该模型的基本方程适用条件为相对湿度在10%~90%之间㊂当H =0时,平衡含水率趋向于-ɕ;当H =100%时,平衡含水率趋向于+ɕ㊂对于北美叶状可燃物,Anderson(1978)已经建模,C 1㊁C 2作为可燃物温度的二次函数,他还建议,每种可燃物的平衡含水率可以通过仅依赖于温度和湿度的方程来表示,然而这样的分组以及二次拟合并不令人信服㊂Viney(1991)认为,Anderson 的结论具有很大的局限性㊂2.2㊀模型评价㊀㊀在上述模型中,我国目前应用最广的是气象要素回归统计模型,其中气象要素以人工搜集为主,虽应用较简单,但工作量较大且受地形区域限制㊂平衡含水率模型是目前主流的应用模型,该模型以实测空气温度㊁相对湿度为自变量建立模型,不同相对湿度下模型表达不同,区别于气象要素回归模型㊂加拿大㊁美国火险等级系统均采用平衡含水率模型,Viney(1991)对上述4种模型进行了综述性分析:在25ħ下,以不同的相对湿度为自变量进行了对比分析,认为各模型的预测值不同,在温度为25ħ和相同相对湿度的条件下差异达到12%,这是由于地表死可燃物特性不同所致,特别是在Nelson 模型中,不同种可燃物类型间的差异较明显,而Simard 和Van Wagner 模型这种差异较小㊂Nelson 和Anderson 641㊀第4期孙㊀龙等:森林地表死可燃物含水率预测模型研究进展模型由于参数的不确定性,某些情况下误差较大㊂(Anderson et al.,1978)㊂通过对比模型导数来比较在温度梯度下平衡含水率的变化,结果表明,多数情况下,平衡含水率随温度升高而降低,对温度敏感性最大的是Van Wagner模型,最小的是Simard模型㊂刘曦等(2007a;2007b)在相同温度不同湿度和相同湿度不同温度下分别比较了4种模型的计算值,表明在湿度梯度和温度梯度下,4种模型的变化值差异不大,Simard模型计算值最小,Van Wagner模型计算值最大,Anderson模型和Nelson模型计算值居中;不同模型在温度梯度上的差异要大于湿度梯度,温度梯度上差异可达5%,湿度梯度上差异为2%;除Simard模型外(Simard模型只考虑失水过程)其余3个模型失水过程下的平衡含水率比吸水过程高㊂此外,由于传统估测死可燃物含水率方法的复杂性,Catchpole(2001)提出一种利用野外数据直接估测含水率的方法,其模型方程参考公式(1)㊂该方法不要求恒定温湿度的条件即可测定时滞和平衡含水率,且预测方法较准确㊂我国众多学者对其进行了有效性分析,如金森等(2010)分别对直径为0.5㊁1.0㊁1.5cm的枯枝进行了含水率测定,证明该方法对枯枝有效;马壮等(2016)在室内分析了白桦林凋落物㊁腐殖质㊁半腐殖质含水率动态变化,分析此直接估测法的适用性㊂目前该方法仅是在Nelson 模型的基础上进行构建的,并未采用其他的平衡含水率响应模型,其效果如何还有待分析㊂2.3㊀模型的验证㊀㊀模型的验证是为了考察模型结构是否适用于新的可燃物类型,并对未来模型应用提供合适参数,加拿大火灾天气指数(FWI)系统中过程模型常被用于模型验证(Van Wagner,1987)㊂在模型验证中,人们普遍认为过程模型是合适的,可进一步推广,以便预测不同类型的可燃物含水率㊂不同可燃物类型具有不同的理化性质,其含水率变化响应过程不同,也就证实了模型不存在唯一性;不同地区的含水率实测值不同,则所构建的模型方程参数不同,因此只有加强基础数据的获取才更有利于全方位模型的构建㊂但目前现有系统中森林可燃物的基础数据仍然薄弱,代表性可燃物类型的参数并不完善,对构建模型也有影响,有待进一步加强㊂Anderson等(1978)㊁金森等(2011)对Catchpole模型做了有效性分析㊂为提高模型精准性,应选择不同区域作为研究对象,调整模型结构适用于不同的可燃物类型,进而拟合模型参数,建立不同可燃物类型下的含水率模型㊂同时现有模型在结合GIS推广应用中并未实现样地到大区域尺度的转化,这个问题还需进一步验证㊂同时在研究可燃物含水率模型精度的影响因子时可以结合增强回归树(boosted regression tree,BRT)分析法来判定哪些因子对模型精度影响较高,BRT是基于分类回归数算法的自学习方法,该方法通过随机选择和自学习方法产生多重回归树,能够提高模型预测精度和稳定性(Müller et al., 2013)㊂BRT方法可得到不同自变量对因变量的影响率,以及其他自变量不变或取均值情况下该自变量与因变量的相互关系(蔡文华等,2012)㊂目前分类回归树方法已应用于多个领域并取得较好成果,包括物种分布模拟(Pittman et al.,2009)㊁土地利用分类(Weisberg et al.,2013)以及火灾模拟预测(Stojanova et al.,2006)㊂3㊀模型精度的影响因子3.1㊀气象因子㊀㊀温湿度是影响林内地表死可燃物含水率的主要因子,同样也是影响模型预测的主要因子㊂虽然风速可能是影响火灾增长的主要气象因素,但许多研究表明,温度是影响全年整体森林火灾的最重要变量,气温升高导致火灾活动增加(Gillett,2004; Parisien et al.,2011)㊂气温与区域林火之间正相关的原因有3方面:首先,温度上升会增加蒸散,因为大气保持水分的能力随温度升高而迅速增加(Williams et al.,2014),从而降低地下水位,间接降低了森林可燃物含水率;其次,温度升高会增加闪电活动,导致更多火灾发生(Romps et al.,2014);最后,较高的温度可能导致更长的降雪期和更长的火灾季节(Flannigan et al.,2013;Jolly et al.,2015)㊂经验模型一般应用距离地表1.5m处的气温,物理模型一般应用地表死可燃物温度作为预测因子(Riley et al.,2014;Viney,1991;Catchpole et al., 2001)㊂因地表死可燃物温度比气温更能精确表示含水率的热量变化条件,Catchpole等(2001)提出利用野外数据直接估测可燃物含水率的方法,采用地表可燃物温度和湿度作为预测因子,方便快捷,精度较高㊂前人所建立的可燃物含水率模型大多集中选择合适的气象因子,并未将季节降雨变化作为影响因子,张运林等(2015)以大兴安岭盘古林场典型林分为对象,研究表明地表细小死可燃物含水率的预测精度受季节和降雨影响很大㊂不同季节可燃物吸水和失水程度不同;春季期间,可燃物多为前一年所剩,吸水失水程度大,而秋季可燃物多为当年的,可燃物吸水失水程度缓慢㊂有无降雨则会影响可燃物741。

森林防火安全知识1.“森林防火”是指预防和扑灭森林、林木和林地火灾。

2.“五不准”包括不准乱扔烟蒂、火柴梗，不准燃放爆竹、焰火，不准烧火驱兽，不准烧火取暖、烧烤食物，不准玩火取乐。

3.老人、妇女、中小学生、儿童及身体不适者不能上山扑火。

4.森林燃烧必须具备可燃物、氧气和一定的温度三个条件。

5.可燃物包括森林中的乔木、灌木、杂草、蕨类、苔藓、地衣、枯立木、腐朽木、枯枝落叶以及地下层的腐殖质、泥炭等。

6.森林火灾可分为地表火、树冠火和地下火三类。

7.在山地条件下，XXX的冲火火势猛烈，蔓延迅速，不易扑救；而坐火则火势弱，有利于扑救。

8.扑救森林火灾一般采用直接灭火和隔离带灭火两种方法相结合。

直接灭火常采用的方法是扑火人员使用手中的工具沿火线直接打灭火。

间接灭火法是遇猛烈的地表火或树冠火人力无法接近扑打时采用的，以劈火路斩断火源的方式达到灭火目的。

9.扑打山火时，要站到火烧迹地内侧边缘内，使用扑火工具向火烧迹地斜向里打，呈40-60度的角度。

拍打时要一打一拖，重打轻抬，快打慢抬，边打边进。

要沿火线逐段扑打，不可脱离火线去打内线火，更不能跑到火烽前方进行阻拦或扑打，特别是扑打草塘火和逆风火时，更要注意安全。

10.扑打火线中，严禁迎火头扑打；不要在下风口扑打；不要在火线前面扑打；扑打下山火时，要注意风向变化时下山火变为上山火，防止被火卷入烧伤。

清理火场时，要注意烧焦倾斜“树挂”、倒木突然落倒伤人，特别是防止掉入“火坑”，发生烧伤。

11.常见的人身伤害事故包括被火烧伤、被树枝砸伤、被倒木压伤等。

一)被困在火场中的自救方法。

首先要保持冷静，寻找避难处，如水源、石头、低洼地等。

如果无法逃脱，可以用湿衣物捂住口鼻，尽量靠近地面爬行，避免吸入有害气体。

如果有手机或其他通讯工具，可以发送求救信息，等待救援。

(二)在山林中迷路的自救方法。

首先要保持冷静，不要胡乱行动。

可以利用有限的资源，如打火机、手机等，发送求救信息。

森林燃烧的概念和特点林火常识与林火行为有着密切的关系，掌握林火常识对做好森林灭火安全工作有着十分重要的意义。

一、森林燃烧森林燃烧是自然界中的一种燃烧现象。

森林中的可燃物与空气或氧气发生以火焰形式的发光发热反应，称为森林燃烧。

（一）森林火灾。

森林火灾是指失去人为控制，在林内自由蔓延和扩展，具有一定过火面积，并给森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的森林燃烧现象。

（二）森林燃烧条件。

森林燃烧必须具备三个要素，即可燃物、氧气和一定的温度，三者构成燃烧三角。

如果彻底破坏其中的任何一个要素，燃烧就会停止。

1.可燃物。

是指森林中可以燃烧的有机物，主要有死地被物、地衣、苔藓、草本植物、灌木、乔木和森林枯死物。

2.氧气。

燃烧是可燃物与氧气的化学反应，燃烧时不可缺少氧气；一般情况下，空气中含有21%的氧气；当空气中的含氧量低于15%时，燃烧就会停止。

3.温度。

燃烧除了需要可燃物和氧气以外，还需要一定的温度, 因为燃烧这一化学反应在一定温度下才能进行。

（三）森林燃烧过程。

森林可燃物从被点燃到熄灭的整个过程，称为燃烧过程。

森林燃烧分为三个阶段，即：预热阶段、气体燃烧阶段和固体燃烧阶段。

1.预热阶段。

可燃物受到外界热源作用开始增温，温度逐渐增高，可燃物的水分逐渐蒸发，随着大量水分的蒸发，产生大量的烟。

这时只有部分可燃性气体挥发，但还不能燃烧，处于干燥的点燃前状态，该阶段称为预热阶段。

2.气体森林燃烧的概念和特点林火常识与林火行为有着密切的关系，掌握林火常识对做好森林灭火安全工作有着十分重要的意义。

一、森林燃烧森林燃烧是自然界中的一种燃烧现象。

森林中的可燃物与空气或氧气发生以火焰形式的发光发热反应，称为森林燃烧。

（一）森林火灾。

森林火灾是指失去人为控制，在林内自由蔓延和扩展，具有一定过火面积，并给森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的森林燃烧现象。

（二）森林燃烧条件。

森林燃烧必须具备三个要素，即可燃物、氧气和一定的温度，三者构成燃烧三角。

邳州市森林防火可燃物清理措施探讨随着气候变化、人类的不断发展，森林火灾的频率和规模逐年增加。

为了保护人民的生命财产安全和生态环境，从根源上预防森林火灾的发生，必须采取有效的防火措施。

邳州市地处江苏省中南部，地势平坦，森林资源丰富，同时也面临森林火灾的威胁。

本文旨在探讨邳州市森林防火中可燃物清理的措施。

一、可燃物的概念：可燃物是指在一般温度和压力条件下即可在空气中燃烧或助燃的固体、液体或气体。

邳州市森林防火中的可燃物主要包括落叶、枯枝败叶、干草、残枝等林地垃圾、枯木、木材、竹杆、林下草等植被。

这些可燃物如果不及时清理，将会给林中野生动物及人类带来极大的威胁，同时也很容易引发火灾。

二、必要性：a.森林火灾造成的危害极大，人类和动物的生命财产安全都面临巨大威胁。

可燃物是造成森林火灾的重要因素之一，处理可燃物是预防森林火灾的必要环节。

b.邳州市居民密集，接近森林，可燃物如果不及时处理，容易引起火灾蔓延，使火灾扩散速度加快，灾情加剧。

c.清理可燃物是保护森林资源的重要环节，清除可燃物可以使到来的大批游客安全欣赏漫山遍野的美景，并保护生态环境。

三、清理方法：a.人工清理：邳州市派遣专业人员通过人工方式进行可燃物清理，包括枝、叶、杂草、枯木等，主要基于周转率，需要划定清理区域范围和清理可燃物类型。

b.农机清理：使用秸秆机、割草机等农机进行清理，效率高，速度快。

但是，使用农机清理还存在着一定的问题，比如割草机清理范围有局限性、秸秆机操作不当容易导致机损人伤等问题。

c.药剂清理：使用药剂进行清理，能较好地控制可燃物的生长，保持环境干净整洁。

但是，药剂使用不当会造成大量生态环境污染，这就需要专业人员实施严格控制。

四、注意事项：a.清理可燃物具有一定的危险性，应注意人身安全。

专业人员需要极其小心谨慎，在护林区清理、剪枝、砍伐燃料时，必须全副武装。

b.清理可燃物期间不能使用明火，如发现火源或散热物，应及时处理，确保安全。

森林防火基本知识第一章林火基础理论林火基础理论主要阐述林火的性质、林火燃烧现象、林火行为，林火发生发展的基本规律以及林火与环境因子之间的相关性，它是阐述林火预防和扑救的基础。

第一节森林燃烧1、森林燃烧森林燃烧也就是林火，是自然界中燃烧的一种现象。

森林中的可燃物，在一定温度的作用下，快速与空气中的氧气结合，发光发热的化学物理反应，称为森林燃烧。

森林燃烧分为有焰燃烧和无焰燃烧。

（1）有焰燃烧：在点燃后，能挥发出大量的可燃性气体，产生火焰，也称为明火。

（2）无焰燃烧：在燃烧时，不能挥发出足够的可燃性气体，不产生火焰，也称为暗火。

2、森林燃烧必须具备三个要素，即森林可燃物、氧气和一定温度（即：热源或称火源）。

三者构成燃烧三角。

如果缺了其中任何一项燃烧就会停止。

3、林火的两重性。

林火具有害和有益两重性，火可以造成资源的破坏，可以造成动植区系的破坏，可以引起水土流失，污染大气等。

但火可以维持生物的多样性，可以维持景观的多样性，可以改善某些动植物的生存条件，可以提高土地的肥力，促进植物生长、开花、结果、产脂、更新等等。

我们要限制火对森林有害的一面，利用火对森林有利的一面。

（1）森林火灾，失去人为控制，在森林中自由蔓延和扩展，对森林、生态环境、人类生命财产带来一定危害和损失的森林燃烧称为森林火灾。

（2）计划烧除。

计划烧除就是在人为控制下，在指定的时间、地点，为达到预期的森林经营目的有计划的用火。

第二节林火发生的三个条件林火发生必须具备3个条件，即：森林可然物，火险天气和火源。

1、森林可燃物森林可燃物是林火发生的物质基础。

2、火险天气在森林可燃物和火源具备的情况下，林火能否发生主要取决于火险天气，一般来说，火险天气也就是有利于发生森林火灾的气候条件，如气温高、降水少、相对湿度小、风大、长期干旱等。

3、火源火源是发生林火的关键因素，分为自然火源和人为火源两大类。

在通常情况下，发生林火的最低能量来自森林的外界。

可燃物温度升高达到燃点而引起自然（如泥炭自然）的情况是十分少见的。

森林植被可燃物状况对火行为的影响概述田祖为1，张志东2，曾冀1，刘柯珍3（1.中国林科院热带林业实验中心，广西凭祥532600；2.国家林业和草原局调查规划设计院，北京100714；3.南京森林警察学院，江苏南京210023）摘要：森林可燃物可简单定义为林内所有活和死的有机物，这些物质均具有潜在的燃烧和释放能量的能力。

从林地垂直方向上看，可燃物包括从泥炭和腐殖质层起直至植被树冠顶端在内的各种可燃物综合体。

通常将森林可燃物按火行为划分类型，一般划分为草地、灌木、林木和采伐迹地四大类。

主要概述了森林可燃物基本属性和表征参数及其对林火行为的影响。

关键词：森林植被；可燃物；火行为；载量；含水率中图分类号：S762.3文献标志码：A森林可燃物可简单定义为林内所有活和死的有机物，这些物质均具有潜在的燃烧和释放能量的能力。

从林地垂直分布上看，可燃物是从泥炭和腐殖质层起直至植被树冠顶端在内的各种可燃物综合体[1，2]。

虽然火灾是一种经常性的自然现象，是许多生态系统的重要特征，但它们的发生通常被认为对人类活动构成一种威胁。

在气候变暖背景条件下，作为我国重点国有林区——大兴安岭地区火灾愈演愈烈。

近几年，夏季火灾发生次数明显增加[3，4]。

火灾发生的火环境不仅包括宏观气象条件、地形条件、植被条件，还包括土壤和林内小气候环境等。

土壤质地不同影响到地表的吸水和保水性能，从而影响森林燃烧性；土壤含水量可直接影响地被物层的含水率。

林内小气候反应林分的水平和垂直结构不同，可以通过林分郁闭度来表征。

林分郁闭度大，可燃物不易燃烧；郁闭度小，温度高，通风良好，可燃物容易燃烧[5，6]。

1可燃物类型划分通常将森林可燃物按其潜在火行为划分类型。

一般划分为草地、灌木、林木和采伐迹地4大类。

目前常见的划分方法如下：1.1Deeming 可燃物模型划分根据可燃物一组平均物理参数进行划分（物理可燃物模型）：每一种可燃物平均大小级别和形状，每一种可燃物级别的载量、紧密度和体积密度；水平方向上分布和连续性以及垂直方向上分布和连续性；含水量、可燃物的化学组成，特别是抽提物和灰分含量。