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    灌木林燃燒性研究綜述

    2022-11-19 21:44:06張文文王秋華龍騰騰王睿琛
    山東林業(yè)科技 2022年4期
    關(guān)鍵詞:燃點(diǎn)灌木林林火

    張 鑫,王 勁,張文文,王秋華,龍騰騰,王睿琛

    (西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院/云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,昆明 650224)

    灌木林是一種以灌木為主體,混雜小喬木、草本的植被類型,是生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分。灌木(Shrub)是一種較好的工農(nóng)業(yè)原料,在林產(chǎn)化工、生態(tài)建設(shè)、城市綠化等領(lǐng)域,均有重要應(yīng)用。由于灌木林特殊的形態(tài)外貌、特有的理化性質(zhì)、生存環(huán)境以及叢生或集生的分布特征,在研究灌木林火災(zāi)時(shí)同樣具有特殊性。通常灌木林火災(zāi)的燃燒強(qiáng)度大,林火蔓延的速度快,一但火災(zāi)失控極易引起較大或特大森林火災(zāi),由此造成的社會(huì)影響、經(jīng)濟(jì)損失將會(huì)難以預(yù)測(cè),故灌木林燃燒性的研究應(yīng)當(dāng)推廣。

    國(guó)內(nèi)外對(duì)于灌木林火災(zāi)及其相關(guān)特性探究的文章略有規(guī)模,例如一些學(xué)者(婁茂達(dá),1991)研究了地中海地區(qū)灌木林在干旱少雨時(shí)期的燃燒性以及林火預(yù)防撲救技術(shù)[1];一些學(xué)者(Scott L,2005)分析了干濕分明氣候?qū)γ绹?guó)加州地區(qū)灌木林火災(zāi)的影響以及強(qiáng)季風(fēng)氣候?qū)ι只鹦袨榈挠绊慬2-3];一些學(xué)者(張文文,2021)分析了極端氣象條件與高可燃物載量?jī)烧呋ハ嘧饔孟聦?duì)澳大利亞森林大火發(fā)展趨勢(shì)的影響[4-5];一些學(xué)者(魏建珩,2021)分析了我國(guó)一些地區(qū)灌木林的燃燒性和潛在火行為[6];一些學(xué)者(郭夢(mèng)佳,2021)研究了灌木林火災(zāi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和灌木林在生態(tài)環(huán)境恢復(fù)中起到的作用[7]。國(guó)外對(duì)于森林火災(zāi)消防體制的建立成型較早,但是成果卻明顯不如國(guó)內(nèi),近些年澳大利亞?wèn)|海岸森林火災(zāi)、地中海地區(qū)森林火災(zāi)、美國(guó)加利福尼亞州11.8 特大森林火災(zāi)等便是最好的證明。這些森林火災(zāi)造成的影響是全球性的,其對(duì)生態(tài)環(huán)境以及社會(huì)穩(wěn)定的影響不可估量。

    本文旨在歸納整理有關(guān)探究灌木林燃燒性的文章,統(tǒng)籌分析灌木林在燃燒時(shí)的理化特性和潛在火行為,以此來(lái)估測(cè)不同生長(zhǎng)地段、不同種類的灌木林發(fā)生火災(zāi)時(shí)的林火行為。從而對(duì)灌木林的林火發(fā)生做出預(yù)測(cè),為我國(guó)森林火災(zāi)預(yù)防撲救工作做出理論指導(dǎo)。

    1 灌木林及其特征

    灌木林即以灌木為主體的植被類型,常以闊葉類灌木簇?fù)沓闪帧9嗄玖謨?nèi)的植株較矮小,高度多為1~5 m,冠幅蓋度多為40%及以上。灌木的枝葉較為茂密,冠幅較小且靠近地面,枝條叢生而主干不明顯。灌木適應(yīng)力強(qiáng),在我國(guó)東北、華北、東南沿海以及西部地區(qū)均有大量分布。其對(duì)土壤、氣候、氣象條件要求簡(jiǎn)單,各種不同的地形地貌都能維持其生長(zhǎng)。從低海拔東南沿海地區(qū)的濕生灌木到西部海拔3000m—5000 m 的高寒地區(qū)灌木林,從沙地、鹽堿地、干熱河谷的旱生灌木,到亞高山、高山等的中生灌木林,均有灌木的更替延續(xù)[8]。

    灌木作為一種更替能力強(qiáng),應(yīng)用范圍廣的樹(shù)種,常被應(yīng)用于人類生活的各種領(lǐng)域。良好的環(huán)境適應(yīng)性,使得灌木成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)中重要的一環(huán)[9]。例如紅柳(Tamarix ramosissima Lcdcb)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon)等沙生灌木耐瘠薄能力強(qiáng)、不苛求生長(zhǎng)環(huán)境,強(qiáng)大的根系使得其在防風(fēng)固沙、水土保持方面發(fā)揮出重要作用。灌木也是生產(chǎn)生活的重要原材料,其易于取材、用途廣泛,適用面涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、手工制造業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。例如在景觀綠化、制藥、制肥、造紙、飼料、畜牧等產(chǎn)業(yè)均有灌木的大量使用[10]。

    灌木林也是一種極易發(fā)生森林火災(zāi)的林型,在近幾年美國(guó)加州大火、澳大利亞森林火災(zāi)以及地中海灌木林火災(zāi)的例子中[11],可以看出集中連片分布的灌木林對(duì)森林火災(zāi)的正向促進(jìn)作用。這些區(qū)域常年受副熱帶高氣壓影響,夏季干旱少雨,日較差大,結(jié)合危險(xiǎn)地形、危險(xiǎn)氣候、危險(xiǎn)氣象等致險(xiǎn)因素,有較大概率發(fā)生森林火災(zāi)。在發(fā)生低強(qiáng)度灌木林火災(zāi)時(shí),灌木能給火線提供連續(xù)的載體,低強(qiáng)度火災(zāi)極易發(fā)展成高強(qiáng)度森林火災(zāi)。

    2 灌木林燃燒理化特性

    森林生態(tài)系統(tǒng)在不同的地域、區(qū)域存在顯著差異,各組分之間有著復(fù)雜的交互關(guān)系。評(píng)價(jià)灌木林燃燒的理化特征時(shí),其內(nèi)在特征是重點(diǎn)。目前對(duì)森林可燃物理化特征的研究中,對(duì)熱值(calorific value)、燃點(diǎn)(burning point)、抽提物含量(extract content)、灰分含量(ash content)、熱解物質(zhì)(thermal decomposition)等[12],存在大量研究先例。

    灌木林燃燒的理化特性研究,通常需要考慮林內(nèi)全部有效可燃有機(jī)物。灌木林的有效可燃物可分為活灌木、枯死可燃物、粗木質(zhì)殘?bào)w(Coarse Woody Debris,CWD)等[13]。這些不同的組分具有的理化性質(zhì)不同、形態(tài)特征不同,其在燃燒時(shí)的數(shù)據(jù)表征也不相同。

    2.1 灌木的熱值

    熱值即為可燃物在絕干狀態(tài)下完全燃燒釋放出的總熱量,通常作為評(píng)判可燃物燃燒性的重要化學(xué)性質(zhì)之一。可燃物所含熱值越高,燃燒越劇烈,釋放的熱量越多。熱值越高的森林可燃物,其燃燒時(shí)的火強(qiáng)度也相應(yīng)越大。熱值的高低也反映了植物積累有機(jī)物的多少。

    國(guó)內(nèi)外在研究灌木林燃燒熱值時(shí),測(cè)量?jī)x器主要采用微機(jī)氧彈式量熱儀和錐形量熱儀(CONE) 。前者將內(nèi)燃氧彈放置在水中,通過(guò)測(cè)量水的升溫來(lái)計(jì)算樣本的放熱量;后者通過(guò)測(cè)量樣本在不同熱源下燃燒過(guò)程中的耗氧量,計(jì)算出材料的放熱率。這兩種測(cè)量方法是國(guó)內(nèi)外研究可燃物熱值的主要方法[14],但其與樣本的狀態(tài)有強(qiáng)相關(guān)性。不同狀態(tài)下的樣本燃燒熱值略有差異,例如活灌木的含水率較高、有機(jī)揮發(fā)氣體含量也較高,燃燒熱值比枯死灌木和CWD 的熱值大。

    2.2 灌木的燃點(diǎn)

    燃燒是可燃物與熱源相互作用的一系列化學(xué)反應(yīng),當(dāng)可燃物受熱蒸發(fā)出可燃的有機(jī)揮發(fā)分時(shí),在一定溫度火源的作用下便會(huì)燃燒,發(fā)光放熱并伴隨火焰。灌木林燃點(diǎn)的測(cè)定主要采用DW—02 型點(diǎn)著溫度測(cè)定儀,研究表明無(wú)水木材的燃點(diǎn)為275℃左右,這與王秋華(2016)在對(duì)滇中火燒跡地灌木的點(diǎn)著溫度測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,所測(cè)定的276 ± 4 ℃相吻合。一般情況下,可燃物的燃點(diǎn)與其含水率、所處環(huán)境有很大關(guān)系,在外部因素作用下,所測(cè)定的燃點(diǎn)也會(huì)有所偏差,以至于可燃物沒(méi)有一個(gè)精確的燃點(diǎn)。但決定其燃點(diǎn)的主要因素還是自身所含物質(zhì),所以灌木林的燃點(diǎn)在一個(gè)范圍內(nèi)是正常的。

    2.3 灌木的抽提物含量

    抽提物是指用一些有機(jī)溶劑(苯—乙醇、醚等)、水、呈現(xiàn)弱酸或弱堿性的水溶液提取出的物質(zhì)的總和。抽提物的組成復(fù)雜多樣,對(duì)可燃物燃燒性影響較大的成分則主要是粗脂肪和揮發(fā)性油類物質(zhì)。一些學(xué)者(王午豪,2021)使用索氏提取法、水蒸餾法對(duì)可燃物的粗脂肪和揮發(fā)性油類進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示在樹(shù)葉和小枝條中,這2 種易燃性物質(zhì)的含量較高[15]。灌木作為一種多枝葉的叢生植被,小枝條與樹(shù)葉的載量較高,其所含的粗脂肪和有機(jī)揮發(fā)分也較多。田曉瑞等(1999)用方差分析法將多個(gè)樹(shù)種的苯—乙醇抽提物與燃燒熱值進(jìn)行分析,結(jié)果呈正相關(guān);粗脂肪、苯—乙醇抽提物與可燃物的燃點(diǎn)呈負(fù)相關(guān),粗脂肪、苯—乙醇抽提物含量越高,可燃物的燃點(diǎn)越低。

    2.4 灌木的灰分物質(zhì)含量

    灰分即為烘干的可燃物在高溫密封條件下完全燃燒后,燃燒后剩下的灰的質(zhì)量與未燃燒時(shí)質(zhì)量的比值。灰分的大小可以反向表現(xiàn)出可燃物中含有的有機(jī)物的數(shù)量。灰分越大,則可燃物所含的有機(jī)物越少,兩者呈現(xiàn)出反比。灰分含量可以影響到可燃物的燃燒性,組成灰分的物質(zhì)主要為常見(jiàn)鈉、磷、鉀、鈣、鐵等礦物質(zhì)組成的化合物[12],這些物質(zhì)會(huì)增加木炭生成,從而減低植被燃燒時(shí)的火焰活動(dòng)。

    有研究證明(王曉麗,2000),植株的灰分含量為樹(shù)葉<細(xì)枝<樹(shù)皮<大枝。大多數(shù)灌木為多莖干樹(shù)種,細(xì)枝茂盛,故而灌木的灰分含量是小于大型喬木的。從肖慧娟(2017)對(duì)滇中森林火災(zāi)火燒跡地可燃物理化性質(zhì)測(cè)定中,多數(shù)灌木不同燃燒分的灰分含量都小于10 %,其含量關(guān)系為死可燃物(6.32 %)>活灌木(5.08 %)>CWD(3.75 %),可證實(shí)該地多數(shù)灌木的灰分含量都處于較低水平[16]。

    2.5 灌木的熱分解

    多數(shù)灌木熱分解的成分主要是纖維素(cellulose)、半纖維素(Hemicellulose)和木質(zhì)素(lignin),其熱解產(chǎn)物主分為氣體(如CO、CO2、H2等)、液體(如醇類、酮類、醛類等)和固體(如木炭等)。王舜娩(2015)提出,草本灌木類可燃物的熱分解在116℃—444℃時(shí)達(dá)到峰值,可燃物的纖維素在200℃—380℃之間開(kāi)始熱分解,平均分解速率在1.66% min-1—2.95% min-1之間;木質(zhì)素在380℃—525℃時(shí)開(kāi)始熱分解,平均分解速率在1.67% min-1—4.32% min-1之間。纖維素分解出的可燃?xì)怏w對(duì)灌木林火災(zāi)蔓延影響大,而分解緩慢焦炭的木質(zhì)素則對(duì)灌木林火災(zāi)的蔓延影響較小[17-18]。

    3 灌木林潛在火行為

    森林中林火行為主要指森林火災(zāi)從可燃物著火到火勢(shì)發(fā)展、向周?chē)臻g蔓延、火勢(shì)衰退直至熄滅的全過(guò)程所表現(xiàn)出來(lái)的全部特征。我國(guó)灌木林的分布情況同總體森林資源分布情況大致相同,主要分布在南方林區(qū)和東北林區(qū)。受到時(shí)空區(qū)域的影響,灌木林火災(zāi)與可燃物類型、季節(jié)氣候、地形氣象、火源條件和人類活動(dòng)等條件聯(lián)系緊密,不同的條件下所表現(xiàn)出的林火行為各有不同。

    3.1 林火種類

    灌木林火災(zāi)種類與其植株形態(tài)緊密相關(guān),多數(shù)灌木林都有叢生的特征,冠幅矮小,密度大。灌木林下多生草本、禾本科植物,以致于林內(nèi)郁閉度高,各層次連接緊密。在發(fā)生灌木林火災(zāi)時(shí),地表火、樹(shù)干火、樹(shù)冠火會(huì)同時(shí)存在,植株密度大導(dǎo)致林火相互催生,火勢(shì)發(fā)展迅速。通過(guò)對(duì)灌木林火燒跡地的實(shí)地調(diào)查[19],過(guò)火片區(qū)通常僅剩較粗枝干未被燒除,其余有效可燃物燃燒較充分。該結(jié)論再次證實(shí)了灌木林內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),林內(nèi)可燃物燃燒充分,地表火、樹(shù)干火、樹(shù)冠火等林火類型均會(huì)存在。

    3.2 著火難易程度

    著火的難易程度可以正面估測(cè)森林火災(zāi)發(fā)生的可能性,從而給林火預(yù)防做出提前預(yù)警。著火難易程度與可燃物的燃點(diǎn)、可燃物的含水率、野外火源等有關(guān)。燃點(diǎn)即為可燃物的點(diǎn)著溫度,燃點(diǎn)越低則該可燃物越容易被點(diǎn)燃。一些學(xué)者(陳家興,2018 等)用DW—02 型點(diǎn)著溫度測(cè)定儀來(lái)測(cè)量不同灌木的燃點(diǎn)[20-21],測(cè)定出林內(nèi)地表凋落物上層的點(diǎn)著溫度為287.4 ± 6.5℃,凋落物下層的點(diǎn)著溫度為288.9 ± 5.3℃。野外常見(jiàn)的火源多為祭祀上墳、煙頭、燒荒積肥、電線短路等[22],這些火源的燃燒溫度都大于灌木林地表凋落物的點(diǎn)著溫度,可以預(yù)見(jiàn)灌木林在遇到火源時(shí)的危險(xiǎn)性。一些學(xué)者(金森,2012)用灌木的含水率(FMC)來(lái)估測(cè)灌木著火的難易程度[23]。灌木林的活地表可燃物與死地表可燃物的含水率差距不大,一般情況下FMC 小于40%時(shí)[24],可燃物均能夠不同程度的燃燒。

    3.3 林火蔓延

    具有規(guī)模的森林火災(zāi),其火災(zāi)蔓延的空間范圍均比較大。作為灌木林火災(zāi)潛在火行為的因素之一,林火蔓延的趨勢(shì)決定了森林火場(chǎng)的大致范圍。在森林火場(chǎng)中,受制于地形、風(fēng)向等因素,不同部位的火線強(qiáng)度也大有不同。Anderson 等[25-26](1983)提出風(fēng)對(duì)林火蔓延影響的雙橢圓形數(shù)模型,用于模擬不同風(fēng)向、地形等因素下林火蔓延的趨勢(shì)。數(shù)據(jù)證明了在山地起伏變化的坡地,上坡火的火頭部位火線強(qiáng)度最大,而位于火尾部位的下坡火,其蔓延速度、火線強(qiáng)度則相對(duì)較低。位于火翼部位的火線,其蔓延速度則相對(duì)持中,整個(gè)森林火場(chǎng)呈現(xiàn)“V”形。而在地形平緩且風(fēng)速較小的條件下,林火的蔓延趨勢(shì)則以著火點(diǎn)向四周均勻輻射,火場(chǎng)形狀近似圓形。

    叢生灌木林的連續(xù)性較高,植株通常擁有較大的表體比,其著火時(shí)受熱面積大,熱量接受多,植株所含水分在短時(shí)間內(nèi)迅速蒸發(fā),火焰極易蔓延。一些學(xué)者(徐偉恒,2019)采用“燃燒床”模型探究林火蔓延速率[27],這是一種在室內(nèi)構(gòu)建模擬野外地被層進(jìn)行點(diǎn)燒的實(shí)驗(yàn)方法,從而測(cè)量出火線強(qiáng)度,林火蔓延速度、火焰高度等數(shù)據(jù)的方法。一些學(xué)者(王正非,1983)依靠數(shù)學(xué)模型去預(yù)測(cè)林火蔓延的趨勢(shì)[28-29],如McArthur,A.G.(1960)的澳大利亞草地火蔓延模型、王正非林火蔓延模型、加拿大林火蔓延模型、羅森邁爾(Rothermel)地表火蔓延模型、Van Wagner 樹(shù)冠火蔓延模型、林火加速模型等。這些方法依靠可燃物負(fù)荷量、風(fēng)速、坡度、濕度、樹(shù)冠高度等易測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)林火蔓延速度、林火蔓延面積、平衡蔓延速率等抽象數(shù)據(jù),從而對(duì)林火發(fā)生做出理論支持和數(shù)據(jù)依靠,為森林防火、打火滅火工作做出理論依據(jù)。

    3.4 林火持續(xù)時(shí)間

    發(fā)生森林火災(zāi)時(shí),火焰在火場(chǎng)的停留時(shí)間即為林火持續(xù)時(shí)間,火焰駐留時(shí)間的長(zhǎng)短決定著過(guò)火植被的存亡。火焰駐留時(shí)間極短的火場(chǎng),即便是高強(qiáng)度火災(zāi),對(duì)植被的損傷也不會(huì)太大;而長(zhǎng)時(shí)間駐留的低強(qiáng)度火,可能會(huì)給林區(qū)造成極大損傷,火燒跡地存活植被較少。故而林火持續(xù)時(shí)間與火強(qiáng)度一樣,都能表征火災(zāi)的嚴(yán)重程度。

    灌木林的原生更替能力很強(qiáng),代謝快,生成地被層的速度也很快,故而有效可燃物載量大[30-31]。灌木林的地表易形成枯死莖葉層、CWD、地表腐植層的積累,多層次可燃物的堆積達(dá)到了火焰停留的條件,進(jìn)而增長(zhǎng)火焰持續(xù)時(shí)間[32]。

    3.5 火烈度

    森林火災(zāi)能量釋放的大小與火燒持續(xù)時(shí)間兩者相互作用則為火烈度,火烈度可以用來(lái)衡量過(guò)火后植被的破壞程度。發(fā)生森林火災(zāi)后,整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)都會(huì)受到不同程度的損傷。能直接表征火烈度的方法便是林木死亡率,小于5%林木死亡率,則判定該林火為低烈度的輕微地表火;而大于80%的林木死亡率,則該森林火災(zāi)為近似毀滅性的爆燃火[33-34]。

    一些學(xué)者(楊一,2016)研究了不同火烈度對(duì)灌木林次生演替及火災(zāi)后恢復(fù)狀況的影響,結(jié)果證實(shí)了中烈度的林火對(duì)灌木林中主要物種的更替有直接影響。發(fā)生過(guò)灌木火災(zāi)的林地,在灌木冠層消失后,喜陰的草本植物災(zāi)后恢復(fù)物種數(shù)量大幅下降,一些耐光的植物數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢(shì)。在灌木林火燒跡地中,外來(lái)物種易入侵,且變成該地優(yōu)勢(shì)種類,而原生植被的數(shù)量則有所減少。

    3.6 火強(qiáng)度

    火強(qiáng)度即為森林火災(zāi)能量釋放量與能量釋放速率之積,它可以表示為輻射強(qiáng)度、對(duì)流強(qiáng)度、發(fā)熱強(qiáng)度、反應(yīng)強(qiáng)度和火線強(qiáng)度等[35-36]。在森林防火和撲火、用火過(guò)程中,低強(qiáng)度的林火對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)有促進(jìn)作用[37],合理的計(jì)劃燒除對(duì)種子萌發(fā)、植物生長(zhǎng)、森林防火等均有積極作用。

    當(dāng)火強(qiáng)度大于3500 KW/m 時(shí),火場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)樹(shù)冠火和飛火,火頭難以控制。高強(qiáng)度林火長(zhǎng)時(shí)間作用于灌木林時(shí),會(huì)對(duì)灌木林造成毀滅性影響。一但灌木林發(fā)生火災(zāi),極易由地表火發(fā)展到樹(shù)冠火,由間歇性樹(shù)冠火發(fā)展為連續(xù)性樹(shù)冠火。灌木林具有良好的連續(xù)性,是連續(xù)樹(shù)冠火的載體。灌木林冠層給樹(shù)冠火提供充足的燃料以及過(guò)火路徑,著火時(shí)冠層會(huì)被大火燒除,而火燒跡地僅存留較粗壯枝干[38-39]。一些學(xué)者(陳羚,2019)用火燒跡地殘留物判斷林火強(qiáng)度,結(jié)果證明高強(qiáng)度的林火通常會(huì)將灌木林完全燒毀,樹(shù)枝會(huì)被燒成白灰狀。

    3.7 能量釋放

    灌木林火災(zāi)的能量釋放主要表現(xiàn)在發(fā)熱量上,其發(fā)熱量的大小與可燃物的含水率有著密切關(guān)系。通常,含水率與發(fā)熱量的大小呈反比[40]。在灌木林火災(zāi)中,火焰前沿會(huì)在連續(xù)的有效載體上持續(xù)前進(jìn)。持續(xù)的熱量釋放,讓已燃區(qū)域與未燃區(qū)域之間存在高強(qiáng)度熱輻射??扇嘉锉活A(yù)熱后,含水率下降,蒸發(fā)出易燃有機(jī)揮發(fā)氣體,使火焰前沿持續(xù)燃燒蔓延[41]。

    高能量火會(huì)形成特殊的火行為,如對(duì)流柱、火旋風(fēng)、爆發(fā)火、火爆、飛火、跳躍式火團(tuán)等[42-43]。在極端天氣、危險(xiǎn)地形主導(dǎo)下,特殊火行為極易成型,這對(duì)林火控制、防火撲火造成極大困難。了解特殊火行為的成因及危害,對(duì)我國(guó)森林消防工作有極大促進(jìn)作用。徹底了解特殊火行為,對(duì)可控火災(zāi)的打火作戰(zhàn)方法,對(duì)失去控制的火災(zāi)的預(yù)測(cè)及防治方法,對(duì)預(yù)測(cè)火災(zāi)演變及對(duì)打火人員的人身安全保障等都有很大幫助[44]。

    4 結(jié)論與展望

    解放以前,我國(guó)的森林資源受損嚴(yán)重,開(kāi)山造田、濫砍濫伐、森林火災(zāi)等大肆泛濫,森林覆蓋率一度降低到5.18%。解放后植樹(shù)造林、封山育林、飛播造林等措施開(kāi)始施行,到現(xiàn)在,我國(guó)的森林覆蓋率已經(jīng)增長(zhǎng)到23.04%。隨著社會(huì)的發(fā)展,當(dāng)今我國(guó)對(duì)森林資源的需求和使用性質(zhì)已有所不同,我國(guó)的森林防火工作也面臨著新的挑戰(zhàn)。

    本文主要以灌木林的燃燒理化特性及其潛在林火行為為出發(fā)點(diǎn),對(duì)國(guó)內(nèi)外研究灌木林森林火災(zāi)的文獻(xiàn)資料進(jìn)行了綜述撰寫(xiě),并且得出了以下結(jié)論:灌木屬于高熱值的植被,其燃點(diǎn)較低,灰分含量低,不易生成焦炭,發(fā)生灌木林火災(zāi)后容易燃燒殆盡。灌木熱解速率快,水分蒸發(fā)快,易揮發(fā)出可燃成分,這種特性對(duì)灌木林火災(zāi)的蔓延有很大促進(jìn)作用。國(guó)內(nèi)外在探究灌木林燃燒性的方法中,主要有實(shí)驗(yàn)室測(cè)定(點(diǎn)著溫度測(cè)定、CONE 熱值測(cè)定等)、人為搭建模擬燃燒床(火焰高度、煙氣溫度、陰燃發(fā)熱量等的測(cè)定)、計(jì)算機(jī)建模(Pyrosim、Behave Plus、FDS 等)、野外點(diǎn)火計(jì)劃燒除等方法。

    灌木林火研究目前屬于冷學(xué)科,我國(guó)的相關(guān)研究主要分布于華北、東北和部分西南地區(qū),這與我國(guó)西部灌木林的分布數(shù)量和西部森林防火的高壓態(tài)勢(shì)有所不符,應(yīng)當(dāng)加大在西部地區(qū)的探究力度。在研究?jī)?nèi)容上,各類研究方法并沒(méi)有統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)樣本的標(biāo)準(zhǔn),以至于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參照不一,對(duì)現(xiàn)實(shí)防火工作幫助不大,建議在實(shí)驗(yàn)測(cè)定中統(tǒng)一部分標(biāo)準(zhǔn),從而有所對(duì)照。在灌木林火燒跡地災(zāi)后恢復(fù)的相關(guān)研究中,火燒跡地外來(lái)物種入侵的防治與灌木林災(zāi)后次生演替規(guī)律的探索仍需加強(qiáng)。

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