森林防火复习课件
第一章 绪 论
一、林火概论 （一）火的两重性
森林中有两类性质不同的火。
林火：在林地上自由蔓延的火。（有害的）森林火灾 （有益的）营林安全用火 （二）森林火灾 1、定义
失去人为控制，在林区的森林中和草地上自由蔓延和扩展，达到一定的面积，对森林生态系统及人类造成一定危害和损失的林地和草地起火。 2、分类
第四章 灾后处置 （2008.12.1）
第四十条 按照受害森林面积和伤亡人数，森林火灾分为一般森林火灾、较大森林火灾、重大森林火灾和特别重大森林火灾：
（一）一般森林火灾：受害森林面积在1公顷以下或者其他林地起火的，或者死亡1人以上3人以下的，或者重伤1人以上10人以下的；
（二）较大森林火灾：受害森林面积在1公顷以上100公顷以下的，或者死亡3人以上10人以下的，或者重伤10人以上50人以下的； （三）重大森林火灾：受害森林面积在100公顷以上1000公顷以下的，或者死亡10人以上30人以下的，或者重伤50人以上100人以下的； （四）特别重大森林火灾：受害森林面积在1000公顷以上的，或者死亡30人以上的，或者重伤100人以上的。 本条第一款所称“以上”包括本数，“以下”不包括本数。 （三）营林安全用火
在人为控制下，在指定的地点有计划有目的地进行安全用火，并达到预期经营目的和效果，成为森林经营的一种措施和手段 1、控制火烧
限于烧除采伐迹地的采伐剩余物或林内可燃物移出林外的燃烧
目的：改善林地卫生状况，减少火灾和病虫害发生，加速分解，促进坚硬或迟开的球果开裂，以利下种和天然更新。 特点
1) 属高强度火烧，有时甚至强度超过森林火灾的强度。 2) 控制火烧多采取的是堆烧或带烧的方式，是固定火。 2、规定火烧
是在预定的地段内，利用低强度火烧除森林内可燃物或其它活植被的一种用火技术。 目的是满足造林、森林经营、野生动物管理、降低森林燃烧性等方面的需求。 特点
1) 规定火烧属低强度火烧，一般不超过500KW/m。 2) 规定火烧是全面火烧，所以是移动火。 (四)营林安全用火与森林火灾的区别 ? 定义上的区别
森林火灾是失去人为控制的森林燃烧现象，火在森林中自由燃烧、蔓延和扩展；营林安全用火则是在人为的控制下，有计划有目的地用火，并达到预期的目的和取得一定的生态、经济效果。 ? 对生态系统所起的作用不同
森林火灾是突然爆发式地大量释放能量，破坏森林生态的稳定；而营林安全用火不会破坏生态系统的稳定和发展，并可加速系统的能量流动和物质循环。 ? 两者的后果不同。
森林火灾破坏森林结构和影响森林的正常生长发育，并给人类带来一定损失。营林安全用火则能为森林的生长发育创造有利条件，是经营森林的工具和手段，给人类带来经济效益。 二、森林防火的内容
1. 林火原理：阐明森林燃烧机制、林火行为特性以及林火发生发展的规律性的理论。
2. 林火生态：研究林火对环境、植物、动物、森林群落以及森林生态系统的影响和作用规律。
3. 营林安全用火：在人为控制下，在指定地点进行安全用火并达到预期经营目的和效果的一种森林经营措施。 4. 森林火灾的预防：在森林火灾季节采取各种有效措施和手段，预防森林火灾的发生。 5. 森林火灾的扑救：研究森林火灾扑救的基本原理和具体技术措施。 6. 森林防火评估：研究对森林火灾损失、林火控制能力的综合评价方法。 三、森林防火的重要性
1. 森林防火是保护森林资源的需要 2. 森林防火是保护生态环境的需要
3. 森林防火是保护林区人民生命财产的需要 4. 森林防火是社会安定的需要
5. 森林防火是国民经济发展的需要 四、我国森林防火概况
（一） 我国森林防火发展概况 （二）我国森林火灾特点
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⒈森林火灾严重
⒉南方森林火灾发生次数多，北方森林火灾受害面积大 ⒊森林火灾多集中于少数省和地区 ⒋引起森林火灾主要是人为火源
⒌我国森林火灾具有周期性变化，总的趋势在逐年下降 五、世界森林火灾三种控制对策 1、北欧控制森林火灾的对策 ? 北欧的森林以人工林为主，经营年代长，经营水平高。 ? “绿色防火工程” ? ①及时地对采伐迹地、火烧迹地、荒山荒地进行人工造林，尽快形成森林环境，将容易燃烧的地带变为不易燃烧的地带；②加强
森林抚育间伐和卫生伐，清除拼死木、倒木，并加以利用，即改善了森林环境，促进林木生长，又大大减少可燃物的累积；③调整林分结构，营造针阔混交林，降低林分的燃烧性；④在易燃的针叶林内营造抗火的防火林带。 ? 地面道路工程措施。 ? 要保证林区公路修建成网，畅通无阻，有利于灭火机械化的实施。 2、北美控制森林火灾的对策 ? 北美的森林有两大特点：一是原始林面积大，二是雷击火多。 ? 北美控制森林火灾的对策主要采取空中优势，进行航空巡逻和航空灭火；利用卫星红外线探测和远程雷电探测等手段；通讯畅通
无阻；林区交通发达；林火预报技术先进 3、澳大利亚控制森林火灾的对策 ? 以桉树林为主，桉树枝叶含油脂多，特别易燃；以火防火，即在火险天气等级不高的时期，有计划地烧除林下灌木、杂草和枯枝
落叶，而不损害林木，以避免在高火险天气时期狂燃大火的发生。称为林下低强度计划烧除。 ? 林下计划烧除的办法是由地面人工点烧发展成用飞机空投燃烧丸点燃，点燃速度可达3000公顷/小时。
第二章 林火原理
第一节 森林燃烧的基本规律
一、森林燃烧的概念
森林可燃物在一定外界温度作用下，快速与空气中的氧气结合，产生的放热发光的化学物理反应，称为森林燃烧。 二、森林燃烧的必要条件
燃烧必须具备三个条件，即可燃物、氧气和一定的温度，又称燃烧三要素或燃烧三角形 三、森林燃烧的基本过程
（一）热量传播 1、热传导；2、热对流；3、热辐射 （二）森林燃烧的预热阶段
燃烧前的物理学过程；包括可燃物自身温度的升高和水分的蒸发。 （三）热分解阶段（碳化阶段） ? 是燃烧前的化学过程（热分解过程）。吸热 ? 可燃物热分解产生三大类产物
? 气体 （包括可燃性气体，如H2 、CO 、烃类化合物等；不燃性气体，如CO2 、H2O 等；助燃性气体，如O2 等） ? 液体 （如木焦油、甲醇、丙醇、酸类、酮类、醛类等） ? 固体 （如木炭等）。 （四）森林燃烧阶段
着火；链式反应；燃烧的热光化学过程 四、森林燃烧的特点
1. 森林燃烧属于固体可燃物燃烧。
2. 森林燃烧是爆发式地释放大量能量（森林燃烧具有大面积高强度的特点）
3. 森林燃烧是在大自然的开放系统内进行的燃烧。热传导、热对流、热辐射、飞火传递热量。 4. 森林燃烧的两重性。取决于火释放能量的大小，关键是燃烧强度。
第二节 森林可燃物
一、 森林可燃物的化学成分
1. 纤维素、半纤维素：碳水化合物，约占植物组织50%-70%，发热量约为16.127MJ/Kg
2. 木质素：芳香族化合物，在活植物体内约占干重的15%-35%，发热量约为24.534MJ/Kg，纤维素比木质素易降解，在腐朽木中木质
素含量达75%
3. 抽提物：将可燃物浸泡在水、有机溶剂或稀酸、稀碱内浸泡一段时间，溶解于溶剂内的各类物质的总称。 4. 矿物质（灰分）：可燃物完全燃烧后剩下的无机元素的统称。
第三节 森林火源
一、森林火源的概念及类型
定义：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（fire cause）。 二、天然火源
是自然界中能引起森林火灾的自然现象。火山爆发、陨石坠落、滚石火花，雷击火等。 三、人为火源 （一）定义
是人为地能引起森林火灾发生的行为。
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（二）分类
1) 生产性火源
人们在生产中的用火如烧荒烧垦、烧灰积肥、火烧牧场、烧炭、机车喷火、机车爆瓦、制拷胶、狩猎、火烧清理林场、造林炼山、火烧防火线等。
2) 非生产性火源：人们在生活中的用火，疏忽大意用火。 3) 其它火源：有意纵火和国境地区的外来火。
第四节 林火环境
林火环境：除可燃物、火源外的其他影响着火、蔓延和能量释放等所有因素的总和。 一、天气
（一）火险天气 ? 森林火险（forest fire risk ）：林火发生的危险程度 ? 森林火险等级（forest fire-danger rating ）：根据某个指标将林火发生的危险程度划分为若干个等级。 ? 火灾季节：某一个地区在一年中森林火灾出现的季节或时期 ? 森林防火期：具备了发生森林火灾的火环境的季节。是县级以上地方人民政府根据本地区的自然条件和森林火灾发生规律而规定
的实施森林防火措施、禁止野外用火的期限。 ? 防火戒严期：在森林防火期内，根据高温、干旱、大风等高火险天气出现的规律而划定的高火险期限。 （二）火险天气要素 二、气候
森林防火期的划分：以秦岭为界 ? 北方
? 春：有春分3.22到6月下旬植物嫩叶全部发出为止 ? 秋：秋分9.23，植被进入枯黄而积雪尚未到来时期 ? 黄淮、南方地区：冬、春：从11月到翌年4月 ? 福建、四川南部、江西、湖南等地，7、8月也少有降水 三、立地条件 （一）地形 1、坡向 2、坡度 ? 可燃物湿度 ? 热传播
? 冲火：上山火，速度快，和坡度呈正相关 ? 坐火：下山火，速度慢 ? 林木损伤
? 大：快火，轻 小：慢，重 3、坡位
? 水热再分配 ? 山谷→下坡→中坡→上坡→山脊 4、海拔
（二）地形风对林火的影响 山风和谷风 ? 谷风
? 白天，山坡接受太阳辐射> 谷地，热气流上升 ? 早上日出后15-45min ? 山风
? 夜间，山坡首先散热冷却，空气下沉 ? 静风期：二者交替，8点-10点和傍晚，扑火 （三）山地林火特点 林木片面燃烧现象 ? 一般，树干被火烧伤部位均朝山坡一面，这种现象称为林木片面燃烧。 ? 原因
? 山地条件下，枯枝落叶在树干的迎山坡的一侧积累较多，一旦发生火灾，在树干迎山坡一侧火的强度较大，持续时间长，林
木烧伤严重。 ? 火在山地蔓延时，多为上山火，火遇到树干后，在其迎山坡一侧形成火漩涡，火灾漩涡处停留时间长，烧伤严重，常形成“火
烧洞”。 ? 即使在平坦地区，由于树干的阻挡，火在树干的背风侧亦能形成”、“火漩涡”，也常常形成“火靶” 四、土壤
第五节 林火行为
一、概念
林火行为：森林火灾发生和发展全过程表现和特征。 二、火行为指标：定量或定性的描述
（一）着火的难易程度：点燃
（二）林火蔓延（速度、方向、方式）
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（三）火强度 （四）火烈度
1) 火破坏森林生态系统的程度； 以烧死林木株数、材积百分数表示 2) 火烈度等级 ? 0级 林木死亡0-5% ? 1级 林木死亡6--20% ? 2级 林木死亡21--40% ? 3级 林木死亡41--80% ? 4级 林木死亡81--100% 三、林火种类
（一）按受害森林面积和伤亡人数分类 （二）按释放能量的大小分类 （三）按火烧部位和蔓延速度分类 1. 地表火（地面火） ? 沿地表蔓延，火焰高度在树冠以下，烧毁地被物，危害幼树、灌木、下木，烧伤大树干基和露出地面的树根。 ? 有害:①烧毁地被物，危害幼树、灌木、下木、烧伤大树干基部和露出地面的树根②引起森林病虫害的发生 ? 有益：轻微的地表火 ? 地表火的烟为浅灰色，温度可达400℃左右 2. 树冠火 ? 地表火遇到强风或针叶幼树群、枯立木、风倒木、低垂树枝时，火就烧至树冠，并沿树冠蔓延和扩展，称为树冠火。 ? 上部能烧毁针叶，烧焦树枝和树干；下部烧毁地被物、幼树和下木。在树冠火火头前方经常有燃烧的枝桠、碎木和火星形成的飞火，从而加速了火的蔓延，扩大森林损失。 ? 树冠火烟为暗灰色，温度可达900℃左右，最高可达1000℃以上，烟雾高达几千米。 ? 破坏性大、不易扑救。 ? 多发生在长期干旱的针叶幼林、中龄林或针叶异龄林中，特别是马尾松林和杉木林。 3. 地下火 ? 在地下泥炭层或腐殖质层燃烧蔓延的林火称为地下火。 ? 在地表面看不见火焰，只有少量烟。可烧至矿物层和地下水位的上部。 ? 蔓延速度缓慢，仅4-5m/h，一日夜可烧几十米或更多，温度高、破坏力强、持续时间长，一般能烧几天、几个月或更长时间，不易扑救。 ? 火灾后，树木枯黄而死 ? 火烧迹地一般为圆形。 ? 多发生在特别干旱季节的针叶林内。 ? 由于燃烧的时间长，秋季发生的火，可以隐藏地下越冬，烧至第二年的春天，这种火称越冬火。这种越冬火多发生在高纬度地区，如我国大、小兴安岭北部均有分布，我国南方林区几乎没有地下火。 （四）根据燃烧的可燃物类型
1. 荒火：发生在荒山荒地或郁闭度小于0.2的疏林，称为荒火。 2. 草原火：发生在草原上的火称草原火。
3. 草甸火：发生在林区沟塘草甸上的火称草甸火。 4. 灌丛火： 5. 林火：
第三章 林火生态
一、 火在改善土壤环境中的应用
1. 在冷湿条件下，采用火烧能增加土壤温度，促进土壤微生物的活动，加速土壤有机质的矿化过程。 2. 对于一些不易分解的枯枝落叶，也可采用定期火烧加速其无机化过程。
3. 在沼泽及高寒地区，如果定期火烧，可以改变土壤的泥炭环境，提高土壤肥力。 4. 在冻原地带，如果采用火烧会使永冻层下降，扩大森林的分布区。 二、 林火产生的气体
三、火对植物的影响及植物对火的适应 （一）种子
（1）种子萌发与温度 ? 多数植物在一定温度临界点其种子打破休眠 ? 随温度上升保持高的发芽率 ? 但上升到一定温度后，发芽率降低，种子致死 。 ? 所以，若植物种子被轻埋于土壤，则它在遭遇强度较大的火烧后，仍能保持生命力。 （2）对植物下种的影响
低强度火烧能使种子全部一次落下；且火后充分的光照、养分利于萌发
（3）火频度对种子萌发的影响：火后种子大量萌发，且火烧越频繁，萌发数量越多。 （4 ）火烧促进迟开球果开裂 （二）叶子
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? 有些树种：火烧后叶子叶绿素增加，增强光合效率 （三）树皮 ? 耐火：热的不良导体，保护形成层 ? 厚度、结构及光滑程度起作用
? 皮厚随年龄增加而增加；树皮厚度与火刺激有关 （四）芽 ? 芽是植物火烧后进行无性繁殖的一种重要方式。所以保护芽，对于火烧后植物的恢复具有重要意义。 （五）根 ? 根的无性繁殖对火的适应，土壤中有繁殖体的植物火后能很快恢复。 ? 皮薄，易伤，但受土壤保护；地下火使根系死亡 （六）开花 ? 火后地表温度高，促使植物提前萌发（7-10天） ? 低强度火烧具有疏伐作用，增加了光照，C/N增加，提前开花结实 ? 种子被动物取食量减少
? 种子年的第二年为动物年；改变树木产种和捕食动物之间有规律的消长；更多种子萌发 四、火烧迹地上植物的变化
1. 阳性植物增加，阴性植物减少 2. 含氮植物减少，固氮植物增加 3. 浆果类植物增加 五、次生演替 ? 是指发生在次生裸地上的植物群落演替。如火烧迹地、放牧草场、采伐迹地和撂荒地等。 ? 次生裸地是指那些原生植被已经被消灭，但土壤中还多少保存着原来的群落或原群落的植物繁殖体。 ? 次生演替
? 次生演替包括群落的退化和复生两个过程。 ? 林火影响群落次生演替过程主要有以下四个方面的因素。
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树种的组成或种源：有没有，有什么，适合么？ 火烧后生境条件：
林木的发育期(决定树种在次生演替中的竞争能力大小）（落叶松和白桦） 火强度的影响：大-逆行-时间长
逆行演替的保护措施
火烧迹地：封山育林、严禁放牧、要保护好母树、进行人工种草植树，有条件的地方可以进行飞播造林；火烧迹地的乔木和灌木未经一个多雨季节，应严格禁止采伐和樵采；要减少或停止人为破坏。 六、火顶级(Sub climax) ? 是指用火来维持的亚顶级群落。如美国南方松林 ? 美南部地区，2-3 年烧一次 ? 目的
????? 抑制其他树种侵人，控制耐荫阔叶树的发展；
加速凋落物的分解，促进营养元素循环，从而促进林木生长发育； 使林地可燃物大大减少，不易发生大的森林火灾；
减少杂乱物和病虫害，改善林地卫生状况，有利林木生长发育； 可减少地被物，有利于松树更新
七、火的作用是否有利于维护生态平衡的判断标准 1. 火烧后树种能否维持自我更新 2. 火烧后森林植物群落的演替 3. 火烧后植物多样性变化 4. 火烧后生态系统的稳定性
5. 火烧后生态系统自我调节能力变化 第四章 森林火灾的预防
森林防火方针：“预防为主，积极消灭”。 一、 确定火源管理区 ? 火源管理的基本单位 ? 考虑：①火源种类和数量；②交通、地形；③村屯、居民点分布；④可燃物的类型及其燃烧性。 ? 火源管理区一般可分为三类： ? 一类区 火源种类复杂，火源的数量和出现的次数超过该地区火源数量的平均数；交通不发达，地形复杂，易燃森林所占比例大；
村屯、居民点分散，数量多，火源难以管理。 ? 二类区 火源种类较多，其数量为该地区平均水平，交通条件一般，地形不够复杂；村屯、居民点比较集中，火源比较好管理。
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