关于森林火灾介绍

[拼音]：senlin huozai

[外文]：forest fire

失去控制的森林燃烧。自地球出现森林以来，森林火灾就伴随发生。全世界每年平均发生森林火灾20多万次，烧毁森林面积约占全世界森林总面积的1‰以上。中国现在每年平均发生森林火灾约1万多次，烧毁森林几十万至上百万公顷，约占全国森林面积的5～8‰。1987年5月黑龙江大兴安岭还发生特大森林火灾，过火面积101万公顷，其中有林面积占70％。

森林火灾不仅烧死、烧伤林木，直接减少森林面积，而且严重破坏森林结构和森林环境，导致森林生态系统失去平衡，森林生物量下降，生产力减弱，益兽益鸟减少，甚至造成人畜伤亡。高强度的大火，能破坏土壤的化学、物理性质，降低土壤的保水性和渗透性，使某些林地和低洼地的地下水位上升，引起沼泽化；另外，由于土壤表面炭化增温，还会加速火烧迹地干燥，导致阳性杂草丛生，不利森林更新或造成耐极端生态条件的低价值森林更替。

森林火灾的大小常以受害森林面积、成灾森林面积和株数来衡量。中国规定：凡烧了成片林木（包括成林、幼林和竹林），受害面积在10～1000亩者为森林火灾;受害面积南方林区在1000～10000亩、 北方林区在1000～50000亩者为森林大火灾；受害面积南方林区超过10000亩、北方林区超过 50000亩者为森林特大火灾。在受害森林的单位面积上，成林被烧毁或烧死的株数在30％以上，幼林在60％以上者称为成灾森林面积。

控制森林火灾的能力常用以下数字表示：

（1）10万公顷森林中火灾发生的次数，即发生森林火灾的频率，②10万公顷森林中火烧的面积，即森林的燃烧率，③平均每次火灾的面积，④火烧面积占森林面积的百分比。

发生的条件

包括森林可燃物、火源和氧气（助燃物）。

森林中所有的有机物质，如乔木、灌木、草类、苔藓、地衣、枯枝落叶、腐殖质和泥炭等都是可燃物。其中，有焰燃烧可燃物又称明火，能挥发可燃性气体产生火焰，占森林可燃物总量85～90％。其特点是蔓延速度快，燃烧面积大，消耗自身的热量仅占全部热量的2～8％。无焰燃烧可燃物又称暗火，不能分解足够可燃性气体，没有火焰，如泥炭、朽木等，占森林可燃物总量的6～10％。其特点是蔓延速度慢，持续时间长，消耗自身的热量多，如泥炭可消耗其全部热量的50％，在较湿的情况下仍可继续燃烧。

不同森林可燃物的燃点温度各异。干枯杂草燃点为150～200℃，木材为250～300℃，要达到此温度需有外来火源。火源按性质可分为：

（1）自然火源。有雷击火、火山爆发和陨石降落起火等，其中最多的是雷击火，中国黑龙江大兴安岭、内蒙古呼盟和新疆阿尔泰等地区最常见。

（2）人为火源。绝大多数森林火灾都是人为用火不慎而引起，约占总火源的95％以上。人为火源又可分为生产性火源（如烧垦、烧荒、烧木炭、机车喷漏火、开山崩石、放牧、狩猎和烧防火线等）和非生产性火源（如野外做饭、取暖、用火驱蚊驱兽、吸烟、小孩玩火和坏人放火等）。

燃烧1千克木材要消耗3.2～4.0立方米空气（纯氧0.6～0.8立方米），因此，森林燃烧必须有足够的氧气才能进行。通常情况下空气中的氧气约占21％。当氧气在空气中的含量减少到14～18％时，燃烧就会停止。

森林火灾的规律性

森林火灾的发生、蔓延和火灾的强度，都有其规律性。

森林火灾的发生除上述3个条件外，还与天气（如高温、连续干旱、大风等）有密切关系。热带雨林中常年降雨，林内湿度大，植物终年生长，体内含水量大，一般不易发生火灾。但其他森林不论在热带、温带和寒带地区都有可能发生火灾。一般具有下述变化规律：

（1）年周期性变化。降水多的湿润年一般不易发生火灾。森林火灾多发生在降水少的干旱年，由于干旱年和湿润年的交替更迭，森林火灾就有年周期性的变化。

（2）季节性变化。凡一年内干季和湿季分明的地区，森林火灾往往发生在干季。 这时雨量和植物体内含水量都少，地被物干燥，容易发生火灾，称为火灾季节（防火期）。中国南方森林火灾多发生在冬、春季，北方多发生在春、秋季。

（3）日变化。在一天内，太阳辐射热的强度不一，中午气温高，相对湿度小，风大，发生森林火灾的次数多；早晚气温低，相对湿度大，风小，发生森林火灾的次数少。

此外，森林火灾还和可燃物的性质有关：细小的干枯杂草和枯枝落叶?仁亲钜兹忌盏奈Ｏ找鹞铮稍锖退赖目扇嘉锝铣笔蚧畹目扇嘉镆兹迹罅渴髦恼胍妒骱?樟树、桉树等阔叶树较一般阔叶树易燃。郁闭度大的林分林内潮湿，不易发生火灾；反之，则易发生。森林火灾和地形因子也有关系，如阳坡日照强，林地温度高，林内可燃物易干燥，陡坡雨水易流失，土壤水分少，都易发生火灾。

森林火灾的发生过程一般可分为3个阶段：

（1）预热阶段。这时在外界火源的作用下，可燃物的温度缓慢上升，蒸发大量水蒸汽，伴随产生大量烟雾，部分可燃性气体挥发，可燃物呈现收缩和干燥，处于燃烧前的状态。

（2）气体燃烧阶段。随着可燃物的温度急骤增加，可燃性气体被点燃，发出黄红色火焰，并产生二氧化碳和水蒸汽。

（3）木炭燃烧阶段。木炭燃烧即表面碳粒子燃烧，看不到火焰，只有炭火，最后产生灰分而熄灭。

林火的蔓延主要与热对流、热辐射和热传导等 3种热传播形式有关。热对流是由于热空气上升，周围冷空气补充而在燃烧区上方形成对流烟柱。可集聚燃烧的热量近3/4。它在强风的作用下，往往是使地表火转为树冠火的主要原因。热辐射是地表火蔓延的主要传热方式。它以电磁波的形式向四周直线传播，其传热与热源中心平方距离成反比。热传导是可燃物内部的传热方式，其传热快慢决定于可燃物导热系数的大小，是地下火蔓延的主要原因。火的蔓延速度和风速的平方成正比，在山地条件下，由下向上蔓延快，火势强，称冲火；由山上向下蔓延慢，火势弱，称坐火。蔓延速度最快、火势最强的部分为火头；蔓延速度最慢与火头方向相反的部分为火尾；介于火头与火尾两侧的部分为火翼。接近火头部分的火翼蔓延较快，而接近火尾的火翼部分蔓延较慢。在平坦地，无风时火的初期蔓延形状为圆形或近似圆形；大风时则为长椭圆形，其长轴与主风方向平行；在主风方向不定时（30°～40°变化）常呈扇形。在山岗地形蔓延时，火向两个山脊蔓延较快，而在沟谷中蔓延较慢，常呈凹形或鸡爪形。

森林火灾强度不一，高强度的火具有上升对流烟柱和涡流，能携带着火物传播到火头前的远方，产生新的火点和火场，称为飞火，危害极大，是森林大火灾和特大火灾的特征，很难扑救。低强度的火，没有对流烟柱，火焰小，平面发展，人能靠近扑打。林火强度用火烽前单位长度所释放的功率来表示(千瓦／米)。一般采用美国物理学家 G.M.拜拉姆的公式来计算，即I=0.007HWR，式中I为火线强度（千瓦／米）；H为热值(焦／克)；W为有效可燃物量（吨／公顷）；R为蔓延速度(米／分)。

影响林火蔓延和强度的因素很多，主要有可燃物的种类、数量和含水率，地形变化和立地条件的干湿程度以及风速的大小等。

森林火灾种类

一般分为地表火、林冠火和地下火3种。

火沿林地表面蔓延，烧毁地被物，为害幼树、灌木、下木，烧伤大树干基部和露出地面的树根等。一般温度在400℃左右，烟为浅灰色，约占森林火灾的94％。按其蔓延速度和为害性质又分为两类：急进地表火蔓延快，通常每小时达几百米至千余多米，燃烧不均匀，常留下未烧地块，为害较轻，火烧迹地呈长椭圆形或顺风伸展呈三角形；稳进地表火，蔓延慢，一般每小时仅几十米，烧毁所有地被物，乔灌木低层枝条也被烧伤，燃烧时间长，温度高，为害严重，火烧迹地呈椭圆形。

火沿树冠蔓延，主要由地表火在强风的作用下引起。破坏性大，能烧毁针叶、树枝和地被物等，一般温度在900℃，烟柱可高达几千米，常发生飞火，烟为暗灰色，不易扑救，约占森林火灾的5％，多发生在长期干旱的针叶林内，一般阔叶林内不大发生。按其蔓延速度和为害程度又分为两类。急进树冠火又称狂燃火，蔓延速度快，火焰跳跃前进，顺风每小时可达8～25公里，树冠火常将地表火远远抛在后面，形成上下两股火，火烧迹地呈长椭圆形。稳进树冠火又称遍燃火，蔓延速度慢，顺风每小时为5～8公里，树冠火与地表火，上下齐头并进，林内大部分可燃物都被烧掉，是森林火灾中为害最严重的一种。火烧迹地为椭圆形。

又称泥炭火或腐殖质火。火在林地的腐殖质层或泥炭层中燃烧，地表看不见火焰，只见烟雾，蔓延速度缓慢，每小时仅4～5米，持续时间长，能持续几天、几个月或更长，可一直烧到矿物质层或地下水层。破坏性大，能烧掉土壤中所有的泥炭、腐殖质和树根等，不易扑灭。火烧后林地往往出现成片倒木。约占森林火灾的 1％。火烧迹地呈环形。多发生在特别干旱的针叶林地内。

目前世界上95％的森林火灾属于中度和弱度，较易控制和扑救，约有5％的森林大火和特大火灾很难控制和扑救，为世界各国森林经营中急待解决的重大课题。

参考书目

1. A.A.Borwn & K.P. Davis， Forest Fire Control and Use，2nd ed.，McGraw-Hill Book Company，New York，1973.