田晓瑞[1]2000年在《防火林带阻火机理研究》文中认为防火林带在我国南方普遍推广应用,目前它已成为我国一项主要的森林防火对策。但防火林带在技术上还存在许多问题,如抗火树种选择的方法、防火林带的造林密度、防火林带的结构、防火林带的最佳位置等。为解决这些问题,我们开展了防火林带阻火机理研究,为完善防火林带营造技术提供理论依据。通过对南方48 个树种的树叶成分测定,利用层次分析方法对研究树种的抗火能力进行排序;利用热解失重分析方法,分析了树叶和树枝的热解特性;并利用锥形量热仪测定了9 种树叶的燃烧性,对木荷和马尾松落叶的燃烧性也进行了比较;通过对防火林带阻火作用的理论分析和模拟试验,分析了防火林带的阻火机理。通过研究分析,得出了如下结论∶1 防火能力强的树种主要有∶木荷、油茶、马蹄荷、火力楠、珊瑚、旱冬瓜等树种。2 不同树种的叶片在同样受热条件下,其水分蒸发快慢与其叶的解剖构造有关。叶脉中木质部比重越大,越有利于水分的传输。从树枝解剖结构上看,阔叶树导管所占的比例越高,传输水分的能力强,抗火烧能力也强。3 对11 个树种的试样进行了热解失重实验,建立了热解反应动力学模型。两步热解失重反应基本上都可用反应级数为2 的简单反应来模化。比较主导反应中需要的活化能,发现木荷、油茶、火力楠、杨梅等热解需要的活化能高,热稳定性好,而马尾松和杉木热稳定性低。4 利用锥形量热仪测定9 种树叶的燃烧过程,利用火发生指数FPI 表示试样的阻火能力。火力楠、木荷和油茶的FPI 值越大,抗火能力强。马尾松和杉木容易燃烧。5 木荷落叶与马尾松落叶的燃烧过程相比,木荷落叶燃烧慢而不充分,释放CO2较少,释放CO 和烟较多。6 通过理论分析和试验验证,证明防火林带可以有效阻隔地表火和树冠火。它可以吸收和阻挡火焰向前方的辐射,减小火场对流和阻挡火烧散块的穿越。防火林带还可以形成低温、高湿不利于火烧蔓延的环境。7 防火林带不仅能够防止森林火灾的发生与蔓延,而且它还有明显的生态效益、经济效益和社会效益。
周宇峰[2]2007年在《木荷防火林带阻火机理的研究》文中提出本文全面系统地综述了国内外生物防火林带的研究现状和发展趋势。通过调查木荷林带和相邻易燃林分的马尾松和杉木林,对群落结构特征比较,可燃物的载量及其水平和垂直结构分布,林内环境小气候特点以及利用锥形量热仪对不同含水率的木荷、马尾松和杉木的枯落物中叶子和小枝的燃烧性四个方面进行全面、深入、系统的研究,来阐明木荷防火林带的阻火机理,为南方山区生物防火林带建设提供科学依据。通过研究分析,得出了如下结论:1木荷防火林带开始发挥防火作用的年龄的确定:综合分析木荷树高、胸径、枝下高和冠幅生长因子,得到木荷防火初始年龄为8年。此外还提出了木荷防火成熟龄。2对不同类型林分群落结构和燃烧性进行聚类分析结果表明:马尾松林和杉木林林分之间群落结构和燃烧性相似性比木荷林分高。3可燃物的易燃性分析:杉木和马尾松林林分难燃可燃物平均占65%,而木荷林分占90%,马尾松和杉木林分较易燃和较难燃可燃物占的比例明显高于木荷林分。4地表枯落物负载量和含水率分析:马尾松林和杉木林地表枯落物负载量高,水平分布呈连续性分布;而木荷林带则少很多,具有显著性差异,而且水平分布呈间歇性分布。一般在防火季节,较成熟的木荷枝繁叶茂,郁闭度大,枯落物的含水率比马尾松和杉木的高。5通过调查木荷防火林带内的小气候因子:风速、温度、湿度等,同邻近的空旷地和马尾松林、杉木林的小气候因子进行对比分析,得出林内小气候是防火林带起防护效能的一个重要因素。6利用锥形量热仪测定枯落物燃烧性:(1)不同含水率的木荷枯落物叶子和小枝的着火感应时间(TTI)在与同一条件下马尾松和杉木进行比较时发现了拐点,即随含水率升高,木荷叶子和小枝比马尾松和杉木的TTI增加更快。在湿度20%左右时木荷叶子和小枝的TTI大于马尾松和杉木的。(2)综合分析了木荷、马尾松和杉木的叶子和小枝的热释放速率(HRR),总释放热(THR),比值pkHRR/TTI,发现木荷的叶子和小枝比马尾松和杉木的释放热量速度慢,释放热量少。表明木荷比马尾松、杉木抗火性强,适宜作防火树种。
洪长福[3]2007年在《免修、半免修复层防火林带阻火机理研究》文中研究说明利用山沟、小山脊呈"鸡爪型"分布的特点,在沟边和小山脊采取不同措施营建高阻火效能、低维护成本的免修、半免修复层防火林带,并研究其阻火机理。对火环境主要因子调查分析表明:免修复层防火林带衰减光照能力强,降温保湿效果好,挡风能力强,乔木、灌木、草本层和枯枝落叶层以及土壤的含水率高,阻火效果最好;半免修复层防火林带阻火效果次之,山脊单层防火林带阻火效果最差。因此,应充分利用沟边残存阔叶林和沟边小山脊特有的湿润环境,营建免修、半免修复层新型防火林带,并对现有单层防火林带进行改造。
陶骏骏[4]2017年在《分层燃料可燃性和点燃条件研究》文中指出针对树冠火发生和蔓延规律的研究是森林火灾预防和控制技术中的重要研究课题。生物防火林带作为林火防控的关键技术,针对其阻火机理的研究目前停留在树冠叶片可燃性层面,没有形成有说服力的认识并建立相应的技术理论体系。阔叶树叶在树冠中呈现显著分层特性,针对分层树叶燃料可燃性的研究不仅可以加深对树冠火蔓延规律的认识,同时也增进对生物防火林带阻火机理的科学认识,从而推动该项技术的完善与发展。对典型阔叶树树叶的热解特性及燃烧热值进行测试和分析,一方面可以直观呈现阔叶树叶形成明火的潜力,另一方面也为后续工作奠定数据基础。利用综合热分析仪开展热解实验,并利用单组分反应和多组分平行反应模型分别进行动力学解析。结果表明,不同种类树叶热解反应的表观活化能范围为43～80kJmol-1,而茎(枝)的在84～110kJmol-1之间。分析表明,表观活化能在很大程度上反映叶片中纤维素含量,并不表征特定组分热解反应的能垒信息。实验测得失重峰处对应转化率越低,单组分反应模型对植物热解反应过程描述的贴近程度越高。选取了 27种不同科属的木本植物叶样,开展元素分析、工业分析及热值测试。结果表明,植物叶样的干基高位热值HHV_d在17.48～24.01 MJkg-1之间变化,平均值为21.30MJkg-1。其中,同种科的植物叶片热值大小一般较为接近。干基高位热值受样品自身灰分含量影响可以忽略。分析表明,叶样干基高位热值波动与其挥发分和固定碳的含量分布密切相关。叶片中挥发分和固定碳间含量比值随着样品中氧碳摩尔比增加而增大,并且固定碳在可燃组分中的相对含量对应样品中木质素含量。样品氧碳摩尔比和氢碳摩尔比的增加意味着其木质素含量降低,使得其干基高位热值减小。植物叶片的干基高位热值可以分别由经验式HHV_d=18.93VM_d+36.95FC_d 和 HHV_d=0.4478C_d+1.4072H_d-0.2837O_d来准确计算获得,据此还可以迅速确定样品收到基热值。利用锥形量热仪开展具有分层特性的树叶样品的着火实验,以模拟野外林火环境下树冠层叶片的辐射引燃过程。实验结果表明,在特定辐射热流强度下,新鲜树叶样品主要呈现两种典型着火模式:一种是在点燃初期出现短时间气相火焰厚转为阴燃;另一种是在测试过程中仅出现阴燃。随着外部辐射热流强度提高或挥发分含量增加,样品在点燃初期的着火模式会由纯阴燃向有焰燃烧转变。理论分析表明,样品表层初始挥发分含量及表层温升速率是影响样品产生挥发分质量通量水平的主要因素,进而决定样品在点燃过程中是否出现明火。根据树叶样品的分层特性,将样品分离成具有热薄特性的表层和热厚特性的内层,由此建立起两部分的能量守恒和质量守恒的积分模型。计算结果表明,表层在样品点燃过程中接受的辐射能量主要用于表层水分蒸发和内能增加,向内层的热量输运占份额相当小。这导致能量分配关系呈现出典型的表层效应,进而使得内层对点燃现象的影响被严重削弱。水分含量降低会削弱样品表层吸收和遮挡热量的效应,相应导致内层传热项的量阶显著增加。构建考虑热解反应的分层样品辐射引燃模型,并以临界挥发分质量通量为点燃判据,可以对分层燃料出现明火的临界条件作进一步分析。结果表明,树叶样品产生挥发分主要来自于表层,并且表层贡献比例会随着辐射热流强度提高而增加。树叶含水量越低,表层对样品挥发分质量通量的贡献比例相应越小,意味着树叶样品分层特性被明显削弱。分析表明,随着树叶样品含水量减少,内层产生挥发分质量通量会增加,这导致样品出现明火的临界辐射热流强度降低。作为比对,构建出针对连续性可燃物的点燃模型,以直观呈现致密性材料与分层燃料间点燃条件和现象的差异。计算结果表明,样品点燃过程中实际吸收净能量会因外部辐射热流强度提高或环境风速减小而相应降低,并随着样品含水量增加而增加。净吸收能量与表观能量比值Eig/Ea主要取决于外部辐射热流强度和点燃时刻表面热损速率,基本与样品种类和含水量无关。分析表明,比值Eig/Ea可以表示为表征点燃条件优劣程度的参数γig的函数。建立的认识不仅可以由表观能量以及经验式来精确计算出点燃过程中固体净吸收能量,同时也为构建基于"最小所需能量"的着火判据奠定基础。
张河远[5]2007年在《广州市生物防火林带体系研究》文中提出林业可持续发展离不开森林防火,“绿色防火”是森林防火的重要研究方向,本文以广州市为研究对象,收集了有关广州市生物防火林带的大量历史数据,详细调查了近年来广州市生物防火林带的规划建设现状,对其质量进行了评估,提出了广州市生物防火林带建设的四大体系,即规划体系、技术体系、保障体系和管理体系,具体做了以下几方面的工作：1从广州市生物防火林带的生长情况、网络密度、控制面积等方面进行了综合评价,评价结果为：①广州市已建生物防火林带生长情况总体较差,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级分别占了18.8%、17.0%、29.8%和34.4%,合格率仅为65.6%。②网络密度偏小,数量不足。长度密度最大为29.0m/hm2；最小仅为3.6m/hm2,全市平均为6.8m/hm2。面积密度平均为1.0%,与林业发达省市平均水平相差甚远,远低于生物防火林带应占总林地面积5%—10%的比率。③布局不尽合理,网络体系不健全。生物防火林带分布零星、分散、小块状,断头带突出,没能形成闭合圈。2对广州市生物防火林带进行了规划,共规划生物防火林带4398.3km,5741hm2。①按经营类型划分,规划了培育提高型1923.6km、2841hm2；改建型669.9km、785hm2；新建型1804.9km、2115 hm2。按不同培育目标规划了用材林带2064.8km、2699hm2；经济林带402.1km、483hm2；风景林带79.3km、88hm2；其它防护林带1882.0km、2471hm2。②以市为总体,以区为一个网络区,建立区—分区—小区—网眼四级林带网络体系,控制面积分别为1000hm2、200hm2、100hm2和10hm2,设置宽度分别为30m、20m、15m和10m,林带长度密度≥14m/hm2,达到了国家生物防火林带密度规划标准。3建立了广州市生物防火林带地理信息数据库,为生物防火林带的经营管理提供了准确、详细、直观的数据信息,且方便数据的更新和动态化管理。4提出了生物防火林带建设的保障体系,包括政策保障、资金保障、用地保障、苗木保障、建设规范保障、技术档案管理保障、环境保护和科技保障等。5建立了广州市生物防火林带建设技术体系,包括优质苗木培育,造林技术、抚育管理和病虫害综合治理。将“火烧法治理病虫害”应用到生物防火林带病虫害治理中,大幅度减少了病虫害的发生；在抚育管理方面,通过白云区多年的实践,可喷洒草苷磷除草或撒“泰达牌”除草颗粒的办法,取得了很好的效果,节省了成本。6不足之处是对生物防火林带质量评价指标有待进一步完善。本次评价只采取三个因子对生物防火林带质量进行评价,一是评价指标不能完全反映生物防火林带的质量状况,二是不能进行动态评价。
王海晖[6]2015年在《生物防火林带技术的科学基础和发展前景》文中提出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。
舒立福, 田晓瑞, 林其昭[7]1999年在《防火林带的理论与应用》文中研究说明所有的森林植物都有可能着火燃烧,防火林带实质上只是其在遇到林火时与其它林木相比不易点燃。防火林带阻火机理有三个层次：防火树种、结构合理的防火林带及其形成的火环境。枝叶茂盛的树冠能有效阻挡火焰的蔓延；良好的林带结构易于形成不利于可燃物燃烧的环境,并使可燃物呈不连续分布;防火林带组成的网格还对大面积的针叶纯林有机械隔离的作用。理想的防火林带树种要求具有较强的阻火能力,且适应性强、常绿、树冠结构紧密、种源丰富、栽培容易、生长快、郁闭早,能较快地起到防火隔离作用；同时树种本身应具有一定的经济价值。这就需要树种具有较好的阻火特性和适宜的造林学特性、生物学特性。防火林带营造技术也是非常重要的一部分。
叶卫[8]2012年在《江苏溧阳龙潭林场绿色防火规划》文中研究表明本文在收集大量森林绿色防火文献资料的基础上，通过资料收集，实地调查，研究溧阳龙潭林场可燃物的类型、分布及特点，分析火烧迹地和火灾发生规律，据此进行龙潭林场防火林带的规划。主要研究结果如下：根据林地的主要成分分为毛竹、马尾松、杉木、板栗、茶树、及其他这六种类型，依其燃烧性绘制了该林场的森林火险图，分别用一级、二级和三级火险区域表示。根据当地的实际情况，对溧阳龙潭林场进行了绿色防火规划，确定适合该林场防火林带建设的树种。其中，常绿乔木树种11科20种，落叶乔木树种20科34种；常绿灌木树种11科14种，落叶灌木树种8科9种。木本植物共计77种。龙潭林场防火林带分为三级建设，一级防火林带沿山脊布设，20～30m；二级防火林带应沿山脊或林班界、地类界设置支干林带，宽度10～20m；三级网络应沿林缘、林班界和小班设置副林带，宽度6～10m。林带结构以单层疏透结构为主，通风系数在0.43～0.50之间，种植方式有方形、三角形、行列形、梅花形和混合型等，具体以树种特性、立地条件而定。在此基础上，绘制了溧阳龙潭林场绿色防火林带规划图。最后对该林场绿色防火规划产生的社会效益、经济效益和生态效益进行了分析。
林植[9]2016年在《防火林带木荷密植造林初探》文中研究指明我国地大物博,森林的覆盖面积也相对较大,森林火灾对我国自然环境的建设和发展,对国民经济的增长产生了严重的阻碍作用。森林火灾的发生往往防不胜防,破坏性打、影响范围广、事后救助工作量巨大并且十分困难,森林火灾不仅被联合国粮农组织列为世界八大自然灾害之一,也是我国最重大的灾害之一。本文通过分析建设森林防火林带的意义,对比不同种类的生物防火林植物的性质和特点,点名木荷密植在防火林带的建设工程中所发挥的突出作用,并对木荷密植造林的技术和实施细节进行介绍。
田晓瑞, 舒立福[10]2000年在《防火林带的应用与研究现状》文中认为综述了防火树种选择的方法、防火林带选用的树种、防火林带的结构与配置、林带宽度和网格、防火林带阻火机理的研究现状以及防火林带在我国的应用与发展前景。
参考文献：
[1]. 防火林带阻火机理研究[D]. 田晓瑞. 北京林业大学. 2000
[2]. 木荷防火林带阻火机理的研究[D]. 周宇峰. 浙江林学院. 2007
[3]. 免修、半免修复层防火林带阻火机理研究[J]. 洪长福. 林业科学研究. 2007
[4]. 分层燃料可燃性和点燃条件研究[D]. 陶骏骏. 中国科学技术大学. 2017
[5]. 广州市生物防火林带体系研究[D]. 张河远. 中南林业科技大学. 2007
[6]. 生物防火林带技术的科学基础和发展前景[J]. 王海晖. 林业科学研究. 2015
[7]. 防火林带的理论与应用[J]. 舒立福, 田晓瑞, 林其昭. 东北林业大学学报. 1999
[8]. 江苏溧阳龙潭林场绿色防火规划[D]. 叶卫. 南京林业大学. 2012
[9]. 防火林带木荷密植造林初探[J]. 林植. 花卉. 2016
[10]. 防火林带的应用与研究现状[J]. 田晓瑞, 舒立福. 世界林业研究. 2000