秦嶺林區可燃物分類與特點

作者簡介：張文博，男，林業助理工程師，主要從事林業公益林建設工作。

通訊作者簡介：王俊明，男，（1966-），林業高級工程師，主要從事成人教育和科技推廣工作。

摘要：依據不同的分類方式劃分秦嶺林區可燃物的分類，分析各類可燃物的特點，找到共性和內在規律，指導森林火災的撲救和預防工作。

關鍵詞：秦嶺林區；可燃物；分類；特點

Qinling Mountains forest combustible classification and characteristics

【Abstract】Based on the classification of different division of Qinling Mountains forest combustible classification， analysis of the characteristics of all kinds of combustibles， find the commonalities and internal rules， guide the forest fire fighting and prevention.

【Key words】Qinling Mountains forest；combustible；classification；characteristics

森林可燃物是指森林中所有的有機物都屬于可燃物，包括森林中的喬木、灌木、草本、苔蘚、蕨類、地衣、枯枝落葉、腐殖質和泥炭等。分析可燃物的特點，對指導森林火災的撲救和預防有著深刻意義。

1 秦嶺林區可燃物的分類

1.1 按可燃物分布的空間位置分為三類。

依據森林火災發生、蔓延程度，森林可燃物可以概括地分成三類。第一類，下層可燃物（地表可燃物），包括林內枯枝落葉和未分解的粗糙腐殖質、草本植物、林地上的枯立木、風倒木、天然整枝自然脫落或采伐的枝椏與梢頭、困山材、樹高5m或胸徑5cm以下的幼樹、矮樹、灌木、竹子、亞喬木等；第二類，地上高層可燃物，即樹高5m以上的林木，秦嶺林區一般是針葉材，主要有油松、華山松、鐵杉、冷杉、云杉等；第三類，地下可燃物，包括沒有腐朽的栓皮、枯樹根等。在這三類可燃物中，對火險等級影響最大的是第一類。

森林可燃物的層次體系結構

1.2 按生活力分為二類。

即活可燃物和死可燃物。活可燃物含水率是預測林火發生、林火行為、能量釋放、估計火險大小的主要指標，是確定計劃火燒、實施營林用火的依據。死可燃物是引起森林火災的重要原因，掌握森林地表死可燃物載量的分布，對預防火災和可燃物管理有重要意義。有焰燃燒可燃物又稱明火，能揮發可燃性氣體產生火焰，占森林可燃物總量85%～90%，其特點是蔓延速度快，燃燒面積大，消耗自身的熱量僅占全部熱量的2%～8%。無焰燃燒可燃物又稱暗火，不能分解足夠可燃性氣體，沒有火焰，如泥炭、朽木等，占森林可燃物總量的6%～10%。

1.3 按易燃程度可分三類。

分為易燃可燃物、燃燒緩慢可燃物和難燃可燃物。難燃類主要有冬瓜楊、落葉松、野核桃、山楊、銳齒櫟、楓楊、河柳、鐵杉、青榨槭、以及闊葉混交林。可燃類有冷杉、云杉、落葉松、水杉、山楊、苦楝、刺槐、樺類、漆樹、杜仲、厚樸、以及針闊葉混交林。易燃類有馬尾松、華山松、油松、柏木、杉木、柳杉、栓皮櫟等落葉櫟類以及針葉混交林，針闊（落葉）混交林。

2 秦嶺林區可燃物的特點

森林可燃物的特性包括森林可燃物的理化性質和空間組合特征。可燃物的理化性質描述可燃物植物部分的特性，包括可燃物的化學性質以及密度、燃點、熱值、含水率等物理性質，主要用來解釋燃燒現象（能量釋放大小、火線強度和火焰長度等）；可燃物空間組合特征描述可燃物組合的各種特性，包括可燃物的數量、大小、形狀、密實度及連續性等，主要影響火行為（擴散速率與強度）。

2.1 天氣等氣象因子變化時，可燃物易燃程度、可燃物載量、可燃物含水率等都會隨之發生變化。風：風能加速可燃物水分蒸發，促使地被物干燥，風也能助燃。坡向：燃燒物質向著太陽和風時，易干燥，陽坡易引起火災并使傳播速度快，陰坡則正好相反。坡度：坡度大小影響可燃物溫度的變化，坡度大可燃物易干燥。很明顯，當坡度大時，一個燃燒中心所產生向上的對流柱越靠近燃燒物質，這時物質受到對流和輻射熱量的加熱從而加快干燥和燃燒。上山火燃燒強度傳播速度快，同時由于存在斜坡，燃燒物可能滑動滾下，從而點燃新的燃燒點。下山火燃燒較緩慢，有利于撲救。坡位：坡位不同，地被物多少及干旱程度不同，火災蔓延速度不同，低凹地多草叢，火燃燒猛烈。山頂及陡坡巖石裸露處，可燃物稀少，不易燃燒，火燒到自滅，但山頂部燃燒的球果、枝條下滑后，又能引起新的著火點。海拔高度：海拔高度影響森林植物組成和燃燒物質的水分。通常是山高風大，有利于林火傳播。

2.2 森林可燃物是森林火災的基礎因素，其含水率的多少與火災的強度、蔓延速度密切相關。森林可燃物的含水率、相對濕度等氣象要素與林火之間的關系，通過實驗發現，含水率小于5%極易燃，含水率6%～10%很易燃，含水率11%～20%易燃，含水率21%～30%難燃或可燃，含水率大于30%不燃。

2.3 森林中干燥的細小的可然物是易燃物質，森林燃燒首先從細小可燃物開始，然后逐步引燃其他可燃物。不同森林可燃物的燃點溫度各異，干枯雜草燃點為150～200℃，當溫度達到260～305℃時干木材可以燃燒，要達到這樣高的溫度，必須要有外來火源。森林細小可燃物接觸煙頭火種后，其引燃時間長短與可燃物的特點有關，一般草類最短，其次是闊葉（樺、柞）類、針葉類和針闊類的枯枝落葉較草類可燃物引燃時間長。林內草本植物含水率較低、燃點較低、生長茂密，最易著火，但傳播迅速、火勢不大。冬季林內的木本植物含水率稍高、燃點較高、在草木的引燃下著火，傳播慢、火勢大。引燃時間長短與可燃物的特點有關，一般草類最短，其次是闊葉類、針葉類和針闊類的枯枝落葉較草類可燃物引燃時間長。

2.4 可燃物的載量、聚積與林區的立地條件有關。坡度大，聚積少，可燃物載量小。植物生長陽坡不如陰坡強盛，可燃物載量小，但含水率低，易燃易蔓延，耐燃性不如陰坡，山體陽坡或半陽坡，林內草本、灌木發達，林內環境干燥，起火的可能性較高。一般而言，高海拔地區，立地條件相對差，林內溫度低，土壤相對干燥，林內生物多樣性要比低海拔地區低，地表死可燃物則少；陡坡地區一般物種多樣性亦低，林內草本和灌木不發達，而且受坡度影響大部分地表死可燃物在水流、風等的作用下容易往緩坡轉移并匯集，從而死可燃物載量低。

2.5 可燃物的含油率與可燃性、耐燃性密切相關。林分結構包括樹種的組成及比例。一般來說，針葉林燃燒性大，而闊葉林較小。在針闊混交林中，森林燃燒性的大小主要取決于針闊葉樹的比例。針葉樹多，森林燃燒性大；闊葉樹多，燃燒性小。人工林樹種組成單一，純林和不合理人工片狀混交林居多，林分密度過大，火險隱患就多。

2.6 小枝含水率都超過30%，在森林可燃物中最易燃。地被物下層含水率都較高，此層結構緊密，為分解和半分解狀，保水性強，不易燃燒。

2.7 從蔓延速度來看：櫟類林分最快，易產生急進地表火；油松和華山松林蔓延速度中等，易形成穩進地表火，雜木林經較長時間干燥后也可產生穩進地表火，山楊和白樺林在經較長時間干燥后，在可然物積累很多的地方也能產生穩進地表火。純落葉松林難發生地表火。一是急進樹冠火，也稱狂燃大火，火焰跳躍前進，蔓延速度快，每小時8～25km，火舌向前伸展，燒毀樹冠的枝條，燒焦樹皮使樹木致死，火燒跡地呈長橢圓形。二是穩進樹冠火，火焰全面擴展，又稱遍燃火。火前進速度較慢，一般每小時2～4km，順風每小時可達5～8km。地下可燃物起火燃燒，火燃燒速度緩慢，每小時僅為4～5m，一晝夜可以燒幾十米至幾百米左右，火燒跡地呈現彎彎曲曲馬蹄形向四周伸展，這類火災，只有在特別干旱的年代才能發生。

2.8 同一類型各層含水率不同，下木和樹冠層含水率都較高，地被物含水率低，枯枝落葉常常附著地表水分，隨天氣條件變化而明顯發生變化，應以地被物的含水率為指標。同一時期不同類型地被物的含水率不同，針葉林大于落葉闊葉林；陰坡大于陽坡，所以應以含水率最低的那種地被物作為潛在火險的指標。將幾種林型燃燒性化為三等：危險林型為油松林、華山松林和竹類林分，中等危險林型為雜木林，低危險林型為山楊林、白樺林和落葉松人工純林。

2.9 冰凍、大風、雪壓等災害可造成林區可燃物劇增。枯枝落葉短時間內即可大量聚積，可燃物載量增大。

2.10 國際上公認的發生森林大火的界限為林區可燃物積累已達到每公頃30t以上，即每667m22t以上。秦嶺林區有林地都可達到這個標準。

2.11 秦嶺林區最危險的可燃物是田邊地頭的柴草，春耕生產時，農民為了收拾地，最容易放火點燃。老墳頭的可燃物以草本為主，燃點低，含水率低，清明時見火即燃。對于這些地區的可燃物可按照野外用火管理條例計劃燒除。

2.12 燃燒要有助燃物。空氣中的氧氣就是燃燒助燃物，森林燃燒必須有足夠的氧氣才能進行，通常情況下空氣中的氧氣占21%，如果切斷或隔絕空氣使空氣中氧氣的含量減少到14～18%時，燃燒就會停止。1kg木材燃燒需3.2～4m3空氣的氧氣，森林燃燒時產生的空氣不斷流動，不燃氣體隨風飄散，氧氣不斷補充，氧氣是保持燃燒的關鍵。

2.13 秦嶺可燃物燃燒規律。見下表。

3 秦嶺林區可燃物的管理

3.1 計劃火燒。可燃物越積越多，危險林區在防火禁嚴期外，計劃火燒，清除隱患。在燃燒時嚴格按照野外用火管理工作辦法實施。

3.2 防火林帶。借助生物技術營造防火林帶，借助物理技術營造防火線，切斷可燃物連片連塊通道。科學選擇防火樹種，防火線位置、寬窄等。

3.3 目的清除。清除林區民房周圍、墳墓周圍、公路兩側、旅游場設施周圍的危險可燃物。

小結：研究秦嶺林區可燃物內在共性、規律，弄清楚火災三大因素之一的可燃物的特點，提出合理科學的森林火災撲救和預防方案，以期護好秦嶺一片綠、為生態文明建設做出貢獻。

參考文獻

[1] 賀紅士，常禹，胡遠滿，劉志華.森林可燃物及其管理的研究進展與展望植物生態學報，2010，34（6）：741-752.