森林火灾或野火

作者:| 2023年22月7日|自然保护森林管理

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森林火灾,也称为野火,是发生在树木繁茂或森林地区的不受控制的火灾。它们可能是由自然因素和人为因素引起的,并且可以迅速传播,消耗大面积的植被,并对环境、野生动物和人类结构造成重大损害。

许多林务人员和荒地管理者对在森林管理中使用受控火种犹豫不决,这是合理的。另一方面,火灾在某些生态系统的管理中占有一席之地。使用火的选择通常是基于优缺点的权衡——也就是说,必须根据潜在的好处来评估潜在的或预测的损害。

规定火灾的目的

规定的燃烧可用于为大多数树种的自然发芽准备苗床、管理病虫害、最大限度地减少杂草竞争、减少火灾危险以及在适当的条件下改变森林覆盖类型。

森林动物和鸟类依赖荒地获取食物和庇护。火灾清除了荒地中茂密的灌木丛,使新鲜的草、药草和再生的灌木在它们的地方生长,为各种动物物种提供食物和栖息地。当有人砍掉茂密的灌木丛时,水供应就会增加。由于吸收水分的植物较少,溪流更加充沛,这有利于其他种类的植物和动物。

人为控制的森林火灾还能清除许多树木病害。有时,火灾对于消灭蛀虫等昆虫也十分有效。火灾后的残骸还能为森林土壤提供重要的养分。每年因虫害和疾病造成的树木死亡数量远超火灾。松脂溃疡病和树皮甲虫的侵袭——这些害虫会杀死树木中为根、叶和针叶提供养分的部分——困扰着许多森林。被火烧焦的植被为幸存的树木提供了丰富的养分。

健康的森林需要变化。有些树木和植物物种确实依赖火。为了重新发芽并延续生命周期,这些物种需要每隔3到25年经历一次火灾。有些树木拥有耐火的树皮和球果,球果在受热时会裂开并释放种子,从而实现再生。

火灾在森林管理中的作用

不同类型的森林火灾

森林火灾可以根据各种因素进行分类,例如其原因、行为及其影响的植被类型。以下是一些不同类型的森林火灾:

地下火灾

地下火灾是低强度的火焰,会消耗地下的有机物和森林地面的表面垃圾。在矿质土壤的顶部,最茂密的树林中可能会发现一层厚厚的有机质。通过吃这些东西,火会蔓延到整个地区。这些火焰通常完全蔓延到地下,并在地面以下数米处燃烧。这种火灾蔓延缓慢,在大多数情况下很难识别和扑灭。它们可能会燃烧数月,破坏土壤的植被覆盖。淤泥火灾是此类火灾的另一个名称。

地面火灾

这些森林火灾始于地下有机燃料,例如林下腐殖质层、北极苔原泰加林,以及沼泽或泥炭地的有机土壤。地下火和地表火之间的界限模糊不清。阴燃的地下火焰随时可能演变为地表火。这种火灾会消耗地表或地下的根系和其他物质,也就是说,它会消耗森林地表的草本植物以及处于不同分解阶段的有机物层。它们比地表火更危险,因为它们可能彻底摧毁植物。地表火更容易引发地表火,因为它们在地下通过阴燃燃烧。

表面火灾

森林火灾可能主要以表面火灾的形式燃烧,当表面垃圾(衰老的树叶和树枝、干草等)被不断扩大的火焰吸收时,森林火灾会蔓延到整个森林地面。

皇冠火

树冠是指从树木和灌木顶部开始燃烧的火灾,通常由地表火助燃。树冠火对针叶林尤其有害,因为燃烧的树干释放出的树脂物质燃烧迅速。如果火灾从山坡下部开始,由于坡边的暖空气倾向于向上流动,并将火焰带走,火势会迅速向上蔓延。如果火灾从上坡开始,则向下蔓延的可能性较小。

风暴

在森林火灾中,火风暴蔓延速度最快,它指的是席卷大片区域的猛烈火灾。随着火势燃烧,温度不断升高,空气涌入,导致火焰迅速蔓延。更多的空气使火焰像龙卷风一样疯狂旋转。火焰从火旋风的底部喷涌而出,燃烧的余烬从顶部飞溅,引燃周围的小火。在这些风暴内部,温度可能超过华氏2,000度(约摄氏1093度)。

森林火灾的来源

森林火灾由自然和人为因素引发。

1. 自然原因——许多森林火灾是由自然原因引起的,例如闪电击中树木并引燃。另一方面,雨水可以扑灭这些火焰,而不会造成重大损失。自然界中,低湿度和高温的结合为火灾的发生创造了最理想的条件。

2. 人为原因——当明火、香烟或比迪烟、电火花或任何其他点火源等点火源与可燃物接触时,就会产生火灾。

  • 雷暴(但也可能包括火山流星)
  • 煤层是一种露头或地下燃烧的煤层。
  • 因为有游客,所以会有篝火。烹饪、取暖和篝火
  • 烟草是用香烟、雪茄、烟斗和火柴/打火机点燃的。
  • 燃烧的碎片、燃烧的沟渠、田地或砍伐的堆等。
  • 纵火和非法或未经授权的焚烧都是纵火行为的例子。
  • 车辆、飞机、排气管、漏气轮胎、拖链、制动器和其他设备
  • 铁路:排气、制动器和铁路工作等
  • 青少年:火柴、烟花、打火机和其他与火灾有关的活动
  • 燃烧建筑物、烟火、电线、射击(弹药、爆炸目标)、自燃(潮湿的干草捆、堆肥堆、油腻的抹布)、爆破和煤层都是杂项活动的例子。

火三角

森林管理中的火灾三角是一个理解野火的概念。该三角形也称为燃烧三角形。火灾三角形是识别大多数荒地火焰所需元素的基本图片。这个三角形模型描述了森林中发生火灾必须存在的三种关键成分:热量、燃料和氧化剂(通常是氧气)。当所有成分都存在并以适当的比例混合时,就会自发形成火灾。火灾三角形中的任何一个元件都可以被移除以防止或扑灭火灾。在需要消防员介入的大火中,降低氧气含量通常不是一种选择,因为没有实用的技术可以在广泛的区域内做到这一点。

  • 热: 热源负责火灾的最初点燃以及火灾的维持和蔓延。热量通过消除邻近燃料中的水分、加热周围空气并预热沿途的燃料,使其更容易传播,从而促进火势蔓延。使用限制火灾反应热量的化学品可以消除热量。通常,这是水,它需要热量才能从水转变为蒸汽。
  • 燃料: 燃料是任何易燃材料,由其水分含量、尺寸和形式、数量及其在整个地形中的分布方式来定义。燃料的水分含量会影响其燃烧速度。燃料可以自然地去除,例如在火燃烧完所有可燃燃料之后,或者手动地去除,例如通过物理或化学方式将其从该区域去除。
  • 氧: 氧化剂或氧气是化学过程的第三个组成部分。在大多数情况下,它仅由环境空气及其成分之一氧气组成。 大多数火焰需要至少 16% 的氧气浓度才能点燃,而空气中的氧气含量约为 21%。 可以通过剥夺氧气来扑灭火灾。

森林管理

影响火灾行为的各种因素

燃料点燃、火焰形成、火势蔓延以及显示由燃料、天气和地形相互作用决定的其他相关现象的方法被定义为火灾行为。

根据不同的环境,森林火灾、发生地点和易燃物质表现出不同的行为。了解火灾行为的这些差异对于制定扑灭森林火灾的最佳方法和策略至关重要。高效、有效应对森林火灾的能力取决于准确的火灾危险和火灾行为估计。首先,了解燃料的质量以及影响和决定火灾行为的气候和地形条件至关重要。

向前和横向的蔓延速度、火焰长度、高度和形状、火灾强度、火头宽度、发现距离、燃料消耗和燃料层都是在受控火灾或现场火灾期间监测的火灾行为参数。

三个关键因素通常会影响火灾行为:

  • 天气:在炎热、干燥、大风的日子里,野火活动更有可能增加。空气携带的水分越多,天气就越热,相对湿度就会下降。火势蔓延得越快,风就越强。它通过向火中输送额外的氧气并在火锋之前覆盖火焰、预热和干燥燃料来实现这一点。局部火灾也可能是由风在主火发生之前携带火花和余烬引起的。
  • 燃料:可用燃料的量会影响火灾的行为以及垂直和水平的组织方式。可以燃烧的燃料越多,以热量形式释放的能量就越多。
  • 地形:由于以下原因,火势向上传播得更快: 地形。坡度每上升 10 度,火势就会加倍。这是因为斜坡对风的影响相当,风有效地将火焰吹入斜坡并预热植物,使其更快点燃

森林防火的现代工具

为每位消防员提供所需的手动工具和安全设备,以及在极热环境下保证个人舒适的通信链路和用品至关重要。

以下是为现役消防员提供的基本工具、仪器和设备的列表,以及处理受控火灾或受控野火所需的基本工具、仪器和设备。

  • 荒地消防员使用的手动工具:荒地消防员使用的这些手动工具始终取决于人员的任务。所使用的手动工具的数量和种类还取决于火势是否受到控制或失控,以及原始或预期的规模。根据情况,使用多种类型的消防耙。
  • 背包泵和逆火火炬:当森林管理计划建议进行有计划的燃烧时,逆火火炬或滴水火炬是控制“以火制火”的重要设备。这种“火炬”通过将天然气和柴油的混合物滴到灯芯上,点燃防护防火带的内侧和所需的燃烧区域。如果使用得当,它还可能改变失控的野火的路径。
  • 5加仑背包水泵: 增加了一层保护,防止发现穿过裂缝的余烬以及靠近火线的燃烧的障碍物和树桩。然而,它非常重,需要经常加油,并且只能由身体健康的消防员来搬运。
  • 可穿戴式消防员防护:以下是三个最重要的物品,应被视为所有受控烧伤和野火的标准设备。荒地消防装备包括荒地消防服、全檐硬质头盔和荒地消防手套。

结束

重要的是要认识到森林火灾是许多生态系统的自然组成部分,并且在某些植物物种的更新和再生中发挥着作用。然而,一些地区山火的发生频率和严重程度不断增加,因其对环境和人类社区的影响而引起人们的关注。管理和减轻森林火灾需要采取综合考虑自然和人为因素的方法。

另请阅读:印度森林树木覆盖率上升:ISFR报告

作者

  • Emily Greenfield 博士是一位卓有成就的环保主义者,在撰写、评论和出版各种环境主题内容方面拥有 30 多年的经验。她来自美国,致力于提高人们对环境问题的认识和促进可持续实践。

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