田祖為，張志東，曾 冀，劉柯珍

（1.中國林科院熱帶林業(yè)實驗中心，廣西 憑祥 532600；2.國家林業(yè)和草原局調查規(guī)劃設計院，北京 100714；3.南京森林警察學院，江蘇 南京 210023）

森林可燃物可簡單定義為林內所有活和死的有機物，這些物質均具有潛在的燃燒和釋放能量的能力。從林地垂直分布上看，可燃物是從泥炭和腐殖質層起直至植被樹冠頂端在內的各種可燃物綜合體[1，2]。

雖然火災是一種經(jīng)常性的自然現(xiàn)象，是許多生態(tài)系統(tǒng)的重要特征，但它們的發(fā)生通常被認為對人類活動構成一種威脅。在氣候變暖背景條件下，作為我國重點國有林區(qū)——大興安嶺地區(qū)火災愈演愈烈。近幾年，夏季火災發(fā)生次數(shù)明顯增加[3，4]?；馂陌l(fā)生的火環(huán)境不僅包括宏觀氣象條件、地形條件、植被條件，還包括土壤和林內小氣候環(huán)境等。土壤質地不同影響到地表的吸水和保水性能，從而影響森林燃燒性；土壤含水量可直接影響地被物層的含水率。林內小氣候反應林分的水平和垂直結構不同，可以通過林分郁閉度來表征。林分郁閉度大，可燃物不易燃燒；郁閉度小，溫度高，通風良好，可燃物容易燃燒[5，6]。

1 可燃物類型劃分

通常將森林可燃物按其潛在火行為劃分類型。一般劃分為草地、灌木、林木和采伐跡地4大類。目前常見的劃分方法如下：

1.1 Deeming可燃物模型劃分

根據(jù)可燃物一組平均物理參數(shù)進行劃分（物理可燃物模型）：每一種可燃物平均大小級別和形狀，每一種可燃物級別的載量、緊密度和體積密度；水平方向上分布和連續(xù)性以及垂直方向上分布和連續(xù)性；含水量、可燃物的化學組成，特別是抽提物和灰分含量。

1.2 Aanderson照片劃分

根據(jù)植物群落和火行為可燃物模型綜合分類，草地可燃物（3種）、常青灌木叢和灌木可燃物（4種）、林地枯枝落葉可燃物（3種）、采伐跡地可燃物（3種），共計38幅照片。

1.3 依據(jù)可燃物重量劃分

輕型可燃物（細小可燃物或速燃可燃物）和重型可燃物。前者包括：干草、枝葉、針葉、灌木和小材，燃燒時蔓延極快且火強度很大。后者包括：圓木、樹樁、材枝、枝丫、廢材和厚重枯枝落葉層，燃燒時能劇烈燃燒并釋放大量能量。

2 可燃物的物理性質

2.1 可燃物大小和形狀

可燃物大小和形狀是影響燃燒和蔓延速度的重要特征?？扇嘉锏拇旨毝瘸Ｓ帽砻娣e和體積的比值來衡量。表面積體積比在研究不同大小可燃物吸收水分和失散水分時非常重要，對確定可燃物點燃的難易程度也很重要。粗細度越大，越容易失散水分而變干枯，也越容易以較大面積暴露于火焰中，吸收大量輻射和對流熱，容易被引燃。

森林火災主要點燃細小可燃物。一般將森林可燃物分為直徑小于0.5～1 cm、1～2 cm、2～5 cm、5～10 cm和大于10 cm等5類。一般火災中，直徑大于1～2 cm的死可燃物對火蔓延幾乎沒有影響；直徑大于2～5 cm的活可燃物不但不能燃燒反而會吸收熱量，降低燃燒溫度，不利于火焰的蔓延[7]。

2.2 可燃物載量

可燃物載量通常指單位林地面積上所有可燃物的絕干重量，以kg/m2或t/hm2表示。不同可燃物類型間載量變化幅度很大，即使同一類型可燃物，不同空間層次載量變化也很大。一般來說，可燃物載量低于2.5 t/hm2時，不能維持正常燃燒，而易燃可燃物載量高于10 t/hm2時，則可能發(fā)生高能量火災?？扇嘉镙d量增加1倍，通?；饛姸忍岣?倍[8]。

實際森林火災中，主要關心有效可燃物載量，即單位面積燒前可燃物重量減去燒后余下可燃物重量之差。為此，一般采用易燃可燃物表示有效可燃物，主要包括枯草、地表層枯枝落葉、易燃灌木和常綠針葉樹的細枝和活針葉（含大量苯醇類抽提物）。這些易燃可燃物數(shù)量越多，越易燃，或易燃可燃物占總可燃物比例越大越易燃。

2.3 可燃物緊密度

可燃物緊密度是指可燃物個體排列間的空間大小，即單位體積內可燃物的負荷量。若可燃物排列緊密，只有小部分面積暴露于外部，影響內部空氣流通，使蒸發(fā)水分速度下降，以致不易點燃或點燃后蔓延速度緩慢；結構疏松的可燃物可吸收更多外界氧氣助燃，迅速蒸發(fā)水分，蔓延速度加快，短時間內釋放全部能量。

2.4 可燃物含水率

可燃物含水率將影響到可燃物燃燒的容易程度和劇烈程度?？扇嘉锖视袃煞N類型：死可燃物含水率和活可燃物含水率，前者針對枯死可燃物，后者針對有生命正在生長的可燃物。

在活可燃物中，樹冠層的枝葉含水率是決定形成樹冠火的關鍵。在闊葉林樹冠層，枝葉含水率在不同季節(jié)變化很大，春季新萌發(fā)的樹葉含水率通常在200%～300%，以后季節(jié)里則逐漸降低。針葉林樹葉含水率不論在何種季節(jié)，如低于100%均有發(fā)生樹冠火的可能[9]。

在死可燃物中，水分主要通過周圍大氣中吸收和蒸發(fā)以達到含水率與大氣水分的平衡，細小可燃物可在幾分鐘內吸收和蒸干水分，而大型枝葉則需數(shù)月或具有較大降雨條件時才能吸收和蒸干水分。在相同環(huán)境條件下，細小可燃物干燥速度比大型可燃物快8倍，更易引燃和蔓延。

一般來說，可燃物含水率超過35%時，不燃；介于25%～35%時，難燃；介于17%～25%時，可燃；介于10%～16%時，易燃；低于10%時，極易燃[10]。

3 可燃物連續(xù)性格局與分布

在自然條件下，森林可燃物受植被因素（闊葉林、針葉林、純林、混交林、草地等）、人為因素（森林經(jīng)營目的和方式等）和自然災害因素（地震、雷擊火、火山爆發(fā)等）影響，表現(xiàn)出極其復雜而又多樣的組合，每種組合在可燃物種類、數(shù)量、大小、形狀和排列上均有獨特性質，并在水平和垂直方向上產生連續(xù)分布。

3.1 可燃物水平分布

可燃物在水平方向上連續(xù)分布時可誘發(fā)火蔓延。若樹間有100 m空隙，則已經(jīng)發(fā)展起來的樹冠火可落地轉成地表火；地表火穿過綠色草地或石頭等障礙后，蔓延速度很快下降。即使此后水平方向上可燃物仍連續(xù)分布，也必須經(jīng)過一段時間加速后才能恢復到原有蔓延速度[11]。

3.2 可燃物垂直分布

可燃物在垂直方向上分布可分為地下可燃物、地表可燃物、草本可燃物、中間可燃物和上層樹冠可燃物等層次。

地下可燃物包括腐殖質、泥炭、樹根局部分解且具有較高緊密度，含水率降到20%以下時才能點燃，火蔓延緩慢，基本呈無焰燃燒，燃燒持續(xù)時間長，不易撲滅，特別是深層有機土壤中燃燒的地下火最難撲救[12]。

地表可燃物包括枯死闊葉、針葉、細枝、樹皮、球果、苔蘚、低矮雜草及掉落物，未分解，堆積疏松，是最常見火傳播媒介。單一針葉林中，短針葉堆積緊密，火蔓延緩慢；硬木林分中，凋落后樹葉卷曲且堆積疏松，火蔓延迅速。

上層可燃物包括葉叢、細枝、枯立木、伴生在樹干上的苔蘚等上層植被，多數(shù)為活可燃物，含水率較高，只有長時間受熱或高強度火焰蒸烤下才會引起樹冠火。

4 結束語

森林植被可燃物狀況都直接或間接受森林林分特征的影響，特別是受林木組成、郁閉度和林分年齡等影響較大。另外，可燃物燃燒性也與樹種的生物學特性（樹冠結構和形狀、樹木根系、林木生長速度和樹種萌發(fā)性）及樹種生態(tài)學特性（立地條件、土壤條件和樹種耐蔭性）有關。

從林地垂直分布上看，可燃物包括從泥炭和腐殖質層起直至植被樹冠頂端在內的各種可燃物綜合體。通常將森林可燃物按潛在火行為劃分類型，一般劃分為草地、灌木、林木和采伐跡地4大類。森林可燃物可簡單定義為林內所有活和死的有機物，這些物質均具有潛在的燃燒和釋放能量的能力。

火災發(fā)生過程是非常復雜的，不同的氣象條件、地形條件和天氣狀況發(fā)生林火的行為不同。