发布时间 : 星期二 文章林火复习题整理更新完毕开始阅读bc8568a6195f312b3069a50f
林火生态与管理
（二）热对流
热对流是流体内伴随着流体的相对位移，把热量从一处带到另一处的热传递现象。热对流发生于气与液体之间，或气体与固体之间，或液体与固体之间。在森林中，热对流传热主要是发生在空气和固体可燃物之间。
在森林燃烧过程中，燃烧反应放出的热量加热了局部空气，热空气比冷空气轻，在浮力的作用下热空气垂直地向上运动，造成四周的冷空气不断地向内补充，形成热对流。这是一种自然对流。这种对流热与森林可燃物接触时，把热传给可燃物，使其升温。因此，热的对流作用在针叶林内，特别是针叶幼林和复层针叶林内，把热传给林冠，引起树冠着火。 有时在强风的作用下近地面发生水平方向的热对流，又称热平流。这是一种外力作用下的强制对流。热平流使火焰前方的可燃物迅速增温、干燥，进而燃烧，使火向前快速蔓延。 （三）热辐射： 热辐射是热量依靠电磁波的形式向辐射的传热方式。任何物质（气体、液体或固体）都能以电磁波的形式向外辐射热量，同时也可以吸收从别的物体辐射出来的热量。 物体辐射的热量与其表面温度的4次方成正比，而与距离的平方成反比。热源温度越高，热辐射强度越大。
物体吸收辐射热能力。物体能否吸收、反射或透过辐射的热能，与物体性质和表面状态密切相关，取决于物体的性质、表面状态和温度。
森林可燃物的表面，其颜色深，粗糙，具有吸收辐射热量的条件。因此，处于火焰推进前方的可燃物，在热辐射作用下，迅速地被预热，脱水而点燃。 （四）三个热传播方式的相互作用
在森林的燃烧过程中，三种热传递方式同时在起作用，只是对不同位置上的可燃物可能是一种或两种方式在起主要作用。
1空中可燃物（树冠）的燃烧，热对流在起主要作用； 2地表可燃物的燃烧是热辐射和热平流在起主要作用； 3地下可燃物的燃烧是热传导在起主要作用。
4而可燃物从其表面到内部的传热，热传导是传热的唯一途径。
5飞火（spot fire）也是森林燃烧的传播方式，是在旋风和高速气流的作用下，使正在燃烧的物体产生位移，而引发新的火点的过程。
16. 森林可燃物（木材）的基本组成有哪些？燃烧特性如何？ 主要组成有三：纤维素、半纤维素、木素； 次要组成有二：抽提物和灰分。
各组成成分的化学结构、在木材中的含量、燃点各不相同。次要组成虽然含量较少，但对可燃物的燃烧影响很大。
半纤维素的热稳定性最差，木质素的热稳定性较好，灰分不利于燃烧。
17. 森林可燃物的热解过程中产物有哪些？ 可燃物热分解产生三大类产物：
气体（包括可燃性气体，如H2、CO、烃类化合物等；不燃性气体，如CO2、H2O等；助燃性气体，如O2等）、
液体（如木焦油、甲醇、丙醇、酸类、酮类、醛类等） 固体（如木炭等）。
9
林火生态与管理
18. 森林燃烧有哪几个阶段？
森林燃烧过程可划分四个阶段：预热、碳化、着火、燃烧。 燃烧中有链式反应和热光化学反应 （一）预热
1、是燃烧前的物理学过程，包括可燃物自身温度的升高和水分的蒸发。 可燃物的升温 热传导 不良导体 温度梯度分布 可燃物水分的蒸发 水的液相变为气相 蒸发耗热（L） 2、由于水分蒸发消耗了大量热量，而减慢了可燃物的升温过程。
3、可燃物含水量是影响可燃物燃烧过程的最重要的因子之一。含水量大，不干燥，达不到燃点，火熄灭 （二）炭化
1、是燃烧前的化学过程（热分解过程）。
2、可燃物热分解产生三大类产物：气体、液体、固体 （三）着火
1、森林着火是热着火过程，主要是温度的不断提高所引起的，大多情况下是外界火源与可燃物的直接接触，使可燃物温度达到燃点而引起燃烧。
2、由于着火是不稳定的转变过程，所以着火的温度不是十分严格的。而且不同的可燃物，其引燃点和自然点是不同的 （四）链式反应
19. 什么是链式反应？链式反应引发的必要条件是什么？ 链式反应
（1）定义：链式反应是瞬间进行的循环连续反应，又称连锁反应。 各类可燃物的燃烧反应均属于链式反应的范畴 （2）链式反应的条件
1、是燃烧区内存在活性物质即游离基（如带电子的原子、离子等）。这种活性物质又称活性中心。由于燃烧反应的复杂性，目前，仅对氢、CO、甲烷的燃烧反应研究得比较透彻，其他较复杂的物质，特别是对森林可燃物的燃烧还不大清楚。
2、游离基或称自由基系为带有单电子的原子（H·、Cl·等）、基团（·OH、·CH等）或分子碎片（C2H5·等）。由于它们带有未成对的电子，倾向于与别的物质结合而形成键。所以，这类反应进行得异常迅速，甚至引起爆炸。 （3）链式反应过程 1、链的引发过程：
就是利用光照、加热或其他作用让反应物分子断裂产生自由基的过程。
Br2的键能大约为189kJ/mol；H2为427kJ/mol，Br2的断裂而引发链式反应，需要吸收活化能为160-460kJ/mol 2、链的传递过程 3、链的断裂过程
10
林火生态与管理
20. 森林燃烧的条件和特点是什么？
森林燃烧的条件：是森林可燃物、火源和一定的气象条件。
森林燃烧的特点：森林燃烧是森林植物体强烈氧化放热发光的反应，是自然界燃烧现象的一种。森林燃烧的条件是森林可燃物、火源和一定的气象条件。森林燃烧除具有一般的燃烧学特征外，还具有自身的特点。（一）森林燃烧属于固体可燃物燃烧：固体可燃物一般要经过液化、汽化过程。燃烧作用释放出的热量传递给火头前沿的可燃物，使燃烧作用向前推进。森林可燃物是一个枯死可燃物和活可燃物复合体，燃烧过程复杂森林可燃物热解的最初反应是吸热反应，之后是放热反应。（二）森林燃烧是在大自然的开放系统内进行的燃烧，开放式燃烧，氧气不受限制，自由蔓延，不仅有常见的三种热量传递方式（热传导、热对流、热辐射），还有第四种热量传递方式，即通过飞火传递热量。（三）森林燃烧的复杂性：受森林植被的变化和环境的左右，经常处于千变万化之中，其发生发展有明显的规律性和周期性。 影响因素：气候因子、天气因子、地形因子。（四）森林燃烧的后果变化很大：破坏程度相差极大，大面积、高强度、小面积、低强度。森林燃烧对森林生态系统的影响具有两重性，即有破坏、毁灭作用，也有促进作用。两重性取决于火释放能量的大小，关键是燃烧强度。
21. 森林燃烧环的概念和基本结构？ 森林燃烧环
（1）概念：指在同一生态系统内，可燃物类型、火环境、火源条件相同，火行为基本相似的可燃复合体，是林火管理（森林防火）的基本单位。
（2）基本结构：由森林可燃物类型、火源条件、火环境和火行为四个部分构成
22. 森林可燃物的燃烧性质有哪些？相关的公式及解释。
可燃物的燃烧性质是由可燃物的物理性质和化学性质来决定的。 物理性质有：可燃物的结构、含水率、发热量等； 化学性质有：油脂含量、可燃气体含量、灰分含量等。 相关的公式及解释见PPT
23. 什么是可燃物种类？如何划分？
可燃物种类（fuel kinds）的不同，可以反映可燃物燃烧性质的不同。例如： 1、可燃物种类的不同，着火的难易程度不一样。
细小可燃物（fine fuel，如枯落叶、枯草等）容易干燥易于引燃，成为森林火灾的引火物，森林火灾大多是森林火源引燃细小枯死可燃物从而引发森林火灾。
体积较大的可燃物（如树木、灌木、采伐剩余物等）含有较多的水分，不易引燃，但被引燃后能释放出大量的能量，是森林火灾的主要能量来源。
2、可燃物的种类、配置、结构不同，发生火灾后的林火种类也不一样。 草地、灌丛、落叶阔叶林一般发生地表火；
常绿针叶林、个别常绿阔叶林（桉树林）由于叶富含油脂易燃常常发生树冠火； 土壤中的腐殖质和泥炭，只有在天气极端干旱的条件下，才能燃烧而形成地下火。 林内垂直连续分布，可使地表火转变成树冠火
11
林火生态与管理
（一）根据地被物的种类划分 1.地表枯枝落叶层（litter）：
①上层：当年的落叶 ②下层：一年以前的落叶 2.地衣（lichen）：易燃 3.苔藓（mosses）：难燃 4.草本植物（herb）
①易燃草本：禾本科、莎草科、及部分菊科等阳性杂草。 ②难燃草本：毛茛科、百合科、酱草科、虎耳草科等。 5.灌木（bush，shrubs）
①易燃灌木：胡枝子、绣线菊、偃松、兴安、西伯利亚等。 ②难燃灌木：鸭脚木、越桔、接骨木、榛子、白丁香等。 6.乔木（trees）
①易燃乔木：针叶树和带油脂的阔叶树（如桉树） ②难燃乔木：阔叶树（落叶、常绿）和落叶松 7.林地杂乱物（slash）：枯死可燃物，易燃 （二）根据可燃物燃烧的难易程度划分
⒈危险可燃物：在一般情况下，容易着火，燃烧快，
如地表的干枯杂草、枯枝、落叶、树皮、地衣、苔藓等。 ⒉缓慢燃烧可燃物：一般是粗大的重型可燃物，
如枯立木、腐殖质、泥炭、树根、大枝桠、倒木等。 ⒊难燃可燃物:指正在生长的草本植物、灌木和乔木。 （三）根据可燃物在林内的位置划分
⒈地下可燃物（0m以下） ⒉地表可燃物（1.5m以内） ⒊空中可燃物（1.5m以上） （四）按可燃物含水率的变化性质划分
⒈活可燃物（Live Fuel）:叶、小枝(D<1cm)、大枝（1cm
美国：时滞等级：1时滞可燃物；10时滞可燃物；100时滞可燃物；1000时滞可燃物 加拿大：FFMC；DMC；DC
24. 什么是树种易燃性？什么是森林燃烧性？ （一）树种易燃性或称种类易燃性
是指森林中的各树种或可燃物种类在森林火灾中所表现出燃烧的难易程度，是对森林中某一树种燃烧特性的相对的定性描述，一般可划分三个等级：易然、可燃、难燃。易燃性的定量研究
树种易燃性对森林燃烧性的影响取决于组成树种所占的比例。树种易燃性对森林燃烧性的影响取决于组成树种所占的比例。 （二）森林燃烧性
是指在有利于森林燃烧的条件下，森林被引燃着火的难易程度以及着火后所表现出的燃烧状态（火种类）和燃烧速度（火强度）的综合。 森林燃烧性也是划分可燃物类型的依据。
12