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第一章绪论
自从地球上有了森林,火就对其产生影响和作用。森林的发生、演替乃至消亡常常与火有着密切关系。地球上的任何森林火灾无不受到火的影响,火是森林生态系统的一部分。火的应用极大地推动了人类的文明与进步。因此,只有在理论和实践上对火有明确的认识,了解和掌握火的作用规律,才能充分利用火有益的一面,控制其有害的一面,使火成为人类进行生产生活的有益工具和手段,更好的为人类服务。
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●1.1森林中的火因子
火是一种重要的生态因子,人类通过获取和保留自然火种,给寒冷带来温暖,给黑夜带来光明,使生食变成熟食,从荒蛮走向文明,火在这个过程中起着重要的作用。
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●1.2人类对火认识的发展
自从人类出现在地球上以来,火便与人类结下了不解之缘。无数次森林火灾之后,使人类积累了关于火的经验。火的利用是人类走上了文明之路。没有火的发明与利用,就没有今天人类社会的发展,也就没有现代物质文明与精神文明。
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●1.3林火生态与林火管理
林火生态市林火管理的理论基础。随着林火管理水平的不断提高,林火生态理论也在不断地丰富和成熟,二者是相互促进,共同发展。只有在理论和实践上对火有明确的认识,了解和掌握火的作用和规律,科学地量化分析火的影响,才能充分的利用火有益的一面,控制其有害的一面,使火成为人类进行生产生活的有工具和手段,更好的为人类服务。
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●1.4林火管理概况
当今许多森林资源丰富的发达国家,都在根据本国各自的特点、社会特点和经济特点,设法研究控制森林大火发生的新途径,寻求建立适合本国特点的林火管理模式。因此,各国要把控制特大森林火灾列为重点研究课题。本节将重点介绍目前世界范围内林火管理的概况。
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第二章林火基础理论
林火基础理论就是应用物理学、热化学的理论,解释森林燃烧现象,进而阐明林火特性,研究林火的发生发展规律和影响其规律的诸因素,以及林火的行为特征,并说明林火时间和空间上的分布规律。林火基础理论是林火生态学研究、营林用火、森林火灾预防、森林火灾扑救和森林防火评估重要的理论基础。
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●2.1森林燃烧
森林燃烧,又称林火,是自然界燃烧现象的一种,它既有一般燃烧的基本特点,又有自己独特的规律。解析森林的燃烧现象,对于理解森林燃烧的特性,掌握其基本规律,更好地管理林火有着重要的理论和实际意义。本节主要介绍森林燃烧的基本概念、森林燃烧的条件、森林燃烧的过程和特点,以及森林燃烧环理论。
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●2.2森林可燃物
森林可燃物是指森林和林地上一切可以燃烧的物质,如树木的干、枝、叶、树皮;灌木、草本、苔藓、地表枯落物、土壤中的腐殖质、泥炭等。森林可燃物是森林火灾发生的物质基础,也是发生森林火灾的首要条件。在分析森林能否被引燃,如何蔓延以及整个火行为过程时,可燃物比任何其它因素都重要。不同种类的可燃物构成的可燃物复合体,具有不同的燃烧特性,产生不同的火行为特征。所以,只有了解了燃烧区域可燃物种类的易燃性和可燃物复合体的燃烧性,才能更好地开展林火预报,预测火行为,制定扑火预案。
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●2.3火源
森林火源是森林燃烧的三个要素之一,是引起森林火灾的主导因素。在防火季节,当森林存在一定数量的可燃物,并且具备引起森林燃烧的火险天气条件时,是否会发生森林火灾,关键就取决于有没有火源。如果没有火源,森林火灾是不可能发生的,也就是说控制火源,就是控制火灾的发生。世界各国在防火季节对火源的控制都十分重视。严格控制火源,是杜绝或减少森林火灾发生的重要措施。研究火源的种类及其出现的规律性,对控制森林火灾的发生有着重要意义。
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●2.4火环境
在森林燃烧环中,火环境是森林燃烧的重要条件。森林中积累有大量的可燃物,有时虽有火源存在,却不能发生火灾,其原因就是没有适宜燃烧的火环境。所以,火环境是指除可燃物和火源外的其他影响火发生、蔓延的所有因素的总和,主要指天气条件、气候条件、地形条件、土壤条件、林内小气候等。多种火环境因素中,对森林火灾发生和蔓延影响最大的是火险天气和地形条件。
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●2.5林火行为
林火行为是森林燃烧环的重要成分,受可燃物类型、火环境和火源条件的制约和控制。火在其发生和发展过程中,在可燃物、地形、天气条件的影响下,表现出各种各样的火行为特性。林火的外在表现是极其复杂的,但也有其内在的规律性。掌握林火行为的规律性,预测林火发生和蔓延的特征和发展动向,可为森林防火、灭火、用火的决策提供科学依据。
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第三章林火与环境
林火与环境是生态学发展中的一个新的分支,它是一门边缘学科。它与生态学(包括植物生态、种群生态、群落生态、系统生态、污染生态等)密切相关,并与数学、物理、化学和生物学及电子计算机、遥感技术、气象等学科交融。防火工程、林业、农业、野生动物以及环境科学等都与火密切相关。另外,系统科学、控制论、运筹学以及突变论、耗散结构和协同学等理论学科对火科学的发展有指导作用。
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●3.1火对土壤环境的影响
森林土壤具有良好的团粒结构,通透性好,并具有较强的持水能力,同时具有较强的土壤肥力。但是,森林火烧之后,土壤理化性质会发生变化。不同火强度、火烧间隔期、不同可燃物类型及不同土壤类型的影响不同。
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●3.2林火对植物的影响
火对植物、植物种群和植物群落的影响是多方面的。其影响程度取决于火的行为(火蔓延速度、火强度、火周期等),也取决于植物和植物种群对火的适应能力以及植物群落的结构特点。
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●3.3林火与野生动物
林火部总是对野生动物有害,许多野生需要火维持其栖息环境和食物。森林、野生动物、林火在森林生态系统是相互依存的,它们只有协同进化,这个生态系统才能实现可持续发展。
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第四章林火与生态系统
林火是生态系统干扰因子,火干扰与生态系统平衡有很大的关系。不同森林生态系统中火的影响和作用是不一样的。光合作用的有机质和碳积累以及林火的碳释放是生态系统主要能量的输入和输出。生态系统是自然演替的一部分,火在森林生态系统演替过程中起着至关重要的作用。
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●4.1林火释放碳量的估算以及火在森林生态系统碳平衡中的作用
森林是陆地生态系统的主体,不仅生产率高,产量多,且是重复多年生长的可再生系统,积累了大量的生物量,所以在生态系统CO2交换过程中,森林起着重要作用。一旦由于火灾使森林资源遭到破坏,这一作用势必削弱甚至消失。
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●4.2火与碳平衡
森林生态系统是陆地生态系统,它的物种组成最多、层次结构最复杂、下垫面空间最高、生物数量最大。它也是基因资源最丰富的再生资源的生态系统。火长期存在于森林生态系统中,并经常不断对其发生作用。火对植物组织、生物个体、种群、森林群落以及森林生态系统等的不同水平层次结构有着重要影响。
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第五章森林火灾预防
早在建国初期,我国就提出了“防胜于救”的森林防火方针,到了六十年代初,又全面系统地概括成“预防为主、积极消灭”八个字,作为我国森林防火的基本方针直到今天。由此不难看出,预防是做好森林防火工作的前提和基础。预防是森林防火的前提和关键,消灭是被动手段,挽救措施。只有把预防工作做好了,才有可能不发生火灾或少发生火灾。一旦发生火灾,必须采取积极措施将其消灭。目前“预防为主,积极消灭”不仅是中国森林防火的总方针,同时也代表当今国际上森林防火的主流理念。特别是进入二十一世纪,世界几个主要森林防火发达国家在总结几十年森林防火经验教训基础上,认为林火管理成功与否的关键是“预防”而不是“扑救”,即考虑经济效益,也考虑生态效益。比如说,美国著名的三个 “E” 理论,第一个E 是Education,即宣传教育、第二个E 是Low Enforcement,即以法制火,第三个E是Engineering,即防火工程,三个E所指的林火管理内容均为预防措施。我国森林火灾预防工作的主要任务是通过各种林火管理措施,减少森林火灾的发生和降低森林火灾造成的损失。森林火灾预防一般包括森林防火行政管理、林火预测预报、林火监测和林火阻隔等内容。
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●5.1不同森林生态系统中火的影响与作用
林火行政管理是林火行政管理机构根据有关法律赋予的职责,通过宣传,提高公民的森林防火意识,同时依法进行火源管理,减少森林火灾的发生所开展的行政行为。林火行政管理是预防森林火灾的关键内容,通过健全组积机构、加大宣传教育、强化依法治火和坚持全民行动,预防森林火灾才能真正得以实施和落实。
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●5.2林火预报
林火预报指通过测定和计算某些自然和人为因素来预估林火发生的可能性、林火发生后的火行为指标和森林火灾控制的难易程度。林火预测预报是森林防火工作的重要环节,通过林火预测预报,可以掌握未来的火险形势,使森林火灾预防工作更加有的放矢。
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●5.3林火监测
林火监测是护林防火的“眼睛”,其主要目的就是为了及时发现火情,做到“打早、打小、打了”,减少森林火灾造成的损失。林火监测通常分为四个空间层次,即地面巡护、了望台定点观测、空中飞机巡护和卫星监测。
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●5.4林火阻隔
林火阻隔是为了防止森林火灾的无线蔓延,将道路、河流、防火林带、防火线等相互联结,形成对森林火灾的阻隔。林火阻隔通过因险设防、重点分区、主动防御,是预防森林火灾的蔓延扩展的有效途径。
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第六章林火扑救
森林火灾的发生是必然的,绝对的;不发生是相对的、暂时的。由于森林火灾具有突发性、随机性和不稳定性等特点,并能在短时间内造成巨大经济损失,一旦有火灾发生,就必须根据当时的实际情况,利用相应的防火装备并采取相应的灭火措施。因此,森林火灾的扑救是否及时,决策是否得当,关键取决于对森林防火装备的使用是否合理,是否准确,而如何利用各种现有的森林防火装备对森林火灾进行扑救,就成为迫切需要解决的一个重要课题。本章重点介绍了森林火灾扑火的基本原理及国内外森林防火装备领域的发展历史和现状,并对今后一段时期内森林防火装备的发展趋势进行了探讨,同时介绍了在扑救森林火灾过程中需要应用的各种防扑火装备、工具、器械的详细性能特点。在对单兵防护及宿营装备、便携式森林扑火装备、森林消防车辆、森林消防飞机、爆破灭火装备、化学灭火剂、扑火通讯指挥设备以及林火观测设备等多种先进防火装备进行了翔实介绍的同时,又对风力灭火机、消防水泵、油锯、割灌机等我国森林扑火部队常用机械的使用、保养与维护进行了重点说明。
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●6.1灭火原理与方式
在森林火灾发生前和发生过程中,要根据火灾发生的原理合理制定火灾预防、扑救的对策,并选用恰当的战法和灭火装备,以达到最佳的林火预防、扑救效果。本节从介绍林火发生的原理入手,按照林火发生的各关键要素,重点阐述飞机灭火、化学灭火、爆破灭火等先进、高效的灭火手段,了解各种灭火手段的特点与流程。
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●6.2常用灭火机具及装备
在森林火灾的预防和扑救过程中,需要使用各种工具及装备来达到灭火的目的。本节主要介绍林火预防及扑救过程中常使用的各类手工具和风力灭火机,并详细介绍了国内外常见灭火直升机和灭火固定翼飞机机型及参数特点。
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第七章火的应用
本章重点介绍了用火的理论基础,火在用火防火、森林经营管理、维护森林生态系统、防治病虫害及野生动物等方面的应用。
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●7.1用火的基本理论
目前,世界各国对营林安全用火非常重视,已在广泛进行深入试验研究。尽管火的二重性是用火的重要依据,但人们对此认识得还不是十分清楚。不分时间、地点,不考虑条件,不深入研究其规律,不讲究科学的用火,只能适得其反。所以在实践中一定要一分为二地对待用火,即不要夸大火的作用,也不要抹杀火的影响。
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●7.2火在林业中的应用
本节重点介绍了火在用火防火、森林经营管理、维护森林生态系统、防治病虫害及野生动物等方面的应用。
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第八章林火调查
森林火灾扑灭以后,有关单位或部门应该及时组织人力,对起火的时间、地点、原因、肇事者、受害面积和蓄积、扑救情况、物资消耗、投入的人力、人身伤亡情况,其他经济损失以及对自然生态环境的影响等方面进行调查,以便摸索规律,吸取经验教训,进一步搞好森林防火工作。本章主要介绍了森林火灾调查的目的意义、组织领导和基本原则;阐述了过火面积和林木损失调查的主要内容、步骤和方法。
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●8.1火灾调查概述
在森林火灾发生以后,应进行严肃认真的火因调查。一方面可以弄清火源起因,以便今后采取措施加强这方面的预防工作;另一方面可以研究火因,根据火因,侦破火灾以及探索林火规律。本节从森林火灾调查的目的、意义和内容,森林火灾调查的组织领导;森林火灾调查的基本原则;火灾原因分类几大内容进行讲解。
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●8.2过火面积和林木损失调查
在森林火灾调查时,火因确定后,最重要的部分就是过火面积和林木损失调查。本节中通过分类定义、面积测量步骤与方法等内容详细介绍过火面积调查的相关技术,并简单介绍了林木损失的调查对象。
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第九章林火信息管理
林火生态学是林火管理的科学基础,现代林火管理应建立在系统、科学的林火生态研究成果基础上,与森林经营有机地结合在一起,更好地实现森林生态系统的管理目标。信息技术的发展,使林火信息的收集和处理日益方便,为综合林火管理决策服务。本章主要介绍林火信息管理技术中森林火灾统计和档案管理的方法、林火信息系统的基本功能、研制方法、国内外林火信息管理系统等内容。
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●9.1森林火灾统计与档案管理
森林火灾统计是森林防火的重要组成部分,森林火灾档案则属于科技档案的范畴。运用这些科学的统计与管理手段,可以改进森林防火工作和提高扑火效率,从而很大程度节省人力、物力、财力的消耗。本节主要介绍森林火灾统计的概念、特点、报表以及档案管理的相关内容。
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●9.2林火管理系统
随着信息技术的飞速发展,电讯、电子和媒体融为一体,数字信息改变了人们的工作、学习和思维方式。以计算机技术为代表的信息技术在林火管理各个层面上广泛应用,极大地推动了林火管理工作的发展。本节着重介绍林火管理信息系统的相关知识点与发展情况。





