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川西林区常见灌木燃烧性状差异分析

兰常军 向华 古恬 秦贺伟 刘韩 吴富雨 郑江坤 崔兴雷 侯贵荣 曾洪

兰常军, 向华, 古恬, 等. 川西林区常见灌木燃烧性状差异分析[J]. 四川林业科技, 2023, 44(2): 103−110 doi: 10.12172/202206010001
引用本文: 兰常军, 向华, 古恬, 等. 川西林区常见灌木燃烧性状差异分析[J]. 四川林业科技, 2023, 44(2): 103−110 doi: 10.12172/202206010001
LAN C J, XIANG H, GU T, et al. Analysis on the variation of flammability-related characteristics of common shrubs in western Sichuan forest regions[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2023, 44(2): 103−110 doi: 10.12172/202206010001
Citation: LAN C J, XIANG H, GU T, et al. Analysis on the variation of flammability-related characteristics of common shrubs in western Sichuan forest regions[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2023, 44(2): 103−110 doi: 10.12172/202206010001

川西林区常见灌木燃烧性状差异分析


doi: 10.12172/202206010001
详细信息
    作者简介:

    兰常军(1986—),男,工程师,硕士,153721703@qq.com

    通讯作者: 928573019@qq.com

Analysis on The Variation of Flammability-related Characteristics of Common Shrubs in Western Sichuan Forest Regions

More Information
    Corresponding author: 928573019@qq.com
  • 摘要: 川西地区是森林火灾发生的高风险地区之一。研究川西地区常见灌木物种的燃烧性状,有利于评估不同灌木发生火灾的风险及强度,帮助筛选抗火物种用于生物防火。本研究选取川西地区常见的12个灌木物种,分别测定了灌木枝条的含水率、灰分、燃点、热值;利用主成分分析,评价了不同物种的燃烧性差异。结果表明,不同物种间,灰分、燃点、热值的差异显著,含水率的差异也较大。通过综合分析性状之间的差异,将灌木抗火性分为三类:较强抗火性、可抗火性、弱抗火性。其中西南木蓝、小叶栒子为较强抗火性灌木;鲜黄小檗、槲树(幼苗)、铁仔、忍冬、小叶蔷薇、散生栒子、滇榛为可抗火性灌木;大白杜鹃、微柔毛花椒、金露梅为弱抗火性灌木。本研究对川西地区常见灌木物种的燃烧性进行测定分析,为当地的火灾预防提供了基础数据。
  • 图  1  不同林下灌木物种燃烧性状的差异

    注:相同理化性状之间不同小写字母表示差异显著(P<0.05)Note: Different lowercase letters indicate significant differences among the same physical and chemical characters (P<0.05).

    Fig.  1  Differences of burning characteristics of shrub species under different forests

    图  2  主成分分析结果

    Fig.  2  Principal component analysis results

    表  1  各灌木特征及采集地区

    Tab.  1  Characteristics and collection areas for the studied shrubs

    序号
    No.
    植物名称
    Plant species
    形态
    Growth form
    生长习性特征
    Growth habit characteristics
    采集地区
    Collection area
    1微柔毛花椒半落叶灌木耐干旱,生于山地干旱处辐射松、华山松林
    2西南木蓝落叶灌木耐干旱、瘠薄,生于山坡、沟边灌丛中辐射松、高山松、云南松
    3小叶栒子常绿矮生灌木喜光喜湿润,耐干旱瘠薄,普遍生长于多石山坡地、灌木丛中高山松、辐射松、华山松林
    4金露梅落叶灌木耐寒,喜湿润,但怕积水,耐干旱,喜光,
    喜肥而较耐瘠薄,在遮阴处多生长不良
    云杉、冷杉、桦木林
    5大白杜鹃常绿灌木耐干旱,瘠薄,喜凉爽湿润的气候,生于灌丛中或森林下云杉、冷杉、桦木林
    6滇榛落叶灌木耐干旱瘠薄,生于山坡灌丛中华山松、云南松、桦木林
    7铁仔常绿灌木喜向阳干燥,生于石山坡、荒坡疏林中或林缘桦木、云南松、华山松林
    8槲树(幼苗)落叶乔木适应性强,耐瘠薄土壤,常见于松林下云南松、华山松林
    9鲜黄小檗落叶灌木适应性好,生于灌丛中、林缘、坡地云杉、冷杉和桦木林
    10忍冬半常绿缠绕灌木适应性强,对土壤和气候的选择不严格,喜阳、耐干旱,
    适应性强,生于山坡灌丛或疏林中、山脚路旁
    云南松、华山松林、云杉
    11小叶蔷薇落叶灌木喜阳,多生于灌丛中,山坡路旁或沟边等云杉、冷杉、桦木、高山松林
    12散生栒子落叶灌木耐瘠薄,生于多石砾坡地及山沟灌木丛中云南松、辐射松、华山松林
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    表  2  各理化性质间的相关系数

    Tab.  2  Correlation coefficient between physical and chemical properties

    热值
    Calorific value
    燃点
    Burning point
    灰分
    Ash content
    含水率
    Moisture content
    热值1−0.083−0.569−0.344
    燃点−0.08310.0530.159
    灰分−0.5690.0531−0.088
    含水率−0.3440.159−0.0881
      注:*P<0.05, 相关性显著。
      Note: *P<0.05, the correlation is significant.
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    表  3  主成分贡献率

    Tab.  3  Contribution rate of principal components

    Comp.1Comp.2Comp.3Comp.4
    信息含量 Information content1.28834421.07124480.94947870.5395313
    贡献率 Contribution rate0.41495770.28689140.22537740.0727735
    累计贡献率 Cumulative contribution rate0.41495770.70184910.92722651.0000000
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    表  4  主成分荷载矩阵的正交旋转

    Tab.  4  Orthogonal rotation of principal component load matrix

    指标indexComp.1Comp.2Comp.3
    热值calorific value0.7060.1050.189
    燃点ignition point−0.2180.5130.828
    灰分ash content−0.580−0.5090.207
    含水率moisture content−0.3430.687−0.486
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    表  5  样本因子得分

    Tab.  5  Sample factor scores

    树种Comp.1Comp.2Comp.3
    微柔毛花椒−0.199299682.207352091.4380191
    西南木蓝−2.444370620.80425606−0.4448712
    小叶栒子−1.50503473−1.805933680.4258403
    金露梅1.59807001−0.140594310.2434470
    大白杜鹃2.018172330.923647340.1344905
    滇榛−1.530172990.92953767−0.1498882
    铁仔0.252314020.23007403−1.6725203
    槲树(幼苗)0.38465707−0.636057261.6024556
    鲜黄小檗1.53200660−0.44240753−0.5439877
    忍冬0.034961020.05725283−1.1305531
    小叶蔷薇0.15298043−0.65467101−0.7658098
    散生栒子−0.29428346−1.472456210.8633778
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    表  6  各灌木树种综合指标排序

    Tab.  6  Ranking of comprehensive indexes of various shrub species

    树种 Species燃烧性值 Flammability value排序 Sequence
    微柔毛花椒0.8746662
    西南木蓝−0.8838411
    小叶栒子−1.0466612
    金露梅0.6776643
    大白杜鹃1.1327541
    滇榛−0.4020610
    铁仔−0.206246
    槲树(幼苗)0.3382945
    鲜黄小檗0.3861924
    忍冬−0.223877
    小叶蔷薇−0.296948
    散生栒子−0.349969
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    出版历程
    • 收稿日期:  2022-06-01
    • 网络出版日期:  2023-02-03
    • 刊出日期:  2023-04-25

    川西林区常见灌木燃烧性状差异分析

    doi: 10.12172/202206010001
      作者简介:

      兰常军(1986—),男,工程师,硕士,153721703@qq.com

      通讯作者: 928573019@qq.com

    摘要: 川西地区是森林火灾发生的高风险地区之一。研究川西地区常见灌木物种的燃烧性状,有利于评估不同灌木发生火灾的风险及强度,帮助筛选抗火物种用于生物防火。本研究选取川西地区常见的12个灌木物种,分别测定了灌木枝条的含水率、灰分、燃点、热值;利用主成分分析,评价了不同物种的燃烧性差异。结果表明,不同物种间,灰分、燃点、热值的差异显著,含水率的差异也较大。通过综合分析性状之间的差异,将灌木抗火性分为三类:较强抗火性、可抗火性、弱抗火性。其中西南木蓝、小叶栒子为较强抗火性灌木;鲜黄小檗、槲树(幼苗)、铁仔、忍冬、小叶蔷薇、散生栒子、滇榛为可抗火性灌木;大白杜鹃、微柔毛花椒、金露梅为弱抗火性灌木。本研究对川西地区常见灌木物种的燃烧性进行测定分析,为当地的火灾预防提供了基础数据。

    English Abstract

    • 森林火灾不仅造成森林资源的损失,导致森林功能降低,还可能使生态系统失去平衡,影响人类的生存环境[1]。全球范围内森林火灾频发,平均每年发生22万余次,我国仅2020年就有1 153次[2,3]。从空间分布上来看,我国的森林火灾以西南部、中南部和东北部居多[4]。四川省位于我国西南腹地,川西地区是森林火灾重灾区。2020年,四川省内3次重大森林火灾均发生在川西地区[5]。川西地区特有的高原山区地形,较高的森林覆盖率,以及地处垂直气候分布的横断山脉等气候多样、地形复杂、面积广袤等环境因素,造成了该地区的火灾高风险[6]

      森林可燃物主要包括植物活体和各种死的有机物[7],是森林火灾发生的物质基础。可燃物的燃烧性包括引燃难易程度、燃烧强度和持燃时间等3方面内容[8];可燃物的理化性质对其燃烧性有很大的影响[7,9]。对理化性质常见的研究主要包括含水率、热值、燃点、灰分等指标,是现代林火管理中最重要也是最基础的工作[10]。其中引燃难易程度与可燃物的含水率、燃点有关;燃烧强度与含水率、热值、灰分含量有关;持燃时间与灰分含量有关 [8,10,11]。国内外不少学者根据这些理化性质来评价森林可燃物的燃烧性。刘欣瑜等[12]、裴建元等[13]根据常绿树种枝叶的多个理化性质指标测定结果,分别利用因子分析法和聚类分析法对树种的抗火性进行综合排序和分类,得出冬青、矮紫杉、华山松、白皮松等树种抗火性强的结论;王雷等[14]、王昆仑等[7]、徐家琛等[15]对主要园林树种枝叶的多个理化性质指标进行测定,并运用主成分分析法、聚类分析等多元统计方法计算得出不同树种的燃烧性排序,选出紫叶小檗、黄刺玫、灰栒子、山玉兰等强抗火性树种;李世友等[16]、盛东晨[17]对草本植物燃烧性进行了研究,筛选出难燃草本有红鸡冠、细叶百日菊、白三叶、马蹄金等;Simpson K J等[18]对稀树草原上不同草种燃烧性的研究结果表明水分含量是影响可燃性的重要因素;Pallozzi E[19] 等通过研究针叶树和阔叶树燃烧产生的排放物差异,得出二者的排放物几乎没有区别的结论。

      植物中灌木的生物量占森林总生物量的10%~30%,是森林的重要组成部分[20]。林下灌木连接着地表和树冠,发生森林火灾时可促使地表火转变为林冠火,是引发森林火灾的重要可燃物[21]。因此,灌木的性质对林火蔓延有着十分重要的影响。研究不同种类灌木的燃烧性有助于对森林可燃物进行科学管理。在研究燃烧性质的基础上,为能提高林分抗火性,有效抑制林火蔓延和发展的生物防火隔离带筛选抗火树种,是森林火灾管理的一项重点措施[22-26]

      川西地区是森林火灾发生的高风险地区之一,但目前对于该地区的森林火灾相关研究还很少,针对林下灌木燃烧性的研究更是稀少。本研究着眼于林下灌木,拟通过测定分析川西地区常见灌木树种的燃烧性差异,为该地区森林防火工作提供基础数据,为该地区的抗火灌木树种筛选提供基础参考。

      • 研究地点位于川西地区甘孜州(27°58″—34°20″ N,97°22″—102°29″ E)。该区域的气候属高原亚温带亚湿润季风气候,复杂多样,地域差异显著。海拔在1 700~3 800 m之间,随着纬度的自南向北增加,气温逐渐降低;年均气温在8℃以下,最低气温在−14℃以下;常年降水量在325~920 mm之间,多属于半湿润地区;常年日照时数1 900~2 600 h;土壤主要为山地黄棕壤、山地黄褐土、山地棕壤。主要有冷杉(Abies fabri)、云杉(Picea asperata)、高山松(Pinus densata)、桦木(Betula spp.)、云南松(Pinus yunnanensis)、华山松(Pinus armandii)等林分类型。

      • 实验研究样品于2021年9—12月,在川西地区甘孜州境内泸定、雅江、道孚、九龙、丹巴、康定、乡城、巴塘、白玉等县主要人工林林分下采集。样品采集时,利用机械布点法在不同林型下各设置三个固定标准样地,每个样地大小为20 m×20 m,样地边界远离林缘50 m以上。在大样地内沿对角线布设三个5 m×5 m的灌木小样方。对样方内的优势灌木的地上部分进行采样,每种灌木采集三株样品,并进行标记、称重,然后封装带回实验室。

        选取西南木蓝(Indigofera mairei)、小叶栒子(Cotoneaster microphyllus)、金露梅(Potentilla fruticosa)、大白杜鹃(Rhododendron decorum)、滇 榛(Corylus yunnanensis)、铁仔(Myrsine africana)、槲树(幼苗)(Quercus dentata)、鲜黄小檗(Berberis diaphana)、微柔毛花椒(Zanthoxylum pilosulum)、忍冬(Lonicera japonica)、小叶蔷薇(Rosa willmottiae)、散生栒子(Cotoneaster divaricatus)等12种林下常见灌木作为研究对象。各灌木特征以及具体采集地点见表1

        表 1  各灌木特征及采集地区

        Table 1.  Characteristics and collection areas for the studied shrubs

        序号
        No.
        植物名称
        Plant species
        形态
        Growth form
        生长习性特征
        Growth habit characteristics
        采集地区
        Collection area
        1微柔毛花椒半落叶灌木耐干旱,生于山地干旱处辐射松、华山松林
        2西南木蓝落叶灌木耐干旱、瘠薄,生于山坡、沟边灌丛中辐射松、高山松、云南松
        3小叶栒子常绿矮生灌木喜光喜湿润,耐干旱瘠薄,普遍生长于多石山坡地、灌木丛中高山松、辐射松、华山松林
        4金露梅落叶灌木耐寒,喜湿润,但怕积水,耐干旱,喜光,
        喜肥而较耐瘠薄,在遮阴处多生长不良
        云杉、冷杉、桦木林
        5大白杜鹃常绿灌木耐干旱,瘠薄,喜凉爽湿润的气候,生于灌丛中或森林下云杉、冷杉、桦木林
        6滇榛落叶灌木耐干旱瘠薄,生于山坡灌丛中华山松、云南松、桦木林
        7铁仔常绿灌木喜向阳干燥,生于石山坡、荒坡疏林中或林缘桦木、云南松、华山松林
        8槲树(幼苗)落叶乔木适应性强,耐瘠薄土壤,常见于松林下云南松、华山松林
        9鲜黄小檗落叶灌木适应性好,生于灌丛中、林缘、坡地云杉、冷杉和桦木林
        10忍冬半常绿缠绕灌木适应性强,对土壤和气候的选择不严格,喜阳、耐干旱,
        适应性强,生于山坡灌丛或疏林中、山脚路旁
        云南松、华山松林、云杉
        11小叶蔷薇落叶灌木喜阳,多生于灌丛中,山坡路旁或沟边等云杉、冷杉、桦木、高山松林
        12散生栒子落叶灌木耐瘠薄,生于多石砾坡地及山沟灌木丛中云南松、辐射松、华山松林
      • 将外业采集的样品带回实验室,参照《森林可燃物的测定》(LY/T2013——2012)对热值、燃点、含水率、灰分等四项理化性质指标进行测定。

        1)含水率的测定:将样品带回实验室后立即称重,然后放入烘箱烘干后,再一次称重,再将样品放入烘箱30 min,若所称得的干重与第一次测量的结果误差在0.0002 g范围内,则认为样品恒重,记录样品干重。根据干湿重对样品含水率进行计算[27]

        $$ {含水率}=\frac{{烘干前重量}({\rm{g}})-{烘干后重量}({\rm{g}})}{{烘干前重量}{{\rm{g}}}}\times 100{\text{%}}$$

        2)燃点的测定:样品于65°烘干至恒重后取出,分别用粉碎机粉碎,过40目筛(0.45 mm)。测定前和亚硝酸钠提前放置在烘箱内,保证测量时绝对干燥。利用点着温度测定仪(TYRD-6A)进行测定。每个样品重复测定三次。

        3)热值的测定:采用量热仪的水当量法测定。将烘干至恒重的样品在粉碎机中粉碎,过15目筛(1.35 mm)。测量前提前放入烘箱内烘干,以保证测定时绝对干燥,然后利用微机全自动量热仪(ZDHW-9)进行测定。每个样品重复测定三次。

        4)灰分的测定:采用干灰化法。分别称取1 g粉碎后的样品放入坩埚中,放在电炉上进行碳化,直至样品燃烧到不再冒烟:再将碳化后的样品连同坩埚冷却后放入650°左右的马弗炉进行灰化约4 h,30 min后称重。每个样品重复测定三次。

        $${灰分}=\frac{{灼烧后剩余物重量}({\rm{g}})}{{取样重量}({\rm{g}})}\times 100{\text{%}}$$
      • 实验数据通过Excel 2019整理后,利用Origin2021作图,并采用SPSS27进行方差分析和主成分分析[28]

        主成分分析方法是一种将多个变量进行正交变换转化为少数几个重要的具有代表性的新的变量的多元统计方法。通过信息贡献率的多少对多个影响因子进行综合评价。本研究按照累计贡献率达到90%的原则,再根据样本的因子得分和主成分贡献率代入式(1)得出木树种的抗火性综合指标Y值,通过对该值进行排序,可在原有信息的基础上最大限度上地揭示各灌木树种的燃烧性强弱[29]

        $$\rm Y=a_{1}x_{1}+ a_{2}x_{2}+ a_{3}x_{3}+\cdots+a_{m}x_{m}$$ (1)

        式中:m为不同灌木树种; am为各主成分贡献率;xm为个主成分因子得分。

      • 灰分是指可燃物燃烧后剩余的无机物。可燃物灰分含量越高,可燃物的燃烧性越差,抗火性能就越强。由图1可知,12种灌木树种的灰分含量变化范围在2%~9%之间,其中小叶栒子的灰分含量最高,为8.73%,大白杜鹃的灰分含量最低,为2.93 %;西南木蓝、滇榛、散生栒子和槲树(幼苗)的灰分含量较高,在6 %以上,金露梅和忍冬灰分含量较低,在4 %以下;不同灌木树种灰分含量具有差异性。12种灌木树种灰分由高到低依次为小叶栒子、散生栒子、西南木蓝、滇榛、槲树(幼苗)、铁仔、鲜黄小檗、小叶蔷薇、微柔毛花椒、金露梅、忍冬、大白杜鹃。

        图  1  不同林下灌木物种燃烧性状的差异

        Figure 1.  Differences of burning characteristics of shrub species under different forests

        燃点即可燃物着火时的温度,燃点越高即所需温度越高,越不容易燃烧,抗火性就越强。如图1可知,12种灌木树种的燃点变化范围在259℃~270 ℃之间,其中微柔毛花椒燃点最高,为269.77 ℃,铁仔燃点最低,为259.30 ℃;各灌木树种间具有差异,但差异不大。12种灌木树种燃点由高到低依次为微柔毛花椒、槲树(幼苗)、滇榛、西南木蓝、大白杜鹃、散生栒子、金露梅、小叶栒子、忍冬、小叶蔷薇、鲜黄小檗、铁仔。

        热值指可燃物燃烧释放的热量,可反映火灾发生的强度。由图1可知,12种灌木树种的热值变化范围在18500~21000 J·g−1之间,其中大白杜鹃热值最高,为20702.77 J·g−1,西南木蓝热值最低,为18664.21 J·g−1;各灌木树种热值具有差异性,但差异不大。12种灌木树种热值由高到低依次为大白杜鹃、鲜黄小檗、金露梅、槲树(幼苗)、铁仔、微柔毛花椒、散生栒子、小叶蔷薇、滇榛、忍冬、小叶栒子、西南木蓝。

      • 含水率、燃点、热值和灰分是4种与可燃物燃烧性状密切相关的理化性质。通过对这12个灌木物种的数据进行分析,发现这4种理化性质之间,热值与其他三种指标呈负相关关系,即当含水率、灰分和燃点越高时,可燃物燃烧释放的热量越低;燃点与灰分、含水率呈正相关关系,即含水率和灰分越高时,可燃物燃烧所需温度越高;灰分与含水率呈负相关关系,即含水率越高时,可燃物所含的无机物质越低;但它们之间的相关性均不显著。

        表 2  各理化性质间的相关系数

        Table 2.  Correlation coefficient between physical and chemical properties

        热值
        Calorific value
        燃点
        Burning point
        灰分
        Ash content
        含水率
        Moisture content
        热值1−0.083−0.569−0.344
        燃点−0.08310.0530.159
        灰分−0.5690.0531−0.088
        含水率−0.3440.159−0.0881
          注:*P<0.05, 相关性显著。
          Note: *P<0.05, the correlation is significant.
      • 对12种灌木树种的4项理化性质指标进行主成分分析(见图2),其主成分贡献率见表3,主成分荷载矩阵见表4,样本因子得分见表5,各灌木树种综合指标排序见表6

        图  2  主成分分析结果

        Figure 2.  Principal component analysis results

        表 3  主成分贡献率

        Table 3.  Contribution rate of principal components

        Comp.1Comp.2Comp.3Comp.4
        信息含量 Information content1.28834421.07124480.94947870.5395313
        贡献率 Contribution rate0.41495770.28689140.22537740.0727735
        累计贡献率 Cumulative contribution rate0.41495770.70184910.92722651.0000000

        表 4  主成分荷载矩阵的正交旋转

        Table 4.  Orthogonal rotation of principal component load matrix

        指标indexComp.1Comp.2Comp.3
        热值calorific value0.7060.1050.189
        燃点ignition point−0.2180.5130.828
        灰分ash content−0.580−0.5090.207
        含水率moisture content−0.3430.687−0.486

        表 5  样本因子得分

        Table 5.  Sample factor scores

        树种Comp.1Comp.2Comp.3
        微柔毛花椒−0.199299682.207352091.4380191
        西南木蓝−2.444370620.80425606−0.4448712
        小叶栒子−1.50503473−1.805933680.4258403
        金露梅1.59807001−0.140594310.2434470
        大白杜鹃2.018172330.923647340.1344905
        滇榛−1.530172990.92953767−0.1498882
        铁仔0.252314020.23007403−1.6725203
        槲树(幼苗)0.38465707−0.636057261.6024556
        鲜黄小檗1.53200660−0.44240753−0.5439877
        忍冬0.034961020.05725283−1.1305531
        小叶蔷薇0.15298043−0.65467101−0.7658098
        散生栒子−0.29428346−1.472456210.8633778

        表 6  各灌木树种综合指标排序

        Table 6.  Ranking of comprehensive indexes of various shrub species

        树种 Species燃烧性值 Flammability value排序 Sequence
        微柔毛花椒0.8746662
        西南木蓝−0.8838411
        小叶栒子−1.0466612
        金露梅0.6776643
        大白杜鹃1.1327541
        滇榛−0.4020610
        铁仔−0.206246
        槲树(幼苗)0.3382945
        鲜黄小檗0.3861924
        忍冬−0.223877
        小叶蔷薇−0.296948
        散生栒子−0.349969

        表3可知,前3个新变量的累计贡献率达到了92.72 %,超过了90 %,表明这3个变量包含了原始变量中的绝大部分信息,具有代表性,而剩余的一个变量贡献率只有7.28 %,影响较小,对方差的影响可忽略不计。前3个新变量即为灌木树种抗火性评价的新复合指标。

        表4可知,主成分1与热值呈现较强的正相关,与灰分呈现较强的负相关,热值和灰分在主成分1上具有较高的荷载值,主成分1可作为该两个指标的复合指标;燃点、灰分和含水率在主成分2上具有较强的荷载值,主成分2可作为这三个指标的复合指标;燃点在第三主成分上具有较高的荷载值,与主成分3有很强的正相关,主成分3可单独作为燃点的指标。

        表3中的各主成分贡献率和表5中的各样本因子得分代入式(1),得出12个灌木树种的综合抗火性值并排序。由表6可知,12个灌木树种的燃烧性强弱为:大白杜鹃>微柔毛花椒>金露梅>鲜黄小檗>槲树(幼苗)>铁仔>忍冬>小叶蔷薇>散生栒子>滇榛>西南木蓝>小叶栒子。将树种抗火性按照其燃烧性值分为3个抗火等级:强抗火性、可抗火性、弱抗火性。其中西南木蓝、小叶栒子为强抗火性灌木树种;鲜黄小檗、槲树(幼苗)、铁仔、忍冬、小叶蔷薇、散生栒子、滇榛为可抗火性灌木树种。大白杜鹃、微柔毛花椒、金露梅为弱抗火性灌木树种。

      • 本实验研究的灌木树种含水率在34%~65%范围之间,与其他的研究结果类似[12]。热值变化范围在18 500~21 000 J·g之间,普遍高于盛东晨等[17]所研究的呼和浩特市16种园林草本植物的热值;略低于乔木树种的热值,这一研究结果与张伟等[30]一致。燃点范围在259 ℃~270 ℃之间,灰分含量在2%~9%之间波动,与张恒[29]等所研究的内蒙古大兴安岭主要乔灌树种燃点和灰分差别较小,表明木本植物之间,燃点灰分差别不大[31];而灰分含量则低于草本植物[17]

        含水率、热值、燃点、灰分是四种与燃烧性紧密相关的理化指标。可燃物的含水率、燃点越高,在火灾发生时越难被点燃,而可燃物的热值越高、灰分含量越低,可燃物的燃烧强度则越强 [8,10,11]。这四种理化性状之间可能存在一定的相关性。本研究通过12种灌木物种的数据,发现含水率、热值、燃点、灰分之间没有显著的相关性,表明在可燃物的性状测定中,该四种性状应全部进行测定分析,才能较好地评估可燃物的燃烧性。

        通过对灌木树种的综合指标排序可知,这12种常见灌木的燃烧性强弱为大白杜鹃>微柔毛花椒>金露梅>鲜黄小檗>槲树(幼苗)>铁仔>忍冬>小叶蔷薇>散生栒子>滇榛>西南木蓝>小叶栒子。初步认为小叶栒子和西南木蓝的抗火性能较强的,可以考虑作为防火树种;而大白杜鹃、微柔毛花椒、金露梅等抗火性最弱。对于弱抗火性物种所分布的地区,应加强火灾的预防。

        在实际工作中需考虑更多的因素,如火灾风险评估中,除了参考可燃烧的燃烧性能,还需考虑可燃物的载量、地形因素、环境因素等。在抗火物种的筛选中,还需考虑植物在实际燃烧中的情况及适应能力等。

    参考文献 (31)

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