金錢松與水杉含水率與燃燒行為對比分析

曹熙標(biāo) 陳典強 毛飛云 傅慶鐘

摘 要：選擇上饒市云碧峰國家級森林公園種植的金錢松和水杉這兩個樹種不同器官物理性狀測定分析和燃燒試驗，根據(jù)兩個樹種的含水率，兩個樹種的每天失水率，枝和葉的絕對含水率，枝和葉的飽和含水率，燃燒時間，燃燒高度，燃燒強度和生物生態(tài)學(xué)特性這八個因子，對金錢松和水杉的燃燒性進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，金錢松和水杉含水率都不大，金錢松的含水率大于水杉的，水杉的失水率比金錢松的大，水杉枝葉的絕對含水率和飽和含水率都比金錢松的大，都處在一般水平。金錢松的燃燒時間較短，燃燒強度和燃燒高度一般，不過均大于水杉的值。通過數(shù)據(jù)分析，結(jié)合生態(tài)學(xué)特性和參照別的樹種數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論金錢松比水杉易燃，金錢松和水杉均屬于難燃樹種。

關(guān)鍵詞：物理性狀;含水率;燃燒性

一、材料和方法

1.試驗材料。本試驗地點選擇上饒市云碧峰國家級森林公園，采集金錢松和水杉的枝葉作為研究材料。

2.樣品采集。在秋季選擇晴天在樹冠陽面不同部位，采集鮮葉和枝條，均三次重復(fù)。試樣的采集規(guī)格如下：（1）葉，選擇功能葉片，除去老葉，病葉，殘葉，每個重復(fù)500g;（2）枝，直徑0.5-1.5cm之間，長度10cm左右，每個重復(fù)500g;樣品采下后用塑料袋封好帶回室內(nèi)，用電子天平稱鮮重，然后將樣品在室內(nèi)鋪開，邊晾邊置于烘箱烘至恒重，計算含水率。最后將烘干的樣品做室外燃燒試驗。

3.研究方法

（1）兩種針葉樹種物理性質(zhì)指標(biāo)測定。含水率測定采用105℃烘干恒重法，飽和含水率采用吸水法。將采回的枝、葉晾在地上，每天稱重，直至趨于穩(wěn)定，放進(jìn)烘箱烘至恒重。將采回的枝、葉稱出一部分放在水里浸2小時，讓其充分吸水，撈上以不滴水為準(zhǔn)，放進(jìn)烘箱烘至恒重。

失水率計算：失水率（%）=（當(dāng)日濕重-次日濕重）/干重×100%

絕對含水率（%）=（濕重-干重）/濕重×100%

飽和含水率（%）=（飽和濕重-飽和干重）/干重×100%

（2）兩種針葉樹種燃燒性試驗。將烘至絕干的枝葉樣品，取500g放置自制燃燒床上，點燃后用秒表計時，觀測火焰高度，燃燒時間，計算不同樹種的火燒強度。火焰高度，燃燒時間實測?；馃龔姸扔没鹧娓叨葋砉浪?，計算公式如下：

I=273h2.17;I：火燒強度（kcal·s/m）;h：火焰高度（m）。

（3）兩種針葉樹種的生物生態(tài)學(xué)特性。按樹冠結(jié)構(gòu)，萌芽力，自然整枝，環(huán)境適應(yīng)性和物候特征五個因子對兩個樹種進(jìn)行打分。

（4）數(shù)據(jù)處理。所有數(shù)據(jù)在Excel上進(jìn)行處理。

二、結(jié)果與分析

1.兩種針葉樹種的物理性狀分析。含水率是影響樹種燃燒性的主要因素之一。樹種體內(nèi)含水量越多越不易燃，其抗火性也就越強。不同樹種同期含水率不同，而同一樹種在不同季節(jié)和不同器官的含水率也有差異。

（1）金錢松和水杉含水率對比分析。金錢松的含水率比水杉的高，但兩者都沒有超過45%，相對于南方大部分樹種的含水率在45%以上，這兩種樹種屬于含水率較低植物。

（2）金錢松和水杉的樹枝失水率的對比分析。水杉的失水率比金錢松大。兩者的失水率相對于南方大部分植物，都是比較平緩的。

（3）枝和葉的絕對含水率對比分析。植物生長自然含水量與其濕重的百分比，絕對含水率反應(yīng)自然狀態(tài)下的含水量比，不同季節(jié)不同時間的絕對含水率并不相同。水杉的枝和葉的絕對含水率分別為59%和77.6%，金錢松的枝和葉的絕對含水率分別為56.9%和69.07%。數(shù)據(jù)說明葉的絕對含水率比枝的絕對含水率大，水杉的葉和枝的絕對含水率都比金錢松的枝和葉的絕對含水率大。

（4）枝和葉的飽和含水率對比分析。飽和含水率反應(yīng)植物承受水分的最大值，水杉葉的飽和含水率可以達(dá)到98.2%。與絕對含水率的結(jié)論相類似，葉的飽和含水率比枝的飽和含水率要大，水杉的葉和枝的飽和含水率均比金錢松的枝和葉的飽和含水率要大。

2.兩種針葉樹種的燃燒性分析

（1）燃燒時間。兩個樹種的燃燒時間都在2分鐘上，燃燒時間都比較長，金錢松的燃燒時間比水杉長約30秒。

（2）火燒高度。金錢松和水杉的燃燒高度分別為90cm和85cm，都處于80cm-100cm之間，金錢松的燃燒高度比水杉的燃燒高度更大。

（3）火燒強度。兩個樹種的燃燒強度在220kcal·s/m以下。金錢松的燃燒強度比水杉的燃燒強度大。相比較南方絕大部分植物，兩者的燃燒強度都處在一般水平。

3.金錢松和水杉的生物生態(tài)學(xué)特性評分結(jié)果。按樹冠結(jié)構(gòu)，萌芽力，自然整枝，環(huán)境適應(yīng)性和物候特征五個因子對金錢松和水杉進(jìn)行打分，結(jié)果如表1所示。

表1 兩個樹種打分結(jié)果

樹種 樹冠結(jié)構(gòu) 萌芽力 自然整枝 環(huán)境適應(yīng)性 物候特征

金錢松 3 1 2 2 1

水杉 2 2 2 1 1

注：不同樹種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)形狀分級標(biāo)準(zhǔn)

樹冠 自然整枝 適應(yīng)性 萌芽能力 物候特征

1級 冠層稀疏 自然整枝能力弱，樹上有枯葉、干枝 不耐旱和瘠薄 ，不耐蔭 萌芽能力弱或無萌芽能力 落葉針葉，秋冬季節(jié)

落葉

2級 冠層較密 自然整枝能力較強，樹上很少有枯枝、枯葉 較耐旱和瘠薄 ，具一定的耐蔭性 萌芽能力較強 常綠針葉，春季換葉，落葉闊葉

3級 冠層濃密 自然整枝能力強，樹上沒有枯葉、枯枝，枝下高較高 耐旱和瘠薄 ，具較強的耐蔭性 萌芽能力強 常綠闊葉，春季換葉

三、結(jié)語

金錢松的含水率比水杉的含水率大，不過相差較小，而失水率、枝葉的絕對含水率和飽和含水率，水杉都相對較大。燃燒時間、燃燒高度和燃燒強度，金錢松的各項數(shù)據(jù)都比水杉大。根據(jù)數(shù)據(jù)分析說明金錢松比水杉易燃。兩者的數(shù)據(jù)和引言中學(xué)者所作其他數(shù)據(jù)比較，兩者的含水率小，失水率小，燃燒時間長，燃燒高度一般，燃燒強度一般，而且金錢松和水杉都屬于落葉針葉喬木，其冠層較密，萌芽能力較強，自然整枝能力較強、樹上很少有枯枝、枯葉，較耐旱和瘠薄且具一定的耐蔭性。綜上分析，金錢松比水杉易燃金錢松和水杉都屬于較難燃燒樹種，在培育及大面積種植不用采取防火林之類措施。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 胡海清， 鞠琳. 小興安嶺8個闊葉樹種的燃燒性能[J]. 林業(yè)科學(xué)， 2008， 44（5）： 90-95.

作者簡介：曹熙標(biāo)（1972-11-）男，漢族，江西省上饒市萬年縣人，本科，助理工程師，從事營林造林綠化工作。