6种林分林下可燃物的特点及其燃烧特性

6种林分林下可燃物的特点及其燃烧特性

森林燃烧是自然界燃烧现象的一种。森林中的任何可燃物在氧化时能放出热和发出光的化学反应称为森林燃烧。燃烧的发生必须同时具备三个条件,即可燃物、氧气和温度。在燃烧的三个条件中,可燃物是燃烧的基础物质。不同的可燃物其燃烧性质不同,因此可燃物直接影响着森林火灾的类型及火灾的严重程度。影响可燃物燃烧性的是可燃物的组成成分,不同的组成成分产生不同的可燃物,因此有必要对森林可燃物的特点及其燃烧特性进行研究,为森林防火及营林用火提供可靠的理论依据。1阴山南部滨绥铁路特别景观、地质环境试验区位于尚志市西部的帽儿山林场,距哈尔滨约100km,场东与尚志县黑龙宫、乌吉密相接壤,西临阿城市,东界小九林场,东北邻宾县,境南端以滨绥铁路为界,地理坐标为东经127°30′~127°34′,北纬45°20′~45°25′,总面积26507hm2。该区属长白山系张广才岭西北部山岭的余脉,境内最高峰为帽儿山,海拔805m,平均海拔300m,属温带季风气候,春秋季节季风很强,冬季寒冷干燥,夏季气温较高。森林覆盖率为70.2%。该区土壤类型为暗棕壤,隐域性土壤有白浆土、草甸土及沼泽土,肥力各异。2测试方法2.1燃烧速度模拟测定对帽儿山地区进行踏查,了解各种森林类型林分的分布特点,制定试验步骤;选择标准地块,随机选取样品,将样品均匀铺于地面,做模拟点燃试验,用风速仪测定风速风向,每隔30s测定一次,用尺测定火焰高度,用秒表测定燃烧时间,并通过公式V=S/t计算燃烧速度。2.2各品种所占的比将外业所取样品进行归类,从中分出大木棍、中木棍、小木棍,针叶、阔叶、种子、树皮、小草、草梗及剩余物,然后分别称重,并计算它的各自所占的百分比;将样品取出一定量放入烘箱中,用100~110℃温度烘干,时间为24h,然后取出称重,根据下面的公式求得各种可燃物的含水率:含水率=[(鲜重-干重)÷干重]×100%。3结果与分析3.1叶松燃烧试验从落叶松林下可燃物的样品随机取出1999g铺匀,进行点燃,风速0.7、0.8m·s-1,但点不着,再将落叶松的粗枝、细枝、针叶分开进行点燃,其燃烧结果见表1。从表1可以看出,落叶松的叶子不易燃烧,其燃烧性取决于落叶松林下可燃物中的粗枝和细枝的多少;另外落叶松林下可燃物中的含水量的多少是决定能否引起着火及起火以后能否成灾的关键因素,同时火的蔓延与着火时的风速也有很大的关系,在风速一定时,可燃物的燃烧性取决于落叶松林下的粗枝、细枝的含水率。3.2红松林下可燃物景观条件显微的结果通过测定,红松林下可燃物中,针叶的含量较多,针叶所占比例为90%以上,从红松林下可燃物的样品中随机取出一定重量均匀铺于地面上,进行点燃,2次重复,结果见表2。由表2可知,红松林下可燃物易于燃烧,主要因为红松的针叶细长,且含有大量的油脂性物质,因而红松林下枯枝落叶层中的针叶易燃烧。3.3不同林地可燃物燃烧试验结果经过测定,樟子松林下可燃物中针叶的含量约占枯落物总量的40%以上,其可燃性主要取决于樟子松针叶。对樟子松林下可燃物燃烧试验分成4组进行,结果见表3。从表3看出,樟子松林下的落叶层易燃烧,但当湿度达到一定限度时,则不能燃烧。综上所述,三大针叶树种林下的可燃物的共同点都是以针叶为主,但落叶松的针叶不易燃烧,红松和樟子公的针叶易燃烧。3.4燃烧性试验结果柞树林下可燃物分类特点见表4。其林下的可燃物,以阔叶为主,是一种阔叶落叶乔木,具有极强的萌生能力。为了观测柞树林下可燃物的燃烧情况,我们进行了点燃试验,2次重复,结果见下表5。从表5中看出,柞树林下的可燃物亦见有一定的燃烧性,在春夏两季,树木生长旺盛,枝叶中含有大量的水分,同时由于枝的大量蒸腾,林内湿度大,因此在春夏两季柞树林不易燃烧;但在秋冬两季,由于枝叶中含水量降低,同时,叶子落到地面上,受风吹日晒,失水变干,极易点燃,所以在秋冬两季应加强防护工作,防止地面火的发生。3.5点烧实验结果该树种是一种抗火性的阔叶落叶树种,其林下可燃物的分类见表6。由表6可知,阔叶量和三种木棍的比例相差不大。为确定火焰高度和蔓延速度,我们进行了点烧实验,结果见表7。由表7可知,顺风时林下的可燃物燃烧快,火焰高,逆风较顺风偏低,上山火难以燃烧,而下山火确能强烈燃烧。山杨是阔叶落叶树种,夏季叶子中含有大量水分,同时大量蒸腾,使林内湿度大,能够起到防火的作用;但秋冬两季,由于蒸腾量降低,叶子含水量下降,极易燃烧。因此,在冬秋两季应严防死守,防止地面火的发生。3.6林下阻燃物该树种是一种抗火性树种,其林下枯枝落叶的分类见表8。由表8可以看出,林下可燃物中,阔叶和树枝的含量几乎相等,它是一种落叶的乔木,有极强的萌芽能力,有一定的抗火能力。由表9可以看出,水曲柳的林下可燃物极难燃烧,其抗火能力强于柞树和大山杨。4不同林分类型的燃烧性4.1落叶松与水曲柳不易发生火灾;但在气候特别干旱的年代里也能发生火灾。红松和樟子松极易发生火灾,不仅能发生地表火,而且会发生连续树冠火。为了减少火灾的发生,应营造针阔混交林。4.2随着树龄、郁闭度的增加,草本和灌木的量会逐渐减少,而其它各种可燃物及总可燃物的量却逐渐增加,林分的燃烧性与年龄、郁闭度呈负相关。因此,各种林下的可燃物在林分生长的不同阶段其种类组成并不是一成不变的。4.3营造混交林,或者营造防火林带,防止易燃植被的连续分布,起到隔火的作用。4.4加强营林措施,通过抚育釆伐可以伐去林内的枯死木,改善林分生