基于锥形量热仪的一维和三维燃烧性评价比较:以南方7种树叶为例

【目的】以南方7种典型树种树叶为研究对象,比较一维燃烧性评价方法和多维可燃物燃烧性评价方法的相似程度,为燃烧性评价方法的选择提供科学依据。【方法】以南方7种典型树种的叶片为材料,利用锥形量热仪对其进行热分析,获取燃烧时能量释放速率、释放总量等参数,根据主成分综合排序方法对其进行一维燃烧性评价,根据文献中提出的多维可燃物燃烧性评价指标对其进行三维燃烧性评价,分别计算2种燃烧性空间距离,根据距离进行排序,然后对2种方法的排序进行秩分析,以评价一维和三维燃烧性评价方法的相似程度。【结果】每个树种有2种评价方法共21个排序对,其中,只有2个树种的2种方法排序全部相同,2种排序秩只差1位的有3对,其余的秩对都相差很大,秩相关系数为0.078;2种方法秩不相关,说明对于7种可燃物而言,燃烧性的一维评价和三维评价结果不同且无显式关联。在7种可燃物的一维排序和三维排序的3个维度单独进行秩分析中,一维排序只有三维燃烧性中的持续性显著相关,而与点燃性和剧烈性不相关,说明一维评价更多体现了7种可燃物的燃烧持续性,而没有很好地反映出点燃性和剧烈程度。【结论】对于所研究的7种可燃物而言,无论从单个可燃物还是从7种可燃物整体上看,可燃物燃烧性的一维评价结果和三维评价结果都显著不同。一维评价只能反映三维中的持续性一维,三维燃烧性评价能够更多地反映7种可燃物的燃烧性特点。燃烧性三维评价能够反映燃烧性复杂内涵的多个方面,提供了更全面的信息,使人们对于传统可燃物燃烧性的理解更深刻,更好地解释不同可燃物火行为之间的差异。燃烧性一维评价使用起来比较方便,但如何用好2种评价的结果,还需深入研究。

滇中地区萌生栓皮栎地表可燃物燃烧火行为研究

为评估萌生栓皮栎林的潜在火行为以及发生火灾的危险性,森林防火紧要期内在云南森林自然中心的萌生栓皮栎林进行外业调查。通过设置样地,测量样地内栓皮栎林的高度、胸径等,采集地表可燃物进行室内燃烧试验,结合野外实际状态和实验室理化分析,测定含水率、载量、灰分含量,利用点燃性、剧烈性和消耗性等指标,研究了栓皮栎地表可燃物的三维燃烧性。研究结果表明:在防火期紧要期,栓皮栎地表可燃物的含水率为3.53%~5.04%,载量为0.44~0.69 kg/m^(2),灰分含量为12.3%~16.4%,引燃时间为(4.8±0.3)s,蔓延速率为(0.36±0.09)m/min,烧损率为(61.99±9.29)%。可见,栓皮栎地表可燃物的含水率极低,点燃温度低,载量低,灰分含量较高,三维燃烧性表现较差;叶片很易燃,一旦有火源就容易被引燃,引发森林火灾。研究结果有利于掌握萌生栓皮栎林地表潜在火行为相关特征,为更好预防森林火灾提供参考依据,为滇中地区的林火管理提供理论支撑。