黑龙江省主要草本可燃物燃烧性研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:flyingmomo1986
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本文以黑龙江省为研究区域,以48个主要草本为研究对象,运用实验分析、方差分析、相关分析、主成分分析及聚类分析等统计方法,通过对草本的理化性质(灰分、风干含水率、绝干含水率、热值、抽提物、木素、燃烧速度),生物学与生态学特性的试验及调查数据分析,研究了48个草本的燃烧性及草本的综合燃烧性,并对其燃烧性进行排序分级,为黑龙江省难燃草本的筛选及森林火灾的预防提供参考依据,主要结论如下:(1)通过对48个草本理化燃烧性及其指标的测定,分析了草本之间在这些指标上的差异。结果表明:草本间燃烧热值差异较大。风干含水率的平均值在37.34%,假升麻(Aruncus sylvester Kostel.)最低,铃兰(Convallaria majalis L.)最高;绝干含水率平均值为465.03%,苔草(Carex tristachya)最低,水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris)最高;灰分含量的平均值为10.13%,耳叶蓼(Polygonum manshuriense V. Petr. ex Kom.)最低,灰菜(Chenopodium albumL.)最高;燃烧速度平均值在17.28cm2/s,最大的是灰菜(Chenopodium albumL.),最小的是水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris);灰化时间平均值在5.98s,时间最长的是水杨梅(Geum aleppicum),最短的是白屈菜(Chelidonium majus L.);热值平均值为10513.27J/g,独行菜(Lepidium apetalum)最高,灰菜(Chenopodium albumL.)最低;苯-乙醇抽提物含量的平均值为5.17%,水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris)最高,耳叶蓼(Polygonum manshuriense V. Petr. ex Kom.)最低。(2)通过草本理化性质的相关分析表明:绝干含水率是影响草本植物燃烧速度的直接因素;影响草本燃烧放热的直接因素是灰分、苯—乙醇抽提物、木素。燃烧热值与灰分含量负相关,灰分含量越高,说明不燃烧的物质越多,发热量就越小;而燃烧热值与抽提物、木素含量正相关,则表明抽提物、木素含量越高,则燃烧放热越多。进一步回归分析表明,燃烧热值和苯—乙醇抽提物、木素关系最密切。(3)构建燃烧性评价模型,利用层次分析法确定各指标权重,并把48种草进行分类,其中最易引燃的是苔草(Carex tristachya),最难引燃的是水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris);燃烧强度最低的是鼠掌老鹳草(Geranium sibiricum L.),最高的是水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris);持燃时间最短的是耳叶蓼(Polygonum manshuriense V. Petr. ex Kom.),最长的仍是水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris)。综合起来看,燃烧性最低的是水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris),最高的是苔草(Carex tristachya)。对48个草种的引燃难易程度、燃烧强度、持燃时间和燃烧性进行聚类分析,把48个草种分别按照不同标准分成高、中、低3类。其中,引燃比较容易的草本植物有猴腿蹄盖蕨(Athyriummultidentatum)等;引燃难易程度中等的有藜芦(Veratrum nigrumL.)等;难引燃的草本植物有水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris)。燃烧强度高的草本植物有粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma Nakai)等;燃烧强度中等的草本植物有猴腿蹄盖蕨(Athyriummultidentatum)等;燃烧强度较低的草本植物有戟叶蓼(Polygonum thunbergii Sieb. et Zucc.)。持燃时间较长的草本植物有灰菜(Chenopodium albumL.)等;持燃时间短的草本植物有白花碎米荠(Cardamine leucantha (Tausch) O. E. Schulz)等。草本燃烧性能进行归类,其中易燃的草本植物有白花碎米荠(Cardamine leucantha (Tausch) O. E. Schulz)等;较易燃的草本植物有灰菜(Chenopodium albumL.)等;难燃的草本植物有水金凤(Flos seu Radix Impatientis nolitangeris)。本论文可为生物防火林带地被植物的改良起到数据支持。对草本燃烧性的研究可以作为控制和利用森林火灾的有效措施,对这个可燃物层次燃烧性的研究,将有助于提高森林可燃物研究的整体性和系统性。
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