黑龙江省主要草本可燃物燃烧性研究

【摘要】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(AruncussylvesterKostel.)最低,铃兰(ConvallariamajalisL.)最高；绝干含水率平均值为465.03%,苔草(Carextristachya)最低,水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris)最高；灰分含量的平均值为10.13%,耳叶蓼(PolygonummanshurienseV.Petr.exKom.)最低,灰菜(ChenopodiumalbumL.)最高;燃烧速度平均值在17.28cm2/s,最大的是灰菜(ChenopodiumalbumL.),最小的是水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris);灰化时间平均值在5.98s,时间最长的是水杨梅(Geumaleppicum),最短的是白屈菜(ChelidoniummajusL.);热值平均值为10513.27J/g,独行菜(Lepidiumapetalum)最高,灰菜(ChenopodiumalbumL.)最低；苯-乙醇抽提物含量的平均值为5.17%,水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris)最高,耳叶蓼(PolygonummanshurienseV.Petr.exKom.)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(Carextristachya),最难引燃的是水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris);燃烧强度最低的是鼠掌老鹳草(GeraniumsibiricumL.),最高的是水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris);持燃时间最短的是耳叶蓼(PolygonummanshurienseV.Petr.exKom.),最长的仍是水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris)。综合起来看,燃烧性最低的是水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris),最高的是苔草(Carextristachya)。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(VeratrumnigrumL.)等；难引燃的草本植物有水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris)。燃烧强度高的草本植物有粗茎鳞毛蕨(DryopteriscrassirhizomaNakai)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(PolygonumthunbergiiSieb.etZucc.)。持燃时间较长的草本植物有灰菜(ChenopodiumalbumL.)等；持燃时间短的草本植物有白花碎米荠(Cardamineleucantha(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(Cardamineleucantha(Tausch)O.E.Schulz)等；较易燃的草本植物有灰菜(ChenopodiumalbumL.)等；难燃的草本植物有水金凤(FlosseuRadixImpatientisnolitangeris)。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。
【作者】王小雪；
【导师】胡海清；
【作者基本信息】东北林业大学，森林保护学，2012，博士
【关键词】黑龙江省；草本；理化性质；燃烧性；

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