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《北京林业大学》 2000年
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防火林带阻火机理研究

田晓瑞  
【摘要】:防火林带在我国南方普遍推广应用,目前它已成为我国一项主要的森林防火对策。但防火林带在技术上还存在许多问题,如抗火树种选择的方法、防火林带的造林密度、防火林带的结构、防火林带的最佳位置等。为解决这些问题,我们开展了防火林带阻火机理研究,为完善防火林带营造技术提供理论依据。 通过对南方48 个树种的树叶成分测定,利用层次分析方法对研究树种的抗火能力进行排序;利用热解失重分析方法,分析了树叶和树枝的热解特性;并利用锥形量热仪测定了9 种树叶的燃烧性,对木荷和马尾松落叶的燃烧性也进行了比较;通过对防火林带阻火作用的理论分析和模拟试验,分析了防火林带的阻火机理。通过研究分析,得出了如下结论∶ 1 防火能力强的树种主要有∶木荷、油茶、马蹄荷、火力楠、珊瑚、旱冬瓜等树种。 2 不同树种的叶片在同样受热条件下,其水分蒸发快慢与其叶的解剖构造有关。叶脉中木质部比重越大,越有利于水分的传输。从树枝解剖结构上看,阔叶树导管所占的比例越高,传输水分的能力强,抗火烧能力也强。 3 对11 个树种的试样进行了热解失重实验,建立了热解反应动力学模型。两步热解失重反应基本上都可用反应级数为2 的简单反应来模化。比较主导反应中需要的活化能,发现木荷、油茶、火力楠、杨梅等热解需要的活化能高,热稳定性好,而马尾松和杉木热稳定性低。 4 利用锥形量热仪测定9 种树叶的燃烧过程,利用火发生指数FPI 表示试样的阻火能力。火力楠、木荷和油茶的FPI 值越大,抗火能力强。马尾松和杉木容易燃烧。 5 木荷落叶与马尾松落叶的燃烧过程相比,木荷落叶燃烧慢而不充分,释放CO2较少,释放CO 和烟较多。 6 通过理论分析和试验验证,证明防火林带可以有效阻隔地表火和树冠火。它可以吸收和阻挡火焰向前方的辐射,减小火场对流和阻挡火烧散块的穿越。防火林带还可以形成低温、高湿不利于火烧蔓延的环境。 7 防火林带不仅能够防止森林火灾的发生与蔓延,而且它还有明显的生态效益、经济效益和社会效益。
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