北京地区5个针叶树种抗火性研究

摘 要：冬春季节,是北京地区森林火灾的高发期。为了选取合适营造生物防火林带的树种,阻止森林火灾蔓延,减少森林火灾带来的损失,对北京地区5个常见针叶树种抗火性进行了研究。分别测定了不同针叶树种树皮和树叶的含水率、树皮厚度、树叶表面积与体积比、树叶燃点、树叶热值和树叶粗灰分含量等指标,利用因子分析法对树种的抗火性能进行综合评价和排序,通过对不同树种的7个抗火性单变量进行因子分析,得出5个树种抗火性能的综合排序为:刺柏＞白皮松＞油松＞圆柏＞侧柏。     

帽儿山地区4种灌木热解特性研究

森林火灾对森林资源的破坏性极大,通过热解技术研究森林资源自身性质,有利于对不同树种采取不同防火优先级。以黑龙江省帽儿山地区的紫丁香、长白忍冬、榆叶梅、红瑞木4种灌木为实验材料,采用热重分析法研究其热解特性和动力学特性。选取粒径为40目的实验材料,环境的升温速率为20 ℃/min,在氧体积分数21%的空气氛围下进行实验,采用微分法和积分法相结合进行动力学研究,根据动力学方程求算活化能和指前因子。通过模糊聚类分析对主要失重阶段的最高失重速率点的温度、主要失重阶段的活化能和热解剩余质量3个因素综合分析得到4种灌木的易燃性排序。研究结果表明：4种灌木材料的热解过程分为失水阶段,半纤维素、纤维素和部分木质素热解阶段,部分木质素及热解产物热解阶段,灰分阶段4个阶段;4种灌木主要失重阶段是半纤维素、纤维素和部分木质素热解阶段,次要失重阶段是部分木质素及热解产物热解阶段;4种灌木主要失重阶段的活化能范围为260.435 1~326.171 3 kJ/mol,次要失重阶段活化能范围为315.836 7~425.920 1 kJ/mol。4种灌木最先发生化学反应的是主要失重阶段,根据模糊聚类分析对4种灌木的易燃性进行排序,结果为：紫丁香>榆叶梅>红瑞木>长白忍冬,表明4种灌木中紫丁香最易燃,在防火期需要重点关注,长白忍冬抗火性最好,可以作为抗火性树种。     

北京园林绿地6种树木的叶片和一年生枝中5种重金属含量比较

为了解不同园林树木对重金属的吸收情况,以北京市陶然亭公园、紫竹院公园、中科院植物园、马甸公园、皇城根遗址公园和营城建都滨水绿道不同环境绿地为样地,选择样地间共有的园林树木,采用ICP光谱仪测定了6种树木叶片和一年生枝条中重金属锌(Zn)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)和汞(Hg)的含量,以此为基础,采用隶属函数法将6种树木单位重量对5种重金属的综合富集能力进行排序,并对同树种叶片与当年生枝、5种重金属吸收量分别进行相关分析。结果表明：1)不同树种叶片和一年生生枝条单位重量中重金属含量有显著差异,且因重金属种类而异。Zn、As含量最高的为金银木,Cr、Ni、Hg含量最高的依次为圆柏、侧柏、丁香;丁香富集Zn、Cr、As的能力最低,白皮松富集Ni能力最低,侧柏富集Hg能力最低。2)树木叶片和当年生枝单位重量对5种重金属综合富集能力排序为：金银木＞侧柏＞圆柏＞油松＞丁香＞白皮松。其中,针叶树种中圆柏、侧柏、油松富集5种重金属的综合能力显著高于白皮松(P＜0.01),阔叶树种中金银木吸收重金属的能力显著高于丁香(P＜0.01)。3)树木不同器官中重金属含量也不同,不同树种间叶片与枝条中仅Cr含量具有显著相关性,相关系数为0.461(P＜0.01),其他4种元素均未达到显著水平。4)同树种叶片和当年生枝Cr和Ni吸收呈极显著相关性(P＜0.01),其他元素吸收之间未呈现相关性。本研究结果对北     

历史文化街区、传统村落活化利用消防设计研究

摘 要：我国要求在城乡建设中系统保护、利用、传承好历史文化遗产,对于历史文化街区、传统村落的活化利用形成一批可复制可推广的经验。然而近年来相关火灾事故频发,火灾隐患整治和消防能力提升活动持续进行。归纳总结了国内外相关标准规范情况,针对历史文化街区、传统村落活化利用过程中消防设计难以遵照现行消防规范执行的现状,总结提炼出针对性消防设计的思路,从区域、建筑、监控管理三个层面提出消防设计策略。     

Evaluating the use of minerals as forest fire retardants

The fire retardancy of carbonate minerals hydromagnesite, huntite and natural mixtures of hydromagnesite and huntite, on forest species was tested by analytical (differential thermogravimetry under air atmosphere) and laboratory-scale (flame spread test) methods. The selected forest species (Pinus halepensis Mill. and Cistus incanus L.) were collected from a wildland/urban interface zone near Athens and were treated with 5%, 10%, 15% and 20% w/w of the minerals. On the basis of differential thermogravimetric analysis, minerals decrease forest species combustibility (by increasing maximum weight loss rate and combustion duration) and consumability (by increasing combustion mass residue) and increase their sustainability (by increasing combustion duration). Additionally, the flame spread tests indicate that the minerals decrease forest species ignitability (increase time for ignition) and combustibility (decrease flame spread rate, maximum flame height and mean flame intensity), and affect their sustainability (by increasing the flame duration) and consumability (by increasing the mass residue). Among minerals examined, the most efficient retardant was the mixture of huntite and hydromagnesite.     

长白山地区常见阔叶树种有机质燃烧特性研究

摘 要：采集长白山地区7种常见阔叶树种叶片、树皮,通过热重分析仪测定燃点、碳化阶段开始温度、热值和灰分等,应用TOPSIS 分析法对树种热稳定性进行评价。根据实验结果,参数化了叶片、树皮有机质燃烧过程数学模型,用来研究叶片和树皮2类有机质燃烧过程质量损失和释放热量,得出7个阔叶树种热稳定性排序,山杨、大青杨、水曲柳、紫椴、核桃楸、黄波罗、蒙古栎热稳定性依次减弱。长白山常见7个阔叶树种有机质燃烧过程中叶片燃烧释放的热量更具持续性、树皮燃烧强度大,2类预测模型有效解释了长白山地区常见阔叶树种热稳定性。在长白山地区低质低效林、防火林带改造过程中,可优选热稳定性强的树种进行森林更新,为制定长白山地区森林防火减灾对策和有关部门战略决策提供参考。     

昆明地区20种藤本植物的燃烧性研究

昆明地区森林中藤本植物丰富,为了比较该地区不同藤本植物在森林防火戒严期的燃烧性差异,在对20 种常见藤本植物进行地上部分生活力、生境等生物学和生态学特性调查的基础上,采集活藤本植物鲜叶,采用自行设计的装置进行了鲜叶的直接燃烧性试验,测定和计算了叶含水率、单位面积质量、燃烧速率和损毁程度4 个参数。分析表明：根据燃烧性差异,20 种藤本植物可分为易燃、可燃和难燃3 大类,即：（1）圆叶牵牛、钮子瓜、黑珠芽薯蓣、飞蛾藤、粘山药、高山薯蓣6 种属于易燃类;（2）柔毛山黑豆、长托菝葜、大果爬藤榕、素方花4 种属于可燃类,其燃烧性顺序由大到小为柔毛山黑豆>长托菝葜>大果爬藤榕>素方花;（3）八月瓜、地果、小叶菝葜、苦绳、崖爬藤、千里光、云南清风藤、黑龙骨、柄花茜草9 种属于难燃类;何首乌在阳生环境中易燃,在阴生环境中难燃。藤本植物的燃烧性不仅与自身的生物学特性和生境有关,还与含水率、单位面积质量、厚度等其他因素有关。建议将地果作为防火地被植物用于营林防火。     

内蒙古毕拉河林区地表死可燃物热解特性

以兴安落叶松-白桦混交林等5种森林枯落物层类为研究对象,运用热重分析法,通过TG-DTG曲线分析样品的热解过程,利用Coats-Redfern积分法对样品的快速热解阶段进行动力学分析,通过着火温度、活化能E与热解特性指数P的综合分析,评价各可燃物样品的燃烧特性。结果表明：264～411 ℃是快速热解阶段,也是热失重的主要阶段,失重量达初始失重量的82.26%以上。其中兴安落叶松林活化能E相对较高,热稳定性相对较强,兴安落叶松-白桦混交林热解特性指数P相对较低,热解行为相对较难。可以营造兴安落叶松-白桦混交林,作为防火树种并建立防火隔离带,能够降低林分燃烧特性,减小森林火灾发生的可能性。     

滇中地区土壤有效磷含量对植物理化性质的影响

以滇中地区昆明、玉溪和曲靖3市所属12个县（市、区）的云南松、矮杨梅、牛尾蒿等32种主要森林植物为研究对象,共采集了32种346批次叶（茎）、17种43批次枝及对应植物根部土壤为实验样品,测定了其抽提物含量、灰分含量、热值和土壤有效磷含量,分析了土壤有效磷含量对植物理化性质的影响,进而研究了土壤有效磷含量对植物燃烧性的影响。结果表明：（1）土壤有效磷在一定程度上增加叶的抽提物含量和热值,降低叶灰分含量,但枝理化性质对土壤有效磷含量的响应不及叶明显;（2）滇青冈、华山松、黄茅、南烛、牛尾蒿、野八角、银荆、云南樟的叶理化性质对土壤有效磷含量响应较灵敏,云南油杉和云南樟的枝理化性质对土壤有效磷含量响应较灵敏,土壤有效磷也能相对明显地增加云南松、华山松、地盘松、牛尾蒿、紫茎泽兰等滇中地区常见植物枝、叶（茎）的抽提物含量和热值,降低他们的灰分含量;（3）在生境相似的条件下,土壤有效磷含量与抽提物含量、热值呈显著正相关关系。土壤有效磷能够在一定程度上增加植物的粗脂肪含量和热值,降低其灰分含量。这种变化趋势有利于植物燃烧性的提升。并就加强滇中地区森林火灾风险治理提出相应的措施与建议。     

紫茎泽兰茎燃烧性与土壤有效磷含量的关系

以滇中地区的紫荆泽兰茎为研究对象，测定了紫茎泽兰茎的粗脂肪含量、灰分含量、热值以及紫荆泽兰根系土壤有效磷含量。以粗脂肪含量、灰分含量以及热值为评价指标，计算了紫茎泽兰茎的燃烧性综合指数，并分析了紫茎泽兰粗脂肪含量、灰分含量、热值以及燃烧性综合指数与土壤有效磷含量的关系。研究表明，紫茎泽兰茎的粗脂肪含量、热值以及燃烧性综合指数与土壤有效磷含量呈正相关关系的比例分别为65.22% 、52.17% 和56.52% ，灰分含量与土壤有效磷含量呈负相关的比例为60.87%。土壤有效磷含量可在一定程度上增加紫茎泽兰茎的粗脂肪含量、热值，降低其灰分含量，并增强其燃烧性。     

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/m2,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。     

长白山6 种主要森林类型地表凋落物燃烧性实验研究

以长白山黄松蒲林场6 种主要森林类型林地内凋落物为对象,研究长白山林区地表凋落物的燃烧性。在长白山黄松蒲林场的白桦林、针叶混交林、针阔混交林、落叶松林、阔叶混交林和杨树林6 种主要森林类型林地内设置样地,通过外业调查、混合采样的方式收集地表凋落物并进行燃烧实验,测定火蔓延传播的速度、燃烧温度和质量变化。通过改变实验风速、坡度和坡向,研究不同条件对火行为、火蔓延速度和烧损率的影响。实验结果表明：长白山地区地表凋落物的火强度从大到小排序为白桦林、针叶混交林、针阔混交林、落叶松林、阔叶混交林、杨树林,白桦林的火强度最大,为460.23 kW/m,杨树林的火强度最小,为367.09kW/m;风速越大,地表凋落物火蔓延速度越大;风速为6 m/s 时,燃烧过程平均温度最大,烧损率最高,当风速小于2 m/s 或大于8 m/s 时,可燃物无法完全燃尽;上坡火坡度增加时,地表凋落物的火蔓延速度增加,烧损率减小;下坡火坡度增加时,地表凋落物的火蔓延速度减小,烧损率增加。