滇中地区云南松林下蕨类可燃物潜在火行为

摘要

【目的】通过野外调查计划烧除前后云南松林下蕨类的动态变化，结合室内理化性质测定、燃烧床试验及锥形量热仪测试，探究其潜在火行为与理化性质、生长阶段燃烧特征的关联。【方法】在云南省新平彝族傣族自治县云南松林设置固定样地，外业调查计划烧除前1 d、烧除后5 d、烧除后3个月蕨类的数量、高度、盖度等野外特征；室内试验测定蕨类不同部位（茎、叶片、茎-叶混合）的灰分、粗脂肪、热值等理化性质，燃烧床试验模拟其垂直燃烧火行为，并利用锥形量热仪分析蕨类的质量损失速率和质量损失率。【结果】（1）野外调查显示，计划烧除使蕨类数量下降了25%，但在草本中占比上升了21.3%；烧除后3个月，蕨类数量激增了89.36%，成为优势草本，盖度增加了154.3%，高度持续下降了10.5%;(2)蕨类不同部位的理化性质存在差异，灰分含量为6.41%～6.87%（叶片>茎-叶混合>茎），粗脂肪含量0.5%～2.5%（茎>茎-叶混合>叶片），热值18 370～19 191 J/g（茎>茎-叶混合>叶片）。（3）燃烧床试验显示，云南松林下地表可燃物燃烧火焰高度达28.4 cm，最高温度达149.8℃；当蕨类参与燃烧时，火焰高度达74.8 cm，提升约163.4%，最高温度达597.8℃，增幅约299.1%，明显增加火焰的高度和温度。（4）锥形量热仪试验表明，蕨类燃烧特性受状态与部位影响。状态上，新鲜蕨类峰值质量损失速率及损失率均高于干枯蕨类；部位上，峰值质量损失速率排序为茎>茎-叶混合>叶片，质量损失率排序为叶片>茎-叶混合>茎；蕨类的质量损失率较燃烧床试验整体高约27%～63%。【结论】本研究揭示了云南松林下蕨类可燃物在不同生长阶段及不同部位的燃烧特性及其火行为、理化性质，锥形量热仪测得的燃烧特性参数之间有关联，为理解云南松林下蕨类对林火的影响提供了新的依据。

关键词

蕨类可燃物 / 地表可燃物 / 火行为 / 理化性质 / 锥形量热仪

基金资助

国家自然科学基金项目(32471878、32160376)