張運(yùn)生， 陳 鋒， 劉柯珍， 閆德民

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與自然保護(hù)研究所，北京100091；2.南京森林警察學(xué)院，江蘇 南京 210023；3.北京林業(yè)大學(xué)生態(tài)與自然保護(hù)學(xué)院，北京 100083)

森林火災(zāi)對森林、生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重危害，給人民的生命財產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)造成巨大損失[1]。隨著氣候變暖的加劇，全球森林火災(zāi)發(fā)生的頻率與強(qiáng)度亦隨之增加，森林火災(zāi)潛在危險將長期存在，嚴(yán)重程度也將大幅提高[2]。森林可燃物是森林火災(zāi)的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含水率的大小是影響森林火災(zāi)發(fā)生的重要因素之一，且影響燃燒的難易程度，進(jìn)而影響林火行為[3-5]。

1 研究區(qū)概況

云南森林自然中心位于云南省中部昆明市東北郊，行政區(qū)劃屬盤龍區(qū)，南北長約14.2 km，東西寬約13.8 km，地理坐標(biāo)為東經(jīng)102°43′～102°53′，北緯25°04′～25°11′，區(qū)域總面積1 872.0 hm2，屬亞熱帶西南季風(fēng)氣候，干濕季分明[6]，年平均氣溫11.2 ℃～13.8 ℃，氣溫最高月份為7月(月平均18.2 ℃)，最低月份為1月(月平均6.8 ℃)，年降水集中在5-10月，11月至次年4月為旱季，植被干燥，易發(fā)森林火災(zāi)。中心植被屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域的高原亞熱帶北部常綠闊葉林帶，林地以人工林為主，有林地面積1 671.6 hm2，灌木林地面積1.1 hm2，無立木林地面積29.6 hm2，宜林荒山75.0 hm2，其他用地106.5 hm2；活立木總蓄積101 380 m3；森林覆蓋率達(dá)89.33%。

2 樣品采集與處理

可燃物燃燒性研究樣品選自云南森林自然中心，選取9個喬木樹種和1個草本植物紫莖澤蘭為研究對象，之所以選擇紫莖澤蘭作為研究對象，是因為紫莖澤蘭已成為全球性的入侵物種，是多年生草本植物，其繁殖力強(qiáng)，經(jīng)常在防火線、生土帶和火燒跡地上入侵，已在云南等省廣泛分布并產(chǎn)生危害[6，7]。紫莖澤蘭莖與喬木樹枝類似，本研究將其枯莖與9個喬木樹種的枯枝一并研究，為了方便，后面將紫莖澤蘭枯莖統(tǒng)稱為枯枝。

樣品中的枯葉和枯枝采集于純林林下，鮮枝和鮮葉采集于活樹，樣品均用密封袋封裝。把各樹種部分枯葉、枯枝、鮮葉和鮮枝稱重，然后進(jìn)行首次烘干，設(shè)置烘干箱溫度為80 ℃，烘干 48 h 后稱質(zhì)量并記錄；接著再次烘干，比較兩次烘干后的質(zhì)量，若質(zhì)量無差異，則為絕干，然后計算絕對含水率和相對含水率。

3 結(jié)果與分析

3.1 可燃物含水率的概念

可燃物含水率分為相對含水率和絕對含水率，相對含水率被定義為可燃物水含量鮮重減去干重與可燃物鮮重的比值，也就是可燃物水含量占整個可燃物體鮮重的百分比，絕對含水率為可燃物水含量鮮重減去干重與可燃物干重的比值，也就是可燃物水含量占整個可燃物干重的百分比[8]，含水率是綱量，沒有單位。相對含水率計算公式如公式(1)，絕對含水率計算公式如公式(2)。

(1)

(2)

式中：RMC(Relative moisture content)為相對含水率；AMC(Absolute moisture content)為絕對含水率；FW(Fresh weight)為鮮重；DW(Dry weight)為干重。

鮮重即包含了水分質(zhì)量的植被體總重，干重是烘干水分后的植被體總重，單位均為g。把植物鮮重在80 ℃下烘干24 h以上直到恒重，就得到植物的干重。

3.2 可燃物含水率分析

選取研究區(qū)10個植物的鮮葉、鮮枝、枯葉、枯枝，通過測定鮮重和烘干測定干重，分別計算10個植物的鮮葉、鮮枝、枯葉、枯枝的相對含水率和絕對含水率，使用Origin Lab公司開發(fā)的Origin 8.1軟件進(jìn)行繪圖分析，各樹種鮮葉、鮮枝、枯葉和枯枝相對含水率如圖1所示，各樹種鮮葉、鮮枝、枯葉和枯枝絕對含水率如圖2所示。

圖1 各樹種鮮葉、鮮枝、枯葉和枯枝相對含水率

圖2 各樹種鮮葉、鮮枝、枯葉和枯枝絕對含水率

由圖1和圖2可以看出，桉樹鮮葉相對含水率和絕對含水率最高，圓柏鮮葉相對含水率和絕對含水率最低。鮮葉含水率由大到小依次為：桉樹(相對含水率68.34%，絕對含水率215.87%)>榿木(相對含水率66.09%，絕對含水率194.86%)>華山松(相對含水率63.20%，絕對含水率171.74%)>燈臺樹(相對含水率60.20%，絕對含水率151.26%)>沖天柏(相對含水率59.32%，絕對含水率145.82%)>銀荊(相對含水率59.30%，絕對含水率145.70%)>云南松(相對含水率57.20%，絕對含水率133.64%)>紫莖澤蘭(相對含水率54.09%，絕對含水率117.80%)>藏柏(相對含水率51.69%，絕對含水率106.99%)>圓柏(相對含水率33.92%，絕對含水率51.33%)。

燈臺樹的鮮枝相對含水率和絕對含水率最高，圓柏鮮枝相對含水率和絕對含水率最低。鮮枝含水率由大到小依次為：燈臺樹(相對含水率58.01%，絕對含水率138.11%)>榿木(相對含水率55.58%，絕對含水率125.11%)>華山松(相對含水率52.88%，絕對含水率112.24%)>藏柏(相對含水率50.40%，絕對含水率101.58%)>紫莖澤蘭(相對含水率50.39%，絕對含水率101.57%)>云南松(相對含水率49.76%，絕對含水率99.04%)>桉樹(相對含水率48.67%，絕對含水率94.81%)>銀荊(相對含水率47.54%，絕對含水率90.63%)>沖天柏(相對含水率30.09%，絕對含水率44.72%)>圓柏(相對含水率16.00%，絕對含水率19.05%)。

桉樹的枯葉相對含水率和絕對含水率最高，草本植物紫莖澤蘭的枯葉相對含水率和絕對含水率最低?？萑~含水率由大到小依次為：桉樹(相對含水率27.93%，絕對含水率38.76%)>銀荊(相對含水率20.30%，絕對含水率25.47%)>華山松(相對含水率19.20%，絕對含水率23.76%)>榿木(相對含水率18.20%，絕對含水率22.25%)>燈臺樹(相對含水率15.60%，絕對含水率18.48%)>沖天柏(相對含水率13.92%，絕對含水率16.17%)>云南松(相對含水率12.30%，絕對含水率14.03%)>藏柏(相對含水率12.20%，絕對含水率13.90%)>圓柏(相對含水率7.23%，絕對含水率7.79%)>紫莖澤蘭(相對含水率6.90%，絕對含水率7.41%)。

華山松的枯枝相對含水率和絕對含水率最高，圓柏的枯枝相對含水率和絕對含水率最低。枯枝含水率由大到小依次為：華山松(相對含水率18.20%，絕對含水率22.25%)>桉樹(相對含水率15.63%，絕對含水率18.53%)>榿木(相對含水率14.79%，絕對含水率17.35%)>燈臺樹(相對含水率13.07%，絕對含水率15.03%)>云南松(相對含水率9.97%，絕對含水率11.07%)>紫莖澤蘭(相對含水率9.50%，絕對含水率10.50%)>銀荊(相對含水率7.33%，絕對含水率7.91%)>沖天柏(相對含水率5.90%，絕對含水率6.27%)>藏柏(相對含水率5.04%，絕對含水率5.30%)>圓柏(相對含水率4.84%，絕對含水率5.09%)。

4 結(jié)論與討論

通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，桉樹、沖天柏、燈臺樹、華山松、榿木、銀荊、圓柏、云南松、藏柏9個樹種鮮葉、鮮枝、枯葉、枯枝相對含水率和絕對含水率逐漸降低，而草本植物紫莖澤蘭不同狀態(tài)下的相對含水率和絕對含水率則為鮮葉>鮮枝>枯枝>枯葉。

圓柏、藏柏、紫莖澤蘭鮮葉含水率較低，圓柏、沖天柏鮮枝含水率較低，發(fā)生火災(zāi)后易引發(fā)樹冠火且蔓延較快。

當(dāng)然，以上分析只是對植物的含水率進(jìn)行了分析，引起可燃物燃燒性的因素還包括油脂含量、碳含量等指標(biāo)，由于測量指標(biāo)受限，本次分析也不能完全分析可燃物的燃燒屬性，僅僅是對含水率的分析。