平地无风条件下蒙古栎阔叶床层的火行为研究

摘要

以东北林业大学帽儿山实验林场蒙古栎次生林下的蒙古栎凋落叶片为材料,在实验室内,根据研究地区野外同类可燃物条件,构建了不同载量、高度和含水率的可燃物床层,共进行了100次的平地无风条件下的点烧试验,结果表明,平地无风条件下蒙古栎阔叶床层的林火蔓延速率不超过0.5 m·min-1。可燃物含水率、床层载量和高度对蒙古栎阔叶床层的林火蔓延速率具有显著影响。其中,含水率对林火蔓延速率的影响与可燃物床层高度、载量等无显著关系,而可燃物床层高度对林火蔓延速率的影响则受可燃物床层载量的影响较大,但可燃物载量对林火蔓延速率的影响与可燃物其他特征的关系还需进一步研究。可燃物床层压缩比对蒙古栎阔叶床层的林火蔓延速率影响不大。
　　 以可燃物含水率、床层载量和高度为预测因子的林火蔓延速率预测模型能够解释83％的林火蔓延速率变差。模型的平均绝对误差为0.041 m·min-1,平均相对误差不超过17％。可燃物含水率、床层载量和高度对蒙古栎阔叶床层林火的火焰高度、驻留时间、反应效率都具有显著的影响,且含水率对各火行为指标的影响均独立于可燃物床层载量和高度,而床层载量和高度对这些指标的影响之间是有一定联系的。由可燃物含水率、床层载量和高度为自变量建立的加式模型较为理想,火焰高度加式模型平均绝对误差为6.174cm,平均相对误差为20.3％；驻留时间加式模型平均绝对误差为0.182min,平均相对误差为18.9％；反应效率加式模型平均绝对误差为0.085,平均相对误差为17.4％。
　　 蔓延速率与火焰高度、驻留时间和反应效率呈现较为显著的相关性,火焰高度与驻留时间和反应效率的相关性也很强,当一个量的值增加时,与之对应的另一个量的值也增加。