内蒙古大兴安岭典型乔灌树种及其地表死可燃物热解特性

编号 zgly0001711827

文献类型 期刊论文

文献题名 内蒙古大兴安岭典型乔灌树种及其地表死可燃物热解特性

作者 张恒  甄雅星  李佳艳  薛江  张秋良 

作者单位 内蒙古农业大学林学院 

母体文献 林业科学 

年卷期 2020年07期

年份 2020 

分类号 S762.1 

关键词 热重分析  热解特性  森林可燃物  抗火性  Coats-Redfem积分法 

文摘内容 【目的】研究森林可燃物的热解特性,了解林火发生的难易程度及潜在火行为特征,促进合理选择防火树种和构建生物防火林带。【方法】以内蒙古大兴安岭毕拉河林区森林可燃物为对象,进行热重分析得出其热解过程,以筛选抗火性能良好的树种。运用热重分析法,在升温速率为30℃·min-1、通氧速率为20 m L·min-1的条件下,对5种典型乔木(白桦、黑桦、兴安落叶松、蒙古栎、山杨)的3个部位(树干、树皮、树枝)及其林内地表死可燃物分3个亚层(未分解层、半分解层、已分解层)和3种典型灌木(平榛、二色胡枝子、兴安杜鹃)的枝条研究热失重行为。使用TG-DTG曲线分析样品的热解过程,利用Coats-Redfem积分法对样品的快速热解阶段进行动力学分析,采用热解特性指数P对样品的热解特性进行全面评价;通过活化能、着火温度与热解特性指数的综合分析,评价各样品的抗火性。【结果】空气条件下的森林可燃物的热解过程分为脱水阶段、快速热解阶段、炭化阶段。通过一级反应动力学模型Coats-Redfem积分法求出样品在快速热解阶段时的活化能(E)、频率因子(A)和相关系数R。结合热稳定性、着火温度与热解特性指数的综合分析可知,5种乔木的抗火性依次为:兴安落叶松>白桦>黑桦>山杨>蒙古栎; 3种灌木的抗火性依次为:平榛>二色胡枝子>兴安杜鹃; 5种乔木地表死可燃物的抗火性排序依次为:兴安落叶松>黑桦、白桦>山杨、蒙古栎。【结论】在所选植物种类中,兴安落叶松与平榛的抗火性最佳,研究结果可为内蒙古大兴安岭地区的防火树种选择提供依据。