全 文 ：滇油杉林下死可燃物含水率与温湿度关系模型研究
张蒙蒙，杨凯悦，周汝良* (西南林业大学，云南昆明 650224)
摘要 ［目的］研究滇油杉林下死可燃物含水率与温湿度关系模型。［方法］以滇油杉林下三类死可燃物为研究对象，借助于恒温恒湿
箱对不同温湿度组合下的含水率进行测定，并研究三类死可燃物含水率与温度、湿度、温湿度的关系。［结果］在相同湿度条件下，死可
燃物含水率随温度的升高而降低，但在不同的湿度下具有不同的变化规律;在相同温度条件下，死可燃物含水率随相对湿度的增大而增
大，但在不同的温度下具有不同的变化规律;温湿度共同作用影响死可燃物的含水率，且不同的死可燃物有不同变化规律。［结论］可
燃物含水率是受多种因素影响。滇油杉林下三类死可燃物含水率从小到大依次为粗大死可燃物、腐殖质、细小死可燃物。
关键词 滇油杉;死可燃物;含水率;温度;相对湿度
中图分类号 S762． 3 + 2 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2015)35 －238 －03
Ｒelational Model among Dead Combustible Moisture Content，Temperature and Humidity under Keteleeria evelyniana Forest
ZHANG Meng-meng，YANG Kai-yue，ZHOU Ｒu-liang* (Southwest Forestry University，Kunming，Yunnan 650224)
Abstract ［Objective］Ｒelational model among dead combustible moisture content，temperature and humidity under Keteleeria evelyniana for-
est was studied．［Method］This paper took three kinds of Keteleeria evelyniana forest dead combustible as the research objects，with the help of
constant temperature constant wet box to measure the moisture content in different combinations of temperature and humidity，and studied the
relationship among moisture contents of three kinds of dead combustible，temperature and humidity． ［Ｒesult］ The results showed that the
moisture content of dead combustible decreased with the increase of temperature under the same humidity condition，but has different change
law under different humidity． In the same temperature，the moisture content increased with the increase of relative humidity，but has different
change law under different humidity，the interaction of temperature and humidity could affect the moisture content of dead combustible，and
different kinds of combustible have different rules． ［Conclusion］Moisture content of dead combustible is influenced by many factors． Three
kinds of dead combustible moisture content from small to large order is:thick dead combustible，humus，small dead combustible．
Key words Keteleeria evelyniana;Dead combustible;Moisture content;Temperature;Ｒelative humidity
基金项目 国家林业公益性行业科研专项重大项目课题(201404402-
2)。
作者简介 张蒙蒙(1990 － )，女，河南汝州人，硕士研究生，从事地理信
息系统应用研究。* 通讯作者，教授，从事森林火灾、森林
病虫害的监测预警与信息化管理研究。
收稿日期 2015-11-20
滇油杉为滇中高火险区的主要易燃树种，其针叶细、油
脂高、凋落物难以分解、凋落物密实性差。森林火灾的发生
主要取决于可燃物含水率，而可燃物含水率与当地的气象要
素又有着密切的关系［1］。国外于 20 世纪 20 年代就开始了
对森林可燃物含水率的研究工作，至今己经有 90 余年的研
究历史，而我国的森林可燃物含水率研究起步较晚［2］，虽发
展较快，但与国外相比较很多理论还不够成熟。目前，比较
常用的可燃物含水率预测方法有气象要素回归法、遥感估测
法、过程模型法和平衡含水率法［3］等，其中结合平衡含水率
和气象要素回归法的半物理半经验模型取得了较好的预测
效果［4］。笔者以滇油杉林下三类可燃物为研究对象，借助于
恒温恒湿箱对不同温湿度组合下的死可燃物含水率进行测
定，研究三类死可燃物含水率与温湿度的关系。
1 材料与方法
1． 1 研究区概况 滇中地区位于 100°43 ～ 104°50 E，23°
19 ～ 27°03 N，包括昆明、曲靖、玉溪和楚雄 4 个州(市)的
42 个县(区、市)，总面积达 943 万 hm2。该地区因特定的社
情、林情和地理、气候、植被类型而成为云南省森林火灾的高
发区和敏感区［5］。
1． 2 试验样品采集 野外采集滇油杉林下死可燃物，按照
其大小分为三类:地面粗大死可燃物(在林地内直径大于 7
cm的死地被物)、细小死可燃物(在林地内直径小于 7 cm的
死的，处于未分解状态的地被物)、腐殖质(位于细小可燃物
下层的，处于分解及半分解状态的地被物［6］)。
1． 3 可燃物含水率的测定
(1)将野外采集到的滇油杉林下死可燃物按大小分为三
类，每类均匀混合后，各取 150 g放入 105 ℃的电热鼓风干燥
箱中，连续烘干至恒重，用电子天平分别称重，记录每个试验
样品干重。
(2)将滇油杉林下三类死可燃物放入恒温恒湿培养箱
中，将培养箱温度分别设置为 15、20、25、30和 35 ℃，湿度分
别设置为 50%、60%、70%和 80%，温湿度两两组合，共计 20
组。每隔 60 min变换温湿度组合并称取各组合下可燃物的
质量，记录试验数据。
(3)将上述测得的所有数据输入到计算机中，计算可燃
物含水率。可燃物含水率 =(湿重 －干重)/干重 ×100%。
1． 4 数据分析
1． 4． 1 温度对死可燃物含水率的影响。将滇油杉林下三类
死可燃物在相同湿度、不同温度条件下含水率的变化数据输
入到 Excel表格中，运用绘图功能绘制含水率在相同湿度条
件下，随温度的变化曲线，从中初步分析温度对含水率的影
响。通过 SPSS20． 0统计软件中的曲线估计功能对数据不同
的函数形式进行拟合，取效果最好的作为最后分析的形式，
进行回归分析，确定温度对可燃物含水率的影响。
1． 4． 2 湿度对可燃物含水率的影响。将滇油杉林下三类可
燃物在相同温度、不同湿度条件下含水率的变化数据输入到
Excel表格中，运用绘图功能绘制含水率在相同温度条件下，
随湿度的变化曲线，从中初步分析湿度对含水率的影响。通
过 SPSS20． 0统计软件中的曲线估计功能对数据不同的函数
责任编辑 高菲 责任校对 李岩安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2015，43(35):238 － 240
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.35.088
形式进行拟合，取效果最好的作为最后分析的形式，进行回
归分析，确定湿度对可燃物含水率的影响。
1． 4． 3 温湿度对可燃物含水率的影响。将滇油杉林下三类
可燃物在不同温湿度组合下含水率的变化数据输入到
SPSS 20． 0软件中，通过绘制散点图，观察各变量间的关系，通
过 SPSS20． 0统计软件中的回归分析功能对数据不同的函数
形式进行拟合，取效果最好的作为最后分析的形式，进行回
归分析，确定温湿度对可燃物含水率的影响。
2 结果与分析
2． 1 温度对滇油杉林下可燃物含水率的影响 由图 1 可以
看出，在相同湿度下，三类可燃物含水率均随温度的升高而
降低，但在不同的湿度下具有不同的变化规律:相对湿度为
80%，死可燃物含水率最大，用一元线性回归即能得到较好
的模拟结果，曲线的整体变化趋势比较平缓;相对湿度为
70%时，曲线整体的斜率与 80%时相同，但其在 20 ～ 25 ℃时
有一个快速降低的过程，表明滇油杉林下三类死可燃物在相
对湿度为 70%、温度为 20 ～ 25 ℃条件下对温度的变化较为
敏感;相对湿度为 50%时，死可燃物含水率最低。根据对数
据的分析可知，一次、二次函数即能说明温度对死可燃物含
水率的影响，故死可燃物含水率随温度变化的方程形式为:
图 1 滇油杉林下死可燃物含水率随温度变化曲线
y = b0x
2 + b1x + c (1)
式中:y为死可燃物含水率;x 为温度(℃) ;b0、b1、c 为回归
系数。
滇油杉林下死可燃物含水率随温度变化的 Ｒ2 以及回归
系数如表 1所示。
2． 2 湿度对滇油杉林下死可燃物含水率的影响 由图 2 可
以看出，在相同温度下，随相对湿度的增大死可燃物含水率
增大，但在不同的温度下具有不同的变化规律:温度为 15 ℃
时，死可燃物含水率最大，变化趋势相对简单，用一元线性回
归即能得到较好的模拟结果;温度为 20 ℃时，死可燃物含水
率与 15 ℃相差不大，其变化函数呈现出简单的一元线性形
式;温度为 25 ℃和 30 ℃时，含水率最接近;温度为 35 ℃时，
表 1 滇油杉林下死可燃物含水率随温度的变化函数类型、Ｒ2 以及回归
系数
分类
相对湿
度∥%
Ｒ2 函数类型
回归系数
b0 b1 c
粗大死可 50 0． 935 一次 0 －0． 001 4 0． 122 1
燃物 60 0． 930 一次 0 －0． 001 4 0． 127 5
70 0． 910 二次 6． 12E －05 －0． 004 5 0． 170 2
80 0． 943 二次 4． 08E －05 －0． 003 0 0． 155 6
细小死可 50 0． 973 一次 0 －0． 000 9 0． 172 3
燃物 60 0． 973 一次 0 －0． 000 9 0． 176 2
70 0． 938 一次 0 －0． 001 2 0． 190 4
80 0． 918 二次 1． 10E －05 －0． 000 9 0． 188 2
腐殖质 50 0． 925 一次 0 －0． 001 0 0． 140 7
60 0． 947 一次 0 －0． 000 9 0． 141 4
70 0． 926 一次 0 －0． 001 4 0． 162 9
80 0． 973 一次 0 －0． 000 9 0． 157 9
图 2 滇油杉林下死可燃物含水率随相对湿度变化曲线
93243 卷 35 期 张蒙蒙等 滇油杉林下死可燃物含水率与温湿度关系模型研究
含水率最小，但是其对相对湿度的变化较为敏感。根据对数
据的分析可知，一次、二次函数即能说明湿度对死可燃物含
水率的影响，故死可燃物含水率随湿度变化的方程形式为:
y = b0x
2 + b1x + c (2)
式中:y为死可燃物含水率;x为相对湿度(%);b0、b1、c为回归
系数。
滇油杉林下死可燃物含水率随相对湿度变化的 Ｒ2 以及
回归系数如表 2所示。
表 2 滇油杉林下死可燃物含水率随相对湿度的变化函数类型、Ｒ2 以及
回归系数
分类
温度
℃
Ｒ2 函数类型
回归系数
b0 b1 c
粗大死可 15 0． 980 一次 0 0． 006 0 0． 070 4
燃物 20 0． 980 一次 0 0． 000 6 0． 066 8
25 0． 963 一次 0 0． 000 7 0． 047 9
30 0． 986 二次 1． 79E －05 －0． 001 7 0． 125 4
35 0． 994 一次 0 0． 000 9 0． 025 4
细小死可 15 0． 953 一次 0 0． 000 7 0． 122 3
燃物 20 0． 953 一次 0 0． 000 7 0． 011 9
25 0． 998 二次 2． 88E －05 －0． 002 9 0． 217 5
30 0． 952 一次 0 0． 000 8 0． 105 8
35 0． 995 二次 3． 85E －05 －0． 004 0 0． 242 7
腐殖质 15 0． 931 一次 0 0． 000 8 0． 084 6
20 0． 953 一次 0 0． 000 6 0． 088 6
25 0． 978 二次 2． 68E －05 －0． 002 8 0． 188 0
30 0． 986 二次 1． 79E －05 －0． 001 7 0． 157 5
35 0． 969 二次 1． 79E －05 －0． 001 5 0． 136 4
2． 3 温湿度对滇油杉林下死可燃物含水率的影响 运用
SPSS20． 0软件的回归分析功能，模拟温湿度对滇油杉林下三
类死可燃物含水率的影响函数(表 3)。
表 3 滇油杉林下三类可燃物与温湿度关系模型
分类 模型 Ｒ2 F
粗大死可燃物 y =0． 007 0x1 － 0． 001 3x2 + 0． 085 1 0． 927 108． 7＊＊
细小死可燃物 y =0． 000 8x1 － 0． 000 8x2 + 0． 127 3 0． 927 102． 9＊＊
腐殖质 y =0． 000 7x1 － 0． 001 0x2 + 0． 105 7 0． 933 118． 7＊＊
注:x1 为相对湿度(%);x2 为温度(℃) ;Ｒ
2 为模型的决定系数，表示
因变量 y的总变异中可由回归模型中自变量解释的部分所占的比
例;F为离差平方和均值与残差平方和均值的商。＊＊表示在
0. 05水平上显著。
3 结论与讨论
在野外采集滇油杉林下三类死可燃物时，同时采取了阴
坡、阳坡、半阴坡、半阳坡的样本数据，混合均匀后取 150 g样
品作为研究，但因条件限制，所采数据没有覆盖整个滇中地
区。实际情况下，可燃物含水率是受多种因素影响，如风速、
光照、降雨等，而该文仅选取了温湿度作为研究。对于滇油
杉林下三类死可燃物而言，其含水率从小到大依次为粗大死
可燃物、腐殖质、细小死可燃物。不同的可燃物对温湿度具
有不同的变化规律，不能一概而论。
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