全 文 ：第 29 卷 第 4 期
2001年 7 月
东　北　林　业　大　学　学　报
JOURNAL OF NORTHEAS T FORESTRY UNIVERSITY
Vol.29 No.4
Jul.2001
秦岭松科常绿种叶燃烧性排序
张景群　康永祥　徐　钊
(西北农林科技大学,杨陵 , 712100)
　　摘　要　研究测定了秦岭 8 种松科乔木种叶含水率 、可燃性气体逸出率 、燃点 、热值 、灰分含量和抽出物含量
等 7 个燃烧性相关因子 ,并采用层次分析法分析认为 , 8 种松科乔木的燃烧性由强到弱的排序依次为:油松 、马尾
松 、白皮松 、华山松 、青杆 、冷杉 、铁杉及云杉 。
关键词　秦岭;松科种;燃烧性;排序
分类号　S763.31
The Arrangements of Leaves from Evergreen Species of Pinaceae in Qinling Mts.according to Flammability/Zhang
Jingqun , Kang Yongxiang , Xu Zhao(Northwest Sci-tech.University of Ag riculture and Forestry , Yangling 712100 , P.R.
China)// Journal of Northeast Forestry University.-2001 , 29(4).-1617
The leaves of 8 evergreen species of Pinaceae in Qinling M ts.w ere tested on w ater content ratio , escape ratio of eas-
ily burning air , ignition point , quantity of heat , mineral content ratio and abstracting material.According to the tests o f
7 flammability factors and AHP(analytical hierarchy process)method , the results of the tests show ed that the flamma-
bility o rders of 8 species leaves from strong to weak respectively are:Pinus tabulaeformis>P.massoniana >P.
bungeana >P.armandi>Picea w ilsonii>Abies fargesii>Tsuga chinensis>Picea asperata.
Key words　Qinling M ts.;Pinaceae species;Flammability;Arrangement
　　马尾松(Pinus massoniana)、油松(Pinus tabu-
laeformis)、华山松(Pinus armandi)、白皮松(Pinus
bungeana)、云 杉(Picea asperata)、青杆(Picea
wi lsonii)、铁杉(Tsuga chinensis)和冷杉(Abies far-
gesii)是秦岭林区的主要森林树种[ 1] ,它们按照其不
同生态习性分布于不同的海拔高度 ,均构成不同海
拔高度的建群种 。这些树种树冠浓密 ,林分郁闭 ,细
小危险可燃物比例大 ,加之大部分种枝 、叶含有松
脂 ,在一定条件下由这些树种而构成的林分具有较
强的潜在火行为[ 2] 。笔者应用层次分析法[ 3] 对这
些种的针叶进行了测定 ,得出了 8个种的叶燃烧性
排序 ,为不同林种火险等级的划分提供理论依据。
1　样品来源
采样时间:1999年 3月 13 日至 27日 ,秦岭林
区防火期内。
采样地点:油松 、华山松 、云杉 、冷杉 、铁杉叶样
采自太白山自然保护区蒿坪保护站 ,白皮松 、青杆叶
样采自西北农林科技大学林学院校区内 ,马尾松叶
样采自陕西宁陕县县城南 。
2　测定方法
样品含水率测定与计算:样品干燥采用 CS101—
第 1作者简介:张景群 ,男 , 1956年 7月生 , 西北农林科技大学
林学院 ,副教授。
收稿日期:2000年 8月 28日。
责任编辑:李金荣。
2A型恒温电热鼓风干燥箱 ,在 103104℃下烘干 4 h
至恒质量 , 含水率 =〔(样品鲜质量 -样品绝干质
量)/样品绝干质量〕×100%。
可燃性气体逸出率测定与计算:可燃性气体逸
出率采用 DW —02型点着温度仪测定 ,测定温度分
别为 200210℃和 300310℃两个区间 ,取粉碎样样量
为 1.71.8 g ,处理时间为 30 min。可燃性气体逸出
率=(气体逸出量/样品绝干质量)×100%。
燃点测定:测定仪器用 DW —02 型点着温度测
定仪 ,取样质量为 0.9951.005 g 。
热值测定:测定仪器用 GR—3500 型氧弹式热
量计 ,取样质量为 0.9001.005 g 。
灰分含量测定与计算:灰分含量测定应用马夫
炉灼烧测定法 ,取样量为3.04.0 g ,灼烧时间5 h ,灼
烧温度 450500℃。灰分含量=(灼烧后剩余物量/
样品质量)×100%。
抽出物含量测定与计算:测定使用仪器为
DIKW —4型电子恒温水浴锅 ,控温范围为 7080℃,
提取溶剂为乙醚 ,取样量 1.001.10 g ,提取时间为 3
h 。抽出物含量 =(乙醚抽出物量/取样质量)×
100%。
3　结果与分析
3.1　测定结果
秦岭 8个松科常绿乡土树种的 7个相关因子测
定值见表 1。
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2001.04.005
表 1　8 种松科种燃烧性的 7 个相关因子测定值
树种 含水率%
气体逸出率%
200210℃ 300310℃
燃点
/ ℃
热值
/kJ·g-1
灰分含
量%
抽出物
含量%
白皮松 57.30 8.34 40.14 262 21.602 3.61 7.96
华山松 57.83 7.96 38.71 266 21.923 3.05 7.51
油　松 57.71 10.30 32.36 261 22.430 3.73 11.30
马尾松 52.39 9.47 39.77 262 21.250 3.66 9.71
云　杉 59.86 6.32 31.21 278 19.338 5.21 9.62
青　杆 58.74 6.24 31.02 280 19.143 5.04 8.11
铁　杉 57.24 6.76 29.76 276 18.092 5.46 7.36
冷　杉 55.39 7.21 29.30 276 18.591 5.77 7.52
3.2　燃烧性指标分析与计算
对燃烧性的研究认为 ,可燃物的燃烧性可包括
3个方面的内容 ,即引燃难易程度 、燃烧强度和持燃
时间。经对针叶树种的叶燃烧性分析认为[ 4] ,引燃
难易程度与可燃物的含水率 、气体逸出率 、燃点及抽
出物含量有关;燃烧强度与含水率 、热值 、300310℃
的气体逸出率 、灰分含量及抽出物含量有关;持燃时
间与两个温度条件下的气体逸出率 、灰分含量和抽
出物含量关系密切。对相关因子进行对比分析 ,并
用层次分析法建立评价方程 ,引燃难易程度(Y a)评
价方程 、燃烧强度(Y b)评价方程和持燃时间(Y c)评
价方程可分别表示为[ 4] :
Y a=0.480 X1+0.152 X 2+0.087 X3+0.235 X 4
+0.045 X 7;Y b =0.075 X 1+0.255 X 3+0.500 X5+
0.046X6 +0.125X 7 ;Y c =0.114X 4+0.076X3 +
0.546 X6+0.261 X 7。
式中:X1 ———含水率极大值标准化值后的一致性转换
值;
X2 ———200210℃条件下可燃性气体逸出率的极
大值标准化值;
X3 ———300310℃条件下可燃性气体逸出率的极
大值标准化值;
X4 ———燃点极大值标准化值后的一致性转换值;
X 5 ———热值的极大值标准化值;
X 6 ———灰分含量极大值标准化值后的一致性
转换值;
X 7 ———抽出物含量的极大值标准化值 。
根据这一转换关系的转化 ,对 8个种的叶燃烧性
各测定值的标准化和一致性转换的转化值见表2。
按照对可燃物燃烧性定量化研究的某些方法[ 5] ,
可燃物的燃烧性可用引燃难易程度、燃烧强度和持燃
时间的加权值总量表示 ,其权重可由层次分析法得出 ,
其各个树种的燃烧性指标(Y)可由式(1)得出。显然 ,
Y 值越大 ,说明该种的燃烧性越强。
Y =0.633 4Y￣ a+0.250 5Y￣ b+0.106 1Y￣ c , (1)
式中:￣Y a ———引燃难易程度指标的极大值标准化值;
Y￣ b ———燃烧强度指标的极大值标准化值;
Y￣ c———持燃时间指标的极大值标准化值。
表 2　8 种松科种 7 个因子测定值的标准化值
树　种 X1 X2 X3 X4 X5 X 6 X 7
白皮松 0.042 8 0.809 7 1.....0.064 3 0.963 1 0.374 4 0.704 4
华山松 0.003 9 0.772 8 0.964 4 0.050 0 0.977 4 0.471 4 0.664 6
油　松 0.035 6 1 0.806 2 0.067 9 1 0.353 6 1
马尾松 0.124 8 0.919 4 0.990 8 0.064 3 0.961 7 0.356 7 0.859 3
云　杉 0 0.613 6 0.777 5 0.007 1 0.866 0 0.097 1 0.851 3
青　杆 0.087 1 0.605 8 0.772 8 0 0.853 4 0.126 5 0.717 7
铁　杉 0.043 8 0.656 3 0.741 4 0.014 3 0.806 6 0.053 7 0.651 3
冷　杉 0.074 7 0.700 0 0.729 9 0.014 3 0.828 9 0 0.665 5
　　依式(1),对 8种树种的引燃难易程度指标 、燃
烧强度指标 、持燃时间指标及燃烧性指标进行计算 ,
其结果见表 3。
表 3　8种松科种叶燃烧性指标值
树　种 引燃性 燃烧强度 持燃性 燃烧性
白皮松 0.277 0.842 0.557 0.843 6
华山松 0.245 0.839 0.592 0.790 5
油　松 0.348 0.848 0.629 0.986 7
马尾松 0.340 0.859 0.604 0.971 2
云　杉 0.155 0.742 0.404 0.566 4
青　杆 0.233 0.720 0.385 0.698 6
铁　杉 0.218 0.677 0.330 0.649 6
冷　杉 0.239 0.684 0.309 0.686 6
4　结论
秦岭 8种松科常绿种叶的引燃难易程度 、燃烧
强度 、持燃时间由强到弱的排序如下:
引燃难易程度:油松 、马尾松 、白皮松 、华山松 、
冷杉 、青杆 、铁杉 、云杉;燃烧强度:马尾松 、油松 、白
皮松 、华山松 、云杉 、青杆 、冷杉 、铁杉;持燃时间:油
松 、马尾松 、华山松 、白皮松 、云杉 、青杆 、铁杉 、冷杉。
经综合分析认为 ,秦岭 8种松科常绿种叶的燃
烧性排序由强到弱为:油杉 、马尾松 、白皮松 、华山
松 、青杆 、冷杉 、铁杉 、云杉。
参　考　文　献
1　陕西森林编委会.陕西森林.西安:陕西科学技术出版社 , 1989.
210225
2　康永祥 ,张景群 ,李登武.秦岭中段北坡主要植被类型潜在火行为
　 的划分.东北林业大学学报 , 1999 , 27(5):2024
3　黄国榜.系统工程方法论.北京:中国展望出版社 , 1988.7885
4　张景群 ,王得祥 ,张海花.美国黄松与秦岭主要松属种叶燃烧性比
　 较.陕西林业科技 , 1999(4):5355
5　张景群 ,徐钊 ,康永祥 ,等.陕西栎属 7种叶燃烧性分析.西北林学
　 院学报 , 2000 , 15(1):4042
17第 4 期　　　　　　　　　　　　　　　　张景群等:秦岭松科常绿种叶燃烧性排序