云南山地城市避灾绿地防火植物选择研究

陈顾中 秦艮娟 段晓梅

摘要 运用 SPSS 18.0 统计软件，采用因子分析法对植物的含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃点、引燃时间、灰化速度6个指标进行分析，然后对云南山地应用普遍的22种城市绿地植物进行防火性能排序。结果表明，筛选出20种城市绿地防火植物，相对防火性能最好的是马蹄荷、杜英，综合因子得分分别为-17.83、-17.91；防火性能最差的是楠木，综合因子得分为-30.70。

关键词 山地城市；防火植物；植物选择；云南

中图分类号 S718 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）34-0165-03

Abstract Using SPSS 18.0 statistical software， the moisture content， crude fat content， ash content， ignition point， ignition time and ashing speed were analyzed by factor analysis method. Then， 22 kinds of urban green plants in Yunnan mountain area were analyzed and sorted. The results showed that 20 kinds of urban green fireproof plants were selected， and the best fireresistance plants were Exbucklandia populnea and Elaeocarpus decipiens，and the comprehensive factor scores were -17.83 and -17.91， respectively；the poor performance of fire resistance was Phoebe bonrnei，the comprehensive factor scores was -30.70.

Key words Mountain city；Fire protection plant；Plant selection；Yunnan Province

云南省地質地貌复杂，地处地中海—喜马拉雅—南亚地震带的滇缅弧段，具有地震活动频发、强度大、分布广等特点[1]。避灾绿地是灾难时提供灾民避难的柔性空间和集中救援最为重要的场所。笔者利用因子分析法进行防火植物筛选，以期为城市避灾绿地防火植物的选择提供参考。

1 防火植物选择依据

经验显示，开阔空间中的植物能够对火势蔓延起到抑制作用，其效力比人工灭火的效力高。植物在城市避灾绿地中发挥着重要的避灾、减灾功能。植物的防火功能与含水率、含油率、粗脂肪含量、粗灰分含量、生长势与燃烧方式等密切相关[2]。

笔者选取部分常用的城市绿地植物作为研究对象，通过查阅文献资料获得含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃点、引燃时间及灰化速度6个指标的相关数据，利用SPSS 18.0对云南应用较普遍的22种城市绿地植物：木荷（Schima superba）、油茶（Camellia oleifera）、马蹄荷（Exbucklandia populnea）、火力楠（Michelia macclurei）、珊瑚（Viburnum awabuki）、旱冬瓜（Alnus nepalensis）、杨梅（Myria rubra）、细柄阿丁枫（Aitingia gracilipes）、楠木（Phoebe bonrnei）、阿丁枫（Altingia chinensis）、椤木石楠（Photinia davidsoniae）、棕榈（Trachycarpus fortunei）、甜槠（Castanopsis eyrui）、毛竹（Phyllostachys pubescens）、台湾相思（Acacia confusa）、灰木莲（Manglietia glauca）、交让木（Daphniphyllum macrapodum）、米老排（Mytilaria laosensis）[3]、杜英（Elaeocarpus decipiens）、红楠（Machilus thunbergii）、金叶含笑（Michelia foveolata）、女贞（Ligustrum lucidum）[4]作为分析样本进行防火性能排序。

通过前人对防火植物性能、防火指标体系构建以及防火指标测试结果分析，得到因子分析法中用于计算分析的植物防火指标含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃点、引燃时间、灰化速度。由于植物在发生火情时最易被引燃的部分是枝、叶，因此用于测试的均为带叶活枝。以下为目前国内关于测定植物防火性能的几个评价指标及其计算、试验方法：

（1）含水率的测定：含水率=（样品鲜重-样品干重）/样品鲜重×100%（105 ℃烘干恒重法）。植物含水率是评价植物防火性能的重要指标之一，并常以枝叶含水率作为评价防火性能的基础指标。

（2）粗脂肪含量的测定（中国土壤学会1984）：粗脂肪含量=油脂含量/样品绝干重×100%（索氏提取法，提取时间为8 h）。含水率越高、粗脂肪含量越低，表示植物易燃性低，即粗脂肪含量与易燃性为正比关系。

（3）粗灰分含量：粗灰分含量越高，表明可燃物质越少，表示其抗火性能越强。采用干灰分法测定[5]。

（4）燃点：温度低，表明易燃烧[6]。

（5）引燃时间：时间短，则易燃。

28个城市绿地现状植物名录中，根据有关学者对园林绿化植物的带叶活枝进行含水率（%）、粗脂肪含量（%）、粗灰分含量（%）、燃点（℃）、引燃时间（S）、灰化速度（S）等数据的测定结果，用因子分析法对备选的22种常用防火植物进行防火性能排序。因子分析法能够结合植物各项防火指标数据、通过科学的数学方法综合植物各项防火指标进行防火性能排序，能够筛选出防火性能更好的避灾绿地植物，使植物抗火能力优劣的判断更加符合实际。

2 防火树种选择的实证分析

以植物的防火性能作为研究对象，主要对植物活枝叶含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃点、引燃时间、灰化速度6个指标进行防火性能分析排序，运用 SPSS 18.0 统计软件进行分析，结果见表1[7-8]。

依据以上测定指标，进行公因子方差分析。根据特征值大于1的原则，提取了2个公共因子，其累积方差贡献率为62.062%，说明这2个公因子提取了原始指标数据62.062%的信息，可以用这2个公因子来分析X1～X6的指标，之后对22种植物进行防火性能分析。

针对不同植物的综合防火能力选取的變量有6个，通过相关分析得到两两指标之间的相关性均较大，说明6个指标之间具有很强的关联性。综上，选择了2个合理的主成分，这2个主成分具有明显的研究意义。第1主成分中主要由含水率、粗灰分含量、引燃时间构成，第2主成分主要由含水率、粗脂肪含量、灰化速度构成。

根据上述公因子的得分情况，可以从某一侧面对不同植物的综合防火能力进行比较，但难以全面地反映其防火能力的综合状况。为了对22种植物进行更全面、更综合的评价与分析，需计算各植物的综合得分，确定单因子得分权重，以旋转后各防火性能公因子方差贡献率占总累计方差贡献率的比重作为权重，得到综合评分表3。

通过综合因子得分对不同植物排序，结果表明，相对防火性能最好的植物是马蹄荷（-17.83）、杜英（-17.91），这2种植物的综合因子得分均大于-18.00，其含水率、引燃时间指标相对较高，其他的指标相对防火性能较好，而楠木从其含水率、引燃时间等防火性能指标上显示防火能力相对较低，防火性能综合得分最低，仅-30.70（表3）。

综合云南省内自然环境条件、绿化植物应用情况，兼顾景观、防火功能，推荐适宜云南山地城市避灾绿地应用的防火植物20种，结果见表4。

3 讨论

植物的防火性能不仅由含水率、粗脂肪含量、燃点、引燃时间等指标决定，同时植物的树形大小、生长势等也与其防火性能的高低密切相关。由于植物试验材料受地域、立地条件和取样部位的影响，使得燃烧试验的重复性较差，但大致有相同的趋势。因此，避灾绿地在日常管护中应注意对防火植物的管养，保持其枝干、叶片的较高含水率，及时修剪枯死枝叶及清理易燃的植物落叶，从而保证植物防止火势蔓延的功能得以正常发挥。

参考文献

[1] 李世成，崔建文，杨润海，等. 云南地震地质灾害与资源环境效应问题的初步研究[J]. 云南地理环境研究， 2003，15（2）：9-18..

[2] 岩崎哲也.樹木の防火力の評価及び防災緑地計画への提案[J].ランドスケ-プ研究，2005，68（3）：229-234..

[3] 田晓瑞.防火林带阻火机理研究[D].北京：北京林业大学，2000.

[4] 宋春涛，汤访评.防火林带树种筛选研究[J].江苏林业科技，2007，34（3）：1-4.

[5] 沈国华，吴遗成，郦振平，等.江苏防火林带造林树种选择的研究[J].森林防火，1991（4）：3-6.

[6] 刘桂华，张洁，余立华，等.皖南19种树种生物防火能力的研究[J].安徽农业科学，2006，34（5） ：892-893，897.

[7] 田晓瑞.防火林带阻火机理研究[J].北京林业大学，2000.

[8] 宋春涛，汤访评.防火林带树种筛选研究[J].江苏林业科技，2007，34（3） ：1-4.