闽北山地不同森林可燃物的含水率及持水性能比较

汪夜印

(福建省浦城县林业局，福建 南平 353400)

汪夜印

(福建省浦城县林业局，福建 南平 353400)

对闽北山区7种主要森林类型中的活可燃物含水率和枯落物持水能力进行了研究，结果表明：杉木和木荷的鲜叶和鲜枝同时具有较高的最大含水率，而不同树种枯落物的最大持水率相差不大，以油茶林最高，毛竹林最小。不同树种鲜叶失水最快的是丹桂；其次为毛竹和青冈；失水最慢的为油茶和木荷。鲜枝失水最快的为毛竹；其次为油茶和青冈；失水最慢的为杉木和木荷。林下植被失水最快的是油茶林、马尾松林和毛竹林；杉木林和青冈林失水较慢。枯落物失水最快的是青冈林和杉木林；最低为油茶林和马尾松林。

森林可燃物；含水率；持水性能

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，具有破坏森林结构、危害野生动物、引起水土流失和空气污染、使下游河流水质下降等严重危害[1]。森林可燃物是森林燃烧的物质基础，也是林火行为的主体，是林火管理的基本依据[2]。有研究表明，可燃物湿度对林火蔓延和有效辐射率均有重大影响，它是预测林火发生、林火行为、火险等级的主要根据[3]。因此，森林可燃物的含水率和持水性能被认为是影响林火发生及火烧强度的重要因素，也是判断森林是否具有潜在火行为的关键条件[3-5]。目前，针对可燃物的研究国内已有大量报道，研究地点集中在大兴安岭、昆明[10-12]、重庆[13]等诸多地区。在福建省，已有研究对全省2000—2010年林火排放污染物时空动态变化进行了报道[14]，并提出了福建省夜间森林火灾的特点及扑救对策[15]。但从全省来看，尚缺少针对具体的森林可燃物含水率和持水性能的综合评价研究，而此对于不同森林类型特定防火技术的制定具有重要的指导意义。鉴于此，本研究选择了闽北山地的不同森林类型作为研究对象，对其主要树种枝叶的含水率和持水性进行了观测，目的是揭示不同森林可燃物燃烧的难易程度，为耐火树种的筛选提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于福建省浦城县，地处福建省最北部，闽、浙、赣三省七县结合部，全境处于118°11′—118°49′ E，27°32′—28°22′ N，全县林业用地面积2 717.3 km2，占土地总面积3 383 km2的80.4%，是被誉为“八山半水分半田”的林业大县，森林覆盖率75.02%，是全国南方重点林区县、全国一级森林火险区划重点县。气候上属中亚热带季风湿润气候区，具有春、夏、秋、冬四季分明和灾害性天气频繁的特点。

1.2 样地设置

样地选在森林火灾多发的南平市浦城县仙阳镇。位置选森林火灾易发或危险性高的山脚田边或山坡中下部；林分选择龄组相近(树龄18～29 a，同为中龄林或近熟林或盛产期)，郁闭度为0.7～0.9的林分；选取油茶林、马尾松林、杉木林、木荷林、毛竹林、常绿阔叶林等6类闽北山地常见、有代表性的林分和乡土树种丹桂共7种林分作为研究对象。

1.3 调查方法

在2016年12月，即火灾易发期的冬季，对不同树种的胸径、树高和保存密度、树种组成、林下植被和枯落物等进行详细调查，调查结束后进行样品采集，样品选易遭受森林火灾危害和易烧烧的直径0.5 cm以下嫩枝和嫩叶、林下植被、林下凋落物和丹桂的嫩枝、嫩叶等。

7个树种(油茶、马尾松、杉木、木荷、毛竹、常绿阔叶树、丹桂)嫩枝、嫩叶样品各2个，6个林下植被(除丹桂外)样品，每个样品300 g；6类林分(除丹桂外)凋落物样品各1个，每个样品200 g，共26个样品，放入自封袋带回实验室分析。

枝叶含水率测定：将所有树种新鲜枝叶样品及林下植被样品各取100 g放入80℃烘箱内进行烘干，从0 h开始每隔0.5 h称质量一次，至4.5 h结束，之后烘干至恒质量，计算含水率，每个样品3次重复。

枯落物持水率测定：将每个树种枯落物取样200 g装入网袋浸入水中24 h后捞出吸干自由水，然后放入烘箱40 ℃烘干，从0 h开始每隔0.5 h称质量一次，至4.5 h结束，之后烘干至恒质量，计算持水率。

含水率=(湿质量-干质量)/湿质量×100%。

表1 闽北山地不同树种样地调查基本情况表

2 结果与分析

2.1 不同森林可燃物的含水率比较

表2 闽北山地不同树种活可燃物含水率和枯落物最大持水率

闽北山地不同树种叶片含水率最大的为杉木，含水率为60.3%，显著大于其他树种；其次为马尾松、木荷、毛竹；最小的为丹桂，仅为49.3%。枝条含水率最大的也为杉木，其含水率也为60.3%；其次为油茶、木荷；最小的为丹桂，含水率仅为31.3%，显著小于其他树种。林下植被层含水率最大的为杉木和青冈，分别为58.3%和56.3%，与其他3个树种间差异显著；不同枯落物持水率相差不大，最大的为油茶，达到69%，其次为青冈，最小为毛竹，仅为60%。

2.2 不同树种可燃物失水率随时间的变化分析

由图1可见，随着时间推移，不同可燃物以鲜叶的失水率较快，而鲜枝的失水率变化较为平缓；鲜叶中失水最快的是丹桂，在4.5 h时含水率已经由49.3%降为19.3%，降幅为60.6%，其次为毛竹和青冈，4.5 h内含水率的降幅分别为48.4%和40%，失水最慢的为油茶和木荷，4.5 h内含水率的降幅分别为29.2%和31.3%。

鲜枝失水最快的为毛竹，4.5 h内含水率由40.7%降为16.8%，降幅为58.7%，其次为油茶和青冈，降幅分别为31.9%和29.3%，失水最慢的为杉木和木荷，4.5 h内其含水率的降幅分别为13.8%和16.5%。

林下植被失水最快的是油茶林、马尾松林和毛竹林，4.5 h内含水率降幅分别为49.5%、48.9%和47.9%，杉木林和青冈林中林下植被的失水较慢，4.5 h内含水率降幅分别为17.9%和26.3%。

枯落物失水最快的是青冈林和杉木林，4.5 h内含水率降幅分别为60.5%和59.6%，其次为毛竹林和木荷林，降幅分别为48.3%和42.4%，最低为油茶林和马尾松林，降幅分别为33.2%和37.5%。

3 结论与讨论

3.1 森林可燃物的含水率和持水能力是评判森林火灾风险程度的重要指标。本文对福建北部山区7种主要森林类型中的活可燃物含水率和枯落物持水能力进行了研究，结果表明，杉木和木荷的鲜叶和鲜枝同时具有较高的最大含水率，而不同树种枯落物的最大持水率相差不大，以油茶林最高，毛竹林最小。

3.2 不同树种鲜叶失水最快的是丹桂，其次为毛竹和青冈，失水最慢的为油茶和木荷；鲜枝失水最快的为毛竹，其次为油茶和青冈，失水最慢的为杉木和木荷；林下植被失水最快的是油茶林、马尾松林和毛竹林，杉木林和青冈林失水较慢；枯落物失水最快的是青冈林和杉木林，最低为油茶林和马尾松林。

3.3 不同树种鲜枝叶在不同坡位、季节都有一定差异，且同一树种不同部位枝和叶、老叶和新叶、老枝和新枝的含水率，同种林分不同植被种类、不同人类经营活动影响下的林下植被含水率，不同坡向森林枯落物持水率，这些都有差别[16]，而本研究仅在下坡位和冬季选取实验材料，故在不同坡位、不同季节鲜枝叶含水率还有待进一步研究。此外，不同类型森林燃烧不仅与森林枯落物持水率、林下植被和鲜枝叶含水率相关，还受地形地貌、湿度、温度、风力、树种内部结构(如：马尾松分泌松脂)等影响，因此，除了含水率之外，要综合树种特性与环境因子等多种因素才能进行不同森林可燃物耐火性能的科学评定。

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Comparison of Moisture Content and Water-holding Capacity of Different Forest Combustibles in Northern Fujian Province

Wang Yeyin

(Pucheng County Forestry Bureau of Fujian Province, Nanping 354000, China)

The water content of active combustible plants and the water holding capacity of litter in seven major forest types in northern Fujian Province were studied. Result shows that fresh leaves and fresh branches ofCunninghamialanceolata&Schimasuperbahave high maximum water content. The maximum water holding capacity of different tree litter is not much different, withCamelliaoleiferabeing the highest,Phyllostachysheterocyclabeing the minimum. Among different trees, water-loss of fresh leaves forOsmanthusfragransis the fastest, followed byPhyllostachysheterocyclaandCyclobalanopsisglauca, water-loss forCamelliaoleifera&Schimasuperbaare the slowest; fresh branches of the fastest water-loss isPhyllostachysheterocycla, followed byCamelliaandCyclobalanopsisglauca, and the water-loss ofCunninghamialanceolataandSchimasuperbaare the slowest; among vegetation under the crown,water-loss ofCamelliaoleifera,PinusmassonianaandPhyllostachyspubescensare the fastest; water-loss ofCunninghamialanceolata&Cyclobalanopsisglaucaare slow; for litter,water-loss ofCyclobalanopsisglauca&Cunninghamialanceolataare the fastest;Camelliaoleifera&Pinusmassonianaforest are the lowest.

forest combustible; water content; water holding capacity

1005-5215(2017)08-0070-03

2017-07-10

汪夜印(1972-)，男，福建浦城人，大学，工程师，主要从事森林防火与森林经营研究，Email：pclyjwyy888@163.com

S

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.07.022