《林火生态与管理》实验报告.docx
《《林火生态与管理》实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《林火生态与管理》实验报告.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
《林火生态与管理》实验报告
北京林业大学本科教学
《林火生态与管理》实验报告
北京林业大学林学院生态教研室
二〇一二年11月10日
实验小组：
林学10-1班3组
1实验的准备工作概述
1.1实验材料采集
每人采集2个树种的枯叶和枯枝（常绿树为鲜枝和鲜叶），共计4种样品，装满4个信封，封口，称重100克以上。
本组采集样品为：
紫叶小檗、黄栌、榆树、青扦、核桃、白皮松、泡桐、金银木、狗牙腊梅、白扦、迎春、爬山虎、香茶镳子、栾树、碧桃、山桃、丝棉木、矮紫杉、白蜡、日本晚樱、七叶树、火炬树
1.2实验材料的烘干
将装好样品的信封，放入烘箱内烘干至恒重（绝干重），至少12个小时。
烘干标准：
烘干过程中的单个枯枝的信封样品，间隔两小时的重量差小于0.02g，可认为已经达到恒重。
1.3实验材料的制备（粉碎）及管理
（1）信封装样品的烘干，测定可燃物含水率（3.1）
（2）粉碎前，测定表面积与体积比（3.2）
（3）信封装样品和非信封装样品（样品量的补充）粉碎，每个粉碎后的样品量为80g以上，计入表2-1
（4）试样编号：
1班3组-X号树种枯叶，样品编号为13-1X。
（5）测定可燃物热值（3.3）、油脂含量（3.4）、灰分含量（3.5）、燃点（部分）（3.6）
（6）另采集鲜叶，测定临界含水率（3.7）
（7）另采用样方法，测定地表枯叶的负荷量和紧密度（3.8）
表2-1各类样品粉碎数量登记管理表
编号
树种
种类
Z/Y
样品重（g）
热值重（g）
油脂重（g）
灰分重（g）
燃点重（g）
余量（g）
样品编号
采集人/
实验人
1
紫叶小檗
枝条
71.00
1.00
2.00
18.28
49.72
13-11
鲁燕
枯叶
39.10
1.02
9.51
28.57
13-12
鲁燕
2
黄栌
枝条
60.20
1.04
2.00
7.26
49.91
13-21
南洋
枯叶
46.10
0.99
9.77
35.34
13-22
南洋
3
榆树
枝条
66.00
12.13
53.88
13-31
王沫竹
枯叶
82.80
0.68
2.00
10.57
69.54
13-32
王沫竹
4
青扦
枝条
53.30
1.10
6.73
42.00
3.47
13-41
刘通
枯叶
46.70
1.13
2.01
5.38
37.56
0.62
13-42
刘通
5
核桃
枝条
26.20
1.00
10.90
14.30
13-51
南洋
枯叶
41.70
0.99
2.00
6.43
32.28
13-52
南洋
6
白皮松
枝条
54.00
0.99
10.23
42.78
13-61
邓成霖
枯叶
57.40
0.88
2.01
7.76
46.75
13-62
邓成霖
7
金银木
枝条
57.60
1.02
7.26
49.33
13-71
王琰珵
枯叶
41.90
0.98
2.01
10.37
28.54
13-72
王琰珵
8
泡桐
枝条
70.60
1.13
11.90
57.57
13-81
王琰珵
枯叶
46.10
1.00
2.01
8.22
34.88
13-82
王琰珵
9
丝棉木
枝条
64.70
0.97
2.00
6.94
54.79
13-91
汪舟
枯叶
29.00
0.99
9.70
18.31
13-92
汪舟
10
白扦
枝条
78.20
0.94
8.45
41.02
27.79
13-101
刘通
枯叶
50.80
0.82
2.01
6.30
41.20
0.47
13-102
刘通
11
迎春
枝条
43.30
1.13
2.00
11.46
28.70
13-111
王沫竹
枯叶
36.00
1.00
9.32
25.68
13-112
王沫竹
12
爬山虎
枝条
37.20
1.03
11.80
24.37
13-121
李焕
枯叶
66.50
0.98
2.00
7.05
56.47
13-122
李焕
13
七叶树
枝条
76.60
0.88
16.88
58.85
13-131
李焕
枯叶
38.40
1.01
2.01
9.99
25.39
13-132
李焕
14
栾树
枝条
78.70
0.90
17.13
41.88
18.79
13-141
赵靓
枯叶
78.70
1.03
2.00
8.34
40.31
27.02
13-142
赵靓
15
碧桃
枝条
90.10
1.03
2.00
9.84
77.24
13-151
陈布凡
枯叶
67.10
0.73
9.49
56.88
13-152
陈布凡
16
山桃
枝条
72.40
0.88
2.00
7.34
62.18
13-161
陈布凡
枯叶
56.60
1.03
9.62
45.95
13-162
陈布凡
17
狗牙腊梅
枝条
68.40
0.97
2.00
15.20
50.23
13-171
赵靓
枯叶
39.70
0.95
9.01
29.75
13-172
赵靓
18
矮紫杉
枝条
51.30
0.94
8.71
41.66
13-181
汪舟
枯叶
42.30
0.98
2.01
10.74
28.58
13-182
汪舟
19
白蜡
枝条
131.90
1.03
10.81
43.54
76.53
13-191
张凡兵
枯叶
71.00
1.01
2.00
6.36
41.32
20.31
13-192
张凡兵
20
日本晚樱
枝条
61.70
0.96
23.34
37.40
13-201
王沫竹
枯叶
34.80
1.05
2.01
11.00
20.74
13-202
王沫竹
21
香茶镳子
枝条
83.30
0.99
2.01
10.08
70.23
13-211
张凡兵
枯叶
30.40
1.06
9.95
19.39
13-212
张凡兵
22
火炬树
枝条
86.50
1.02
2.00
6.54
76.94
13-221
邓成霖
枯叶
13-222
邓成霖
2可燃物含水率（FuelMoistureContent,FMC）测定
2.1实验条件
恒温干燥箱（105℃）；电子天平（0.01g）；牛皮纸信封
2.2实验过程与方法
每人选择2个树种取样，每个树种取1个枯枝样品，1个枯叶样品（常绿树种枯枝和枯叶采集困难，可使用鲜枝和鲜叶）；分别用牛皮纸信封装满为止（100g左右）、封好，用0.01g电子天平称重，在信封上和记录本上分别记录小组、树种、可燃物种类（叶或枝）、重量（取两位小数）；
将样品信封放入恒温干燥箱内，在105℃下烘至恒重（至少12小时以上）。
当样品重量在2小时之间变化小于0.02g时，取出称重，记录在信封上和记录本上；
烘干样品的同时，另将空信封10个称重、记载，放入干燥箱内烘干，在取出样品的同时，取出信封称重，得出信封的烘干前重量（信封湿重）和烘干后的重量（信封干重）
由下式求出可燃物含水率（FMC）和干湿比：
2.3实验记录
表3-1可燃物含水率测定记录表（烘箱法）
编号
树种
种类
样品湿重（g）
信封湿重（g）
样品干重（g）
信封干重（g）
含水率（%）
干湿比
样品编号
采集人/
实验人
1
紫叶小檗
枝条
108.20
6.88
76.40
5.90
43.72
0.70
13-11
鲁燕
枯叶
108.90
6.88
44.50
5.90
164.30
0.38
13-12
鲁燕
2
黄栌
枝条
106.00
6.88
62.30
5.90
75.74
0.57
13-21
南洋
枯叶
106.00
6.88
51.20
5.90
118.81
0.46
13-22
南洋
3
榆树
枝条
104.60
6.88
70.20
5.90
51.98
0.66
13-31
王沫竹
枯叶
187.70
6.88
104.20
5.90
83.95
0.54
13-32
王沫竹
4
青扦
枝条
115.50
6.88
59.30
5.90
103.41
0.49
13-41
刘通
枯叶
167.80
6.88
107.40
5.90
58.54
0.63
13-42
刘通
5
核桃
枝条
105.30
6.88
34.30
5.90
246.55
0.29
13-51
南洋
枯叶
125.00
6.88
66.70
5.90
94.28
0.51
13-52
南洋
6
白皮松
枝条
114.60
6.88
60.00
5.90
99.11
0.50
13-61
邓成霖
枯叶
115.40
6.88
62.90
5.90
90.39
0.53
13-62
邓成霖
7
金银木
枝条
114.90
6.88
67.20
5.90
76.22
0.57
13-71
王琰珵
枯叶
103.10
6.88
47.40
5.90
131.86
0.43
13-72
王琰珵
8
泡桐
枝条
140.90
6.88
77.80
5.90
86.40
0.54
13-81
王琰珵
枯叶
129.20
6.88
51.60
5.90
167.66
0.37
13-82
王琰珵
9
丝棉木
枝条
116.00
6.88
71.40
5.90
66.60
0.60
13-91
汪舟
枯叶
186.00
6.88
34.60
5.90
524.11
0.16
13-92
汪舟
10
白扦
枝条
165.20
6.88
81.20
5.90
110.25
0.48
13-101
刘通
枯叶
108.30
6.88
56.50
5.90
100.43
0.50
13-102
刘通
11
迎春
枝条
117.60
6.88
51.80
5.90
141.22
0.41
13-111
王沫竹
枯叶
135.60
6.88
41.20
5.90
264.65
0.27
13-112
王沫竹
12
爬山虎
枝条
113.40
6.88
72.90
5.90
58.99
0.63
13-121
李焕
枯叶
118.10
6.88
49.80
5.90
153.35
0.39
13-122
李焕
13
七叶树
枝条
105.70
6.88
81.80
5.90
30.20
0.77
13-131
李焕
枯叶
105.40
6.88
43.90
5.90
159.26
0.39
13-132
李焕
14
栾树
枝条
172.40
6.88
100.20
5.90
75.52
0.57
13-141
赵靓
枯叶
123.70
6.88
84.10
5.90
49.39
0.67
13-142
赵靓
15
碧桃
枝条
169.10
6.88
98.80
5.90
74.62
0.57
13-151
陈布凡
枯叶
120.20
6.88
73.10
5.90
68.63
0.59
13-152
陈布凡
16
山桃
枝条
116.00
6.88
75.30
5.90
57.23
0.64
13-161
陈布凡
枯叶
110.10
6.88
62.50
5.90
82.37
0.55
13-162
陈布凡
17
狗牙腊梅
枝条
126.50
6.88
73.00
5.90
78.27
0.56
13-171
赵靓
枯叶
111.30
6.88
45.20
5.90
165.70
0.38
13-172
赵靓
18
矮紫杉
枝条
108.00
6.88
58.90
5.90
90.79
0.52
13-181
汪舟
枯叶
126.00
6.88
47.80
5.90
184.30
0.35
13-182
汪舟
19
白蜡
枝条
230.20
6.88
137.60
5.90
69.57
0.59
13-191
张凡兵
枯叶
110.10
6.88
76.40
5.90
46.41
0.68
13-192
张凡兵
20
日本晚樱
枝条
113.30
6.88
67.50
5.90
72.76
0.58
13-201
王沫竹
枯叶
100.90
6.88
40.30
5.90
173.31
0.37
13-202
王沫竹
21
香茶镳子
枝条
110.10
6.88
83.40
5.90
33.19
0.75
13-211
张凡兵
枯叶
95.90
6.88
38.10
5.90
176.46
0.36
13-212
张凡兵
22
火炬树
枝条
145.70
6.88
92.00
5.90
61.23
0.62
13-221
邓成霖
枯叶
13-222
邓成霖
说明：
①重量单位为g，保留2位小数；②含水率为百分数，保留2位小数。
实验小组：
林学10-1班3组
纪录人：
赵靓
2012年11月10日
2.4实验中出现的问题
样品在收集过程中，由于天气原因使得火炬树的叶子未能采集到，导致，实验过程中火炬树树叶数据缺失。
2.5实验设计上的问题
样品放入烘箱之前，并未能及时准确地测定信封的湿重，这可能导致实验数据的不精确性，但是由于误差并不是非常大，所以并不会对实验结果造成太大的影响。
如果在以后的实验前能很好的设计测定方法，就可使实验结果更加精确。
2.6回答问题
可然物相对含水率、绝对含水率和干湿比主要应用在哪些方面？
用烘干箱如何测定可燃物的绝干重量？
水分重量与该材料完全干燥重量之比率称为“绝对含水率”，可以预测林火发生，控制林火蔓延；与该材料湿重之比率称为“相对含水率”。
干湿比是样品干重与样品湿重的比值
将样品信封放入恒温干燥箱内，在105℃下烘至恒重（至少12小时以上）。
当样品重量在2小时之间变化小于0.02g时，取出称重，记录在信封上和记录本上
3可燃物表面积与体积比（s）测定
3.1实验条件
游标卡尺
3.2实验过程与方法（含不同形状可燃物表面积体积比的推导过程）
（1）首先根据可燃物的形状（如圆柱体、半圆体、扇形体、长方体等），确定表面积与体积比的公式。
如圆柱体的为：
青扦:
针形叶,相当于一个圆柱体和一个圆锥体的复合
表面积=2πr*l+πr^2+（h^2+r^2）^0.5*πr
体积=πr^2*l+1/3*πr^2*h
s=（2πr*l+πr^2+（h^2+r^2）^0.5*πr）/（πr^2*l+1/3*πr^2*h）≈2/r
其中，r为针形叶子的底面半径，l为圆柱体高，h为圆锥体高，
总之，枯条都可视为圆柱体，枯叶可视为圆形或者针形
（2）根据公式，用游标卡尺测定（如圆柱体测定直径d），求出圆柱体可燃物的表面积与体积比。
3.3实验记录
表3-2可燃物表面积与体积比测定记录表（游标卡尺法）
编号
树种
种类
测定因子
公式
采集人/
实验人
D
R
H
1
紫叶小檗
枝条
0.510
7.84
=4/D
鲁燕
枯叶
0.040
50.00
=2/H
鲁燕
2
黄栌
枝条
0.368
10.87
=4/D
南洋
枯叶
0.040
50.00
=2/H
南洋
3
榆树
枝条
0.510
7.84
=4/D
王沫竹
枯叶
0.060
33.33
=2/H
王沫竹
4
青扦
枝条
0.316
12.66
=4/D
刘通
枯叶
0.050
80.00
=4/H
刘通
5
核桃
枝条
0.188
21.28
=4/D
南洋
枯叶
0.130
15.38
=2/H
南洋
6
白皮松
枝条
1.020
3.92
=4/D
邓成霖
枯叶
0.060
66.67
=4/H
邓成霖
7
金银木
枝条
0.270
14.81
=4/D
王琰珵
枯叶
0.050
40.00
=2/H
王琰珵
8
泡桐
枝条
0.766
5.22
=4/D
王琰珵
枯叶
0.024
83.33
=2/H
王琰珵
9
丝棉木
枝条
0.814
4.91
=4/D
汪舟
枯叶
0.020
100.00
=2/H
汪舟
10
白扦
枝条
0.200
20.00
=4/D
刘通
枯叶
0.070
57.14
=4/H
刘通
11
迎春
枝条
0.270
14.81
=4/D
王沫竹
枯叶
0.080
25.00
=2/H
王沫竹
12
爬山虎
枝条
0.680
5.88
=4/D
李焕
枯叶
0.022
90.91
=2/H
李焕
13
七叶树
枝条
0.752
5.32
=4/D
李焕
枯叶
0.080
25.00
=2/H
李焕
14
栾树
枝条
1.224
3.27
=4/D
赵靓
枯叶
0.042
47.62
=2/H
赵靓
15
碧桃
枝条
0.640
6.25
=4/D
陈布凡
枯叶
0.080
25.00
=2/H
陈布凡
16
山桃
枝条
0.628
6.37
=4/D
陈布凡
枯叶
0.024
83.33
=2/H
陈布凡
17
狗牙腊梅
枝条
0.784
5.10
=4/D
赵靓
枯叶
0.030
66.67
=2/H
赵靓
18
矮紫杉
枝条
0.230
17.39
=4/D
汪舟
枯叶
0.060
33.33
=2/H
汪舟
19
白蜡
枝条
0.626
6.39
=4/D
张凡兵
枯叶
0.060
33.33
=2/H
张凡兵
20
日本晚樱
枝条
0.740
5.41
=4/D
王沫竹
枯叶
0.030
66.67
=2/H
王沫竹
21
香茶镳子
枝条
0.030
133.33
=4/D
张凡兵
枯叶
0.020
100.00
=2/H
张凡兵
22
火炬树
枝条
0.796
5.03
=4/D
邓成霖
枯叶
邓成霖
说明：
①单位为1/mm，保留2位小数
实验小组：
林学10-1班3组
纪录人：
王琰珵
2012年11月10日
2.4实验中出现的问题
针形叶太小，未经过多次测量求均值
2.5实验设计上的问题
实验为未测量针形叶的底面半径，测定小的针形叶的底面半径可以用累加法
2.6回答问题
可然物表面积与体积比表示什么？
与可然物的易燃性有什么关系？
请根据实验结果给出各树种叶片表面积与体积比的排序表格。
可然物表面积与体积比表示可燃物的易燃性，表面积与体积比比越大，可燃物的易燃性也越大。
4可燃物热值测定
4.1实验条件
1．全自动微机热量仪的使用：
（1）电源AC220V±10%，50HZ；电压要求稳定；
（2）室温在5℃-32℃之间；相对湿度不大于80%；
（3）仪器预热20min；
（4）恒温弹筒禁止接地；点火期间禁止操作人员接触恒温弹筒；
（5）分析天平（0.1mg）
2．试剂和材料
升级会员 