《林火生态与管理》实验报告.docx

1、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

2、，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

3、/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

4、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.

5、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

6、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

7、 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.

8、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（Fuel Moisture Content, 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

9、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

10、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108.206.8876.405.90 43.72 0.70 13-11鲁燕枯叶108.906.8844.505.90 164.30 0.38 13-12鲁燕2黄栌枝条106.006.8862.305.90 75.74 0.57 13-21南洋枯叶106.006.8851.205.90 118.81 0.46 13-22南洋3榆树枝条104.606.8870.205.90 51.98 0.66 13-31王沫竹枯叶187.706.88104.205.

11、90 83.95 0.54 13-32王沫竹4青扦枝条115.506.8859.305.90 103.41 0.49 13-41刘通枯叶167.806.88107.405.90 58.54 0.63 13-42刘通5核桃枝条105.306.8834.305.90 246.55 0.29 13-51南洋枯叶125.006.8866.705.90 94.28 0.51 13-52南洋6白皮松枝条114.606.8860.005.90 99.11 0.50 13-61邓成霖枯叶115.406.8862.905.90 90.39 0.53 13-62邓成霖7金银木枝条114.906.8867.205.

12、90 76.22 0.57 13-71王琰珵枯叶103.106.8847.405.90 131.86 0.43 13-72王琰珵8泡桐枝条140.906.8877.805.90 86.40 0.54 13-81王琰珵枯叶129.206.8851.605.90 167.66 0.37 13-82王琰珵9丝棉木枝条116.006.8871.405.90 66.60 0.60 13-91汪舟枯叶186.006.8834.605.90 524.11 0.16 13-92汪舟10白扦枝条165.206.8881.205.90 110.25 0.48 13-101刘通枯叶108.306.8856.505.

13、90 100.43 0.50 13-102刘通11迎春枝条117.606.8851.805.90 141.22 0.41 13-111王沫竹枯叶135.606.8841.205.90 264.65 0.27 13-112王沫竹12爬山虎枝条113.406.8872.905.90 58.99 0.63 13-121李焕枯叶118.106.8849.805.90 153.35 0.39 13-122李焕13七叶树枝条105.706.8881.805.90 30.20 0.77 13-131李焕枯叶105.406.8843.905.90 159.26 0.39 13-132李焕14栾树枝条172.4

14、06.88100.205.90 75.52 0.57 13-141赵靓枯叶123.706.8884.105.90 49.39 0.67 13-142赵靓15碧桃枝条169.106.8898.805.90 74.62 0.57 13-151陈布凡枯叶120.206.8873.105.90 68.63 0.59 13-152陈布凡16山桃枝条116.006.8875.305.90 57.23 0.64 13-161陈布凡枯叶110.106.8862.505.90 82.37 0.55 13-162陈布凡17狗牙腊梅枝条126.506.8873.005.90 78.27 0.56 13-171赵靓枯

15、叶111.306.8845.205.90 165.70 0.38 13-172赵靓18矮紫杉枝条108.006.8858.905.90 90.79 0.52 13-181汪舟枯叶126.006.8847.805.90 184.30 0.35 13-182汪舟19白蜡枝条230.206.88137.605.90 69.57 0.59 13-191张凡兵枯叶110.106.8876.405.90 46.41 0.68 13-192张凡兵20日本晚樱枝条113.306.8867.505.90 72.76 0.58 13-201王沫竹枯叶100.906.8840.305.90 173.31 0.37

16、13-202王沫竹21香茶镳子枝条110.106.8883.405.90 33.19 0.75 13-211张凡兵枯叶95.906.8838.105.90 176.46 0.36 13-212张凡兵22火炬树枝条145.706.8892.005.90 61.23 0.62 13-221邓成霖枯叶13-222邓成霖说明：重量单位为g，保留2位小数；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

17、，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

18、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=2r*l+r2+(h2+r2)0.5*r体积=r2*l+1/3*r2*hs=(2r*l+r2+(h2+r2)0.5*r)/( r2*l+1/3*r2*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

19、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DRH1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0.36810.87 =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0.31612.66 =4/D刘通枯叶0.050 80.00 =4/H刘通5核桃枝条0.18821.28 =4/D南洋枯叶0.130 15.38 =2/H南洋6白皮松枝条1.020 3

20、.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0.7665.22 =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1

21、3七叶树枝条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

22、.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：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AC220V10%，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