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黑龙江省6种乔木叶片热解特性及气体释放特征

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森林可燃物是森林火灾发生的基础,地表死可燃物是森林可燃物的重要组成部分,研究地表死可燃物的热解特性和气体释放对探究森林火灾对大气环境和碳平衡的影响及森林火灾的预防和扑救具有重要意义.本研究对黑龙江省6种乔木(樟子松、红皮云杉、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和白桦)地表凋落的叶片进行热重分析和气体释放分析,探究森林可燃物的热解过程及燃烧性,分析了热解特征、热解动力学特征和气体释放特征,并基于热解参数对其燃烧性进行四维评价.结果 表明:研究区6种乔木叶片综纤维素热解开始的温度范围为143.31 ～ 180.48℃,结束的温度范围为345.04 ～ 394.38℃;木质素热解开始的温度范围为345.04～394.38℃,结束的温度范围为582.85～609.31℃.6种乔木叶片热解过程中综纤维素的热解影响了可燃物灰分含量及总热解的重量、温度.6种乔木叶片2个主要热解阶段的活化能分别为18.88～27.08和13.25～27.54 kJ·mol-1,指前因子分别为3.13～26.28和1.30～22.55 min～1,其中,红皮云杉、水曲柳、蒙古栎和白桦综纤维素热解阶段的活化能和指前因子大于木质素热解阶段,而樟子松和胡桃楸则相反.综纤维素热解阶段的CO、CO2释放量分别为535.16～880.11、7004.97～10302.05 mg·m-3,木质素热解阶段分别为240.31～1104.67、20425.60～33946.68 mg·m-3,综纤维素热解阶段释放的CO和CO2较少,重量损失却大于木质素热解阶段.6种乔木叶片的四维燃烧性排序中,点燃性最好的是白桦,剧烈性最强的是红皮云杉,持续性和消耗性最好的均是樟子松;点燃性与综纤维素的热解动力学参数呈显著正相关,持续性与木质素的热解动力学参数呈显著负相关.
Pyrolysis and gas emissions characteristics of six tree species in Heilongjiang Province,China

陈伯轩、郭妍、范佳乐、李保中、谭传巧、李东晖、胡海清、胡同欣

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东北林业大学林学院,哈尔滨150040

可燃物 热重分析 热解动力学 气体释放 燃烧性

国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项中央高校基本科研业务费专项中央高校基本科研业务费专项

2018YFE02078002572019CP102572017PZ05

2022

10.13287/j.1001-9332.202201.012

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2022.33(1)
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