云南山地城市避災綠地防火植物選擇研究

陳顧中 秦艮娟 段曉梅

摘要 運用 SPSS 18.0 統計軟件，采用因子分析法對植物的含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃點、引燃時間、灰化速度6個指標進行分析，然后對云南山地應用普遍的22種城市綠地植物進行防火性能排序。結果表明，篩選出20種城市綠地防火植物，相對防火性能最好的是馬蹄荷、杜英，綜合因子得分分別為-17.83、-17.91；防火性能最差的是楠木，綜合因子得分為-30.70。

關鍵詞 山地城市；防火植物；植物選擇；云南

中圖分類號 S718 文獻標識碼 A 文章編號 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

云南省地質地貌復雜，地處地中海—喜馬拉雅—南亞地震帶的滇緬弧段，具有地震活動頻發、強度大、分布廣等特點[1]。避災綠地是災難時提供災民避難的柔性空間和集中救援最為重要的場所。筆者利用因子分析法進行防火植物篩選，以期為城市避災綠地防火植物的選擇提供參考。

1 防火植物選擇依據

經驗顯示，開闊空間中的植物能夠對火勢蔓延起到抑制作用，其效力比人工滅火的效力高。植物在城市避災綠地中發揮著重要的避災、減災功能。植物的防火功能與含水率、含油率、粗脂肪含量、粗灰分含量、生長勢與燃燒方式等密切相關[2]。

筆者選取部分常用的城市綠地植物作為研究對象，通過查閱文獻資料獲得含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃點、引燃時間及灰化速度6個指標的相關數據，利用SPSS 18.0對云南應用較普遍的22種城市綠地植物：木荷（Schima superba）、油茶（Camellia oleifera）、馬蹄荷（Exbucklandia populnea）、火力楠（Michelia macclurei）、珊瑚（Viburnum awabuki）、旱冬瓜（Alnus nepalensis）、楊梅（Myria rubra）、細柄阿丁楓（Aitingia gracilipes）、楠木（Phoebe bonrnei）、阿丁楓（Altingia chinensis）、欏木石楠（Photinia davidsoniae）、棕櫚（Trachycarpus fortunei）、甜櫧（Castanopsis eyrui）、毛竹（Phyllostachys pubescens）、臺灣相思（Acacia confusa）、灰木蓮（Manglietia glauca）、交讓木（Daphniphyllum macrapodum）、米老排（Mytilaria laosensis）[3]、杜英（Elaeocarpus decipiens）、紅楠（Machilus thunbergii）、金葉含笑（Michelia foveolata）、女貞（Ligustrum lucidum）[4]作為分析樣本進行防火性能排序。

通過前人對防火植物性能、防火指標體系構建以及防火指標測試結果分析，得到因子分析法中用于計算分析的植物防火指標含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃點、引燃時間、灰化速度。由于植物在發生火情時最易被引燃的部分是枝、葉，因此用于測試的均為帶葉活枝。以下為目前國內關于測定植物防火性能的幾個評價指標及其計算、試驗方法：

（1）含水率的測定：含水率=（樣品鮮重-樣品干重）/樣品鮮重×100%（105 ℃烘干恒重法）。植物含水率是評價植物防火性能的重要指標之一，并常以枝葉含水率作為評價防火性能的基礎指標。

（2）粗脂肪含量的測定（中國土壤學會1984）：粗脂肪含量=油脂含量/樣品絕干重×100%（索氏提取法，提取時間為8 h）。含水率越高、粗脂肪含量越低，表示植物易燃性低，即粗脂肪含量與易燃性為正比關系。

（3）粗灰分含量：粗灰分含量越高，表明可燃物質越少，表示其抗火性能越強。采用干灰分法測定[5]。

（4）燃點：溫度低，表明易燃燒[6]。

（5）引燃時間：時間短，則易燃。

28個城市綠地現狀植物名錄中，根據有關學者對園林綠化植物的帶葉活枝進行含水率（%）、粗脂肪含量（%）、粗灰分含量（%）、燃點（℃）、引燃時間（S）、灰化速度（S）等數據的測定結果，用因子分析法對備選的22種常用防火植物進行防火性能排序。因子分析法能夠結合植物各項防火指標數據、通過科學的數學方法綜合植物各項防火指標進行防火性能排序，能夠篩選出防火性能更好的避災綠地植物，使植物抗火能力優劣的判斷更加符合實際。

2 防火樹種選擇的實證分析

以植物的防火性能作為研究對象，主要對植物活枝葉含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、燃點、引燃時間、灰化速度6個指標進行防火性能分析排序，運用 SPSS 18.0 統計軟件進行分析，結果見表1[7-8]。

依據以上測定指標，進行公因子方差分析。根據特征值大于1的原則，提取了2個公共因子，其累積方差貢獻率為62.062%，說明這2個公因子提取了原始指標數據62.062%的信息，可以用這2個公因子來分析X1～X6的指標，之后對22種植物進行防火性能分析。

針對不同植物的綜合防火能力選取的變量有6個，通過相關分析得到兩兩指標之間的相關性均較大，說明6個指標之間具有很強的關聯性。綜上，選擇了2個合理的主成分，這2個主成分具有明顯的研究意義。第1主成分中主要由含水率、粗灰分含量、引燃時間構成，第2主成分主要由含水率、粗脂肪含量、灰化速度構成。

根據上述公因子的得分情況，可以從某一側面對不同植物的綜合防火能力進行比較，但難以全面地反映其防火能力的綜合狀況。為了對22種植物進行更全面、更綜合的評價與分析，需計算各植物的綜合得分，確定單因子得分權重，以旋轉后各防火性能公因子方差貢獻率占總累計方差貢獻率的比重作為權重，得到綜合評分表3。

通過綜合因子得分對不同植物排序，結果表明，相對防火性能最好的植物是馬蹄荷（-17.83）、杜英（-17.91），這2種植物的綜合因子得分均大于-18.00，其含水率、引燃時間指標相對較高，其他的指標相對防火性能較好，而楠木從其含水率、引燃時間等防火性能指標上顯示防火能力相對較低，防火性能綜合得分最低，僅-30.70（表3）。

綜合云南省內自然環境條件、綠化植物應用情況，兼顧景觀、防火功能，推薦適宜云南山地城市避災綠地應用的防火植物20種，結果見表4。

3 討論

植物的防火性能不僅由含水率、粗脂肪含量、燃點、引燃時間等指標決定，同時植物的樹形大小、生長勢等也與其防火性能的高低密切相關。由于植物試驗材料受地域、立地條件和取樣部位的影響，使得燃燒試驗的重復性較差，但大致有相同的趨勢。因此，避災綠地在日常管護中應注意對防火植物的管養，保持其枝干、葉片的較高含水率，及時修剪枯死枝葉及清理易燃的植物落葉，從而保證植物防止火勢蔓延的功能得以正常發揮。

參考文獻

[1] 李世成，崔建文，楊潤海，等. 云南地震地質災害與資源環境效應問題的初步研究[J]. 云南地理環境研究， 2003，15（2）：9-18..

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

[3] 田曉瑞.防火林帶阻火機理研究[D].北京：北京林業大學，2000.

[4] 宋春濤，湯訪評.防火林帶樹種篩選研究[J].江蘇林業科技，2007，34（3）：1-4.

[5] 沈國華，吳遺成，酈振平，等.江蘇防火林帶造林樹種選擇的研究[J].森林防火，1991（4）：3-6.

[6] 劉桂華，張潔，余立華，等.皖南19種樹種生物防火能力的研究[J].安徽農業科學，2006，34（5） ：892-893，897.

[7] 田曉瑞.防火林帶阻火機理研究[J].北京林業大學，2000.

[8] 宋春濤，湯訪評.防火林帶樹種篩選研究[J].江蘇林業科技，2007，34（3） ：1-4.