针对树冠火发生和蔓延规律的研究是森林火灾预防和控制技术中的重要研究课题。生物防火林带作为林火防控的关键技术,针对其阻火机理的研究目前停留在树冠叶片可燃性层面,没有形成有说服力的认识并建立相应的技术理论体系。阔叶树叶在树冠中呈现显著分层特性,针对分层树叶燃料可燃性的研究不仅可以加深对树冠火蔓延规律的认识,同时也增进对生物防火林带阻火机理的科学认识,从而推动该项技术的完善与发展。对典型阔叶树树叶的热解特性及燃烧热值进行测试和分析,一方面可以直观呈现阔叶树叶形成明火的潜力,另一方面也为后续工作奠定数据基础。利用综合热分析仪开展热解实验,并利用单组分反应和多组分平行反应模型分别进行动力学解析。结果表明,不同种类树叶热解反应的表观活化能范围为43～80kJmol-1,而茎(枝)的在84～110kJmol-1之间。分析表明,表观活化能在很大程度上反映叶片中纤维素含量,并不表征特定组分热解反应的能垒信息。实验测得失重峰处对应转化率越低,单组分反应模型对植物热解反应过程描述的贴近程度越高。选取了 27种不同科属的木本植物叶样,开展元素分析、工业分析及热值测试。结果表明,植物叶样的干基高位热值HHV_d在17.48～24.01 MJkg-1之间变化,平均值为21.30MJkg-1。其中,同种科的植物叶片热值大小一般较为接近。干基高位热值受样品自身灰分含量影响可以忽略。分析表明,叶样干基高位热值波动与其挥发分和固定碳的含量分布密切相关。叶片中挥发分和固定碳间含量比值随着样品中氧碳摩尔比增加而增大,并且固定碳在可燃组分中的相对含量对应样品中木质素含量。样品氧碳摩尔比和氢碳摩尔比的增加意味着其木质素含量降低,使得其干基高位热值减小。植物叶片的干基高位热值可以分别由经验式HHV_d=18.93VM_d+36.95FC_d 和 HHV_d=0.4478C_d+1.4072H_d-0.2837O_d来准确计算获得,据此还可以迅速确定样品收到基热值。利用锥形量热仪开展具有分层特性的树叶样品的着火实验,以模拟野外林火环境下树冠层叶片的辐射引燃过程。实验结果表明,在特定辐射热流强度下,新鲜树叶样品主要呈现两种典型着火模式:一种是在点燃初期出现短时间气相火焰厚转为阴燃;另一种是在测试过程中仅出现阴燃。随着外部辐射热流强度提高或挥发分含量增加,样品在点燃初期的着火模式会由纯阴燃向有焰燃烧转变。理论分析表明,样品表层初始挥发分含量及表层温升速率是影响样品产生挥发分质量通量水平的主要因素,进而决定样品在点燃过程中是否出现明火。根据树叶样品的分层特性,将样品分离成具有热薄特性的表层和热厚特性的内层,由此建立起两部分的能量守恒和质量守恒的积分模型。计算结果表明,表层在样品点燃过程中接受的辐射能量主要用于表层水分蒸发和内能增加,向内层的热量输运占份额相当小。这导致能量分配关系呈现出典型的表层效应,进而使得内层对点燃现象的影响被严重削弱。水分含量降低会削弱样品表层吸收和遮挡热量的效应,相应导致内层传热项的量阶显著增加。构建考虑热解反应的分层样品辐射引燃模型,并以临界挥发分质量通量为点燃判据,可以对分层燃料出现明火的临界条件作进一步分析。结果表明,树叶样品产生挥发分主要来自于表层,并且表层贡献比例会随着辐射热流强度提高而增加。树叶含水量越低,表层对样品挥发分质量通量的贡献比例相应越小,意味着树叶样品分层特性被明显削弱。分析表明,随着树叶样品含水量减少,内层产生挥发分质量通量会增加,这导致样品出现明火的临界辐射热流强度降低。作为比对,构建出针对连续性可燃物的点燃模型,以直观呈现致密性材料与分层燃料间点燃条件和现象的差异。计算结果表明,样品点燃过程中实际吸收净能量会因外部辐射热流强度提高或环境风速减小而相应降低,并随着样品含水量增加而增加。净吸收能量与表观能量比值Eig/Ea主要取决于外部辐射热流强度和点燃时刻表面热损速率,基本与样品种类和含水量无关。分析表明,比值Eig/Ea可以表示为表征点燃条件优劣程度的参数γig的函数。建立的认识不仅可以由表观能量以及经验式来精确计算出点燃过程中固体净吸收能量,同时也为构建基于"最小所需能量"的着火判据奠定基础。