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The influence of fuelbed properties on moisture drying rates and timelags of longleaf pine litter

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Fire managers often model pine needles as 1 h timelag fuels, but fuelbed properties may significantly change the rate at which needles exchange moisture with the atmosphere. The problem of determining whether moisture loss from fine fuels is being controlled by individual particles or by the fuelbed remains unresolved. Results from this laboratory experiment indicate that first-period timelags of longleaf pine (Pinus palustris Mill.) needles are altered by fuelbed loading and needle arrangement. Timelags of individual needles ranged from 3.3 to 5.3h; timelags of beds of vertically oriented needles (4.4 to 8.6h) approximated those of individual particles, but were slightly influenced by loading. Beds of horizontal needles dried with load-dependent timelags that varied from 6.5 to 31.6h. Fuel loads ranged from 0.04 (for individual particles) to 1.07kg·m–2. We report a new metric, the area drying rate, which is analogous to a unit-area burning rate. For beds of flat needles, plots of the area drying rate versus fuel load illustrate a transition from control by individual particles to control by the bed structure when fuel loading is approximately 0.33kg·m–2. Beds of vertical needles were particle controlled. Results should be useful to fire managers when modeling fire behavior.

Les gestionnaires du feu modélisent souvent les aiguilles de pin en assumant qu’il s’agit d’un combustible dont le temps de séchage est d’une heure mais les propriétés des couches de combustibles peuvent modifier de façon significative le taux d’échange d’humidité des aiguilles avec l’atmosphère. La question qui consiste à savoir à quel moment la perte d’humidité des combustibles légers est déterminée par les particules individuelles ou la couche de combustibles demeure sans réponse. Les résultats de cette expérience en laboratoire indiquent que le temps de séchage de la première période des aiguilles de pin des marais (Pinus palustris Mill.) est influencé par la charge de la couche de combustibles et l’arrangement des aiguilles. Le temps de séchage des aiguilles individuelles varie de 3,3 à 5,3 h; le temps de séchage des couches de combustibles où les aiguilles sont orientées verticalement correspond approximativement à celui des particules individuelles mais il est légèrement influencé par la charge de combustibles. Les couches de combustibles où les aiguilles sont placées à l’horizontal ont un temps de séchage de 6,5 à 31,6 h dépendamment de la charge de combustibles. La charge de combustibles varie de 0,04 (pour les particules individuelles) à 1,07 kg·m–2. Nous présentons une nouvelle mesure, la vitesse de séchage en surface, qui est analogue à la vitesse de combustion en surface. Pour les couches de combustibles où les aiguilles sont à plat, la représentation graphique de la vitesse de séchage en surface en fonction de la charge de combustibles illustre la transition entre le moment où la perte d’humidité est déterminée par les particules individuelles et celui où elle est déterminée par la structure de la couche de combustibles lorsque la charge de combustibles atteint approximativement 0,33 kg·m–2. Dans les couches de combustibles où les aiguilles sont placées à la verticale, la perte d’humidité est déterminée par les particules. Les résultats devraient être utiles aux gestionnaires du feu pour modéliser le comportement du feu.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-09-01

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  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
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