川北重點(diǎn)林區(qū)防火林帶營建技術(shù)研究

何海洋，尹 忠，張 毅

(1.四川省資陽市林業(yè)局，四川 資陽 641300；2.四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，四川 成都 610081；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，四川 成都 611130)

林火阻隔就是利用林區(qū)公路、防火林帶和河流、湖泊等障礙物及不易著火的生物阻隔林火的蔓延[1～3]。林火阻隔系統(tǒng)是由自然阻隔帶、工程阻隔帶和生物阻隔帶緊密銜接而形成的預(yù)防林火蔓延，能有效控制大面積林火的阻隔網(wǎng)絡(luò)[4～6]。

森林火災(zāi)對森林資源的損害、對人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的危害、對生態(tài)環(huán)境及氣候的影響，日益引起人們的重視，林火阻隔系統(tǒng)是保障生態(tài)安全的一項(xiàng)重要措施[7～9]。隨著廣元市利州區(qū)林業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，森林面積的逐漸增加，2009年至今為止，森林保有量增加約12%，森林防火的壓力也隨之加大，建設(shè)防火林帶，構(gòu)建林火阻隔系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提高森林體系自身抵制火災(zāi)的能力，具有極其重要的意義[10～12]。國內(nèi)外多年的森林防火工作實(shí)踐證明，林火阻隔系統(tǒng)能有效減少森林火災(zāi)的發(fā)生，而利州區(qū)的防火林帶的建設(shè)現(xiàn)狀不容樂觀[13,14]。從利州區(qū)最近幾年統(tǒng)計(jì)的資料來看，森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)有加大的趨勢，因此，防火林帶建設(shè)是很有必要進(jìn)一步的完善與提高。而建設(shè)森林林火阻隔系統(tǒng)是一項(xiàng)功在當(dāng)代，利在千秋的戰(zhàn)略工程。

1 研究區(qū)概況

廣元市利州區(qū)位于四川省北部，地處四川盆地北部邊緣，嘉陵江上游，處于廣元市腹心，為四川的北大門，是進(jìn)出四川的咽喉重地，自古以來都是川、陜、甘3省6地(市)18縣(區(qū))的物資集散地，素有川北金三角之美譽(yù)。地理坐標(biāo)介于東經(jīng)105°22′20″～106°09′41″，北緯32°17′05″～32°40′48″之間。全區(qū)面積 1 537.39 km2。

區(qū)域內(nèi)地形起伏較大，山勢陡峭，全區(qū)70%的面積屬山地地貌，最高點(diǎn)黃蛟山海拔 1 917 m，最低點(diǎn)牛塞壩海拔454 m。利州區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，春暖夏熱、秋涼冬寒。年均氣溫17℃。年均降雨量 1 080 mm，年內(nèi)降雨量集中在5至10月，占全年降雨量的85%以上，秋末春初降水較少，草木干枯，干燥大風(fēng)天氣極易發(fā)生森林火災(zāi)，每年的重點(diǎn)防火期為當(dāng)年10月末至翌年4月。利州區(qū)特殊的地理位置，復(fù)雜的地形地貌，致使森林火災(zāi)危險(xiǎn)性高和影響大，森林火災(zāi)防撲任務(wù)艱巨。

2 森林防火現(xiàn)狀

2.1 防火樹種單一，林分結(jié)構(gòu)簡單

根據(jù)利州區(qū)2013年森林資源二類調(diào)查報(bào)告顯示，重點(diǎn)林區(qū)針葉林比重過半，特別是極易發(fā)生火災(zāi)的馬尾松林占比例大，而防火效果好的闊葉林和混交林比重較低，導(dǎo)致利州區(qū)今后將長期處于防火的緊張形勢之中[15]。資源情況詳見表1。

表1喬木林按林型面積蓄積統(tǒng)計(jì)表(hm2、m3)

Tab. 1 Arbor forest by forest type area statistics table

項(xiàng)目喬木林總計(jì)針葉林闊葉林混交林面積86778．744491．237237．15050．4比例100．0%51．3%42．9%5．8%蓄積431154925493321533785228432比例100．0%59．1%35．6%5．3%

2.2 野外火源復(fù)雜且管理難度大

野外火源復(fù)雜，一是上墳燒紙、使用火燭、鞭炮而引起的森林火災(zāi)；二是農(nóng)民在農(nóng)田里燒秸梗、枯草而引發(fā)田邊林地森林火災(zāi)；三是無民事行為能力人(小孩與精神病患者)在野外不當(dāng)用火行為而引起的森林火災(zāi)；四是其它自然因素及不明起火原因的森林火災(zāi)。

利州區(qū)轄3個(gè)鄉(xiāng)、7個(gè)鎮(zhèn)、8個(gè)街道辦、1個(gè)國有林場和821廠，森林覆蓋率62%，林區(qū)路網(wǎng)密度5 m·hm-2，阻隔網(wǎng)密度7 m·hm-2，瞭望臺覆蓋率25%。2008至2015年共發(fā)生森林火災(zāi)38起，一般火災(zāi)32起，較大火災(zāi)6起?；饒隹偯娣e356.86 hm2，占整個(gè)廣元市的56.4%。森林受害面積170.03 hm2，損失的成林蓄積量達(dá) 10 840 m3，幼林株數(shù)25.69萬株。出動撲火人工工日 16 236個(gè)，汽車705輛，經(jīng)費(fèi)耗費(fèi)89.7萬元。

按火源類型分析，38起林火都是人為火源引發(fā)，其中：由燒田埂草、煉山等生產(chǎn)性用火引發(fā)24起，占63.2%；上墳燒紙、焚香、燃放鞭炮等祭祀性用火引發(fā)13起，占34.2%；進(jìn)山人員亂丟煙頭、燒烤引發(fā)的1起，占2.6%。按著火點(diǎn)位置分析，著火點(diǎn)為山田交界處和林緣山邊引發(fā)35起，占92.1%；初發(fā)火多為林緣地面火，主要因無隔離帶，導(dǎo)致未控制蔓延至林內(nèi)轉(zhuǎn)移形成樹冠火而成災(zāi)。

2.3 防火林帶建設(shè)緩慢，密度低

利州區(qū)林區(qū)路網(wǎng)密度5 m·hm-2，雖然高于全國林區(qū)平均路網(wǎng)密度(1.5 m·hm-2)，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于林業(yè)發(fā)達(dá)國家的水平，作為Ⅰ級火險(xiǎn)區(qū)，為了更好發(fā)揮森林防火的作用，道路網(wǎng)密度至少應(yīng)達(dá)到4 m·hm-2～8 m·hm-2，因此利州區(qū)林區(qū)路網(wǎng)密度仍然較低，有待提高[16]。此外林區(qū)現(xiàn)有道路路況較差，道路等級偏低，道路破損嚴(yán)重。一旦發(fā)生森林火災(zāi)，撲火人員和車輛難以快速到達(dá)火場，嚴(yán)重制約了林火撲救的快速機(jī)動能力。

生物阻隔帶密度0.7 m·hm-2，占隔離帶總量的10%，大部分為工程阻隔帶(防火帶、道路工程)。作為Ⅰ級火險(xiǎn)區(qū)縣，密度遠(yuǎn)低于全國林區(qū)生物阻隔帶平均密度(4.9 m·hm-2)，密度太低，起不到實(shí)質(zhì)的阻火、隔火、斷火、防止火勢蔓延的作用[16]。尤其是一些山腳、田邊、村屯多數(shù)尚未開設(shè)防火林帶，不能與原有的自然阻隔帶、工程阻隔帶形成網(wǎng)絡(luò)。生物阻隔帶建設(shè)與目前森林火災(zāi)隱患增多、森林火災(zāi)頻發(fā)的形勢相比，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足森林防火的要求。

3 林火阻隔建設(shè)策略

從近年來發(fā)生的森林火災(zāi)可以看出，防火阻隔系統(tǒng)的建設(shè)不健全，只有少數(shù)村在墓葬區(qū)小范圍內(nèi)布設(shè)了零星的幾條防火林帶，全區(qū)防火隔離不成體系，未能體現(xiàn)點(diǎn)線面結(jié)合的綜合防火功能，防火性能不強(qiáng)。要解決這些問題，全區(qū)勢必要進(jìn)行全面系統(tǒng)的防火林帶建設(shè)，從而大大提高森林防火控制能力，有效遏制森林火災(zāi)的發(fā)生。利州區(qū)Ⅰ級火險(xiǎn)區(qū)大部分集中在北部中山區(qū)和中部河谷淺丘及平壩區(qū)，針對利州區(qū)森林防火嚴(yán)峻形勢和林火發(fā)生規(guī)律，森林防火工作由被動撲救向主動預(yù)防轉(zhuǎn)變，積極探索并推進(jìn)林火阻隔帶建設(shè)，構(gòu)建森林防火屏障。解決目前利州區(qū)林火阻隔網(wǎng)絡(luò)存在的分布不均、林區(qū)密度過低等問題，建立一個(gè)新型的森林防火阻隔網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)林區(qū)防火帶與防火通道網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)合理化、管理規(guī)范化、功能多樣化的目標(biāo)。

3.1 林火阻隔建設(shè)布局

防火林帶的功能主要是林火阻隔功能，其次兼顧經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)景觀功能。充分利用現(xiàn)有防火阻隔系統(tǒng)(河流、道路、懸崖、水田、耕作旱地、常綠闊葉林、常綠經(jīng)濟(jì)林、竹林等)，對火災(zāi)易發(fā)、頻發(fā)的山腳林田交界處、防控大火效果較好的大的山脊線等，逐條進(jìn)行主防火林帶布設(shè)，并與現(xiàn)有阻隔系統(tǒng)一起構(gòu)成面積適中、封閉的網(wǎng)格。按林帶的布設(shè)區(qū)域及防火要求設(shè)置主防火林帶與副防火林帶。根據(jù)已施行的《林火阻隔系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，因地制宜、適地適樹對全區(qū)的重點(diǎn)林區(qū)按火險(xiǎn)等級、火災(zāi)易發(fā)多發(fā)處進(jìn)行防火林帶的布設(shè)，與現(xiàn)有防火林帶合并建成封閉的阻隔網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從現(xiàn)有的防火需要來看，全區(qū)的防火林帶主要分布在北部中山區(qū)和中部河谷淺丘及平壩區(qū)等重點(diǎn)林區(qū)。主防火林帶設(shè)計(jì)寬度25 m和30 m，副防火林帶寬度20 m。不同林帶等級和布設(shè)要求見表2。

表2不同林帶等級和布設(shè)要求

Tab. 2 Different forest grades and layout requirements

3.2 防火林帶建設(shè)規(guī)模

按照利州區(qū)的實(shí)際，將防火林帶的營建方式將林帶分為新建型、新建通道型、改建型、改建通道型和改建新修通道型5種類型。新建型防火林帶是指在宜林的無林地、生土防火隔離帶或不具備阻隔林火蔓延功能的有林地上，采用人工造林的方法新建而成的防火林帶。新建通道型在新建型的條件下，在防火林帶中增加4 m寬的防火通道，路面采用6 cm厚泥結(jié)碎石。改建型防火林帶是指在新規(guī)劃的有林地上，通過分年伐除非目的樹種，保留耐火、抗火樹種，并在林中空種植防火樹種進(jìn)行改造培育而成的防火林帶。改建新修通道型改建型的條件下，在防火林帶中新建4 m～5 m寬的防火通道，路面采用6cm厚泥結(jié)碎石。改建通道型在已有的防火通道上增加防火林帶。

利州區(qū)重點(diǎn)林區(qū)防火林帶統(tǒng)計(jì)見表3。

表3利州區(qū)重點(diǎn)林區(qū)防火林帶統(tǒng)計(jì)

Tab. 3 Statistics on fire-prevention forest in key forest areas in Lizhou district

3.3 防火樹種的選擇

按照防火樹種選擇原則：樹種本身應(yīng)具有較強(qiáng)的耐火能力和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；具有良好的生物學(xué)特性和較強(qiáng)的適應(yīng)能力；生長快，郁閉早，能夠較快地形成森林環(huán)境，有效地控制地面細(xì)小可燃物的數(shù)量；更新能力強(qiáng)，營造技術(shù)成熟。由于利州區(qū)最低海拔為454 m，最高海拔為 1 917 m，一般在800 m～1 500 m，屬于四川盆地中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，依據(jù)《林火阻隔系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)指標(biāo)南方林區(qū)防火林帶的樹種選擇原則，在利州區(qū)域內(nèi)可供選擇的喬木防火樹種主要有：木荷、紅荷、女貞、醉香含笑等。小喬木、灌木型防火樹種主要有：油茶、夾竹桃、楊梅、馬桑等。利州區(qū)生物防火林帶營造樹種主要使用常綠闊葉樹種和少部分落葉樹種。

3.4 防火林帶的結(jié)構(gòu)與配置

利州區(qū)作為川北重點(diǎn)林區(qū)的一個(gè)典型林區(qū)，發(fā)生的火災(zāi)很多是地表火，地表火可通過喬木林下層植被蔓延，最后發(fā)展成樹冠火，喬木防火林帶可以阻止樹冠火，灌木和草本植物防火帶僅能阻止地表火的蔓延，而復(fù)層和多層結(jié)構(gòu)的防火林帶具有喬木和灌木防火林帶的雙重特點(diǎn)，可以同時(shí)阻止地表火和樹冠火的蔓延，因此主林帶以多層結(jié)構(gòu)設(shè)置為宜；其次利州區(qū)存在大面積的連片馬尾松林，這些針葉林容易發(fā)生地表火和樹冠火并進(jìn)，因此深入林區(qū)內(nèi)部的副林帶以復(fù)層結(jié)構(gòu)設(shè)置為宜；但考慮到利州區(qū)的經(jīng)濟(jì)和財(cái)政狀況，多層結(jié)構(gòu)林帶投入較大，而且副林帶如均設(shè)置為復(fù)層結(jié)構(gòu)更會加大經(jīng)濟(jì)壓力，造成資源浪費(fèi)。通過綜合考慮，依據(jù)《林火阻隔系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，利州區(qū)防火林帶的結(jié)構(gòu)與配置設(shè)定如下：主林帶，均采取多層結(jié)構(gòu)，由喬灌草構(gòu)成復(fù)層林冠。選用木荷+油茶+白三葉或木荷+楊梅+白三葉，林帶寬30 m，三角形配置，喬木間行距為2 m，中間加種灌木，灌木與喬木行距為1 m，株距均為2 m。副林帶，尤其馬尾松林采取復(fù)層結(jié)構(gòu)，喬灌混交種植，選用木荷+油茶、木荷+楊梅或女貞+油茶。林帶寬20 m，三角形配置，喬木間行距為2 m，中間加種灌木，灌木與喬木行距為1 m，株距均為2 m。

4 結(jié)論

隨著利州北部中山區(qū)、中部河谷淺丘及平壩區(qū)和南部低山區(qū)近年來防火林帶工程建設(shè)全面推進(jìn)，徹底解決了利州區(qū)林火阻隔網(wǎng)絡(luò)存在的分布不均、林區(qū)密度過低等問題，構(gòu)建了一個(gè)新型的森林防火阻隔網(wǎng)絡(luò)。其良好的防火、生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)效益也會逐步展現(xiàn)出來，利州區(qū)建設(shè)防火林帶總計(jì)約163 km，利用防火林帶這道“綠色屏障”可阻隔農(nóng)耕區(qū)引發(fā)的火源，有效控制森林火災(zāi)的蔓延，把火災(zāi)撲滅在初發(fā)階段從而把受災(zāi)面積控制在最小范圍，預(yù)計(jì)可以減少火災(zāi)75%，受害森林面積減少90%，同時(shí)該區(qū)域的防火林帶已成為川北重點(diǎn)林區(qū)森林防火主要地區(qū)之一。

[1] 查際泓,何夏萍. 黃山風(fēng)景區(qū)周邊林火阻隔帶建設(shè)初探[J].安徽林業(yè)科技,2015,41(3):60～62.

[2] 李寧,金海燕,張學(xué)仕,等.森林防火形勢及對策——以云南省嵩明縣為例[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(5):2126～2128.

[3] 胡海清.林火生態(tài)與管理[M].北京:中國林業(yè)出版社,2005.

[4] 郭春強(qiáng).關(guān)于在庫都爾林業(yè)區(qū)營造防火阻隔帶的研究[J].森林防火,2014,12(4):40～42.

[5] 曲大銘,蔡志勇.我國森林防火現(xiàn)狀及火災(zāi)控制策略[J].黑龍江生態(tài)職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2009(3):73～74.

[6] 林沐恩.木荷防火林帶營造技術(shù)[J].林業(yè)科技開發(fā),2004,18(6):71～72.

[7] 胡志東,森林防火[M].北京:中國林業(yè)出版社,2003.

[8] 張文楚.森林火災(zāi)成因分析及其預(yù)防對策研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(4):845～848.

[9] 曹方惠.防火林帶的營建技術(shù)[J].湖南林業(yè),2007(3):22002E.

[10] 田勇臣,劉少剛,趙剛,等.森林火災(zāi)蔓延多模型預(yù)測系統(tǒng)研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,29(4):49～53.

[11] 傅俊卿,傅饒.新形勢下森林防火預(yù)防問題的探討[J].森林防火,2010(1):21～25.

[12] 于明玉.構(gòu)建森林防火長效機(jī)制的探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2010(3):227～228.

[13] 朱能勛,趙禮,沈新華.云南省森林防火綜合治理分析[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2011,36(5):70～74.

[14] 馬天,鄭君,王志超.森林小班林火蔓延模型信息化研究[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2013,38(2):55～59.

[15] 陳偉龍.白云森林公園道路綠化與生物防火阻隔系統(tǒng)構(gòu)建[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì),2011,34(3):73～75.

[16] 區(qū)智,楊志凌,耿琳.晉寧縣森林防火阻隔系統(tǒng)建設(shè)探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(11):213～214.