適應(yīng)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的森林防火策略研究

保濤志

甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心 大河口自然保護站，甘肅民樂 734500

作為我國重要的生態(tài)資源，森林存在的意義十分重要，其作為陸地生態(tài)資源最關(guān)鍵的一部分，對生態(tài)循環(huán)有著非常重要的作用。森林不僅含有大量木材資源和其他動植物副產(chǎn)品，還保存了許多珍稀動植物物種，是物種的基因庫；森林就是地球的凈化系統(tǒng)，可吸收二氧化碳，提高空氣質(zhì)量，轉(zhuǎn)換氧氣，吸灰降塵，吸收有毒氣體；森林還能夠美化環(huán)境，凈化水源，調(diào)節(jié)氣候，改善人類生態(tài)環(huán)境，降低風速，防風止沙，緩解土壤荒漠化和沙塵暴的形成，保持水土。1987年5月6日，大興安嶺北部發(fā)生了極為罕見的巨型森林大火,大火燃燒了28 d ,跨越了約100 km，造成了巨大的直接損失與間接損失[1]。

因此，為提高森林防火的安全性、保障林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的完整性，森林生態(tài)防火勢在必行。以保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性為起點，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，運用現(xiàn)代化科技，綜合考慮實施適應(yīng)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的森林防火措施，探索適合當?shù)厣至謪^(qū)生態(tài)防火的道路。

1 生態(tài)防火的特點

1.1 森林生態(tài)防火效果好

森林防火的主要目標在于減少可燃物的數(shù)量，降低可燃物的易燃性，即提高森林本身的耐火性。森林內(nèi)的可燃物是產(chǎn)生森林火災(zāi)的基本條件之一，因為不同的植物有不同的燃點，所以選種耐火性強的植物可以更好地發(fā)揮阻火、防火功能，由此可以從源頭降低森林火災(zāi)發(fā)生的概率。

1.2 森林生態(tài)防火可持續(xù)時間長

相比于人工森林防火措施，生態(tài)防火周期長，利用森林改造后的難燃性與抗火性防止火災(zāi)。在構(gòu)建生態(tài)防火帶后，可持續(xù)時間長，一般持續(xù)年限與樹木壽命同等，能夠長時間地預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生。

1.3 森林生態(tài)防火可靠性強

隨著科技的發(fā)展和時代的進步，森林防火建立了預(yù)測預(yù)報、防火阻隔網(wǎng)、森林火災(zāi)自動化監(jiān)控系統(tǒng)等，但正因為人工的干預(yù)，電子設(shè)備和人工造物的可靠性較差，若監(jiān)控不當，易導致用電起火，引發(fā)森林火災(zāi)。而森林生態(tài)防火的可靠性強，對森林生態(tài)的影響較小，可有效地防止森林火災(zāi)的發(fā)生。

1.4 森林生態(tài)防火存在一定的經(jīng)濟效益

在生物防火帶上，可選擇具有經(jīng)濟價值不易燃的野生或栽培植物，如藥材、蔬菜、果樹等植物，建立綠色生態(tài)防火帶，有計劃地、科學合理地種植、栽培、采收，這樣便可以在實現(xiàn)森林生態(tài)防火的同時，為林區(qū)人員帶來經(jīng)濟效益，或減少森林防火的資金投入。森林下也可以種植一些抗火性好、不易燃的植物或藥材，更好地發(fā)揮阻火性，防治地下火的產(chǎn)生。

1.5 森林生態(tài)防火的重要生態(tài)意義

森林火災(zāi)的危害遠遠不止直接的木材、藥材、自然資源的損失，還會間接影響整個森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使得許多珍貴動植物資源在大火中消亡，造成的生態(tài)損失無法估計[2]。森林生態(tài)防火措施可以調(diào)節(jié)森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加物種的多樣性，恢復(fù)森林系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次和復(fù)雜多樣性，隨即提高森林生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，從而增加森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。從長遠來看，森林生態(tài)防火是一條實現(xiàn)生態(tài)自然恢復(fù)的必經(jīng)之路。

2 生態(tài)防火策略

生態(tài)防火的目標是在不破壞、不干擾森林生態(tài)的情況下，保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。要做好森林防火工作，必須從森林生態(tài)長遠發(fā)展的角度考慮森林育苗、林區(qū)改造規(guī)劃工作，提高森林的抗火、耐火性，保持森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最后達到森林防火的目的。常見的生態(tài)防火措施有以下幾點。

2.1 提升森林自身防火性，降低可燃物的危險性

在造林過程中，應(yīng)因地制宜，正確選擇適應(yīng)當?shù)胤阑饚У闹参铮热缃?jīng)濟價值高、耐火性好的常綠闊葉樹種。一般來說，適合作為防火帶的植物，一般是含水量高、耐火性強、枝葉茂密、含油量低、難燃、生長快、冠層閉合快、適應(yīng)性強、萌芽能力強的樹木。

防火能力較強的常見樹種有紫穗槐、刺槐、柿子、海桐、冬青、女貞、毛白楊、元寶械、水曲柳、火炬樹、柯木等。相反，樺樹、蒙古櫟、落葉松、油松、偃松、興安檜、桉樹、橡樹、丁香、側(cè)柏的防火能力較差，此類樹種應(yīng)避免選用。在選擇防火帶植物時，應(yīng)堅持適地適樹的選種原則，并充分發(fā)揮選種樹木的防火能力。

目前，中國南部應(yīng)用最廣泛的耐火帶種類是木荷，木荷的含水量極高，有助于減緩火災(zāi)蔓延。部分地方還使用黑墨、綠鉤烤、閩粵烤、苦楚、油茶、紅椎、麻櫟等；景區(qū)內(nèi)還可使用海桐、青岡、水曲柳、石斛、楠木、冬青、桂花等。一些經(jīng)濟類作物如柑橘也可作為防火樹種。

2.2 調(diào)節(jié)森林生態(tài)結(jié)構(gòu)，減少易燃物的積累

從理論來看，危險天氣、火源及可燃物構(gòu)成了森林火災(zāi)產(chǎn)生的三要素。其中，危險天氣是不可控的，只能在防火期間測量計算相關(guān)天氣指標，并進行預(yù)防?；鹪词前l(fā)生森林火災(zāi)的起因，常常是人為因素導致的?？扇嘉餂Q定了森林火災(zāi)的大小和規(guī)模，是森林火災(zāi)產(chǎn)生的因素之一。在這3個條件中,人類可以采取各種措施進行控制的只有2/3，即減少可燃物的數(shù)量、控制火源。只要控制其中的一個因素,將極大地降低發(fā)生森林火災(zāi)的概率。因此，控制森林火災(zāi)發(fā)生大小的關(guān)鍵是控制可燃物的積累量。

（1）盡量減少森林中的荒山、荒地以及空地。林區(qū)內(nèi)的草地和空地大多為禾本科、莎草科等草本植物或死地植物，干燥后都極易燃燒，常為火源；森林之間的空地、稀疏的幼林、貧瘠的山脈及荒地等也長滿了雜草和灌木，這些雜草和灌木高度易燃，經(jīng)常引起火災(zāi)。森林火源主要為荒山、荒地、空地及林緣道路兩側(cè)。如果這些地方盡快種植防火樹種，并加強撫育管理，很快就會形成森林生態(tài)，這不僅會減少林地雜草，而且會增加森林覆蓋率。它將提高森林的耐火性，減少火災(zāi)發(fā)生的可能，提高林地的利用率。

（2）日常清理森林可燃物數(shù)量。根據(jù)當?shù)貙嵡?，?yīng)經(jīng)常進行林區(qū)間伐和衛(wèi)生采伐，及時清除枯死樹、枯死樹、腐爛樹，尤其是在可燃、易燃樹種之間，應(yīng)合理修剪樹枝，清除下垂近地面的樹枝枯枝。這既可以減少死可燃物的數(shù)量，降低下層火勢蔓延轉(zhuǎn)變?yōu)樯蠈踊鸬目赡埽挚梢詼p輕樹木壓力，促進樹木的生殖生長。

（3）及時清理采伐跡地和火燒跡地。林區(qū)內(nèi)的火燒跡地和采伐跡地遺留下來的伐木殘留物、枯枝落葉以及燃燒殘留物大多為易燃物，應(yīng)及時進行清理，以免發(fā)生森林火災(zāi)。

（4）計劃火燒。計劃燒除可燃物是以火防火的有效方式。如果使用得當，不僅可以降低森林大火發(fā)生的可能性，還可以提高樹木的生長速率。因為在焚燒之后，摧毀大量生長茂盛的植物，還能促進植物新種子的發(fā)芽。燃燒的灰燼也可以作為天然的高效復(fù)合肥料，富含氮、磷、鉀以及肥沃的腐植質(zhì)與土壤養(yǎng)分，有利于林區(qū)中其他各種資源的繁衍，這對樹木生長和自然演替進化極其有益。但同時，野生用火極其危險。如果使用不當，容易引起火災(zāi)，甚至造成嚴重失火。因此，在實際應(yīng)用中必須注意消防安全。

2.3 構(gòu)建綠色生物防火帶，減緩火勢蔓延

生物帶防火的概念是指使用園林綠化動植物作為防火帶，包括喬木、灌叢、草本以及移栽植被。通過育種、造林、培養(yǎng)等管理方式,可以大大減少林區(qū)易燃物的堆積,進一步提高樹木本身的抗火性，形成自然生物防火帶，防止或延緩林區(qū)火災(zāi)的傳播[3]。生物防火帶可以綠化、美化、凈化人類生存的生態(tài)環(huán)境，調(diào)節(jié)森林結(jié)構(gòu)，增加物種多樣性，提高森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有重要的生態(tài)意義[4]。

在生物防火帶上從事人類農(nóng)業(yè)活動可以起到生態(tài)防火的作用。只要人們從事防火帶的農(nóng)業(yè)活動，防火帶就能起到持久的防火作用。利用黃芪、柑橘、油菜、小麥等經(jīng)濟作物，或選擇具有食用、藥用等價值的野生植物或栽培植物建立生物防火區(qū)，不但可以起到防火作用，而且可以取得一定的經(jīng)濟效益。堅持生物防火，不僅可以減少森林火災(zāi)造成的直接經(jīng)濟損失，還可以減少森林防火和消防所需的投資。

例如，東北林區(qū)落葉松防火帶的防火效果可以持續(xù)30～40年，這是任何其他防火措施所無法比擬的[5]。生物防火帶除了可靠、有效外，還可以長期保持防火效果。同時，可以通過在林區(qū)構(gòu)建生態(tài)防火，不僅可以增加林區(qū)的就業(yè)機會，帶動林區(qū)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還可以改善林區(qū)生活人員的經(jīng)濟條件，具有顯著的經(jīng)濟價值。

3 科學的森林防火策略

3.1 建立智慧森林火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

森林火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)的安裝以智能林業(yè)為核心主題，按照投資少、多整合、重實效、強應(yīng)用的建設(shè)理念，實現(xiàn)林業(yè)監(jiān)測24 h積極管理，全面提高安全森林防火監(jiān)控水平。這是一種先進、有效的預(yù)警機制，能夠?qū)Υ蠓秶仲Y源進行全天候?qū)崟r監(jiān)測，在森林發(fā)生火災(zāi)或存在不明煙霧時自動報警，并確定火災(zāi)點位置。一旦發(fā)生火災(zāi)，它會自動報警，并立即通知消防人員，利用這種反應(yīng)迅速的預(yù)警機制為森林防火預(yù)警提供十分有效的解決方案[6]。

通常在地面設(shè)置森林防火監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)由視頻采集系統(tǒng)、煙火熱成像識別系統(tǒng)、太陽能供電系統(tǒng)一體化集成，包括攝像機、太陽能供電儲電板、野外大型防護罩、數(shù)字云臺、前端傳輸網(wǎng)絡(luò)等。綜合形成整片的林區(qū)煙火與熱源地形圖，24 h對森林林區(qū)進行監(jiān)控管理。

空中設(shè)置森林防火監(jiān)控巡航系統(tǒng)，包括巡航機巡邏、無人機巡航、遙感衛(wèi)星檢測預(yù)計等。在地面難以勘察或地面監(jiān)控死角處進行巡航監(jiān)測，實現(xiàn)天地一體，全領(lǐng)域、全天候、全連接的一體化監(jiān)測預(yù)警，全方位了解森林環(huán)境變化情況。

基于森林火情發(fā)現(xiàn)不及時的缺陷，不少公司在森防領(lǐng)域不斷進行探索與實踐，提出了構(gòu)建“天空地人”一體化監(jiān)測預(yù)警體系；通過衛(wèi)星、無人機、視頻監(jiān)測含移動巡護部共同構(gòu)建立體式的“空、天、地”一體化智慧檢測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)一體化監(jiān)測預(yù)警，4個部分相互補充，提升預(yù)警的及時性，實現(xiàn)協(xié)同調(diào)度，互聯(lián)互通，統(tǒng)一指揮。

3.2 科學預(yù)測森林火災(zāi)發(fā)生的概率

火險天氣是森林火災(zāi)發(fā)生所需的第二個重要條件。根據(jù)氣象專家的研究，森林火災(zāi)的發(fā)生主要與4個天氣變量有關(guān)：風、相對濕度、溫度、雨。在森林防火中，通過在森林各個林區(qū)布置相應(yīng)的傳感器收集風、相對濕度、溫度、雨等天氣信息，進而得出火險天氣指數(shù)，在火險天氣指數(shù)較高的情況下，做好防火和救援準備。

降水量直接影響森林內(nèi)可燃物的含水量?？扇嘉锏暮吭降?，越容易發(fā)生火災(zāi)。如果一個地區(qū)的年降雨量小于1 500 mm，或月降雨量小于100 mm，通常容易發(fā)生森林火災(zāi)。

在天氣變量中，空氣相對濕度是火險天氣的關(guān)鍵因素。它影響著森林內(nèi)可燃物的含水量，當空氣相對濕度低于60%時，可燃物中的水分開始流失，就有可能發(fā)生森林火災(zāi)。一般來說，空氣相對濕度越低，可燃物含水量越低，便越有可能發(fā)生森林火災(zāi)。

對森林火災(zāi)影響最大的是溫度，而且是多方面的影響。溫度越高時，可燃物的含水量流失和林間水分蒸發(fā)速度越快，越可能發(fā)生森林火災(zāi)。高溫還會使火災(zāi)更加猛烈。此外，高溫會降低可燃物達到燃點所需的能量，使其更容易燃燒。

風的大小會影響森林火災(zāi)的擴散范圍和大小。風不僅可以加速植物水分蒸發(fā)，減少可燃物的含水量，還能為森林火災(zāi)提供充分的氧氣供應(yīng)，使其燃燒更加充分，同時，加速火災(zāi)蔓延，擴大火災(zāi)面積，使森林火災(zāi)火勢加大。

此類科學的預(yù)測可以更好地輔助森林防火工作。通過預(yù)測，可以防止自然形成的火災(zāi)事故?？萍嫉倪M步使得森林防火將變得更加有效、容易。但即使人們可以預(yù)測自然，也無法預(yù)測人類的活動，世界上因為人類導致的森林火災(zāi)占90%以上，我國由于人類因素引發(fā)的森林火災(zāi)高達98%，因此做好森林防火的管控至關(guān)重要。

4 森林火災(zāi)的常規(guī)預(yù)防策略

4.1 做好森林防火監(jiān)控管理

森林防火監(jiān)督是一項長期而艱巨的工作。每個人都必須對森林防火負責。不僅要掌握林區(qū)火災(zāi)的規(guī)律，還要了解人民群眾的動態(tài)和活動規(guī)律，讓每個人都對森林保護和防火負責。

此外，要做好野外火源管理，實施火源管理，劃分管理區(qū)域，嚴格控制、定期預(yù)測火源。在查明火源規(guī)律的基礎(chǔ)上，預(yù)測森林火災(zāi)，防止其發(fā)生。大多數(shù)森林火災(zāi)是由人類引起的，控制火源才是預(yù)防工作的重點和難點。每逢節(jié)日或上山祭祖的日子，田野里都會發(fā)生許多火災(zāi)，容易發(fā)生山火。因此，要做好森林防火，集中人力在風險區(qū)域進行管理，明確責任，嚴格控制。進入防火期前，應(yīng)組織專業(yè)力量清理林區(qū)內(nèi)的可燃物、易燃物。加強對進入林區(qū)人員的管理，嚴令禁止攜帶火種。組織檢查隊伍，加強重點林區(qū)巡查。在3級以上火險期間，堅決停止所有田間用火，并且積極引導農(nóng)民改變耕作方式。

4.2 加強森林火災(zāi)防護宣傳

為了減少火災(zāi)的發(fā)生，必須做好森林防火宣傳教育工作。加強森林防火知識宣傳，增強人們的防火意識，引導人們合理用火，減少森林防火隱患。

加強宣傳教育，引導人們依法防火。在日常工作中，林業(yè)部門可以借助電視、手機、電腦等新媒體方式宣傳森林防火知識，使人們了解森林火災(zāi)發(fā)生的原因和相應(yīng)的防火措施，尤其是確保野外用火安全。對群眾進行森林防火條例等法律法規(guī)教育，依法防火，避免發(fā)生嚴重森林火災(zāi)。建立規(guī)章制度，自覺形成防火意識。在森林火災(zāi)高發(fā)的季節(jié)，如干燥多風的冬天，應(yīng)加強宣傳，警告村民不要點燃田地和田地里的草，以避免火災(zāi)。密切巡邏，及時制止和懲處違法行為。

4.3 組建專業(yè)森林防火團隊

組建一支有組織的森林消防隊隊伍，其主要任務(wù)是保護森林資源安全和撲滅森林火災(zāi)。必須經(jīng)過嚴格的防火戰(zhàn)術(shù)、安全防火培訓及體能訓練，并裝備安全防護設(shè)備和必要的消防設(shè)備。隊員年齡應(yīng)在中青年之間，體格健壯，經(jīng)醫(yī)院體檢后簽訂勞動合同。加強消防隊的培訓，使其充分掌握森林消防的相關(guān)知識，并邀請官員或消防員對隊員進行軍事和消防培訓，以提高他們的身體素質(zhì)。定期開展火災(zāi)監(jiān)測、防火宣傳檢查，森林火災(zāi)演練，并制定應(yīng)急預(yù)案。若發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)在第一時間組織配備，前往現(xiàn)場進行滅火救援。

5 結(jié)束語

按照綠色發(fā)展理念，要樹立大局觀、長遠觀、全局觀，堅持保護優(yōu)先，將生態(tài)文明保護納入森林防火工作，努力實現(xiàn)新時期社會主義建設(shè)新目標。森林生態(tài)防火是一種有效、可靠、可持續(xù)、經(jīng)濟的森林防火措施，符合自然生態(tài)發(fā)展的要求，是當代以及未來林業(yè)森林防火的發(fā)展方向。