祁連山東端林區(qū)森林和草原火災發(fā)生規(guī)律調(diào)查及防范對策

寧銀鑫

(甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心華隆自然保護站，甘肅 天祝 733299)

祁連山是我國著名的高大山系，地處青藏、蒙古和黃土三大高原交匯處，橫跨甘肅、青海兩省，東西長1 000 km，南北寬200～300 km；其自然環(huán)境獨特，冰川、草原、森林和農(nóng)田交錯分布，山巔的冰川和積雪，山腰的草原和森林構(gòu)成了巨大的天然復合水庫，孕育了黑河、石羊河和疏勒河等80多條河流，其中部分地區(qū)和河流是黃河流域上游重要水源補給區(qū)和一級支流。發(fā)源于祁連山的大小河流養(yǎng)育了中下游河西走廊綠洲地區(qū)500多萬各族人民。祁連山有維管束植物1 200余種，是我國西北植物多樣性最豐富的地區(qū)之一[1]。因此，祁連山是我國重要的生態(tài)安全屏障，對防止西部地區(qū)荒漠化，減少沙塵暴和維護河西走廊綠洲持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。甘肅省天祝縣位于祁連山東端，面積7 149hm2，占祁連山國家級自然保護區(qū)總面積的16%，是祁連山自然保護區(qū)的重要組成部分。

火災是森林和草原的大敵，一場火災可使生長幾十年甚至上百年的植被瞬間化為烏有[2]。保護森林和草原首先從防范火災做起，森林和草原火災與林草的生長量、蓄積、郁閉度、蓋度和枯落物的累計量呈正相關[3-5]。位于祁連山東端的天祝縣林草茂盛，森林覆蓋率32.4%、郁閉度6～7，草原蓋度80%～96%，森林和草原火災時有發(fā)生，火險居高不下[6]。隨著林區(qū)封山育林、草原禁牧休牧工程的實施，林下枯落物和草原覆蓋物逐年增加，給森林和草原火災發(fā)生提供了豐富的可燃物。近年來，森林和草原火災呈現(xiàn)遞增趨勢，給火災防范和處置敲響了警鐘。

1 森林和草原火災調(diào)查方法

調(diào)閱甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心和天?？h林業(yè)和草原局檔案室存放的祁連山東段林區(qū)森林和草原火災發(fā)生和撲救相關檔案和資料，將檔案資料按照年份整理，表、冊和卡等分別歸類裝入不同檔案盒內(nèi)，仔細閱讀資料，對歷年森林和草原火災發(fā)生時間、空間、植被類型、火源和面積進行歸類統(tǒng)計，重點關注數(shù)字資料，對資料、數(shù)據(jù)不詳、不實部分走訪已退休林業(yè)老職工或已調(diào)離林業(yè)崗位的經(jīng)辦人，補齊和補正相關資料。然后對調(diào)查到的數(shù)據(jù)采用Excel2007辦公軟件進行統(tǒng)計和作圖。

2 森林和草原火災發(fā)生歷史資料分析

2.1 森林和草原火災發(fā)生時間變化

2017—2021年祁連山東端林區(qū)不同時間1—12月森林和草原火災發(fā)生次數(shù)呈近波浪形變化。每年1—4月和11—12月為火災發(fā)生期，5—10月為火災零發(fā)生期。1—4、11—12月每年森林和草原火災發(fā)生次數(shù)平均值分別為7.4、8.6、11.6、6.2、2.8、4.0次，3月份發(fā)生次數(shù)最多，11月份發(fā)生次數(shù)最少，兩者相差8.8次(圖1)。

圖1 不同時間森林和草原火災發(fā)生次數(shù)

分析其原因，1—4月和11—12月草本植物枯黃、木本植物落葉休眠，植株含水率降低，可燃性提高，為火災發(fā)生期；2—3月氣溫迅速回升，降雪減少，植物含水率進一步降低，可燃性提高；5—10月草本植物和木本植物發(fā)芽進入生長期，植株含水率較高，很難燃燒；7—8月雨季來臨，植物含水率進一步提高，可燃性降低。故祁連山東端林區(qū)不同月份火災發(fā)生次數(shù)的差異還受降水影響[7-8]。

2.2 森林和草原火災發(fā)生空間變化

2017—2021年祁連山東端林區(qū)不同地點森林和草原火災發(fā)生次數(shù)由核心區(qū)到外圍地帶呈上升變化。核心區(qū)、緩沖區(qū)、實驗區(qū)和外圍地帶每年火災發(fā)生次數(shù)平均值分別為0、8.4、10.8、21.4次，核心區(qū)發(fā)生次數(shù)最少，外圍地帶發(fā)生次數(shù)最多，兩者相差21.4次(圖2)。

圖2 不同地點森林和草原火災發(fā)生次數(shù)

分析其原因，核心區(qū)保護級別最高，嚴禁人為活動，除保護區(qū)管理人員開展日常巡護工作外，嚴禁一切人為活動，包括原住民的放牧。緩沖區(qū)保護級別相對核心區(qū)降低，允許原住民開展必需的生產(chǎn)活動，但不允許外來人員進入。試驗區(qū)保護級別相對緩沖區(qū)進一步降低，允許一定的人為活動。外圍地帶除明文規(guī)定禁止的活動外，非禁即入，保護級別最低。祁連山東端林區(qū)不同地點因保護級別的不同，人為活動帶入或產(chǎn)生的火種數(shù)量不同?；鸱N是森林和草原火災發(fā)生的重要因素之一，火種數(shù)量不同森林和草原火災發(fā)生次數(shù)不同[9]。

2.3 森林和草原火災發(fā)生植被類型變化

2017—2021年祁連山東端林區(qū)不同植被類型森林和草原火災發(fā)生次數(shù)由草本到木本呈下降變化。草本、灌草、灌木和喬木植被類型森林和草原火災發(fā)生次數(shù)每年平均值分別為19.4、12.6、5.4、3.2次，草本植被類型發(fā)生次數(shù)最多，喬木植被類型發(fā)生次數(shù)最少，兩者相差16.2次(圖3)。

圖3 不同植被類型森林和草原火災發(fā)生次數(shù)

分析其原因，草本植物枝葉纖細，植株矮小，緊貼地面，枯黃后含水率低，易燃燒和形成火苗；灌木相對草本植物枝條較粗，植株較高，落葉后含水率較高，不易燃燒，需草本植物引燃；喬木相對灌木枝干更粗，植株高大，具有一定高度的光禿樹干，樹冠離地面較高，不易燃燒，需草本和灌木引燃。植被類型與火災發(fā)生次數(shù)和強度具有相關性[10-11]。

2.4 森林和草原火災發(fā)生火源變化

燒荒主要指林區(qū)耕地田埂雜草燒除和農(nóng)作物秸稈焚燒等，野外取暖主要指農(nóng)牧民在野外放牧過程中取暖做飯等，上墳祭祀主要指墳前燒紙質(zhì)祭祀品等祭奠活動，其他火源則包括輸電線路、雷擊和煤層自然等引起的火災。2017—2021年祁連山東端林區(qū)不同火源森林和草原火災發(fā)生次數(shù)由燒荒到其他呈近似拋物線形變化。燒荒、野外取暖、上墳祭祀和其他火源火災發(fā)生次數(shù)每年平均值分別為5.2、12.2、15.6、7.2次，上墳祭祖引發(fā)的火災發(fā)生次數(shù)最多，燒荒引發(fā)的火災發(fā)生次數(shù)最少，兩者相差10.4次(圖4)。

圖4 不同火源森林和草原火災發(fā)生次數(shù)

分析其原因，上墳燒紙祭祖觀念在祁連山林區(qū)仍根深蒂固，其次林區(qū)牧民野外放牧流動性大，野外取暖做飯普遍存在，監(jiān)管困難，其他燒荒行為雖能監(jiān)管，但處罰缺少強制措施，監(jiān)管仍很困難。

2.5 森林和草原火災發(fā)生面積變化

2017—2021年祁連山東端林區(qū)不同發(fā)生面積火災發(fā)生次數(shù)由面積≥30 hm2到≤10 hm2呈上升變化。發(fā)生面積≥30 hm2、21～30 hm2、11～20 hm2、≤10 hm2的森林和草原火災發(fā)生次數(shù)每年平均值分別為1.8、4.2、14.8、19.6次，受災面積≤10 hm2的發(fā)生次數(shù)最多，受損面積≥30 hm2的發(fā)生次數(shù)最少，兩者相差17.8次(圖5)。

圖5 不同受災面積森林和草原火災發(fā)生次數(shù)

分析其原因，祁連山東端林區(qū)林地和草原呈碎片狀分布，林地之間多分布農(nóng)田，陰坡植被茂盛、陽坡植被稀疏[12]。發(fā)生火災后燃燒到山頂山脊線處，火災自然滅亡。除此之外，隨著防火意識和防火隊伍的加強，火災發(fā)生后，在萌芽狀態(tài)即被撲滅，沒有造成大面積的燃燒。

3 森林和草原火災發(fā)生規(guī)律總結(jié)

2017—2021年祁連山東端林區(qū)因保護力度的加強，植被生長健壯，森林郁閉度和草原蓋度進一步提高，森林和草原火災發(fā)生次數(shù)整體呈逐年增加趨勢。不同時間因植物含水率和降水量的不同，火災發(fā)生次數(shù)不同，1—4月和11—12月因受植被含水率降低和降水減少的影響，是森林和草原火災高發(fā)期。不同地點因保護等級和人為活動限制程度的不同，火災發(fā)生次數(shù)不同，距核心區(qū)越遠，保護級別越低，人為活動越頻繁，火災發(fā)生次數(shù)越多。不同植被類型對森林和草原火災發(fā)生次數(shù)的影響是草本植被易燃，易發(fā)生火災，灌木次之，喬木不易發(fā)生火災，在草本和灌木的引燃條件下喬木才形成火災，且燃燒后火勢迅猛，破壞力極強。不同火源中上墳祭祖燒紙質(zhì)祭祀品和野外取暖仍是祁連山東端林區(qū)火災發(fā)生的主要火源，耕地秸稈焚燒和地埂雜草燒除等燒荒行為和其他火源是引發(fā)森林和草原火災的次要火源。祁連山東端林區(qū)因陰坡和陽坡植被稀疏程度差別較大，森林和草原呈片狀分布，發(fā)生森林和草原火災后受損面積受植被自然分布狀態(tài)影響較大。除此之外，受防火意識、防火隊伍和裝備的提高，撲火能力不斷提高，發(fā)生大面積火災的次數(shù)降低。

4 森林和草原火災防范對策

4.1 進一步加大不同地塊管控力度，嚴防人為火種引發(fā)火災

根據(jù)祁連山自然保護區(qū)核心區(qū)、緩沖區(qū)、試驗區(qū)和外圍地帶不同地塊制定的不同保護級別和限制人為活動制度。核心區(qū)應進一步嚴格落實除管理人員外的閑雜人員進入，不得開發(fā)建設，確須開發(fā)建設的要嚴格按照審批規(guī)定審批；緩沖區(qū)要嚴格落實原住民的生產(chǎn)活動管理，除原住民和管理人員外，其余閑雜人員不得進入，原住民在原有生產(chǎn)設施基礎上不得改建和擴建人工設施，在有條件和能力的地方鼓勵原住民實施生態(tài)移民搬遷，逐步降低緩沖區(qū)人口數(shù)量和人為活動；試驗區(qū)嚴格落實準入審批制度，對確須進入試驗區(qū)的人為活動要實施許可制度，在未取得許可情況下不得開展相關活動。外圍地帶祁連山保護區(qū)管理機構(gòu)和地方政府要加強溝通，聯(lián)防聯(lián)控，共同防范森林和草原火災發(fā)生。

4.2 劃定森林和草原重點防火期，實施防火人員和物資網(wǎng)格化管理

將每年的1—4月和11—12月劃定為森林和草原重點防火期，防火期內(nèi)自然保護區(qū)工作人員將重點工作轉(zhuǎn)向防火，人員和物資配備實施網(wǎng)格化管理。在重點防火區(qū)和關卡要設立崗哨，派專人24h值守，張貼告示，嚴防人員帶火種進入林區(qū)。在清明、春節(jié)等特殊節(jié)日期間要對上墳祭祖燒紙質(zhì)祭祀品，寺廟燒香拜佛，點燈朝圣人員進行檢查和勸導，發(fā)放防火宣傳材料，懸掛防火宣傳標語。以案說法，教育和鼓勵林區(qū)農(nóng)牧民移風易俗，提倡節(jié)儉、安全和環(huán)保的祭祖方式，提倡網(wǎng)上祭祖和鮮花祭祖。

4.3 加強防火高端設備投入和網(wǎng)絡傳輸，實現(xiàn)人防和物防有機結(jié)合

充分利用天、地、空監(jiān)測手段和網(wǎng)絡傳輸平臺，增加鐵塔無人高清攝像監(jiān)測設備和無人機等高空監(jiān)測設備，通過無線傳輸系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)云處理平臺對森林和草原火災風險及時做出研判和預警，實現(xiàn)無人區(qū)和無人值守區(qū)定期人為巡護(人防)和監(jiān)測設備長期遙控觀測(物防)有機結(jié)合。對林區(qū)植被茂盛和林地集中連片區(qū)要修建防火通道和隔離帶，一旦發(fā)生森林和草原火災，防火人員和物資能及時到達防火現(xiàn)場，確保森林和草原火災及時發(fā)現(xiàn)，及時處置，將燃燒面積和損失降到最低。