肖海云
隨著近年來林業建設的快速發展,森林防火工作任務和難度愈來愈大,而且大多數地區森林防火是以人為預防、撲救為主,防火措施和手段比較單一,一旦遇到大的火災,災情難以控制,防火效果差。必須依靠森林生態系統的自身防火能力,建立以森林植被為主體的國土安全體系。營林防火與生物防火,既利于森林經營,有利于維護森林生態平衡,美化環境,還有利于防治病蟲害,保持水土,涵養水源,改良土壤和提高林地木材生產力,達到一舉多得的目的。因此,營林防火與生物防火應成為今后一個時期森林防火的主要途徑。
1 營林防火措施及效果
1.1 不斷擴大森林覆被率
眾所周知,林火多發生在荒山、草坡、林緣和林間空地,這些地區多生長容易著火的禾本科雜草,同時立地裸露,日照強,氣溫高,濕度小,通風良好,所以容易著火蔓延,如果將這些荒地和林間空地都栽植樹木,則可形成森林氣候,由于林內陽光少,溫度低,濕度大,風力小,就不容易著火蔓延。
溫度和濕度對林火行為的影響主要表現在改變森林燃料的溫度和含水率。據調查,月平均氣溫在-10℃以下時,不發生火災;-10~0℃時,可能發生火災;0~10℃時,發生火災次數最多,危害也相當嚴重;11~15℃時,火災次數逐漸減少;只有在19℃以上時,一般不發生火災。相對濕度大于75%時,不發生火災,除非在長期干旱的條件下;在75%~55%時,就有可能發生火災;相對濕度小于55%時,有可能發生大火災;在30%~10%時,就有可能發生特大森林火災。
中國俗話說“火借風勢”,“風助火威”。不管從什么方向吹來的風,都能對火災起著增加氧氣和使灼熱的空氣向前移動的作用,能把火頭前面的燃料迅速烘干,把火星向空中揚起,各處撒播。
1.2 加強造林前整地和幼林撫育管理
消除幼林中的雜草灌木,不但為幼苗、幼樹創造良好的生長和發育條件,也可以使幼苗、幼樹免遭森林火災的危害。
1.3 針葉幼林郁閉后的修枝打杈
針葉幼林郁閉后,特別是陰性針葉林郁閉后,很快自然整枝,這些干枯的枝條距離地面很近,一旦著火,就會將火引向樹冠,形成毀滅性的樹冠火,使十年或幾十年營造的森林毀于一旦。因些,結合營林措施進行修枝打杈,既能加快林木的生長發育,又有利于防火。
1.4 撫育間伐
森林郁閉后,林木開始分化,應及時進行間伐撫育,不斷伐去生長落后,病腐、干形不良的個體和非目的樹種,隨時消除林內雜亂物,可以大大減少森林可燃物的積累。這樣不但有利于森林防火,改善森林環境,同時也能促進林木生長發育。
一般來講,如果可燃物負荷量低于2.5t/hm 時,不能維持正常燃燒。如果其它影響林火蔓延速度的因素恒定,有效可燃物增加一倍,林火蔓延速度也增加一倍,而此時的火強度則為原來4的倍。
1.5 加強次生林改造
次生林由于遭到反復破壞,林相不整齊,林地雜草,灌木叢生,林間空地很多,特別容易發生火災。如果對這些林分加以改造,進行補播補植,既可改變林相,又能提高單位面積木材產量,同時也改善了森林環境,并有利于防火。
從以上途徑和措施來看,營林防火既有利于森林經營,也有利于森林防火,并可以加快森林生長發育,縮短森林培育周期,是貫徹以營林為基礎,發展林業的有效途徑。
2 生物與生物工程防火措施及效果
2.1 營造防火林帶
中華人民共和國成立后,南方有些林區在林場的邊界營造了一些闊葉林帶。當時的目的是作為林場的界標。經過幾十年的實踐,人們逐漸認識到,這些作為界標的林帶還能起到良好的防火作用,并且優越于開設防火線。20世紀80年代以后,南方各省開始大力營造闊葉防火林帶,獲得“綠色長城”之稱,營造防火林帶是一項戰略性的森林防火措施。我國南方、北方都很重視,并逐漸向生物防火林帶方向發展。
從防火林帶的功能與效果來說,喬木防火林帶主要是阻截樹冠火,而灌木防火林帶和耐火植物帶(經濟作物帶和藥用植物帶)主要是阻隔地表火。但在特別干旱氣候條件下,這些防火林帶和生物帶也有可能燃燒,但仍能使火勢有所降低,有利于撲火。這些林帶和生物防火帶可以作為撲火根據地,以這些林帶和生物帶作為依托,點燃迎面火或進行火燒,以阻截森林火災的擴展。除此以外,這些防火林帶和生物帶還有許多其它方面的效益。如有一定的經濟收入,能維護木森林環境,有利于防止病蟲害,以及發揮保持水土、涵養水源、維護生態平衡等功效。
防火林帶結構應由單層結構的喬木林帶或灌木林帶向復層結構林帶發展。復層林帶一是保持多層郁閉,有利于維護森林環境,保護林帶濕度,降低風速;二是密集林帶可以陰擋熱輻射,有效發揮林帶阻火作用。防火林帶的位置一般應設在山脊,有利于阻擋樹冠火蔓延。在樹種配置方面,應為喬木、亞喬木、灌木和既耐火、又有經濟價值的草木植物配置。
2.2 調節林分易燃結構,降低森林燃燒性
森林群落是由各種植物和樹種組成的,而各種森林植物其燃物又各有差異,有的非常易燃,有的則難以燃燒,它們共同組合在森林群落之中。易燃與易燃植物混生的群落,會增加林分的燃燒性,相反,難燃植物與易燃植物組合的群落,其燃燒性就會降低。因此,所謂調節林分結構,就是要增加難燃植物成分,減少易燃植物成分,使森林的燃燒性明顯下降,如東北闊葉紅松林,其燃燒性隨闊葉樹種的比重增加而降低。因此,在次生林中恢復闊葉紅松林時,應采取栽針保闊或留闊措施。這樣既能大面積恢復紅松林,減少造林資金,又能增加闊葉樹的成分,有利于紅松林生長;同時還可以達到降低紅松林燃燒性的目的。調節林分結構降低森林燃燒性的方法措施較多,如:
2.2.1 改殘破次生林為密集高產林。這不僅會增加木材產量,提高林地生產力,同時又能明顯改善森林環境,有利于防火。
2.2.2 改易燃針葉林為針闊混交林。這種做法既有利于森林防火,又有利于森林病蟲害的預防,還有利于森林土壤改良,提高林地生產力。
2.2.3 改單層針葉林為復層林。如在單層針葉內種植耐火經濟(藥用)植物或難燃灌木,可以降低森林燃燒性,又有利于開展立體經營或多種經營。
2.2.4 改異齡針葉林為難燃復層林。對異齡針葉林進行清理,改善森林環境,清除林內雜亂物,并引進難燃或耐火植物,降低燃燒性,同時切斷易燃物垂直連續的通道,預防樹冠火的發生。
2.2.5 林農間作、林藥間作和套作。該項措施不但可以大大提高林分的阻火性、防止林火蔓延而且能夠增加經濟收入。
2.3 利用生物與生物工程減少可燃積累
森林中的有機物是可以燃燒的物質,枯落物和枯損木則是森林中的易燃物質。林中易燃物質存量過多,一旦發生森林火災,火強度就會很大,火行為難以估測,增加火災的難控性。因此,減少林地易燃物的積累,是一項有效的防火措施,尤其是采用生物與生物工程措施減少可燃物積累更是今后的發展方向,在北方林區尤為重要,如:
2.3.1 利用不同植物和樹種混交。枯落的針葉分解速度慢,而闊葉落葉分解快,時間短,針闊混合的枯落物其分解速度比純針葉要快得多,也能加快可燃物的分解。
2.3.2 在林地上引種木耳、蘑菇。它們能夠分解可燃物體內的纖維素和半纖維素,大大降低有焰燃燒的可燃物。因為留下的大量木素,只能隱燃,使林地的燃燒性大大降低;同時這些木耳、蘑菇還可以增加經濟效益。
2.3.3 利用低等動物減少可燃物的積累。在林地枯枝落葉層腐殖質層中有許多低等動物,如蚯蚓等,它們能分解大量落物。如果在林地上大量繁殖,則有利于枯落物分解,還能增加土壤肥力,有利于提高林地生產力。
2.3.4 利用微生物或酶類使雜草和枯落物迅速分解,減少可燃物積累。英國過去對林地或荒地上的雜草處理,通常采取的辦法是計劃火燒。據1987年英國報導,他們選育一些新的微生物噴在雜草上,使雜草很快成為肥料,增加了土地生產力。此外也可以采用酶的作用,促使可燃物迅速分解。不難看出,采用生物工程,利用微生物和酶類,減少林地可燃物積累,非常有利于森林防火,這也是今后的發展方向。
由此可見,生物與生物工程防火期較長,效果好,并能充分發揮自然力的作用,是一項投資少、功效高的防火措施。同時開展生物與生物工程防火,還可以達到多種經營目的,有利于發展生態林業。
3 結論
營林與生物防火不但有助于加快森林資源培育,提高林木質量,改良土壤和提高林地木材生產力,又達到了美化環境,保持水土,涵養水源,維護森林生態平衡的目的。既加快了新時期林業發展步伐,又達到了森林防火的長效性和科學性,是實現林業可持續發展戰略森林火災防治目標(本世紀中葉年均森林火災受害率不超過0.1/1000)的主要途徑。(收稿:2013-06-20)