適應林業(yè)生態(tài)系統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，可吸收二氧化碳，提高空氣質量，轉換氧氣，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)系統的完整性，森林生態(tài)防火勢在必行。以保持生態(tài)系統穩(wěn)定性為起點，結合當地實際情況，運用現代化科技，綜合考慮實施適應林業(yè)生態(tài)系統的森林防火措施，探索適合當地森林林區(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量，降低可燃物的易燃性，即提高森林本身的耐火性。森林內的可燃物是產生森林火災的基本條件之一，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。在構建生態(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，能夠長時間地預防森林火災的發(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，森林防火建立了預測預報、防火阻隔網、森林火災自動化監(jiān)控系統等，但正因為人工的干預，電子設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。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的發(fā)生。

1.4 森林生態(tài)防火存在一定的經濟效益

在生物防火帶上，可選擇具有經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，這樣便可以在實現森林生態(tài)防火的同時，為林區(qū)人員帶來經濟效益，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，防治地下火的產生。

1.5 森林生態(tài)防火的重要生態(tài)意義

森林火災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)防火措施可以調節(jié)森林生態(tài)系統結構，增加物種的多樣性，恢復森林系統的結構層次和復雜多樣性，隨即提高森林生態(tài)系統的調節(jié)能力，從而增加森林生態(tài)系統的穩(wěn)定性。從長遠來看，森林生態(tài)防火是一條實現生態(tài)自然恢復的必經之路。

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，應因地制宜，正確選擇適應當地防火帶的植物，比如經濟價值高、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、側柏的防火能力較差，此類樹種應避免選用。在選擇防火帶植物時，應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)內還可使用海桐、青岡、水曲柳、石斛、楠木、冬青、桂花等。一些經濟類作物如柑橘也可作為防火樹種。

2.2 調節(jié)森林生態(tài)結構，減少易燃物的積累

從理論來看，危險天氣、火源及可燃物構成了森林火災產生的三要素。其中，危險天氣是不可控的，只能在防火期間測量計算相關天氣指標，并進行預防。火源是發(fā)生森林火災的起因，常常是人為因素導致的。可燃物決定了森林火災的大小和規(guī)模，是森林火災產生的因素之一。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)生森林火災的概率。因此，控制森林火災發(fā)生大小的關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，經常引起火災。森林火源主要為荒山、荒地、空地及林緣道路兩側。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量。根據當地實情，應經常進行林區(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量，降低下層火勢蔓延轉變?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，應及時進行清理，以免發(fā)生森林火災。

（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合肥料，富含氮、磷、鉀以及肥沃的腐植質與土壤養(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，甚至造成嚴重失火。因此，在實際應用中必須注意消防安全。

2.3 構建綠色生物防火帶，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，調節(jié)森林結構，增加物種多樣性，提高森林生態(tài)系統的穩(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濟效益。堅持生物防火，不僅可以減少森林火災造成的直接經濟損失，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)經濟產業(yè)的發(fā)展，還可以改善林區(qū)生活人員的經濟條件，具有顯著的經濟價值。

3 科學的森林防火策略

3.1 建立智慧森林火災監(jiān)控系統

森林火災監(jiān)測系統的安裝以智能林業(yè)為核心主題，按照投資少、多整合、重實效、強應用的建設理念，實現林業(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、有效的預警機制，能夠對大范圍森林資源進行全天候實時監(jiān)測，在森林發(fā)生火災或存在不明煙霧時自動報警，并確定火災點位置。一旦發(fā)生火災，它會自動報警，并立即通知消防人員，利用這種反應迅速的預警機制為森林防火預警提供十分有效的解決方案[6]。

通常在地面設置森林防火監(jiān)控預警系統，系統由視頻采集系統、煙火熱成像識別系統、太陽能供電系統一體化集成，包括攝像機、太陽能供電儲電板、野外大型防護罩、數字云臺、前端傳輸網絡等。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。

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

基于森林火情發(fā)現不及時的缺陷，不少公司在森防領域不斷進行探索與實踐，提出了構建“天空地人”一體化監(jiān)測預警體系；通過衛(wèi)星、無人機、視頻監(jiān)測含移動巡護部共同構建立體式的“空、天、地”一體化智慧檢測網絡，實現一體化監(jiān)測預警，4個部分相互補充，提升預警的及時性，實現協同調度，互聯互通，統一指揮。

3.2 科學預測森林火災發(fā)生的概率

火險天氣是森林火災發(fā)生所需的第二個重要條件。根據氣象專家的研究，森林火災的發(fā)生主要與4個天氣變量有關：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，在火險天氣指數較高的情況下，做好防火和救援準備。

降水量直接影響森林內可燃物的含水量。可燃物的含水量越低，越容易發(fā)生火災。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。

在天氣變量中，空氣相對濕度是火險天氣的關鍵因素。它影響著森林內可燃物的含水量，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。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。

對森林火災影響最大的是溫度，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。高溫還會使火災更加猛烈。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，還能為森林火災提供充分的氧氣供應，使其燃燒更加充分，同時，加速火災蔓延，擴大火災面積，使森林火災火勢加大。

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

4 森林火災的常規(guī)預防策略

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、定期預測火源。在查明火源規(guī)律的基礎上，預測森林火災，防止其發(fā)生。大多數森林火災是由人類引起的，控制火源才是預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，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，應組織專業(yè)力量清理林區(qū)內的可燃物、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，并且積極引導農民改變耕作方式。

4.2 加強森林火災防護宣傳

為了減少火災的發(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發(fā)生的原因和相應的防火措施，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。建立規(guī)章制度，自覺形成防火意識。在森林火災高發(fā)的季節(jié)，如干燥多風的冬天，應加強宣傳，警告村民不要點燃田地和田地里的草，以避免火災。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，其主要任務是保護森林資源安全和撲滅森林火災。必須經過嚴格的防火戰(zhàn)術、安全防火培訓及體能訓練，并裝備安全防護設備和必要的消防設備。隊員年齡應在中青年之間，體格健壯，經醫(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。定期開展火災監(jiān)測、防火宣傳檢查，森林火災演練，并制定應急預案。若發(fā)生火災，應在第一時間組織配備，前往現場進行滅火救援。

5 結束語

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，努力實現新時期社會主義建設新目標。森林生態(tài)防火是一種有效、可靠、可持續(xù)、經濟的森林防火措施，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。