摘 要:作為地球生態系統的重要組成部分,森林資源不僅為生物多樣性提供了基礎,還在維持全球氣候穩定、保護水土資源等方面發揮著至關重要的作用。然而,隨著全球氣候變暖及人為活動的影響,森林火災頻發,對森林資源構成嚴重威脅。闡述了森林資源保護的重要性,分析了森林火災產生的原因,探討了護林防火技術在森林資源保護中的應用及優化森林資源保護的有效策略,以期促進生態系統的健康發展。
關鍵詞:護林防火技術;森林資源保護;人為原因
中圖分類號:S762.3 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)06–0-03
護林防火技術是建立在多學科基礎上的綜合性技術體系,涵蓋了森林生態學、氣象學、遙感技術、消防工程等領域。技術基礎的研究和建立,為火災監測預警、撲救控制等應用提供了堅實的理論支撐。因此,探討護林防火技術在森林資源保護中的應用對策,對于確保森林生態安全、實現可持續發展具有重要意義。
1 森林資源保護的重要性
第一,從生態環境角度看。森林能夠吸收二氧化碳、釋放氧氣,調節大氣成分,凈化空氣。森林中的植被能夠減緩雨水的沖刷力,防止水土流失。樹木的根系能夠固定土壤,防止土壤侵蝕。森林的蒸騰作用能夠增加空氣濕度,調節氣候。此外,森林是地球上生物的主要棲息地,保護森林資源對維護良好的生態環境、保護生物多樣性具有重要意義[1]。
第二,從經濟發展角度看。森林資源是重要的可再生自然資源,為人類提供了木材、纖維、燃料等產品。林業在促進國民經濟發展中扮演著不可或缺的角色。此外,森林還是重要的旅游資源,具有極高的觀賞價值和休閑娛樂價值,為發展旅游業創造了良好條件。因此,保護森林資源對于推動經濟發展、促進產業升級具有重要意義。
第三,從社會發展角度看。森林對于改善人居環境、維護社會和諧穩定發揮著重要作用。森林能夠吸收噪聲、阻隔塵埃,為城市創造清新宜人的環境。森林公園是市民親近自然、緩解壓力的綠色空間。森林還能防止自然災害的發生,保障人民生命財產安全。此外,林業為農村地區提供了大量就業崗位,有利于促進城鄉協調發展。因此,保護森林資源對于改善人居環境、增進社會和諧具有重要意義。
2 森林火災產生的影響因素
2.1 人為因素
人為原因導致的失火是森林發生火災的主要原因之一。由于一些不文明行為,如在林區隨意燒荒、焚燒垃圾、生火取暖等,極易引發火災,失去控制后會蔓延至林區,造成不可挽回的損失。此外,一些工廠和居民區排放的煙塵、火星以及鐵路沿線火車運行產生的火花,也可能引燃林區的枯枝落葉,導致森林火災。這些人為疏忽和不當行為,為森林火災的發生創造了條件。
林業生產活動中的一些不當操作行為,同樣會增加森林火災的發生風險。在林區進行伐木、運輸等生產作業時,如果操作不當或設備存在故障,極易引發火災。此外,對于一些露天烘干木材的作業,管理不善或操作不當,也可能導致火災的發生。
2.2 自然因素
干旱少雨是引發森林火災的主要自然原因之一。在長期缺乏降水的情況下,林區內的枯枝落葉、枯草等易燃物質會越積越多,一旦遇到火源,極易引發火災并迅速蔓延。同時,持續的干旱天氣還會降低林木的含水量,使樹木變得十分易燃,加劇火災的蔓延速度和破壞力。一些長期缺雨的地區,森林火災高發期往往持續數月之久,給林業生產和生態環境帶來了巨大壓力。
高溫酷熱天氣也是導致森林火災的一個重要自然原因。當氣溫持續升高時,森林中的可燃物質會變得極為干燥,只需一個微小的火星就可能引發火災。高溫還會加速林火的蔓延,使火勢難以控制。此外,高溫還會加劇空氣的干燥程度,降低大氣濕度,從而進一步增加森林著火的風險。
雷電活動是另一個不可忽視的自然原因。在雷雨過程中,雷電會釋放出高溫的等離子體,一旦擊中林區內的易燃物質,極易引發火災。雷電造成的森林火災往往來勢兇猛,火勢一開始就相當猛烈,給撲救工作帶來了極大挑戰。此外,雷電還可能直接擊穿樹木,使樹干著火,從而引發森林大火。
3 護林防火技術在森林資源保護中的應用
3.1 護林防火預測技術
護林防火預測技術主要包括對森林燃料狀況、氣象條件和人為活動等風險因素的監測和預報,通過建立數學模型對森林火災發生的時間、地點和蔓延趨勢進行科學預測,為制定防火決策提供依據。相較于被動防御,預測技術能夠有效降低森林火災發生的概率,把潛在損失降到最小。
在森林燃料狀況預測方面,主要采用遙感技術和地面測量相結合的方式。利用衛星遙感影像數據,結合地面實測數據,可以實時監測林區內的枯落物積累情況、植被含水量等,并建立數學模型對燃料狀況進行動態預測。同時,還可以利用地理信息系統(Geographic Information System,GIS)技術,將燃料狀況與地形、氣候等數據相結合,繪制出燃料分布圖,為制定防火措施提供決策支持。
在氣象條件預測方面,主要依賴氣象部門提供的專業氣象數據和服務。通過對氣溫、降水量、相對濕度、風速風向等氣象要素的監測和預報,結合森林燃料狀況和地形數據,可以建立森林火險等級預測模型,評估林區火災發生的危險程度。同時,還可以利用數值天氣預報技術,對森林火災的蔓延趨勢進行模擬預測,為制定撲救方案提供決策依據[2]。
在人為活動風險預測方面,主要采取社會調查和實地監測相結合的方式。通過對林區周邊居民的生產生活方式、防火意識等進行調查,并結合林區內游客、科研人員等活動情況的監測數據,建立人為活動風險評估模型,預測人為失火和縱火等違法犯罪活動發生的概率,為加強管控和宣傳教育提供決策依據。
3.2 護林防火阻隔技術
護林防火阻隔技術主要包括人工和自然兩大類,其核心目標是在林區內外設置一定的阻燃隔離帶,從而切斷火線蔓延,為撲救行動爭取時間和空間。人工阻隔主要依靠人力開設防火線、防火溝等阻隔設施;自然阻隔則充分利用河流、公路等天然地物,形成阻燃屏障。兩種方式相互配合,構筑起全方位的防火阻隔體系。
在人工阻隔方面,防火線是最主要的阻隔設施。防火線是指人工開挖的一條寬度5~20 m的帶狀空地,其目的是清除林區內的可燃物質,切斷火線蔓延的通路。根據地形地貌的不同,防火線可分為陸地型、半陸地型和空中型等形式。其中,陸地型防火線最為常見,施工人員需要將林區內的樹木、枯枝落葉等可燃物徹底清除。半陸地型防火線是利用山坡地形,在上部挖掘防火溝,下部清理可燃物。空中型防火線則是借助直升機在樹冠間除去枯枝,形成阻隔帶。
除防火線外,防火溝、防火墻等也是重要的人工阻隔設施。防火溝是在地面開挖的一條深溝,能夠有效阻隔地面火蔓延。防火墻則是用混凝土或石料砌筑的圍墻,主要用于阻隔人口密集區的火災蔓延。此外,在關鍵區域還可以設置臨時性的防火水池、高位消防池等儲水設施,為撲救工作提供水源保障。
在自然阻隔方面,河流、湖泊、公路等天然地物都可以作為防火阻隔帶。河流和湖泊具有很強的阻燃作用,能夠有效切斷火線蔓延。公路則可以利用路基和路面作為臨時性的防火線使用。此外,在林區內開辟防火隔離帶也是一種有效的自然阻隔措施,通過人工砍伐樹木,開辟一定寬度的林間空地,既可以防止火災蔓延,又不會破壞整個林區的生態環境[3]。
3.3 護林防火通信技術
在森林資源保護工作中,及時、有效的通信聯絡對于快速發現和控制森林火情至關重要。護林防火通信技術作為一種支撐性技術手段,為實現信息高效傳遞、指揮高效協調提供了堅實保障。護林防火通信技術主要包括無線通信系統和有線通信系統兩大類。
無線通信系統由于其覆蓋范圍廣、機動性強的優勢,在林區防火工作中發揮著不可替代的作用。在無線通信系統方面,短波、超短波和衛星通信是3種主要的通信方式。短波和超短波通信主要用于林區內部的語音和數據傳輸,具有投資少、維護方便的優點。其中,短波通信適用于遠程傳輸,可以實現林區內不同點之間的聯系。超短波通信則主要用于近距離通訊,如林火撲救現場的指揮對講。
在有線通信系統方面,林區內部的光纜網絡和電話線路是兩種主要的通信渠道。光纜網絡具有傳輸速率高、抗干擾能力強的優勢,可以滿足大量語音和數據業務的需求。電話線路雖然速率較低,但由于建設成本低、維護方便,在偏遠林區也有一定應用。
除了語音和數據通信,現代護林防火通信技術還融合了多種新型通信手段,如視頻會議、移動通信等。視頻會議系統可以實現遠程視頻指揮,提高決策效率。移動通信終端,如手機和平板電腦,則可以為林火一線人員提供實時通信支持。
護林防火通信技術的應用離不開完善的網絡架構。一般而言,林區內部采用無線自組網和有線光纜網絡相結合的方式,實現林區內各個節點之間的無縫連接。林區外部則通過衛星通信系統和公共通信網絡實現互聯互通,形成覆蓋面廣、層次分明的通信網絡體系。
3.4 護林防火撲救技術
護林防火撲救技術作為一種應急響應手段,在森林資源保護中發揮著不可替代的作用。主要包括地面撲救和空中撲救兩大類。地面撲救是指利用人工和機械設備在陸地上直接對林火進行控制和撲滅。空中撲救則是借助航空器在空中實施遙控滅火作業。兩種方式相互配合、優勢互補,構筑起全方位的撲救防線。
在地面撲救方面,人工撲救是最基礎也是最主要的方式。通過組建專業撲火隊伍,配備鏟火工具、背負式滅火器等裝備,撲火人員在第一時間趕赴火場,利用人力開挖隔火溝、清除可燃物等措施,控制火線蔓延。同時,還需要密切監控火情,及時調整撲救策略,防止反撲。除人工撲救外,機械化撲救也是地面撲救的重要組成部分,主要包括推土機、裝載機等工程機械和消防車、高壓水槍等專用滅火設備。工程機械可以快速開挖隔火溝,阻斷火線蔓延。消防設備可以遠程向火場噴射水霧或泡沫液,快速遏制火勢[4]。
在空中撲救方面,主要依靠直升機、無人機等航空器實施遙控滅火作業。其中,直升機撲救是最常見和最有效的方式。通過裝載吊桶或固定水箱,直升機可以從鄰近水源取水,并將水精準投放到火場,形成人工降雨,快速撲滅林火。此外,直升機還可以借助外掛的火攻設備,在空中實施燃燒控制帶作業,切斷火線蔓延。
近年來,無人機撲救技術也逐漸得到應用和推廣。無人機可以攜帶紅外熱成像設備,實時監控火情,也可以掛載噴霧裝置,對局部火點實施精確射流滅火。與直升機相比,無人機投入成本更低、靈活性更強,在一些特殊地形環境下具有獨特優勢。
4 優化森林資源保護的有效策略
4.1 加強人為火災的管理
第一,有關部門需要加大對森林資源的監控力度,在森林周邊地區部署更多的監控設備,并配備專職的巡護人員。監控設備應當具備高清成像、夜視、熱成像等先進功能,能夠全天候、多角度監測森林周邊。同時,巡護人員需要保持高度警惕,重點監控森林周邊范圍內的可疑人員和行為,及時發現并制止可能引發火災的行為。
第二,一旦發現持有明火裝備的可疑人員,有關部門應當立即采取必要的管控措施。對于初次違規者,可以先予以教育和口頭警告,讓他們認識到明火行為的危害性,并承諾不再犯錯。但如果違規行為情節嚴重,或者經過教育仍然故意違規,就需要采取更加嚴厲的措施,及時聯系公安機關,依法對相關人員進行處罰。
第三,有關部門還需要加大對林區內部的巡查力度,配合內部的人工巡查,對林區內部的每個角落進行細致檢查,一旦發現任何可疑火情,立即啟動應急預案,組織當地村民和專業消防力量共同開展撲救,避免火情進一步蔓延。
4.2 加強自然火災的管理
第一,相關部門應當加大對自然火災預防的投入力度。雷電是自然界中最常見的火源之一,一旦引燃森林,其蔓延速度極快,極易造成不可挽回的損失。因此,在重點防火區域部署高靈敏度的雷電監測系統,并配備相應的消防設備,將有助于第一時間發現并撲滅雷擊引發的火情,從而最大限度地避免火災的進一步蔓延[5]。
第二,由于森林內部溫度過高、濕度過低,極易導致林地可燃物的易燃性增加,從而增加自然火災的發生概率。因此,可以考慮在重點防火區域建設人工濕地或噴淋系統,保持林地適當的濕度水平。同時,通過合理調節林床密度、加強林地通風等措施,控制林地溫度,降低自然火災的發生風險。
第三,建立健全的信息共享和指揮協調機制,確保一旦發生火情,相關單位能夠迅速獲知信息,并根據統一指揮,調動所需的消防力量和物資,開展高效的撲救行動。
4.3 加強防火宣傳
防火宣傳是增強公眾火災防范意識、營造良好的防火氛圍的重要途徑。政府部門應借助各種媒體渠道,廣泛宣傳防火知識,普及火災預防措施,增強公眾的防范意識和提高自我保護能力。同時,還應加強對重點人群的宣傳教育,如林區居民、游客等,使其熟知火源管控、火情報警、撤離疏散等應急程序,在發生火災時能夠做出正確的反應。此外,政府還可與企業、學校等單位開展合作,將防火教育融入日常生活,形成全社會共同參與的良好氛圍。
4.4 提高防火人員的專業素養
防火人員是護林防火工作的中堅力量,提高其專業素養對于保障防火工作的高效開展至關重要。政府應加大對防火隊伍的投入力度,不斷提升其專業化水平。一方面,應定期組織各類理論和實操培訓,使防火人員熟練掌握現代化的滅火設備和先進的滅火策略;另一方面,應加強隊伍建設,優化人員配備,確保防火力量的充足性和快速反應能力。
5 結束語
護林防火技術在森林資源保護中發揮著重要作用。通過綜合運用各種技術手段和加強管理措施,可以有效降低森林火災的風險,確保森林資源的可持續利用。
參考文獻
[1] 孫艷武.護林防火技術在森林資源保護中的應用[J].農民致富之友,2018(9):201.
[2] 彭定清.淺談森林資源保護中護林防火技術的應用[J].農村科學實驗,2018(3):123.
[3] 于洋.護林防火技術在森林資源保護中的發展策略[J].江西農業,2020(2):55-56.
[4] 李賀.護林防火技術在森林資源保護中的運用探究[J].農民致富之友,2019(4):189.
[5] 陳少華.護林防火技術在森林資源保護中的運用研究[J].花卉,2016(24):72-73.
收稿日期:2024-01-10
作者簡介:路燕梅(1988—),女,甘肅崇信人,助理工程師,研究方向為林草資源保護、森林草原防火。