小議南方生物防火的模式

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摘要：我國南方森林火災頻頻發生，生物防火林帶的阻火作用得到驗證，但也暴露現有生物防火林帶建設中存在的一些問題。提出改進生物防火林帶營造技術的具體方案。

關鍵詞：生物防火林帶營造技術改進

一、存在問題

1、對生物防火林帶的阻火機理認識模糊。目前普遍認為生物防火林帶能較長期地有效阻止火災的蔓延，減少森林火災的損失。但在實踐中，對生物防火林帶阻火作用的機理是以阻止林冠火或是地面火的蔓延為主認識不一，導致生物防火林帶經營方式存在很大不同。有人認為防火林帶要以經營良好樹冠為主要目的，使林帶活枝下高盡可能地接近地面；有人認為林帶要有足夠大的郁閉度和一定的活枝下高，以盡量減少林帶下可燃物載量。

2、對生物防火林帶的作用認識片面。在實際生產中，忽視生物防火林帶對改良土壤、改善林分結構、保護生物多樣性，減少林木病蟲害發生的作用，導致單純為阻火而造林帶的現象普遍存在。

3、生物防火林帶的營造不夠科學。主要表現在林帶布局不夠合理，許多地方沒有形成有效的閉合圈；其次是林帶寬度不足，不同坡位的林帶寬度過于平均，山脊主林帶寬度（15～20m）過于狹窄；另外，阻火樹種選擇不合理，在山腳、田邊和路邊營造防火林帶時過多地選擇楊梅、柑桔、金桔、油茶等經濟樹種，一方面是這些經濟樹種的阻火性能不如木荷、火力楠等喬木樹種，另一方面也加大了林緣地帶人為活動頻度，增加火險隱患，背離了營造防火林帶的初衷。

二、防火樹種的阻火機理

針對防火樹種和防火林帶的機理研究，國內學者作了較多的研究和總結。從總體上來講，森林火災是一種極具復雜性與隨機性的災害，是受森林植被特征與分布、地形與風場分布、空氣濕度等因素綜合作用的結果。事實上，不存在絕對阻燃的樹種，但與其它樹種相比，防火樹種在遇到林火時不易被點燃，或在過火后能夠很快恢復生長。長期以來，我國南方大面積營造杉木、馬尾松速生豐產林，為森林火災的發生埋下了嚴峻的隱患。

防火樹種抗火性很強的樹種，涵養水源能力強，葉片含水量高。從燃燒理論上講，防火樹種的阻火機理表現以下幾個方面：較少的可燃物燃性成分，如揮發油、粗脂肪、臘質、灰分含量、木質素含量和灰分含量等；較高的含水率，樹種不易點燃和燃燒，其阻火能力較強，水分越高，則引燃時間持續越長；燃燒特征是一項重要的指標，樹能被點燃在于燃燒放熱應大于向外界的散熱，防火樹種燃燒熱比較小。

三、防火樹種評判指標與方法

1、綜合評判指標的確定。

目前國內外對防火樹種的抗火性能評價采用多個指標綜合評判，但不同研究者采用的指標略有差異。對南非某些樹種的燃燒隆研究選用了生物量，可燃物的垂直分布和大小、葉含水率、熱值和粗脂肪含量等指標；利用熱重法和徽商熱重法提供的燃燒分布曲線來評價燃料的燃燒性能這一技術分別對森林可燃物的燃燒性和木荷生物防火機理進行了研究。由于可燃物的組成成分復雜，影響燃燒分布曲線的因素很多，這一技術的廣泛應用還需進一步的探討。國內較多研究者采用比較常用的燃燒熱、揮發性物質含量、灰分含量、含水量、硅分含量等指標。在研究防火樹種時考慮了樹皮厚度、樹冠結構、自然整枝性能、葉子質地和厚度、樹高年平均生長量和葉面積重疊指數（單株葉面積/（冠幅×樹高））等。把著火溫度、含水率、水分析出速率、活化能、揮發份熱量等5個指標作為判斷樹種燃燒性能的主要指標、苯—乙醇抽取物含量和粗灰分含量作為輔助指標。

2、常用評判方法。

（1）火場調查目測分析法主要調查植物過火后不同樹種的地下根系萌芽能力和地上部分樹冠、樹枝耐火的程度。判斷出樹種的阻火性。

（2）直接火燒法在野外選擇典型的樹種及實驗條件、進行火焰沖擊實驗。通過調查找出火場的耐火、抗火樹種分類直接點燒，根據點燃燃燒時間、火焰高度、燃燒速度、損害狀況進行對照，篩選出抗火耐火性強的樹種。

（3）綜合判別法近年來開始采用Fuzzy方法、對各特征進行定性評判。目前國內外對防火樹種的抗火性能評價采用多個指標綜合評判，從樹種阻火性、生物學特性和造林學特性三方面評判各樹種的防火能力。國內眾多研究者此對此進行了深入或改進。研究過程中對防火樹種的葉子與枝條的含水量、易燃干燥度時間、粗灰分合量、炭化灰化時間、單寧含量、粗脂肪合量等理化指標進行分析，并采用多目標綜合評定法，篩選出楊桐、日本珊瑚等10多個抗火性能較強的樹種。利用層次分析法對南方的木荷、火力楠、楊梅等48個樹種的燃燒性能測定，并分析結合生物學和生態學特性對各樹種防火能力進行了排序。采用靜風篝火法測定樹種抗燃時間，以此作為生物防火適宜樹種的主要選擇因子；同時結合樹種的適生性、生物學、造林學特性以及經濟性狀進行綜合評定。

四、改進營造技術

1、生物防火林帶的布局。從發揮林帶防火作用方面看，不同部位的林帶在抵御森林火災時發揮的作用不同。主山脊防火林帶的作用主要是充分利用山脊上易形成反向氣流和林火的強大反向內吸氣流，阻止山火跨過山脊蔓延；山腳田邊的防火林帶主要是防止外來火源上山入林引發森林火災；山腰的林帶主要是延緩森林火災的蔓延，減小林火強度，有利于撲救。在繼續堅持山脊、山腳、田邊營造林帶的基礎上，不能忽視在山腰部位營造防火林帶。特別是對于生態林，可以參照農田防護林的網狀結構，結合當地地形營造生物防火林帶網。一方面阻止林火蔓延，降低林火強度，有利于撲救；另一方面增加生態林中闊葉樹比例，提高森林生態群落的穩定性和抗逆性，有利于生態林植物群落的演替。

2、林帶寬度的確定。不同部位、不同坡位的防火林帶所起的作用不同，所需的寬度也不同。根據生物防火林帶在抵御2000年3月我國南方森林火災中暴露出來的不足，以及從營造混交林、提高闊葉樹比例、促進森林生態群落演替的目的出發，必須在現有標準的基礎上加大寬度。主山脊的防火林帶寬度應擴大到30～50m，從而有效減少林帶下細小可燃物載量，次山脊的林帶寬度為15～30m，山腰部位的林帶寬度10～20m，山腳田邊的林帶寬度15～25m，順山坡的林帶寬度10～20m。

3、營造方式的選擇。采取與采伐跡地、宜林荒山等造林“四同步”（同步規劃、同步設計、同步施工、同步驗收）的方式營造防火林帶、采伐林木時保留原有防火林帶、單獨施工營造防火林帶、山腳田邊營造果樹林帶等多種形式，不斷增加林帶密度，完善林帶布局。在單獨施工營造防火林帶時，應有所側重，要優先實施重點火險地段的防火林帶，盡快形成閉合網絡，減少森林火災的發生及可能造成的損失。

4、苗木的選擇。最重要的是良種壯苗。對于在重點火險地段單獨施工營造防火林帶的，應選擇多年生大苗造林，以縮短郁閉年限，盡快發揮阻火作用。