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生物防火林带营建技术研究

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摘要:生物防火林带的建设是森林防火工作的一项重要内容,是主动防火,控制山火的第一道防线。该文以滁州市皇甫山国有林场高效生物防火林带的营建为主线,论述了防火林带建设的必要性、防火树种选择、防火林带布局、林带宽度设置、林带网格密度、林带培育与管理等关键技术,以期最大限度地发挥防火林带的防火减灾能力,为广大林区生物防火林带建设提供技术参考。

关键词:森林防火;防火林带;防火树种;林带网格;林带管理

森林火灾是一种突发性强、危害性极大的自然灾害,是森林最危险的敌人,也是林业最可怕的灾害,居森林病害、虫害、火害3大自然灾害之首,是21世纪最严重的自然灾害之一。森林火灾不仅烧毁林区生产设施和建筑物,威胁森林附近的村镇,危及林区人民生命财产的安全,影响社会安定,同时会引起一系列的生态灾难。主要表现为:一是降低森林的更新能力,破坏森林结构,引起森林利用价值高的树种向低价值的树种、灌丛、杂草更替;二是被火烧伤的林木生长衰退,引发病虫害,加速了林木的死亡;三是伤害或驱走林内的野生动物,使其失去赖以生存的栖息地与食物链;四是造成林地裸露,引起土壤贫瘠,使森林失去涵养水源和保持水土作用。森林火灾后,促使森林环境发生急剧变化,使天气、水域和土壤等森林生态受到干扰,失去平衡,往往需要几十年或上百年才能得到恢复。皇甫山国有林场由原沙河集林业总场下属大柳、皇甫山、常山、长冲4个林场合并组成,位于皖东丘陵,森林生态系统保存相对完好,森林资源总面积7684.6hm2,总蓄积量662834m2。地带性植被以落叶阔叶林、针叶林为主,代表性树种有杉木、马尾松、黄连木、麻栎、黄檀、榉树、朴树、青冈栎、化香、三角枫、构树、枫香、竹叶椒、山胡椒、山槐、卫矛、盐肤木等,林下植被主要有茶叶、野山楂、野蔷薇、蕨类等。近年来,随着国家长江防护林工程、安徽省“千万亩”森林增长工程、林业增绿增效行动等一批林业重点项目实施,林场森林资源总量大幅度提高,生态环境质量日趋改善。然而,全场森林火险隐患仍然存在,如何最大限度地减少森林火灾损失,变被动防火为主动防火,是森林经营中的大事。实践证明,建立完备的生物防火林带,可降低森林自身的燃烧性,发挥森林隔火、缓火、阻火、断火的天然屏障作用,且在防火效果、投资、生物效益和生态效益上都具有明显的优势。

1林场防火存在的主要问题

皇甫山林场既是省级自然保护区,又是国家级森林公园,是滁州市的一级防火单位。树种组成以马尾松、湿地松、火炬松、杉木、柏类等针叶林为主,兼或硬阔类、软阔类、杨类等树种。其中,马尾松面积2696.1hm2、国外松林1727.5hm2、杉木林226.6hm2,柏类林3.7hm2,分别占35.30%、22.62%、2.97%、0.05%,针叶林总共占森林总面积60.92%,而其他3类总共才占39.08%(详见表1)。可见,针叶林树种占比明显过大,森林树种组成比例严重失调。因松、杉、柏类等针叶树种的油脂含量高,林分质量较差,枯枝落叶量大,着火点低,极易发生火险;每年到5、6月份,杨树满天飞絮,在气流作用下常堆集在一起,遇火即燃,且燃烧速度飞快。据报导,宿州市埇桥区每年在杨絮成熟期平均每天接到火警高达数十起,其中大多数均与杨絮有关。再者,因林区范围内村庄密集,道路纵横穿插,野外用火复杂,阻火隔离网带尚不完善,引发森林火灾因素始终存在。因此,有必要建设生物防火林带自然降低森林火风险,达到“以林养林,以林护林”目的。

2生物防火林带营建的主要技术

2.1合理选择生物防火树种

生物防火工程的首要任务就是防火树种的选择。植物的耐火性和抗火性,是由燃烧性和生物学特性等因素决定的,抗火性强的树种多为常绿阔叶树种,树冠紧密、叶厚多且大,树枝粗壮,燃烧热值低,燃点高,枝叶含油量少,含水率高,无挥发油,SiO2和粗灰分多,树皮厚、芽有保护组织,自然整枝力弱等特征;此外,树种对立地条件的反应和适应能力强弱也是选择防火树种的重要参考指标;同时,也要考虑树木的观赏性、经济性等。从各地防火树种的运用看,主要有木荷、油茶、石楠、杨梅、茶叶等树种。乐新贵等[1]研究了木荷等8个树种的抗火性能,认为木荷作为防火林带树种最好。1984年原林业部组织有关单位对南方山地营造的木荷林带进了5次山场火烧试验,结果发现,5次强烈火焰都被木荷林带挡住了,且木荷没有被烧着,只是部分树叶被烤黄、烤焦,后经森林防火专家鉴定认为木荷树是抗、阻火性能优良的树种[2]。1999年10月,沙河林业总场开展过2次石楠树种的抗火性能火烧试验,结果表明,石楠是较好的防火林带树种。木荷、石楠在当地属归化树种,其耐火性和抗火性完全符合防火树种的选择指标,并且也具有极高的观赏性和重要的经济价值。据此认为,皇甫山林场防火林带树种可首选木荷作为主树种,石楠作为辅栽树种。

2.2构建防火林带网络

2.2.1规划原则防火林带网络是由多条不同类型的防火林带交错组建而成的,其规划首先要将皇甫山林场的针叶林区、自然保护区、风景旅游区及火灾多发区域划入重点防火区域,加大网络建设密度;设置防火林带类型应根据林场森林植被类型、自然环境特点、林火行为特征、火灾发生规律等来规划;防火林带树种组成、配置形式、层次结构、网眼面积等要充分体现生物防火林带与河流等自然阻隔带、道路等工程阻隔带的整体优化配置;林带的布设还要充分考虑到行政界限、山林权属界限等,以利于森林经理和资源管理。防火林带要根据地形地貌和人员活动频繁、火灾易发地等状况,沿山脊线、林缘线、山脚设置,尽量与当地主风方向垂直;坚持新造与改造相结合。在实施大面积人工造林时,同步规划、施工生物防火阻隔带,同时对现有阔叶林,伐除易燃树种,适当补栽防火树种。2.2.2防火林带类型及相关参数设计防火林带既可在林缘、林内、山脊及林区公路两侧营造,也可在办公、仓库、住宅区周围营造防火林带,以防止火灾的侵入和蔓延。根据皇甫山林场自然状况及森林防火需控面积等,结合林带与河流、水库、道路等自然阻隔带,考虑到林带的最大防火效果,其防护林带网络面积以100~200hm2为宜;对于森林公园等其他人为活动频繁、火险等级较高的区域,应加大网络密度,网络面积控制在30hm2左右。从林场境内森林资源现状看,防火林带主要保护对象是针叶林,在营建防火林带时,要考虑其既防地表火,又防林冠火。防火林带具体类型、布设位置及宽度要求详见表2。表22.2.3防火林带营造关键技术2.2.3.1新建型防火林带在造林的前1年冬,通过人工砍灌、机械挖除全面清理林地,次年春选择当年生木荷、石楠健壮苗栽植防火林带。木荷栽植株行距一般为2m×2m,栽植穴规格为60cm×60cm×40cm。木荷造林1.5个月后,结合松土、补植、除草、培土,施1次尿素促根肥(150g/株);秋末冬初进行第2次扩穴施复合肥(250g/株)。此后,每年垦复2次,每次垦复时施复合肥(500g/株),同时注意适时除去木荷根际萌蘖,连续抚育3~5年木荷林带可完全郁闭。每年防火关键期前清除林下凋落物等危险可燃物[3]。石楠栽培管护方法参照执行。2.2.3.2培育提高型防火林带对于分布在林区山脚、林缘、山脊的一些常绿灌丛和常绿阔叶林进行管理、培育、改造成具有防火功能的林带。对于林相相对整齐的常绿林分连续3年清除杂灌和少部分针叶树,适当补植木荷、石楠;对天然次生未成林地,经过保留常绿类目的树种,实行全面垦复3年,辅以补植木荷、石楠等防火树种,按20~30m林带宽度营建,期间,一律不进行人工整枝,促使尽快郁闭,最终建成培育型防火林带。

3小结与建议

(1)皇甫山林场既是省级自然保护区,又是国家级森林公园,其森林树种组成以马尾松、杉木、柏类等针叶林为主,占比为60.92%。该林场是滁州市的一级防火单位,营造木荷、石楠生物防火林带非常必要。它的营建大大降低森林火险,调整林区针、阔林比例,减少森林病虫害,改良土壤结构,增加区域生物多样性,对保持生态平衡起到积极作用。

(2)防火林带树种栽植之地通常是立地较差的山脊线、行政界、权属界、林地与居民点交界等地,要确保其成林成带,真正发挥生物防火林带作用,其建设标准不能降低,在营林措施上务必要高标准、高质量,尤其是林带树种栽植后要精心抚育管理3~5年。此外,对森林火险等级高的地段,可考虑要适当增加林带的宽度与密度。

(3)基于皇甫山林场防火林带的营建主要保护对象是松杉柏类等,一旦火灾发生,多为林冠火,因而在营建防火林带时,必须考虑既防地表火,又防林冠火。这就要求在林带宽度设置上必须要达到每种类型林带的宽度与长度的最低参数要求。应注意的是,生物防火林带的建设必须要在自然保护区的核心区和缓冲区外实施。

参考文献

[1]乐新贵,刘细燕,杨帆.层次分析法在防火林带树种选择上的应用[J].江西林业科技,2002,2:12-14.

[2]郭惠如.绿色的防火屏障——木荷防火林带[J].中国消防,1986,04:39.

[3]林沐恩.木荷防火林带营造技术[J].林业科技开发,2004,18(6):71-72.

作者:王叙兵 单位:滁州市皇甫山国有林场

菌物学报责任编辑:张雨    阅读:人次