葉彪,陳啟良,李正祥,段炳濤,韓永濤,閆想想,王秋華
(1.云南森林自然中心,云南 昆明 650224;2.西南林業(yè)大學(xué)消防學(xué)院,云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650224)
城市面山就是“面向城市,在視線所及范圍內(nèi)能夠影響城市景觀以及生活發(fā)展的山體”[1]。自從進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著新中國城市化進(jìn)程的不斷加快,人與自然和諧相處的理念根植人心,城市面山越來越為人們所重視。城市面山地理位置特殊,人文情況復(fù)雜,可能性火源居多,一旦面山發(fā)生火災(zāi)將給城市及城市周邊的居民帶來難以估量的損失。因此,面山防火工作是森林防火工作的重中之重[2]。面山林火管理的目的就是為了預(yù)防面山森林火災(zāi)造成危害。本文以云南森林自然中心所轄面山林區(qū)為主要調(diào)查分析對象,主要從火源管理、可燃物管理和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三方面進(jìn)行調(diào)查分析,總結(jié)出昆明面山林火管理存在的問題并提出應(yīng)對措施。
云南森林自然中心位于昆明市東北郊,所轄面山林區(qū)包括雙乳山、元寶山、長蟲山、平頂山、摩天嶺、三尖山和石關(guān)林區(qū)。南北長約14.2 km,東西寬約13.8 km,地理坐標(biāo)為102°43′—102°53′ E,25°04′—25°11′ N,區(qū)域總面積1 872.0 hm2,森林覆蓋率為89.33%。因地處低緯度高海拔地區(qū),受季風(fēng)和海拔的影響,形成“夏無酷暑,冬無嚴(yán)寒,干濕分明”的北亞熱帶高原季風(fēng)氣候,年平均氣溫12.3 ℃。11月至次年4月為旱季,5月至10月為雨季,年降水量1 190.3 mm,其降水量占全年降水量的88%[3]。森林植被主要為暖溫性針葉林、半濕潤常綠闊葉林、針闊混交林。植被以人工林為主,并有少量天然次生林分布,且以中幼林為主。主要喬木樹種有華山松(Pinusarmandii)、云南松(Pinusyunnanensis)、沖天柏(Cupressusduclouxiana)、榿木(Alnuscremastogyne)及其他闊葉樹等。灌木樹種主要有小鐵子(Myrsineafricana)、火棘(Pyracanthafortuneana)、楊梅(Myricarubra)等。草本植物主要有紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophora)、野古草(Arundinellaanomala)、鬼針草(Bidenspilosa)、蕨類等。
“中心”面山人文情況復(fù)雜,所轄面山林區(qū)由南向北涉及龍泉鎮(zhèn),茨壩鎮(zhèn)和雙龍鄉(xiāng)等7個鄉(xiāng)鎮(zhèn),林區(qū)周邊公路四通八達(dá),交通便利,人員活動頻繁。林區(qū)周邊景點(diǎn)、村莊和餐館居多,約10個著名旅游景點(diǎn),共有33個自然村,約4 050戶人家,近百余家餐館。
到“中心”面山林區(qū)實(shí)地查看、詢問以及查閱資料,對林區(qū)的可能性火源、火源管理措施、可燃物管理措施等內(nèi)容調(diào)查,向護(hù)林員咨詢所負(fù)責(zé)林區(qū)林火管理情況和林區(qū)周邊人文情況,了解林區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況、日常監(jiān)測情況和管理制度。
試驗(yàn)分析主要是通過采樣、稱質(zhì)量、烘干等步驟計(jì)算可燃物含水率,計(jì)算出昆明面山的可燃物載量。
從山頂至山腳選擇森林植被連續(xù)分布且具有代表性的林地設(shè)置樣地(10 m × 10 m),在每個樣地內(nèi)沿對角線設(shè)置 3 塊( 1 m × 1 m) 小樣方,收集每個小樣方地表可燃物,取樣后用便攜式電子天平(精度±0. 01 g)稱鮮質(zhì)量后裝進(jìn)口袋備用[4]。把帶回的可燃物試樣放入電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),在 105 ℃下連續(xù)烘干24 h至絕干,用電子天平稱絕干質(zhì)量,從而計(jì)算出每個樣方內(nèi)不同種類可燃物絕干含水率(%)[5]。根據(jù)樣方內(nèi)可燃物鮮質(zhì)量和含水率計(jì)算可燃物的載量(kg·m-2)。
絕干含水率 = (鮮質(zhì)量 - 絕干質(zhì)量)/絕干質(zhì)量 × 100%
可燃物載量 = 樣方內(nèi)可燃物絕干質(zhì)量/樣方面積
3.1.1 火源分析 火源是指能夠使可燃物和助燃物(包括某些爆炸性物質(zhì))發(fā)生燃燒或爆炸的能量來源,主要有人為火和自然火。人為火包括:生產(chǎn)性火源,主要有農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)用火,林副業(yè)生產(chǎn)用火,工礦運(yùn)輸生產(chǎn)用火等;非生產(chǎn)性火源:如野外炊煙,做飯,燒紙,取暖等。在森林火災(zāi)中,由于炊煙、燒荒和上墳燒紙引起的火災(zāi)占了絕對數(shù)量[6]。自然火:包括雷電火、自燃等。由自然火引起的森林火災(zāi)約占我國森林火災(zāi)總數(shù)的1%。
經(jīng)對“中心”所轄七個面山林區(qū)實(shí)地調(diào)查,發(fā)現(xiàn)面山林區(qū)人文情況復(fù)雜,生產(chǎn)性火源居多,且主要為人為火,主要包括生產(chǎn)生活用火、農(nóng)耕燒荒用火、吸煙野炊用火、燒香燒紙用火等。
3.1.2 人為火源的時(shí)間性分析 經(jīng)對“中心”所轄七個面山林區(qū)實(shí)地調(diào)查,發(fā)現(xiàn)人為火源對面山林區(qū)的威脅具有一定的時(shí)間規(guī)律性。昆明氣候四季分明,干濕季明顯,每年的5—10月為雨季,降雨極多,而每年的11月至次年4月為旱季,降雨量極少,且有極端高溫天氣出現(xiàn)。因此,每年的11月至次年4月為火災(zāi)高發(fā)區(qū)[8],其中又以3—4月份最為嚴(yán)重,人為火源對面山森林威脅最大。
昆明氣候歷年平均值統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。表1表明,昆明年平均溫差不超過13 ℃,干濕季明顯,全年降水量主要集中在5—10月份,降水量占全年的85%左右;11月至次年4月為干季,降水量極少,僅占全年的15%左右。受降雨影響,每年11月至次年4月為昆明面山防火期。其中12月至次年4月降水量均在25 mm以下,且有極端高溫天氣,溫度高達(dá)30 ℃左右。
表1 昆明氣候歷年平均值統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果
(注釋:數(shù)據(jù)來自中國氣象網(wǎng))
由圖1可知,每年11月至次年5月為火險(xiǎn)期,而3—4月份為高火險(xiǎn)期。11月至5月平均溫度低,且降雨量極少,還伴有極端高溫天氣,特別是3—4月份極易發(fā)生火災(zāi)。因此,每年的3—4月份是昆明面山的防火戒嚴(yán)期,也是昆明面山防火工作的重點(diǎn)防護(hù)期。
圖1 昆明市火險(xiǎn)、溫度、雨量變化趨勢
經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì),清明節(jié)前后14 d之內(nèi),進(jìn)山的人數(shù)急劇增加,共有3 721人進(jìn)入長蟲山林區(qū)上墳,而清明節(jié)前和清明節(jié)當(dāng)天共有3 374人入山,其占整個清明節(jié)期間入山總?cè)藬?shù)的90%。由此推算,每年在清明節(jié)期間進(jìn)入整個“中心”七個面山林區(qū)上墳的人數(shù)可能達(dá)到1萬多人,而以清明節(jié)前和清明節(jié)當(dāng)天所占人數(shù)比例最大。急劇增加的進(jìn)山人數(shù)給城市面山林區(qū)火源管理帶來極大的難度,也使得清明節(jié)前后成了城市面山火源管理最重要的時(shí)段。因此,每年的3—4月份是城市面山林區(qū)火源管理的重要時(shí)期。
3.1.3 火源管理的現(xiàn)行措施分析 火源管理的措施有:利用廣播媒體、互聯(lián)網(wǎng)平臺、教育機(jī)構(gòu)、宣傳標(biāo)語等廣泛宣傳護(hù)林防火基本知識、有關(guān)法律和規(guī)章制度;嚴(yán)格執(zhí)行入山管理和控制野外用火,如在入山口處設(shè)卡,登記入山車輛及人員并給予嚴(yán)禁用火提醒;嚴(yán)禁在林區(qū)或林區(qū)周邊進(jìn)行生產(chǎn)性用火和非生產(chǎn)性用火;嚴(yán)密監(jiān)測防火期間林區(qū)狀況,通過瞭望塔監(jiān)測,配合護(hù)林人員巡查。
經(jīng)調(diào)查,五華區(qū)、盤龍區(qū)、官渡區(qū)以及西山區(qū)所轄的面山面積差別很大,但單位面積林地投入的防火資金相差不多,每667 m2年均投入防火資金均在12元左右。
可燃物是火災(zāi)三要素之一,而森林可燃物是森林火災(zāi)發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)[9],是火傳播的主要因素,是森林防火滅火的理論依據(jù)。林火研究表明,立地條件、天氣和可燃物決定了森林火災(zāi)的強(qiáng)度和烈度,而三大因素中只有可燃物能進(jìn)行有效的經(jīng)營管理。因此,科學(xué)有效的可燃物管理對于預(yù)防、減少森林火災(zāi)的發(fā)生具有重要作用[10]。森林可燃物管理是林火管理措施中的基礎(chǔ)性工作,森林可燃物管理是從根本上解決林火安全問題、改善林分結(jié)構(gòu)、提高森林健康水平的途徑[11]。森林可燃物可持續(xù)管理是現(xiàn)代林火管理的重中之重,對優(yōu)化森林可燃物結(jié)構(gòu),控制森林火災(zāi),實(shí)現(xiàn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展均有重要意義。
3.2.1 可燃物類型及載量分析 經(jīng)對“中心”所轄七個面山林區(qū)實(shí)地調(diào)查,發(fā)現(xiàn)面山可燃物類型主要有:喬木林(有華山松、云南松、沖天柏、榿木、其他闊葉樹等樹種),灌木林(有小鐵子、火棘、楊梅等樹種),草本植物(有紫莖澤蘭、野古草、鬼針草、蕨類等植物),還有枯枝落葉的腐殖質(zhì)層。
經(jīng)實(shí)地采樣,通過試驗(yàn)分析,統(tǒng)計(jì)出面山極具代表性的沖天柏林、華山松林和榿木林下的可燃物含水率和載量。表2顯示,雖然沖天柏林的可燃物的平均含水率最大,為36.23%,但其載量也最大,高達(dá)2.01 kg·m-2。一旦發(fā)生火災(zāi),燃燒時(shí)間極長。而榿木林的可燃物雖然載量小,僅為0.84 kg·m-2,但其含水率極低,僅為8.15%,極易引燃,但火強(qiáng)度不大。華山松林的可燃物含水率很低,為14.62%,載量卻不小,達(dá)1.12 kg·m-2,見表2。因此,面山可燃物在火險(xiǎn)期間易燃,且載量大,火災(zāi)隱患大。
表2 可燃物含水率、載量測定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
3.2.2 可燃物管理的現(xiàn)行措施分析 可燃物管理的措施有:(1)清理地表可燃物,通過人工清除林內(nèi)地表的雜草、枯枝、落葉等可燃物并運(yùn)走,可有效地防止地表火的大面積蔓延,達(dá)到預(yù)防森林火災(zāi)的目的;(2)建立防火設(shè)施,主要是利用天然或人工防火屏障將可燃物分離,如將江河、陡峭山崖等天然屏障和防火線、防火溝和防火林帶等人工防火屏障連接成網(wǎng),把林區(qū)分為若干個防火區(qū);(3)人工撫育,保持林子植被的密度適中[12],清除林內(nèi)枯死木,并對活立木進(jìn)行修枝處理,增加其枝下高,保持林內(nèi)空曠[13],通過修枝、間伐等森林撫育方式,改善林分組成和結(jié)構(gòu),降低林分的燃燒性或增強(qiáng)林分的阻火性,達(dá)到抑制林火發(fā)生或控制林火蔓延的目的;(4)開挖生土隔離帶,一方面作為防火巡邏道路和滅火進(jìn)山道路,另一方面其打斷林區(qū)內(nèi)植被的連續(xù)性分布,將林區(qū)劃分為多個防火區(qū),起到阻火隔火的效果[14];(5)引進(jìn)優(yōu)勢防火樹種,改良林分防火性能[15],種植圣誕樹、榿木等防火樹種,形成防火林帶,阻止林火蔓延。
3.3.1 瞭望塔 “中心”所轄林區(qū)共有2座瞭望塔,分別位于元寶山和雙乳山。其中位于元寶山的瞭望塔為三層磚混結(jié)構(gòu),總建筑面積66.54 m2,高度10.95 m。而位于雙乳山的瞭望塔為6層鋼結(jié)構(gòu),建筑面積近200 m2,高度約為20 m。兩座瞭望塔上配有高倍望遠(yuǎn)鏡,并在元寶山瞭望塔安裝一個視頻監(jiān)控?cái)z像頭,可以局部監(jiān)測元寶山、雙乳山、平頂山及三尖山四個林區(qū)的林火動態(tài),提高了林火監(jiān)測預(yù)警能力。
3.3.2 森林防火水池 “中心”林區(qū)建有12個森林防火水池,但規(guī)格不一,小的蓄水量為15 m3,而大的蓄水量達(dá)120 m3,水池周圍修有引水渠,雨季能自然蓄水。
3.3.3 森林防火通道 “中心”森林防火通道干支線合計(jì)約63 km,其中,鋪設(shè)柏油路的縣道約14 km,占總數(shù)的22﹪,其余生土隔離帶占總數(shù)的78%,道路密度為3.37 km·km-2。
面山林火管理重在火源管理,并輔之以科學(xué)、自然生態(tài)的可燃物管理,加大防火教育宣傳,加大防火資金投入,加強(qiáng)林火管理體系建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[16],抓住高火險(xiǎn)期,特別是3—4月份的春耕時(shí)節(jié)、清明節(jié)、周末等特殊時(shí)期,嚴(yán)管農(nóng)耕燒荒、吸煙野炊、燒香燒紙等生產(chǎn)性火源和非生產(chǎn)性火源的可能性火源,高效而有針對性的做好林火管理工作。