裘昕彤 陳梓迪 李永鑫 蘇杭

摘要：

隨著全球氣候變化和人類活動(dòng)的加劇，森林火災(zāi)發(fā)生越發(fā)頻繁，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和生態(tài)環(huán)境造成了巨大的威脅。為了減少森林火災(zāi)對生態(tài)環(huán)境和人類社會的破壞，營建生物防火林帶逐漸成為防火的重要手段之一?；诖?，本研究通過室外調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，分析不同樹種營造的生物防火林帶對林內(nèi)小氣候的影響，旨在為生物防火林帶的建設(shè)和管理工作提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：

森林火災(zāi)；生物防火林帶；林內(nèi)小氣候

引言

森林火災(zāi)作為一種特殊的自然災(zāi)害，是21世紀(jì)以來世界上普遍發(fā)生、突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大、處置撲救較為困難的自然災(zāi)害。森林火災(zāi)的防控難度之大、蔓延速度之快、破壞力之強(qiáng)不僅對世界森林資源及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，而且對人類的自身安全及社會治安秩序造成嚴(yán)重的影響。我們一直強(qiáng)調(diào)“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策”。因此，保護(hù)環(huán)境就要確立林業(yè)在生態(tài)環(huán)境建設(shè)中不容取代的地位。森林作為林業(yè)建設(shè)中的主體，其生長和建設(shè)的最大阻礙就是森林火災(zāi)。森林火災(zāi)防范的重點(diǎn)在于生物防火林帶的建立。因此，建立科學(xué)有效的生物防火林帶是森林防火工作的重中之重。蘇州雖然沒有真正意義上的森林，不過其地區(qū)內(nèi)擁有的一些山林、森林公園、自然保護(hù)區(qū)等為研究防火林帶主要防火樹種對微環(huán)境的影響提供了重要價(jià)值。

一、生物防火林帶研究概況

在我國，森林火災(zāi)具有破壞性強(qiáng)、處置困難等特點(diǎn)。根據(jù)森林火源種類的劃分，森林火源主要分為自然火源和人為火源兩種。鑒于森林火災(zāi)的特殊性，尤其是在當(dāng)今引發(fā)林火的主要火源是人為火源，而自然火源已經(jīng)退居次要位置的情況下，我們更要重視生物防火林帶的營造與建設(shè)[1]。我國的生物防火林帶研究涉及面廣，涵蓋了森林生態(tài)學(xué)、火災(zāi)生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)工程學(xué)、地理信息系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。

二、研究區(qū)域概況

（一）地理位置

蘇州市位于中國江蘇省東部，東鄰上海市，南接嘉興市、杭州市，西連無錫市、常州市，北接南通市、鹽城市。其地理坐標(biāo)為北緯31°18′至32°18′，東經(jīng)119°52′至121°12′。蘇州市地處長江三角洲平原區(qū)，氣候溫和濕潤，林木資源豐富。蘇州作為一個(gè)重要的文化和旅游城市，其園林資源豐富，建設(shè)和管理生物防火林帶具有較高的參考價(jià)值。研究蘇州地區(qū)生物防火林帶的作用，不僅可以為蘇州的防火工作提供科學(xué)依據(jù)，還可以為其他地區(qū)的生物防火林帶建設(shè)提供借鑒和啟示。

（二）氣候條件

蘇州屬于亞熱帶濕潤氣候，四季分明，溫濕度適宜。具體來說，夏季溫暖多雨，冬季寒冷少雨，春季溫和濕潤，秋季涼爽宜人。年平均氣溫為16℃左右，最高氣溫出現(xiàn)在七月，平均約為31℃，最低氣溫出現(xiàn)在一月，平均約為1℃。年降水量約為1100毫米，主要分布在五月至八月間。蘇州氣候條件宜人，為其園林景觀提供了得天獨(dú)厚的自然條件，也為生物防火林帶的建設(shè)提供了相應(yīng)的氣候基礎(chǔ)。

（三）林業(yè)概況

截至2019年底，林地面積有834.49百公頃，國家特別規(guī)定灌木林地面積200.37百公頃，四旁樹折算面積230.58百公頃，森林覆蓋面積1265.45百公頃，森林覆蓋率12.19%，林木覆蓋率20.92%。

（四）水資源條件

根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，蘇州市年平均降水量為約1100毫米。蘇州市地處長江三角洲，擁有豐富的水資源。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，截至2019年底，蘇州市水資源總量為88.2億立方米，其中地表水資源總量為513億立方米，地下水資源總量為36.9億立方米。按照總?cè)丝谟?jì)算，蘇州市人均水資源占有量約為3887立方米，屬于相對較高水平。

三、研究方法

（一）實(shí)驗(yàn)對象

選取木荷防火林帶、油茶防火林帶、火力楠防火林帶作為研究對象，分別位于不同的地理位置[2]。

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在蘇州市吳中區(qū)生物防火林帶選擇10米×10米的樣地，本研究樣地對木荷防火林帶、油茶防火林帶、火力楠防火林帶、馬尾松林（對照）的土壤溫度影響進(jìn)行研究。在冬季測定土壤溫度、風(fēng)速、相對濕度等相關(guān)數(shù)據(jù)，持續(xù)3天對研究樣地進(jìn)行測量得出數(shù)據(jù)。每天6時(shí)、8時(shí)、10時(shí)、12時(shí)、14時(shí)、16時(shí)、18時(shí)使用土壤溫度測定儀、風(fēng)速儀、濕度檢測儀對實(shí)驗(yàn)樣地進(jìn)行測定。測定土壤溫度設(shè)置5層，分別為地表溫度（土壤深度0厘米處溫度）、土壤深度5厘米處溫度、土壤深度10厘米處溫度、土壤深度15厘米處溫度、土壤深度20厘米處溫度。每次測定重復(fù)3次，取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。測定相對濕度設(shè)置四層進(jìn)行測定，每次測定重復(fù)3次，取平均值進(jìn)行分析[3]。

（三）實(shí)驗(yàn)分析方法

運(yùn)用Excel軟件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

四、結(jié)果與分析

（一）對地表土壤溫度的影響分析

基于上述圖表數(shù)據(jù)分析，可知冬季生物防火林帶能夠提升林內(nèi)地表土壤溫度。

冬季氣溫較低，林地內(nèi)地表土壤溫度常常較低，而冬季生物防火林帶的存在可以起到一定的保溫作用，使林地內(nèi)地表土壤溫度得以提升，有利于促進(jìn)林地內(nèi)生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定，并為森林防火工作提供支持[4]。

（二）對相對濕度的影響分析

在冬季生物防火林帶中，植被覆蓋和土壤覆蓋層的作用可以減少地表水分的蒸發(fā)和蒸騰，從而保持地表濕度，進(jìn)一步提高林內(nèi)相對濕度[5]。此外，生物防火林帶也可以通過減少風(fēng)速和水分蒸發(fā)來提高林內(nèi)相對濕度。然而有時(shí)冬季生物防火林帶的植被可能會過度蒸騰水分，導(dǎo)致林內(nèi)相對濕度下降，為森林火災(zāi)的發(fā)生增添危險(xiǎn)。

（三）對氣溫的影響分析

通過圖表數(shù)據(jù)可知，生物防火林帶在冬季會增加林內(nèi)氣溫，對森林防火有著重要的影響。寒冷的氣溫和干燥的空氣是導(dǎo)致森林火災(zāi)的主要原因之一，生物防火林帶的保溫和保濕作用可以有效地提高林內(nèi)氣溫和濕度，減少火災(zāi)的發(fā)生[6-7]。此外，生物防火林帶的植被和土壤覆蓋層可以防止落葉和枯枝堆積，減少易燃物的積累，降低火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

（四）對風(fēng)速的影響分析

通過圖表數(shù)據(jù)可知，火力楠的風(fēng)速相較于其他樹種來說波動(dòng)較大，但總體來說防火樹種能夠有效減緩林內(nèi)的風(fēng)速流通，在發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)，能夠減緩火勢蔓延，為撲滅森林大火贏得寶貴時(shí)間。

結(jié)語

本研究通過對木荷防火林帶、油茶防火林帶、火力楠防火林帶對林內(nèi)微環(huán)境的監(jiān)測和分析，發(fā)現(xiàn)三種生物防火林帶均能有效降低地表土壤溫度、減緩風(fēng)速、提高林內(nèi)相對濕度。經(jīng)過對生物防火林帶在林內(nèi)微環(huán)境方面的研究，得出以下結(jié)論。

第一，生物防火林帶能夠減緩林內(nèi)風(fēng)速，降低森林火災(zāi)的發(fā)生幾率，同時(shí)還能降低火災(zāi)的危害程度，減少受災(zāi)面積。

第二，生物防火林帶能夠增加林內(nèi)相對濕度，但同時(shí)也會有降低相對濕度的情況發(fā)生，因此需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和管理。

第三，生物防火林帶能夠提高森林內(nèi)部的生物多樣性，改善森林生態(tài)環(huán)境，對森林的長期保護(hù)具有重要的意義。

基于上述研究結(jié)果，建議在森林防火工作中，應(yīng)加強(qiáng)對生物防火林帶的建設(shè)和管理，使其在防火的同時(shí)也能夠發(fā)揮對森林內(nèi)部環(huán)境的積極影響。同時(shí)，需要在具體實(shí)施時(shí)根據(jù)森林生態(tài)環(huán)境的不同特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)選擇和管理。

參考文獻(xiàn)

[1]陳存及.中國的生物防火火災(zāi)科學(xué)[J].火災(zāi)科學(xué)，1995，4（03）：42-48.

[2]廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.生物防火林帶建設(shè)導(dǎo)則[S].廣州，2004.

[3]李志洪，雷景仰.梅州市生物防火林帶工程建設(shè)情況調(diào)查簡報(bào)[J].廣東林勘設(shè)計(jì)，1998.

[4]葉兵.國內(nèi)外森林防火技術(shù)及其發(fā)展趨勢[D].北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院，2000.

[5]國家林業(yè)局森林防火辦公室.中國生物防火林帶建設(shè)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2003.

[6]關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)護(hù)林防火工作的通知（粵府辦〔1987〕90號）.

[7]廣東省森林防火實(shí)施辦法（粵府辦〔1990〕12號）.

作者簡介：

裘昕彤（2000- ），女，漢族，江蘇南通人，本科在讀，研究方向：森林防火樹種；陳梓迪（2000- ），男，漢族，廣東揭陽人，本科在讀，研究方向：森林防火樹種；李永鑫（2001- ），男，漢族，山東五蓮人，本科在讀，研究方向：森林防火樹種；蘇杭（2001- ），男，漢族，北京人，本科在讀，研究方向：森林防火樹種。

基金項(xiàng)目：

南京森林警察學(xué)院本科生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目：“江蘇省主要防火樹種燃燒性測定分析——江蘇省林業(yè)科技創(chuàng)新與推廣項(xiàng)目”項(xiàng)目編號：LYKJ［2020］20。