林芝县天然林林下可燃物载量研究
2012-04-29邹林红
邹林红
摘要:以西藏自治区林芝县云杉林、冷杉林林下的可燃物为调查对象,对林芝县范围内的云杉林、冷杉林林下的可燃物资源量进行了初步的调查与分析。结果表明,冷杉林林下的可燃物总资源量为3 222 625 t,云杉林林下的可燃物总资源量为222 651 t。并针对林下可燃物的易燃程度提出了相关的森林防火措施及建议,这对促进林芝县经济发展、切实有效地防灾减灾具有现实指导意义。
关键词:天然林;可燃物载量;林芝县
中图分类号:S718.55+1.1;S762.1;S762.3+3(754LZ) 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)20-4561-05
云杉(Picea Dietr.)林、冷杉(Abies Mill.)林都属暗针叶林,是中国分布最广的森林类型之一,属山地垂直带的森林植被,现分布于我国的东北山地、华北山地、秦巴山地、蒙新山地以及青藏高原东缘及南缘的山地,台湾省也有天然云杉林、冷杉林的分布[1]。西藏自治区地势独特,森林覆盖面积大,仅林芝县就有森林面积334 667 hm2,云杉和冷杉是西藏林区的主要树种[2]。据调查统计,林芝县云杉林面积为24 934 hm2、冷杉林面积为181 026 hm2,两者占全县森林面积的61.54%[3]。云杉、冷杉树冠密集,郁闭度大,林下阴湿,多为苔藓所覆盖,其枝叶和主干均含有大量的挥发性油类,对火特别敏感[4]。
森林可燃物是森林燃烧的基础物质,林下可燃物是森林可燃物的一部分。在分析森林能否被引燃、如何蔓延以及整个发火过程时,可燃物比任何因素都显得重要,特别是林下可燃物[5-7]。林下可燃物可以简单地定义为:林下所有活的和死的有机物质,这些物质都具有潜在的燃烧和释放能量的能力[8]。
由于林芝县气候变化无常,干湿季节分明,年均日照偏多,从而形成风干物燥的天气比较多,加上人为活动频繁,所以诱发火灾的因素增多,森林火灾、火警时有发生。这不仅给林芝县森林资源造成了巨大威胁,而且严重影响了林芝县经济的持续发展[9]。针对这种情况,我们对林芝县的云杉林、冷杉林林下可燃物资源进行了调查与分析,旨在为指导森林防火提供参考,现将结果报告如下。
1调查区自然概况
林芝县位于藏东雅鲁藏布江中游地带,地势险峻,间有河谷平地。当地平均海拔3 000 m,相对高差2 200~4 700 m,气候温和,年无霜期175 d,年日照时间 2 022 h,年降水量654 mm,属高原温带半湿润季风气候区,风季主要集中在春、秋、冬3季[9]。调查地选在天然云杉、冷杉复层林中具有代表性的样地,典型的有:①急尖长苞冷杉[Abies georgei Hand.-Mazz. var. smithii(Viguié & Gaussen)C. Y. Cheng, W. C. Cheng & L. K. Fu] 林。急尖长苞冷杉林木平均胸径在90 cm左右,郁闭度0.6~0.8;林内主要灌木植物分别属于蔷薇科(Rosaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)等,盖度为15%;主要草本植物分别属于兰科(Orchidaceae)、蓼科(Polygonaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、禾本科(Poaceae)等,盖度为30%。样地内死地被物厚度为0.3 cm,空旷地内死地被物厚度为2.0 cm,土壤为漂灰化山地暗棕壤。②林芝云杉[Picea likiangensis(Franch.)E. Pritz. var. linzhiensis W. C. Cheng & L. K. Fu] 林。林芝云杉林木平均胸径在75 cm左右,郁闭度0.6~0.7。林内主要灌木植物分别属于忍冬科(Caprifoliaceae)、小檗科(Berberidaceae)、壳斗科(Fagaceae)等,盖度为20 %;主要草本植物分别属于兰科、菊科(Asteraceae)、毛茛科、禾本科、蔷薇科等,盖度为50%。样地内死地被物厚度为0.30 cm,空旷地内死地被物厚度为0.15 cm,土壤为暗棕壤[10,11]。
2调查方法
3.1.2云杉林林下可燃物资源量及分配从表1还可以看出,云杉林林下的死地被物资源量占云杉林林下可燃物资源量的71.95%,林下灌木层的资源量占20.73%,森林杂乱物的资源量占4.26%,草本层的资源量占3.06%。云杉林林下可燃物不同层次资源量的大小排序为:死地被物>灌木层>森林杂乱物>草本层。
3.1.3林下的可燃物总资源量依照表1各林分的林下可燃物资源量,得出林芝县冷杉林林下的可燃物总资源量为3 222 625 t,云杉林林下的可燃物总资源量是222 651 t。根据有效可燃物的资源量与林火蔓延速度和林火强度之间呈直线比例的关系结果[17],可以看出林芝县冷杉林林下的可燃物比云杉林林下的可燃物容易引起火灾,且冷杉林林下可燃物的林火蔓延速度和林火强度都要比云杉林林下的可燃物高。另外根据林分林下可燃物种类存量情况,可以判断冷杉林林下有效可燃物的易燃程度及林火蔓延速度与林火强度的大小排序为:死地被物、灌木层、草本层、森林杂乱物,而云杉林林下有效可燃物的易燃程度及林火蔓延速度与林火强度的大小排序为:死地被物、灌木层、森林杂乱物、草本层。
3.2林下主要可燃物植物种类的资源量情况
3.2.1冷杉林林下主要可燃物植物种类资源量各林分林下主要可燃物植物种类的资源量分布情况见表2,从表2可以看出,在冷杉林林下的灌木层主要可燃物植物种类中,蔷薇科植物占灌木层植物资源量的46.82%,杜鹃花科植物占灌木层植物资源量的53.18%,杜鹃花科的资源量大于蔷薇科;在冷杉林林下的草本层主要可燃物植物种类中,禾本科植物占草本层植物资源量的43.20%,兰科植物占草本层植物资源量的28.85%,毛茛科植物占草本层植物资源量的14.70%,蓼科植物占草本层植物资源量的13.25%,冷杉林林下的草本层主要可燃物植物种类的资源量大小排序为:禾本科>兰科>毛茛科>蓼科。
3.2.2云杉林林下主要可燃物植物种类资源量从表2还可以看出,在云杉林林下的灌木层主要可燃物植物种类中,忍冬科植物占灌木层植物资源量的88.63%,小檗科植物占灌木层植物资源量的6.52%,壳斗科植物占灌木层植物资源量的4.85%,云杉林林下的灌木层主要可燃物植物种类的资源量大小排序为:忍冬科>小檗科>壳斗科。在云杉林林下的草本层主要可燃物植物种类中,蔷薇科植物占草本层植物资源量的27.79%,百合科植物占草本层植物资源量的25.04%,菊科植物占草本层植物资源量的19.05%,禾本科植物占草本层植物资源量的14.30%,毛茛科植物占草本层植物资源量的13.82%,云杉林林下的草本层主要可燃物植物种类的资源量大小排序为:蔷薇科、百合科、菊科、禾本科、毛茛科。
3.3林下可燃物含水率
3.3.1冷杉林林下主要可燃物含水率冷杉林林下主要可燃物的含水率测定结果见图1,从图1可见,在冷杉林林下灌木层的主要可燃物植物里,蔷薇科植物的含水率为48.16%,杜鹃花科植物的含水率为46.87%;在冷杉林林下草本层的主要可燃物植物里,蓼科植物的含水率为86.41%,禾本科植物的含水率为81.59%,毛茛科植物的含水率为60.00%,兰科的含水率为59.55%。
3.3.2云杉林林下主要可燃物含水率云杉林林下主要可燃物的含水率测定结果见图2,从图2可知,在云杉林林下灌木层的主要可燃物植物里,小檗科植物的含水率为30.00%,壳斗科植物的含水率为4.57%,忍冬科植物的含水率为2.69%;在云杉林林下草本层的主要可燃物植物里,禾本科植物的含水率为85.00%,菊科植物的含水率为81.33%,百合科植物的含水率为81.06%,毛茛科植物的含水率为67.07%,蔷薇科植物的含水率为59.76%。
4可燃物分类及森林防火对策
调查结果显示,林芝县云杉林、冷杉林林下的可燃物资源比较丰富,而且云杉、冷杉树冠密集,郁闭度大,其枝叶和主干均含有大量的挥发性油类,对火特别敏感;并且当地气候变化无常,干湿季节分明,年均日照偏多,容易形成风干物燥的天气,加上人为活动频繁,所以诱发火灾的因素非常多,容易引起森林火灾。特别是在全面实施“天然林资源保护工程”以来,随着木材产量锐减,大面积森林被封山育林,禁止一切生产经济活动,使林内杂草、灌木丛生,枯枝落叶载量剧增;同时人工促进天然林更新和抚育力度不断加大,致使林内剩余载量急剧上升[11,18-22],加之受全球气候变暖、降水不均、大风天气增多等诸多不利气候条件的影响,高火险天气增多[23];一旦发生林火,势必形成高能量的森林火灾。为此,要防止和杜绝森林火灾,就得从引起林火发生的最基础物质——林下可燃物开始着手研究;要全面贯彻“预防为主、积极消灭”的森林防火方针,防止和杜绝林下可燃物的引燃才能消灭森林火灾[24],根据试验测定的森林可燃物含水率,分析可燃物的易燃程度[25],我们将云杉林、冷杉林林下的可燃物分为易可燃物、燃烧缓慢可燃物、难燃可燃物3类,以此在实际工作中根据林下可燃物的易燃程度来指导森林防火工作。
4.1易可燃物
这类可燃物易干燥、易引燃且燃烧速度快,属云杉林、冷杉林林下死地被物上层,包括地表干枯的杂草、枯枝落叶、凋落树皮、地衣、苔藓等,是林内的引火物[26]。因此,要防止森林火灾的发生,首先得杜绝人为引燃这类可燃物,即严格控制人为火源,对不同性质的人为火源可采取不同的方法加以控制。防火期间严禁个人在野外烧荒弄火,单位必须在野外用火的要严格履行审批程序,报请地方政府县级以上防火指挥部批准。经批准的集体生产单位在野外炊事、取暖等生活用火必须有专职人员负责全程防火安全督查,选择安全的地点,打好防火道,并由专职人员集中带火使用;用火时严格遵守用火规定,不经批准不烧,领导不在场不烧,没有组织好足够的人力不烧,不打好防火道不烧,不清楚毗连地区情况不烧,3级风以上不烧;用完后必须彻底熄灭余火[27-31]。防火期内,行驶在保护区内的各种机动车辆必须安装防火装置,严防喷火、漏火。在非防火期内,如果天气干旱久晴、气温连续上升、出现刮大风天气时,应采取严格控制火源、加强巡逻检查、实行防火戒严等管理措施[32]。
4.2燃烧缓慢可燃物
这类可燃物指体积较大的大型森林杂乱物及森林死地被物下层,如枯立木、大枝、倒木、地表腐殖质等。虽然这类可燃物不易燃烧,但着火后能长期保持热量,不易扑灭。而且缓慢燃烧可燃物在长期干旱条件下容易导致高强度大火,在清理火场时很难彻底清除,并且容易发生复燃火[33]。但是缓慢燃烧可燃物的燃烧性是可以改变的,它本身并没有危险性,在森林防火工作中可以通过营林防火和生物工程防火措施调节缓慢燃烧可燃物的种类和结构、组成与数量,改变燃烧的物质基础[34]。为此,可采取以下措施:①清除林内剩余物,改善林内卫生状况,减少缓慢燃烧可燃物积累;②加强营林管理,减少林中空地,增加林分郁闭度;③营建混交林,改善林分组成;④营建防火林带,提高林分抗火性。
4.3难燃可燃物
这类可燃物指正在生长的草本植物、灌木等低矮植物群落。由于其体内含有大量水分,所以不容易燃烧,有时还可以减弱火势或阻燃,使火熄灭。但当遇到高强度的林火时,难燃可燃物也能迅速脱水干燥而燃烧[35,36]。所以发现火情时,要立即出击,集中优势兵力打歼灭战,迅速铲除难燃可燃物,实现“打早、打小、打了”策略,制止林火蔓延和强度加大,从而减轻扑火工作的难度。
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