森林可燃物阻隔带技术研究与应用

赵凤君，王明玉，姚树人

（1.中国林科院森林生态环境与保护研究所 国家林业局森林保护学重点开放性实验室，北京 100091；2.南京森林警察学院，江苏 南京 210023）

森林火灾是在开放环境中的自由燃烧过程，受可燃物特征与分布、空气湿度、地形与风场分布等因素的影响，构成了森林火灾的复杂性与随机性[1]。由于自燃、雷击和人为事故等致火因素不可能彻底排除，森林火灾不可避免。大面积高强度火可以烧毁森林，造成地面光秃和加速土壤侵蚀，但小面积低速度火却可以减少地面多余可燃物，有助于火后更新和生物栖息。因此在预防森林火灾中，实现森林可燃物阻隔技术是发展的重点，用火烧减少可燃物，营造生物阻隔带，阻隔可燃物的连续性，从而达到减少和控制森林火灾的目的。

1 火烧阻隔带技术

森林中每年的凋落物不能完全腐化，就造成了地表枯落物的积累。林下可燃物积累愈多，酿成大火的危险性就愈大。用火实践在我国开展得较为普遍，南方的“炼山”，北方的“烧荒”等等。火烧就是在一定气候、可燃物温度、土壤湿度条件下，巧妙地用火烧除多余的可燃物，并把火限制在规定的地域内，在一定的时间内产生合适的热量强度和蔓延速度，为实现防火、育林、野生动物的管理、放牧和减少病虫害等一个或几个目标，而获得一定的预期效果[2]。利用火烧清理采伐迹地、炼山造林、在荒山和牧场上进行的生产用火，这些也属于火烧隔离带技术范畴。

1.1 火烧隔离带种类和方法

林内火烧：林内计划火烧是指在不伤害目的树种的前提下，以低能量火烧缓慢释放林内多余的能量。这种技术主要应用于有厚的保护性树皮、树冠耐轻度灼伤的森林，如云南松林、红松、落叶松、樟子松、赤松和杨桦林等。

火烧沟塘草甸：沟塘草甸有茂盛的杂草，秋季枯草易燃性特强，是森林火灾快速蔓延的通道。火烧沟塘应严格限制在沟塘中低价值的沼泽地、无林的荒草地上进行，避免破坏生态系统。

铁路、公路两旁及林缘火烧防火线：森林铁路、公路两旁及林缘易着生阳性杂草，燃烧性强，是引起森林火灾的重要地段，火烧防火线是很好的预防措施。火烧防火线一般在春、秋季进行，秋季火烧防火线更好一些，可管春秋两季。

1.2 火烧隔离带条件

在一定的条件下进行计划烧除对林木是有益的，一般选择在温度、风速、风向、湿度、植物含水量等适宜的季节和时间内进行，并须经主管部门的批准，在严格的控制之下组织实施。

根据可燃物状况和火环境特点来选择点烧时机和技术，保证林内的低强度火烧。要对火烧林分作全面的踏查，并调查可燃物状况、了解森林状况、地形地貌。东北林区春季积雪开始融化，采用跟雪点烧的方法，即雪融化一块，点烧一块；秋季第一次枯霜后的几天，利于安全用火，也可利用雨后、雪后沟塘中恢复燃烧性快的时差选择点烧时机；对于多年积累干草的踏头草甸也可在夏末进行点烧。

天气条件对计划火烧及烟雾管理极为重要，特别是气象要素的预测预报和较大天气的变化，应及时掌握和用于火烧的实际中（见表1）。

表1 东北林区火烧隔离带对天气的要求

2 生物阻隔带技术

所有的森林植物都能够着火燃烧，只是防火林带在遇到林火时与其他林木相比不易被点燃，或某些树种在过火后，能够很快恢复生长。防火林带作为生物阻隔带技术，阻火机理有三个层次：防火林带的火环境、防火林带树种和防火林带结构[3]。

2.1 生物阻隔带阻火机理

2.1.1 火环境

生物阻隔带对火灾的阻隔作用，不仅是由于林带选用树种不易燃烧，而且阻隔带可以形成林带内小环境，不利于森林火灾的发生与蔓延[4]。防火林带大多建于山脊，林内较透风，林冠层透光少，基本无阳性杂草，不利于燃烧；防火林带内的气温较低，地表蒸发也减少，可以更好地保持林内湿度，形成低温、高湿的不利于火灾的环境；防火林带地表凋落物的含水量大，结构相对紧密，不易燃烧。

2.1.2 树种阻火

建造生物阻隔带的都是抗火性很强的树种，涵养水源能力强，叶片含水量高[5]。从燃烧学的观点来说，树种阻火机理主要表现在以下几个方面：防火树种含有较少的可燃性成分，如粗脂肪、挥发油、蜡质等；防火树种具有较高的含水率，树种不易点燃和燃烧，其阻火能力较强；防火树种燃烧特性是重要的指标，树能被点燃，燃烧放热应大于向外界的散热，防火树种燃烧热比较小。

2.1.3 结构阻火

生物阻隔带的防火效果与所选择的树种与林带结构有关。枝叶茂盛的树冠能有效阻挡火焰蔓延；良好的林带结构易于形成不利于可燃物燃烧的环境，并使可燃物成不连续分布；林带组成的网格还对大面积的针叶纯林有机械隔离的作用；林带的易燃可燃物在垂直分布上是不连续的，林带地表少量的枯落物即使燃烧也不可能由地表火转为树冠火；在水平方向上，林带的枝叶都难以燃烧，把大片针叶林分隔成小块，使易燃可燃物呈间歇性分布，有效地防止森林大火的发生与蔓延。

2.2 生物隔离带营造技术

2.2.1 林带结构

防火林带的结构有三种形式：单层结构、复层结构或矮林结构。国内现有的防火林带大多数是单层林，因为复层林的要求造林技术复杂且要有合理的树种配置，在生产中应用还较少[6]。我国南方主要利用耐火灌木、小乔木与乔木树种混交的防火林带的防火效果最佳[7]。

2.2.2 林带规格

防火林带的规格根据树种自身的阻火性能、生态学特性、林分燃烧性、造林地的地形和气候特点等综合指标而定。热带地区防火林带宽度比温带相对窄些，主林带宽15～50m，具体确定林带宽度应以最低发挥林带的防火效能，又能满足其林学特性为原则。

2.2.3 林带的设置

设计防火林带应根据林分、道路、河流、山脉、地形等自然条件，使防火林带与防火线以及天然屏障连接成网，把林地分隔成阻隔封闭区，才能发挥防火线的阻隔作用。防火林带一般建在山脊、山冲，多以水相隔。在林地和农田交界处设置田边防火林带，防止农事用火引起的火灾。

3 结束语

火烧隔离带技术就是积极控制林火的有害方面，利用林火的有利方面。火烧能改进野生动物的栖息环境，提高草场的产量和牧草质量，改进林地景观、防治病虫害和促进林木的生长。促进凋落物的转化，增加土壤养分，降低森林火灾危险性，达到以火防火的目的的火烧已成为森林经营和资源管理的一项重要措施。生物隔离带技术源于生产实践。所有的森林植物都有可能着火燃烧，防火林带实质上只是其在遇到林火时与其他林木相比不易点燃，防火林带的火环境、防火林带树种和防火林带结构[3]。

推广应用森林可燃物阻隔技术，应是森林防火大力发展方向。火烧隔离带和生物隔离带林带技术是强有力的工具，但也有其应用的局限性。火烧可以降低森林的燃烧性，除掉火灾蔓延的通道，还可阻止野火烧入有价值森林，防止破坏性火灾的发生，低强度火烧对于林内植物的生长和更新以及维护生物多样性都有积极作用，但火烧对生态系统的长期影响，以及火烧烟雾所引起的环境污染问题，都有待于进一步的研究和解决。生物隔离带可以充分发挥自然力的作用，利用森林植物之间的阻火性的差异，以难燃树种组成防火林带，可以在不同层次上防止火灾的蔓延和扩展，防止易燃森林植物的燃烧，前景广阔。

[1]Chandier C.Fire in Forestry[M].Now York：John Willy&Sons.1982.

[2]文定元.关于防火林带几个问题的探讨[J].森林防火，1992，(4)∶22-33.

[3]陈存及.防火林带树种选择的研究[J].福建林学院学报，1988,8(1):1-12.

[4]阮传成,李振问.木荷生物工程防火机理及应用[M].成都:电子科技大学出版社.1995.

[5]朱保忠,刘云国.南方山脊树种燃烧物理学特性的研究[J].中南林学院学报，1993,13(1):69-73.

[6]Swharty M..Acacia arabica as a firebreak in Baluram National Park[J].Duta Rimba，1990，(16):117-118.

[7]舒立福.国外林火现状与展望[J].世界林业研究，1996,10(2):28-36.