免机耕防火隔离带技术在森林草原的应用研究

南海涛，刘礴霏，宋来萍

（内蒙古呼伦贝尔市林业科学研究所，内蒙古呼伦贝尔 021008）

森林草原防火隔离带属于间接灭火法，传统的机械开设生土隔离带加点烧的方法，是在地面形成一定长度和宽度、有阻火作用的屏障，即造成了森林草原植被的破坏，又导致牧区水土流失和沙化得不到有效控制，使草原深处脆弱的生态环境变得更加严重;而生土防火隔离带使用周期短、维护成本高，阻火效果有限，达不到防火与生态环境保护双赢的效果。结合呼伦贝尔地区特点，选取目前3种较先进的免机耕隔离技术，利用地面样地调查，现场试验的研究方法对3种隔离带的特点、应用情况以及不足进行探讨。

1 防火隔离带发展概况

目前，我国开设防火隔离带所用的方法有点烧法、机械翻耕法和人工割除植被法等。人工割打法费工费时，机械翻耕法在地势起伏大的地方不行，而且翻耕地带翌年杂草反而格外繁茂，并且机械翻耕法对植被和环境的破坏明显，在森林草原地区来说，由于边境线漫长，每年秋季采用机械翻耕法，则需沿边境线开设50～100 m不等的生土隔离带，以防止境外火烧入境内;在重点林区沿林缘开设30～60 m隔离带，预防雷击火、人为火发生蔓延;火灾现场临时设置的防火隔离带则适用于火势大，蔓延速度快，在地面难以直接扑打，或者为阻止大面积荒火烧入林内，以局部损失保护大局来阻止火灾的蔓延;对于火头前进方向，可利用河流、道路等天然隔碍物，作为防火隔离带阻止火势的蔓延扩展，这对扑灭树冠火和速进地表火是有效的方法，但以上方法均不能做到即保护环境又能有效阻隔林火的蔓延，因此，开创和应用新的防火隔离带技术是未来森林防火科学工作的重要研究方向。

1.1 森林草原防火剂隔离带发展概况

本文主要介绍的是BL－森林草原专用防火剂，该防火剂是北京林业大学在引进国外实验室技术成果的基础上，不断消化、吸收和创新，从BL－环保阻燃剂延伸出的具有自主知识产权的技术产品，其具有环保无毒、阻燃性好、抑烟性好和成本低的特点［1］。在林区、草地防火应用过程中，体现出滞火效率高和对环境友好的特性。

1.2 生物防火林带发展概况

近年来生物防火林带技术发展迅速。生物防火林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。防火林带不但可以起到减低森林火灾的易燃性，而且可提高林分的抗火性［2］。

1.3 化学除草剂隔离带发展概况

化学除草剂隔离带技术是近年来新兴的一种开设防火隔离带的方法，同时化学除草剂的品种较多，对针阔叶树种以及草地均适用;同时在应用过程中具有快捷、高效和经济等特点，化学除草剂除草效果好和成本低，能极大地提高工作效率，降低劳动强度，将该方法应用到防火隔离带技术上将具有机耕无法比拟的优势。

2 免机耕防火隔离带的应用

2.1 BL－森林草原专用防火剂隔离带应用

森林草原防火剂隔离带应用研究地点位于黑山头至满洲里方向120 km处，地理坐标:东经117°13′00″～ 117°51′53″，北纬 49°18′47″～ 49°37′54″;地形为山地、草原、丘陵、5°～25°陡坡;植被主要为20～50 cm高丛生灌木、散生乔木及部分针叶树种，林下枯枝;风力3～4级，长度10 km，带宽50 m，呈带状分布;风力6级以上（含6级），长度10 km，带宽100 m;草地特征:草本植物占85%以上，植被高度在60～80 cm，盖度为60% ～80%;树木特征:以灌木为主，植被高度在150～200 cm，盖度为60% ～80%。

选取合适的森林草原植被的样地，有充分宽度的外围防火线，充分利用现有的防火障，特别是天然屏障如公路、小径、小溪、河流、水湿地等，若天然屏障的宽度不够，可按照最快捷最有效的方法加宽这些防火屏障，以防跑火。选取10%和15%两种浓度的防火剂，利用汽油喷雾机等设备喷洒上森林草原防火剂，在选好的地区喷洒后，经过几天后进行点烧，采取对比试验，样地一边喷洒有森林草原防火剂，另外一边不喷洒森林草原防火剂，当点火以后，火在样地内快速蔓延，结果表明在未喷洒森林草原防火剂的树木燃烧至树冠形成树冠火，同时树下可燃物全部燃烧;而喷洒过的森林草原防火剂的树木却并没燃烧。试验结果证明有森林草原防火剂吸附的树木枯枝落叶以及草原植物的可燃性大大降低，发生火灾的可能行很小。

2.2 生物防火林带

选择兴安落叶松作为生物防火隔离带的主要树种，试验地选在根河市林业局姑子庙林场。兴安落叶松是呼伦贝尔地区顶级群落树种，自然整枝状况良好，树干挺拔，林冠层可燃物较少，郁闭度适中，与地表可燃物不连接;对火生态因子具有较强的适应性，非常适合作为营建生物防火林带的主要树种;落叶松生物防火林带经营管理可分为三个阶段，即防火林带郁闭前经营、防火林带郁闭后经营和防火林带成熟后的经营［3］。

兴安落叶松在呼伦贝尔地区分布及其广泛，本次试验充分利用现有兴安落叶松人工林、天然林资源加以经营和管护，对兴安落叶松林带采取修枝、补植、清理林下可燃物等措施，使其具备生物防火林带的功能。一般地，林分郁闭度与地表可燃物载量成负相关，与含水率成正相关。林分郁闭度小，则地表可燃物载量多且含水率低，林带阻火效果不好，需要通过补植提高林分郁闭度;对于郁闭度较大的林分，则应采取修枝割灌等措施，提高枝下高度以防止树冠火的发生［3］。防火林成熟后，主要应该采取定期计划烧除的方法清理林下可燃物。这样即增加了土壤养分，改善土壤结构，又有利于树种的更新。

2.3 化学除草剂隔离带试验

化学除草剂隔离带试验研究试验地点也同样选在黑山头至满洲里，地形为山地、草原、丘陵，坡度为5°～25°度陡坡;植被主要为20～50 cm高丛生灌木、散生乔木及部分针叶树种，林下枯枝;草地特征为草本植物占85%以上，植被高度在60～80 cm，盖度为60% ～80%;灌木:特征，以灌木为主，植被高度在150～200 cm，盖度为60% ～80%。风力根据具体风力等级确定，风向不定:风力3～4级，长度1 000 m，带宽2.5 m。呈带状分布，设4条隔离带;风力6级以上（含6级），长度1 000 m，带宽10 m，设5条带状隔离带;风力3～4级，带宽4 m;风力6级以上（含6级）带宽15 m;沿边境界碑里测100 m范围内利用喷洒机械对植被进行无缝喷洒。经点烧试验证明化学除草剂隔离带能够很好的起到阻火、阻燃的效果。

3 免机耕防火隔离带技术发展模式

生物防火林带和森林草原防火剂等技术开设林火、草原火隔离带的集成技术创新，使各种技术有机融合、调整优化，对取代传统机耕生土隔离带，形成了适合地区特点的林火和草原火阻隔体系;这些绿色防火技术都是今后本地区乃至更大范围内防止林火、草原火发生和蔓延的主要措施，在应用中要将工程措施和生物措施、化学措施有机结合，以集中连片的大林区、高火险区为重点，推进防火阻隔网络体系实施，增强森林防火综合能力。以快速、准确构建森林草原防火隔离带对呼伦贝尔地区森林、草地和边境防火提供一种有效的途径和方法。

3.1 森林草原防火剂隔离带技术模式

BL－森林草原防火剂预设防火隔离带及在发生火情的时候临时设置防火带的方法属国内外首例应用于森林、草原、森林草原、湿地等不同环境［4］，森林草原防火剂适用于干枯的草本植物、木材、植物类纤维阻燃处理，在重点防火林区、重点风景名胜区、文物保护单位、其他易发生失火区域、野外用火易跑火区域都可以应用。干雷暴多发区，草地选在边境线森林草地结合地带，在大兴安岭地区林区选择几片兴安落叶松林地进行范围不等的试验。

3.2 生物防火林带技术模式

未来的研究将更加注重景观尺度上的可燃物管理，研究防火林带对森林生态系统的影响。多种生物手段进行可燃物的调控:①通过针阔混交加速凋落物分解，减少可燃物积累;②利用不同生物的混生或引进真菌、微生物促进可燃物的分解;③利用放养草食动物实现减少易燃可燃物的目的。

3.3 化学除草剂技术模式

化学除草剂品种繁多，对土壤、环境的危害程度不一，在边境隔离带可选择草甘膦危害较轻，喷洒机械设备是关键。

3.4 免机耕隔离带与生土隔离带的对比分析

与开设生土隔离带比较，免机耕隔离带一是可以充分利用土地资源。每开设1 km×10 m宽的阻隔带需占用1 km2有林地，呼伦贝尔地区防火隔离带大部分建在有林地上，达到1 168 km2，对林地资源是很大的浪费;二是与开设生土隔离带相比节约了大量资金，虽然森林草原防火剂隔离带、生物防火林带、化学除草剂等前期的期投入较大，但与每年建立机耕隔离带相比，能节省大量的人力和资金;三是在保持水土方面，免机耕隔离带不会像生土防火隔离带那样会去除地表植被，造成水土流失的情况。

3.5 免机耕防火隔离带应用情况

免机耕防火隔离带技术目前已经在呼伦贝尔地区进行应用，如根河市林业局生物防火林带50 km2;满洲里防火剂喷洒50 km×100 m边境防火隔离带试验;在红花尔基林业局防火剂喷洒应用60 km2隔离带。研究表明:点烧防火线、生物防火林带和森林草原防火剂在应对、预防大面积森林草原火灾方面是可行的，在边境防火隔离带、林地防火隔离带、及其在火灾多发区预防处理上取得了很好的效果，例如在2010年春季蒙古过境火被满洲里市森林草原防火剂的隔离带阻隔、红花尔基林业局干雷暴易发区2009年至2010年5至6月期间有雷击火情，但是被森林草原防火剂隔离带控制住，没有引发大的森林火灾，就是很好的证明。

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［1］崔军辉，李光沛.室内纸条法对四种森林化学灭火剂性能的测定［J］.林业机械与木工设备，2007（7）:31－32.

［2］舒立福，田晓瑞，李惠凯.防火林带研究进展［J］.林业科学，1999（4）:80－85.

［3］蔡建文，许志峰.落叶松生物防火林带经营管护技术［A］.第二届中国林业学术大会森林防火分会场论文集:上册［C］.南宁:森林防火（消防）专业委员会，2009.

［4］孙少辉，南海涛.BL－森林草原防火剂应用技术［J］.内蒙古林业调查设计，2007（6）:85－86.