落叶松防火林带可燃物调控技术
2014-04-29张念慈许志峰魏云敏
张念慈 许志峰 魏云敏
摘要
介绍了可燃物因子对落叶松防火林带阻火性能的影响,并从景观尺度和空间分布上提出了可燃物调控技术,以期提高落叶松防火林带的阻火性能,减少重、特大森林火灾的发生。
关键词防火林带;景观尺度;空间分布;调控技术
中图分类号S759.3+9文献标识码A文章编号0517-6611(2014)36-12947-02
落叶松防火林带的阻火机理是多方面的,其中林带内森林可燃物的种类组成、载量和分布格局等是影响防火林带发挥阻隔林火作用重要的因素。根据防火林带阻隔林火的实际需要,在对林带内地表可燃物的结构、载量、空间分布格局进行研究的基础上,认为从以下方面调控林带内可燃物能有效地提高落叶松防火林带的阻火性能,减少重、特大森林火灾的发生。
1景观尺度上的可燃物调控
落叶松防火林带对林火的阻隔作用不仅是由于防火林带所选用树种不易燃烧,而且与防火林带所形成林带内小环境不利于林火的发生与蔓延有着密切关系。因此,具有较好阻隔林火性能的防火林带,必须要具有科学合理的可燃物的水平结构和垂直结构等特征。
1.1调控可燃物水平结构
1.1.1
保证林带合理密度。
依据落叶松防火林带经营管护标准的有关规定,新建型防火林带密度一般应在6 600株/hm2左右,改建型防火林带和培育提高型防火林带林分密度一般应在5 000株/hm2左右。密度太大影响林木发展,太小则郁闭度小,林下滋生杂草,阻火效果差。
1.1.2
合理调整栽植点配置方式。栽植点配置方式有方形、三角形及方形和三角形混合配置3种(图1)。3种配置方式的选择有着特定的环境条件,在山脊营建防火林带时采用方形配置方式,其他地方及复层防火林带多采用三角形和混合配置方式。
因此,在防火林带规划设计时及后期可燃物管理时,应因地制宜地考虑林带内配置情况,以利于林带阻火的有效性及景观效应。
1.2调控可燃物垂直结构
单层结构(图2)由同一树种或生物学特性相近的树种组成(也称透风带),一般只适合于山脊。要针对单层结构防火林带的特性,对山脊防火林带林下可燃物进行全面彻底的清除,以利于起到较好的阻隔林火作用。
复层结构包括双层结构和多层结构(图2)。双层结构是由生物学特性和生长速度不同的2种以上树种组成的双层林冠层,在落叶松防火林带中,常常伴生或混交其他树种形成的复层结构,双层结构也可由同一种树种单层结构通过不同的作业方式改造形成(适用于针叶人工中幼林)。多层结构由乔木—亚乔木—灌木或乔—灌—草组成。这种紧密结构的林带林内阴湿,林火不易蔓延,可以有效地阻止飞火的传播。同时,林带郁闭度大,可以抑制阳性杂草的滋生,不利于地表火的蔓延。
在林带改造及可燃物调控时,要因地制宜、有计划的保留以落叶松为主的复层结构。
2可燃物的空间分布调控
可燃物的空间分布包括水平分布和垂直分布,可燃物水平分布是林火蔓延的基础,可燃物垂直分布是地表火转化为树冠火的前提条件。因此,科学合理地调控可燃物的空间分布,可以确保防火林带阻火的有效性。
2.1可燃物水平分布调控
针对林带内地表可燃物中的灌丛、倒木、杂草、枝条及阔叶树落叶等可燃物,以露出落叶松针毡层为原则。
2.1.1
人工清理。
在每年的秋季防火期之前,对防火林带内杂草、阔叶落叶、灌丛、倒木等地表可燃物进行人工清理,并将清理后的可燃物移至林带外或堆放在林带内空地上,适当时机点烧。通过此方法降低了林带内的可燃物载量,也改良了林地的土壤结构,增加了林地养分。
2.1.2
计划烧除。该方法仅适合中成林防火林带。在春季融雪期、秋季枯霜期、雪后阳春期、无雪隆冬期,在已选定的适当的点烧窗口,按照预定方案对林带内的可燃物进行人为点烧[1],以此来减少林带内可燃物载量,使防火林带更好地发挥阻隔林火的作用。特别要注意的是在烧除过后要及时清除余火,防止死灰复燃,引发不必要损失[2]。在林带内进行有计划的烧除,轮烧期以2~3年为宜。
2.2可燃物垂直分布调控
对林带内易燃的阔叶树、灌丛、枯立木等可燃物进行清除,对自然整枝不好的落叶松进行人工整枝,打破可燃物垂直连续性。
2.2.1
人工整枝。地表火极容易通过下垂的枝条而引发树冠火,引起大面积的森林火灾。为此,对于枝叶茂盛、整枝不好的树木和林分,应采取人工整枝措施,提高树木的枝下高,使枝条远离地面,以防止引发树冠火。修枝同时要科学合理地控制修枝高度,主要原因是由于修枝已經把树木的大枝基本上修理完,导致树冠变小,林下的光照明显增强,导致地面枯草载量增大,特别是林缘增幅更大。依据调查研究,结合以往研究结果表明[3],落叶松防火林带修枝高度应控制在2.0~2.5 m,一般不超过3.0 m 。
2.2.2
清除枯立木、非目的树种。枯立木是林分内空中可燃物的重要组成部分,其含水率低,载量大,易引发树冠火,为此要将其全部伐除。
对于密度较大的林分,要清除一些伴生的阔叶树、易燃的针叶树。依据调查研究结果,结合黑龙江省主要树种抗火性综合评判标准[4],考虑防火林带结构配置等情况,对云杉、樟子松、柞树、榛子、胡枝子等适当加以清除,并在适当时机用火烧除。
灌木和草本是地表可燃物主要组成部分。根据调查结果,在落叶松混交林中,草本的高度一般较低,因此灌木是林分中梯度可燃物的主体,对燃烧有着很大的影响,一般丛生的灌木在其燃烧时易形成较高的火焰,并且灌木基径的大小也会影响其燃烧强度,因此也要对部分灌木进行伐除。在易燃灌木所占比例较大的林分,应优先考虑割除灌木层的优势种,减少优势灌木,保留其余树种,最大限度地打破可燃物垂直分布连续性,减少树冠火发生。
3 补种补植,提高林分郁闭度
林分郁闭度对地表可燃物及其含水率有着较大的影响。一般情况下,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,即郁闭度小的林分,林内光线充足,地表可燃物多、可燃物含水率低,导致防火林带阻火能力减弱。通过调查和试验研究,结合郁闭度对地表可燃物影响的研究结果(表1),对于郁闭度低于0.7,且林带密度小于3 000~3 600株/hm2的防火林带(注:落叶松纯林3 000株/hm2、落叶松混交林3 600株/hm2),应选择大苗和壮苗来进行补种补植,以便林分能较早郁闭,以此来提高林带的阻火能力。
4结论
落叶松防火林带内可燃物调控技术方法是通过调整林带内林分的密度、栽植点配置方式以及林带内可燃物的种类、载量等因子,最终实现调控防火林带的空间结构和可燃物的空间分布,以此提高防火林带的阻火性能。鉴于防火林带内可燃物的状况每年都有所变化,因此对林带内可燃物调控技术措施及调控强度也应与之协调对应。
参考文献
[1]
王明玉,舒立福,姚树人.北京地区森林可燃物人工调控技术[J].森林防火,2012(3):46-48.
[2] 张文杰,董洪学.减少森林可燃物的措施[J].吉林林业科技,2011,9(5):57-58.
[3] 蔡建文,许志峰.落叶松生物防火林带经营管护技术[C]//第二届中国林业学术大会——S7新形势下的森林防火问题探讨论文集.中国林学会,2009.
[4] 孙岩,李秋梅,宁宝杰.大兴安岭林区防火林带耐火树种选择[J].林业科技,2001,26(3):31-34.