营林技术在森林防火中的应用研究

范青松

（安徽省宣城市宣州区森林消防大队，安徽 宣城 242000）

尽管我国地大物博，但在森林资源上相对比较匮乏，一旦因管理疏忽酿成森林火灾，那么不仅森林中珍稀动物的栖息环境会受到严重破坏，随之而来的还有严重的人身安全威胁以及严重的财产损失。根据外媒报道，2020年8月12日美国加州“山猫”山火燃烧数日造成包括7名消防员在内的25人死亡，120人失踪，过火面积高达32万km，直接产生的经济损失高达15亿美金。所以除了消防应急预案水平的提高以外，通过营林技术从源头处控制森林火灾的发生概率，是避免森林火灾产生严重危害的必要途径措施。

1 森林火灾的危害

首先是最直观的危害，森林火灾会造成过火面积的乔木、灌木植物直接烧死烧伤，森林资源是一种再生速度极为缓慢的自然资源，一旦出现森林火灾，将直接给森林山地带来严重不可逆的损伤。尤其是重大、特大等级的山火，高强度热辐射会直接杀死大面积乔木、灌木植物以及地被植物的根系，导致森林数十年无法恢复原貌。而经过森林火灾侵袭过的土地，很有可能会变成荒草地或裸地，导致优质的林木种植区域沦为地价灌丛或者荒地，给林业部门或林业种植行业带来严重的经济财产损失。

而后是间接的影响损失和扑救成本，由于森林中随处都是火势蔓延的良好可燃物介质，所以森林火灾的扑救难度是极大的。我国5.6大兴安岭特大等级森林火灾出动的一线消防救援队伍58800人，疏散周边城镇居民5000余户，当地约有超过200余家大中型企业生产受到影响停工。在扑救上的物资、人力花费以及间接财产损失多达69.13亿元。

接着是森林火灾的负面环境效益问题，众所周知森林具有水源涵养与水土保持的重要生态调节功能。根据林业局的调研统计结果，每公顷森林的蓄水量约比无林地高出30～70m，所以森林素有“绿色水库”的美称。而处于过火面积中的森林，势必会失去这种生态调节作用，导致当地频繁出现严重的山洪、山体滑坡、泥石流等水土流失造成的自然地质灾害，给当地农业及水利工程带来极大的不利影响。

最后是火灾空气污染给周边住民的人身安全带来的威胁，森林火灾中会产生大量排放气体烟尘，除了水蒸气与二氧化碳以外，还包括了一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物以及可吸入性微粒等有害物质。以1997年印度尼西亚的森林大火为例，该火灾燃烧数月，“烟雾带”致使周边约40万城镇住民不同程度患上呼吸道急性炎症症状，当地医疗机构在此后1年内一直人满为患。而这种森林火灾“烟雾带”不仅出现在受灾地区，更会因为风运作用向周边逸散，导致临近新加坡、马来西亚、文莱等国家居民不得不采购防毒面具来预防烟尘污染问题。

2 营林技术在森林防火工作中的重要性

首先来分析森林起火条件，满足森林火灾需要具备三个条件：森林中具有火灾的燃烧的物资基础，在森林中就是指具有可燃物性质的乔木、灌木、地衣植物、草类、枯枝、养护支架以及腐殖土质和泥炭等；第二是火灾环境因素，燃烧需要氧气助燃，所以森林火灾多发季节在秋、冬两季的多风干燥时分，只有林间没有水分且自然通风量足够的情况下，火势才会进一步蔓延；而第三是起火源，按起火源的产生性质分为自然火源与人为火源，自然火源是指非人为的明火源，根据世界范围内的不完全统计，在自然火源中导致的森林火灾中，雷击火占总数的65.7%，山火爆发占32.5%，其余1.8%为概率发生极低的陨石降落起火或者航空发射器降落起火。而人为火源则是森林火灾的最主要成因，在所有森林火灾事故案例中，因人为火源导致失火的占比为67.4%，主要有开垦烧荒、机车喷漏火、开山爆破失火、放牧狩猎烧防线失火等的生产性火源，以及孩童玩火、游客水瓶和烟头丢弃、野炊、驱蚊以及蓄意放火等非生产性质火源。

那么上文中提及，森林火灾的处置难度是极高的，尽管各地林业局为了预防森林火灾都配备了素质高超的消防官兵队伍以及先进的消防设施，但真正出现森林火灾时，扑救效果和救援速度仍然不尽理想。以经常发生的林间火灾为例，这种火灾由于地形效果作用，往往会呈凹形或鸡爪形朝多个方向同时蔓延，在主风向不定时（风向改变度数为30～40°），常常以扇形进行扩散，火翼扩展速度平均约为4～15m/min，且火光的热辐射与飞扬的火星又会成为未过火地带的新起火源。因此当前阶段任何一种消防设备与技术，都难以应对这种火势扩张速度。所以除了在火灾应急处置预案中投入必要的成本以外，我们应当将更多精力放在森林火灾的源头防治上，而营林技术在森林防火中的应用，正是出于削弱森林火灾条件为目的，从林木种植、林间布局以及养护方案等综合方面下手，为森林消防预案提供有利的基础环境。例如合理布置林间间距和水源布置等，不仅可以从根本上避免森林中出现容易失火的薄弱管理部位，还能够为消防设置防火灭火隔离带以及就近取水提供便利。因此，营林技术在森林防火中应用对于预防森林火灾损失，以及挽回补救森林火灾危害两个方面都是具有重要意义的。

3 营林技术在森林防火工作中的应用策略探究

3.1 造林设计

造林设计应当根据林地情况分为两部分来进行：一是人造林的林地设置；二是自然林的人工改造。造林设计作为营林技术的前期准备工作，它除了要考虑到利于种植林木植物的林业生产需求以外，更重要的就是林间防火布局。首先就是森林立地的选择与改造，从预防火灾的角度上来看，森林立地时应当尽可能地考虑到森林放坡坡度、坡位以及小地形设置等因素。森林火灾中由山下向山上蔓延的火势扩张速度较快，称为冲火；而反之由山上向山下蔓延的火势扩张速度较慢，称为坐火。所以在造林设计中，应当将山下防火视为重中之重，根据林地的常年自然风向情况，合理设置林区，易燃的乔木灌木以及经济作物应当尽量选择在海拔位置较高的背风山坡上进行集中种植，而具有一定阻燃性状的植物，或者含水量较高的藤蔓植物则应当选择在山下冲风位置种植。

另一方面，在造林设计时还应当充分考虑到隔离带的设置问题，需要集中种植预防品种退化的常绿乔木，如寒带针叶林等，应当在每隔150～200m分段处设置一道不小于30～50m宽的林间消防通道。在林间消防通道左右两侧应当多种植一些耐火性较强的树种，并由专门的林业员负责定期巡视清理消防走道处的植被与杂物，时刻保持林间消防通道畅通。从以往的森林火灾事故中汲取经验，森林中最有可能成为火势源头的位置就是林地边缘杂草丛生的位置，所以必须要重点对森林边缘地带的造林设计进行消防规划。此外，在造林设计时，考虑到林地后期投产的灌溉养护问题，应当在林间合适的位置设置好灌溉取水用水点，而这些水源分布点也可以在发现森林火灾时成为一线处置地点与隔离带，所以在修建灌溉排水系统时，应当参照地方消防标准，每150m或200m处分设一处室外消防栓与消防管道，作为森林火灾发生时就近便捷取用的灭火器材。多数林木品种的耐旱耐涝性能都比较强，所以即使不在树木的灌溉期，林间也应当利用雾化喷淋装置每3日至少进行一次全范围雾喷灌溉，不仅利于林木叶片茂密生长，也可以大幅度提高林间湿度，彻底消除森林火灾的失火条件。

3.2 防火树种选择

从营林技术应用上来分析森林消防工作部署，就是要在经济树种以及防火树种之间的种植比例上做到配置均衡。通常情况下人工造林工程防火树种与经济树种的种植面积比例应当为7：3，改造过的自然林原树种与防火树种的种植面积比例应当为7.6：2.4。防火树种顾名思义，就是指枝干、根系或果实等部位具有阻火、隔火特性树木植物品种，包括有耐火植物、阻火植物、隔火防火植物等，耐火植物是指本身虽然具有可燃物的有机成分，但由于特殊的外表结构或者分泌成分，导致燃烧蔓延效果不佳的植物，像青杨、加杨、旱柳、火炬树等，如图1为利用火炬树的耐火效果建设防火隔离带的例图；阻火植物是指本身枝叶茂密，叶片枝条的含水量较大且树木枝干的含油脂率较低，不易燃烧的植物，如女贞木、木荷、冬青等红叶树林中常见的林木；防火树种是指枝干韧性较差，砍伐难度较低，且种植密度往往较低的作物，当火灾发生时，防火树种通常都被第一时间砍伐去除形成人工隔离带，避免火势蔓延至防火林后面的森林，且通常被作为防火林的作物，还应当具备郁闭性较强，生长迅速、与上层林木种类相适应的特点，如一些常绿阔叶林。在林区选择防火树种进行种植，不仅可以改善林间的品种均衡问题，使整体林区的抗病虫害能力得到提升，还可以改善提高林间土壤的湿润程度，使森林内部的火灾隐患概率被大大降低。

图1 火炬树用作防火隔离带实例

此外，部分林区通过修建半开放圈式或墙式的挡风林作为阻火林木带也是非常值得借鉴参考的做法。这种营林技术意在仅仅满足林间树冠通风的需求，而使林冠下横向的空气流通空间变小，由于林间沿坡体方向的通风较差，导致有点火源出现时，由于空气流通量不满足失火需求，火势会在第一时间被合理控制。且这种修建挡风林的营林技术策略，也能够很好地避免经济树种幼苗在强风天气下倒伏死亡的问题。但挡风林的日常维护所花费的成本和人力，也明显高于防火树种的栽种养护。

3.3 降低林分密度

在造林工程中，种植树种的树冠郁闭是森林成长周期中最为重要的一个阶段，尤其是幼树在完成郁闭生长后，可以极大程度地提高自身在土壤环境中的生长竞争力，避免杂草争抢养分，同时也可以提高幼树的抗病害能力。但郁闭过早对于林区来说也有不良作用，一是幼树过早郁闭会导致生长空间受限，树冠与树冠冲突就会引发种群内的恶性竞争；二是幼树郁闭过于茂密会影响树冠通风，导致林区过旱分化，影响树木生长状况；三是郁闭过快后，树木树冠部位会盘错交结，给森林火灾带来极大的可燃物堆积隐患。因此在人工造林工程实际中，应当根据林区内所选种植树种的自然林业现状，计算最合理的郁闭周期，既要避免郁闭过迟丧失成林可能；又要合理控制林分密度，避免树冠成簇，争抢养分的同时还带来严重的森林火灾隐患。我国多数森林地区的种植树种都为培育轮伐期较长，易于成林的大通径木材树种，这种林带在林分密度上的要求更是如此，应当尽量避免树与树之间种植密度过紧的问题，以便单一的林木植株在土壤间具有更加充沛的营养生长空间。当林间出现了郁闭过早的问题时，无论是出于经济种植目的，还是森林防火需求，都应当采取人为伐疏的方式来合理控制林地的林分密度，一方面要及时移除长势不佳的弱小个体，另一方面还应当定期修建郁结期的林木树冠，改善林间通风光照条件的同时，避免林木树冠错结成为可燃物燃烧的物资基础。

3.4 病虫害防治与病株移除

从森林防火的角度上来分析，树木由于生长不佳枯萎或者坏死时，枝干会大量失水，那么此时树木在干枯脱水后，就会成为可燃性极佳的燃烧介质，这对森林防火来说是十分不利的，因此在造林工程中利用营林技术来确保树木成活率是十分必要的。确保树木成活率，就意味着必须要在营林技术应用中，将重点放在林区病虫害防治工作上，避免森林林木因爆发病虫害大面积坏死。林木病虫害防 治主要是采用喷药法，防治柳树、刺槐、山楂以及细叶松树的蚜虫、金花虫以及透翅蛾、蝽类等昆虫时，可以在树干距离地面2m以上部位可采用1000～1500倍花乐20%（氰戊.马拉松）药剂进行均匀喷雾，这种喷洒农药的防治效果通常可高达95%以上，但在使用时应当控制好剂量，避免农药飘洒过量影响林间生态环境，致人畜中毒。

另一种药物防治方法是注射法，它主要是用于防止天牛、柳瘿蚊、松梢螟、竹象虫等蛀害林木树干部位的害虫。在病虫害高发多发季节，提前在树木木质躯干上开3～5个孔，每个孔不大于8mm，而后用兽用注射器抽取适量内吸性农药如氧化乐果、杀虫双、甲胺磷等，缓缓推入注射孔，并缠绕护带，使树木获得免疫害虫的抗体。在药剂用量选择上应当视林木的生长发育时期而定，通常情况下幼树每株注射1～1.5ml，成年林木每株2～4ml。

针对已经遭受虫害侵蚀的植株，出于经济成本考量，应当根据其害病后的生长表现，决定处置措施。若幼树遭受虫害后已经出现叶片干枯转黄、停止分叶发育的迹象，那么应当及时将这类病株铲除后，做好林间补栽工作。而如果是成树遭受虫害后，仍然能够保持生长特征，继续分化枝叶，那么应当将后生长的病叶与害病部位的分枝一同伐除后，在主枝与树干部位查找害病虫蛀点位，而后配置杀虫药剂。杀虫药的制作方法是，把磷化锌11%、阿拉伯胶58%、水31%配合，先把水和胶放入烧杯中，加热到80℃左右，等胶溶化后再加入磷化锌，拌匀后即可使用。而后将直径不大于2mm的竹签一头均匀蘸满药液后，插入虫蛀孔洞并用黄泥封死，毒杀钻蛀害虫，让害病植株提早恢复健康生长状况。

此外，在病虫害季节伐除病株枝叶，以及秋季清理林间枯叶时，应当将清理的叶片、木质与枝杈全部运输远离茂密森林地带后，再进行集中处理。若因林地面积过大导致清理工作难以运输至林区以外的，应当先向当地森林消防部门报备后，采用工程方法开挖土方进行集中填埋，严禁在森林内部焚荒处理。

4 结语

综上所述，鉴于森林火灾的巨大危害性以及处置难度，森林消防历来在林业部门都被当作一项重点关注的工作内容。而营林技术在森林防火中的应用措施，就是指既照顾到不同品种林木的优质自然生长条件，又要从林地设计、林间防火带设置、林分密度调整以及林间成活率四个方面，根除断绝森林内的一切失火条件，集预防、规避、处置三个森林防火功能于一身，合理规划森林种植养护建设。