上海市森林火灾风险特征及预防体系建设分析

吴建勋 丁艳

(国家林业和草原局华东调查规划院，浙江 杭州 310019)

城市森林人为干扰频繁，在干旱条件下极易引起森林火灾，对社会稳定、经济发展、人民群众的生命安全都具有巨大的威胁[1]。随着我国经济发展模式转型，生态环境建设在社会经济发展中所占比重越来越大，城市森林作为城市生态环境建设的重要组成部分快速发展。上海市作为特大型城市，城市森林资源丰富，发生森林火灾的风险较高，森林防火工作需要全面加强。基于以上原因，本研究分析了上海市城市森林火灾的风险特征和预防体系建设等，为城市森林的火灾防控提供科学依据。

1 上海市森林资源特点

上海是现代化特大平原型城市，城乡交错，建筑密布，道路水系纵横，城市化水平近88%，森林资源城市化特征明显，是我国城市森林与城市化协同发展的典型代表[2]。上海市工业化程度较高、人口众多、经济发达，森林资源分布较散，空间分布不均，体量偏小，林业基础薄弱，且受人为影响大。上海森林99%为人工林，仅存少量的天然次生林。森林资源主要由公园绿化、道路与河道绿化、居住区与单位绿化以及经济果林、林苗一体化等多类别林业资源构成。森林资源的空间分布极为破碎，全市森林资源小班数量已超过70万个[2]，且林地林木的管理权属错综复杂，动态变化大。

2 上海市森林火灾要素风险分析

森林火灾3要素分别是火源、可燃物、气象环境，城市森林火灾的发生原因比较复杂，主要涉及自然因素和社会因素，相关因素通过直接或者间接影响火灾3要素引发火灾[3]。

2.1 可燃物风险分析

可燃物是森林生态系统的基本组成部分，是森林火灾发生和燃烧的物质基础[4]。上海城市森林与一般森林资源相比可燃物较少，主要原因有2点：上海市森林资源为人工造林，且发展较晚，林区内可燃物积累较少，这是因为上海市森林资源稀少，林业基础薄弱，在进入21世纪后，上海市政府投入大量资金，重点推进大型公园、市级重点生态公益林项目和经济果林建设，上海林业才步入跨越式高速发展时期，这就造成上海森林资源以中幼龄林为主，森林蓄积总量尚处于低位，可燃物总量不高；上海市森林资源为人工造林，在营造林以及管护过程中采取精细化管理模式，《上海市公益林生态补偿转移支付考核实施细则》中对枯落物、林下杂草杂灌清理规定了具体的考核标准，森林管护中注重林下管理，因此造成林下易燃可燃物积累较少。但近年来，随着上海市林业快速发展，以及城市林业自然化经营逐步实施，森林可燃物累积也呈逐步增加态势，由此带来的火灾风险也逐步提高。

2.2 气象环境风险分析

气象环境是森林火灾发生与发展的环境条件，与森林火灾发生发展相关的气象要素很多，包括气温、风、湿度、降水以及各种天气现象[4]。其中，风力风速是诱导森林火灾发生的关键因素，也是导致森林火灾蔓延的重要气象因子[5]。上海属北亚热带季风性气候，雨量充沛，气候温和湿润，全年平均气温16℃左右，全年平均降水日数129d，降水主要出现在梅雨和春雨阶段，年平均降水量1272mm，降水量南多北少。上海市风速≥17m·s-1(8级以上)的大风日数平均20.7d，大风产生的主要原因是台风的侵袭和雷雨飑线，即大风基本上都伴随着高湿度的气候环境。同时，上海市属于建筑密集型的超大型平原城市，城市化率达到88%。据相关研究表明，城市开发建设强度对气候具有显著的影响，在城市空间变化上，湿度与风速在空间上总体表现为由市中心向周围增大的趋势。基于以上分析表明，相对于其他地区，上海市气候环境引起森林起火以及蔓延的风险较低。

2.3 火源风险分析

火源是森林火灾发生的关键因素，在可燃物和气象环境具备的状况下，一旦出现微小的火源都会引发火灾[5]。上海市森林呈现资源斑块破碎化、人与森林密切交叉的特点。由于森林高度城市化，人口、企业、经济等高度发达集中，森林资源可及度高，人们在森林中或靠近森林的区域活动高度密集，抽烟、垃圾焚烧、电气线路、居民用火等人类生产活动频繁，对森林造成的威胁日益加重，成为引发森林起火的首要风险。

3 上海市森林防火体系建设建议

森林火灾起火与蔓延的3要素为可燃物、气象因素和火源，3要素中只要缺少任何1个要素，火灾就不能发生。前述分析表明，上海市作为人类活动密集频繁的特大型城市，森林火灾引发与蔓延的最大风险为人为火源，其次是可燃物。因此，要预防森林火灾的发生需要通过防火信息化、林火阻隔、火灾扑救、预防管理等体系建设，加强火源和可燃物管理。

3.1 森林火灾监测预警体系建设

3.1.1 定点自动监测

上海市工业化程度较高、经济发达，基础设施完备，因此可以使用林区及周边现有气象、广电、铁塔公司等铁塔之类的基础设施进行高密度视频监控体系建设，通过视频监控和AI分析相结合的方式，对森林资源进行全覆盖监控，实现有效的自动检测预警。上海市为了进行城市森林生态系统结构和功能等动态过程的长期观测研究，建设了12个长期定位观测站(点)，森林火灾监控可利用这些观测站(点)布设视频监控，通过AI分析技术自动对森林资源和重要货源点进行重点监测预警、智能识别，及时采集预警信息。

3.1.2 空天预警监测

通过卫星遥感技术，依靠高分辨卫星可以实现对环境因素、火源因素、可燃物因素3方面因子的监测和预警，结合数学建模、大数据技术、气象数据、地表植被、历史火灾信息、地表其他参数数据等，构建小尺度精细化森林火险等级预测预报模型，叠加树种结构、地形地貌、森林自然度、地表可燃物含水率等因子对林火现象进行监测和预警，实现对小尺度森林火险等级预报[5,6]。上海市已经建成大数据中心，实现了数据的有效采集、传输、处理等功能。森林防火可以依托大数据平台建设森林防火子系统，通过空天监测、网络传输等多种方式引入热红外、近红外、高分遥感等森林监测数据，结合气象卫星大尺度遥感数据，对森林资源、火源、人员活动实现森林火灾宏观和微观的多尺度全方位的监测、预警。

3.1.3 地面移动巡护

上海市森林资源主要由各级绿化、生态廊道造林、水土涵养公益林等组成，在营造林的同时，分别配有管理和养护队伍，因此森林防火可以通过赋予森林和绿化巡护队伍防火巡护监测职责，构建科学合理的地面巡护队伍。通过科学设置固定巡护路线、临时巡护路线、打卡点等方式，结合手持式监控设备、移动APP，科学进行护林巡护任务分配，开展森林防火系统巡查，并将防火巡护责任落实到具体的管护区和管护人员，强化对森林火灾高发期、高发区实时监控，做到疑似火源早发现、早扑救。

3.2 森林火灾防火阻隔系统建设

3.2.1 可燃物控制与清理

可燃物是森林火灾燃烧的物质基础，通过可燃物控制，可以有效阻断森林火灾发生和蔓延。加强抚育间伐，搞好卫生清林工作。通过抚育间伐、卫生伐、清除林内的濒死木、枯立木、病腐木，减少森林可燃物，可以减轻林分的可燃性，增强抗火性。同时，通过森林抚育，可促进林分生长，减少了细小可燃物(枝叶)的比例，降低森林可燃性[7]；采取近自然化经营措施，调节林分结构，降低针叶树比例，营造针阔混交林，降低林分燃烧性。

3.2.2 营造防火林带和林网

在集中连片的江河两岸的水土涵养林、城市生态廊道等区域进行科学造林和林相改造，避免营造针叶纯林。在已有针叶纯林和针阔混交林地区，用阔叶树防火林带代替防火线。合理利用经济林区，将消费性的防火线变为生产性的防火线，以增强防火性能。

3.2.3 建造防火隔离设施

防火线是在林区开辟出来的带状无林空地，其作用是隔离地面火、林冠火和地下火的蔓延，为扑救森林火灾创造条件。上海市作为城市林业的代表，可以将公共基础设施与森林专用防火线融合建设。如，可在公共绿化、开放式公园区域内，建设绿道、游步道、人工水系；在集中连片的项目造林区内修筑林道。

3.3 森林火灾扑救体系建设

3.3.1 灭火基础设施

上海市森林高度城市化，取水码头、输水管网、消防栓等公共设施建设完备，考虑到火险基本由人为用火产生，应根据森林防火需要，在集中连片项目造林、城市公园、绿地的区域内布设森林和公用一体化的以水灭火消防体系。在用水条件较好区域，可以参照城市消防标准，建设专用防火水管、消防栓等设施。在离取水码头较远区域，建设小微湿地、布设森林消防水池或者水桶水箱。小微湿地和森林消防水池水桶水箱样式和位置，应与城市景观融合，与小节点相关公共建设设施结合，避免突兀破坏景观环境。

3.3.2 建设各种形式的消防队伍

上海市应加强森林消防与公共应急管理之间的沟通协调，从消防装备、基础设施、护林员队伍等方面进行综合性建设，充分利用专业消防队伍和各类养护队伍加强森林防火工作。护林员队伍是森林防火、灭火的第一道防线，组织、建设、运用好护林员队伍，对提高林区用火管理水平具有重要作用，可以根据林区经营情况和主体责任单位不同，建设不同类型的护林队伍。上海市行业部门应根据森林资源管理主体不同，结合森林管理与养护需要，配置正式职工与外聘护林员组成合理的护林员队伍，其他林区作业单位，如供电、通讯、公路、水利部门等，在开展定期巡查时，也应建设兼职巡护队伍，兼顾自身设施周围防火巡查。

3.4 森林火灾预防管控体系建设

3.4.1 加强火源控制管理

火源是上海市森林起火与蔓延的关键因素，加强火源管理是预防森林火灾中最关键、最基础的工作。火源管控的基础是制定健全的野外用火审批程序，严格控制引起森林火灾的各种火源。林业主管部门和各级经营主体应采取多样化手段对火源进行管控，对生产用火要认真执行各地规定的野外用火制度，对生活和其他用火则应严格控制。

3.4.2 加强林区防火宣传

上海市森林火灾主要风险是人为活动，因此加强森林防火宣传，作好思想工作，严格约束人类行为，规范林区及周边区域生产生活用火，是减少和杜绝森林火灾的发生有效措施。林业管理部门及时建设宣传设施，管理人员应及时借助各种途径宣传普及森林防火知识与制度，使林区及周边人群提高自身的防火意识与能力，并能主动参与到森林火灾防火工作中。

4 结语

城市森林的发展与城市密切相关，森林资源的特征也表现为高度破碎化、分布不均匀，且处在人口高度密集、经济高度发展、人们生产生活高度频繁的城市化地带，受人为影响较大，其伴随而来就是人为原因造成的森林火灾风险日益增加。有森林的地方就有森林火灾发生的风险，城市森林火灾最大风险来自于人为火源和可燃物，因此，应该按照“预防为主、积极消灭”的森林防火总方针，根据城市森林火灾起火要素和森林资源现状，通过科学分析风险点和风险源，重点建设和完善城市森林火灾监测、预防、扑救、管控4大大体系，加强火源和可燃物管理，约束人为生产生活用火，强化森林防火的长效机制建设，从而全面加强城市森林防火工作，最大限度地减少森林火灾对森林资源和社会生产生活的危害。