护林防火技术在森林资源保护中的应用

朱显珍，赵如刚

（凉山州会东县林业和草原局，四川 凉山 615200）

森林是地球上最重要的生态系统之一，具有调节气候、保护生物多样性等重要功能。然而，近年来森林火灾的频繁发生严重威胁到了森林资源的安全和生态平衡，火灾的原因多种多样，包括自然因素和人为因素，而防火技术的应用则是保护森林资源不受火灾威胁的重要手段。本文将分析森林火灾发生的主要原因，探讨当前森林资源保护中存在的问题，并详细介绍护林防火技术的种类及其在森林资源保护中的有效应用，以期为森林防火提供科学的指导和参考。

1 森林火灾发生的主要原因

森林火灾的发生往往是多种因素共同作用的结果，其中，自然因素和人为因素是两大主要原因。自然因素主要包括雷电击中、极端气候条件（如长期干旱、高温等）、火山爆发以及某些生物的自然活动（例如，有的植物种子的传播需要经历火灾），这些自然条件不仅提供了火灾发生的触发机制，而且在特定的气候和环境条件下，如极端干燥和高温天气，会显著增加森林火灾的蔓延速度和范围，使得火灾更加难以控制，尤其是在气候变化的背景下，极端天气事件的频率和强度增加，导致森林火灾的风险进一步升高[1]。

人为因素则包括不当的土地利用和管理实践（如农业或建设采取烧除森林植被的措施）、放火（无论是出于犯罪动机还是因为疏忽而未能控制火源）、烟蒂或玻璃瓶聚光等引起的火灾以及野外活动中的火源管理不当。随着人口增长和社会经济活动的扩展，人为引起的森林火灾也日益增多，特别是在人类活动频繁的地区，如接近城镇或农田的森林边缘，火灾的风险尤为显著。

2 森林资源保护存在的问题分析

2.1 缺少新型灭火设备

在当前的森林资源保护工作中，一个显著的问题是缺少新型灭火设备，这直接影响到了火灾应对效率和效果。随着技术的发展，新型灭火设备如无人机、卫星监测、高效灭火剂等，能够大幅提升火灾探测的准确性、扑灭火灾的速度以及降低灭火过程中的风险。然而，这些先进设备在许多地区尚未得到广泛应用。一方面，这些新型设备通常成本较高，对于经费有限的地区而言，购置和维护成本成为了一大负担；另一方面，使用这些高科技设备需要特定的技术支持和操作人员培训，而这样的技术支持和人员培训在很多情况下是缺乏的。因此，即便有些地区引进了新型灭火设备，也面临着无法充分发挥其作用的现状。

与传统灭火设备相比，新型灭火技术在应用过程中需要更为复杂的协调和管理，例如：无人机在森林火灾侦察和扑救中的应用需要与地面灭火队伍的行动紧密协调，以避免信息断层和作业重复。然而，目前在很多森林火灾防控体系中，尚未建立起有效的协调机制来整合这些新技术，这导致即使在配备了先进设备的情况下，也无法实现最优的灭火效果，缺乏对新型灭火设备的充分利用以此降低了灭火作业的效率[2]。

2.2 缺乏科学的火灾预防管控系统

当前森林资源保护面临的一个关键问题是缺乏科学的火灾预防管控系统。在许多情况下，森林火灾的预防和管控依赖于传统方法和经验判断，而不是基于科学分析和数据驱动的决策。这种方法的局限性在于，它无法准确预测火灾的潜在风险区域，也难以及时响应突发的火灾事件，没有有效的预测和监测系统，就意味着火灾发生时，扑救行动往往是在火灾已经形成一定规模之后才开始，这不仅增加了灭火的难度，也大大提高了火灾造成的损失。

3 常见的护林防火技术

3.1 护林防火隔离技术

护林防火隔离技术是一种通过物理手段减少森林火灾传播速度和范围的重要技术。主要通过创建隔离带来实现，隔离带可以是天然的，如河流或岩石区域，也可以是人工建造的，如防火道路、防火带或裸露的土地带等。人工隔离带的建设通常涉及移除可燃物，如树木、灌木和地表杂草，以减少火源，隔离带的宽度和位置的选择基于对特定森林区域火灾行为的详细分析，旨在有效切断潜在的火源传播路径，从而防止或延缓火势蔓延到更广泛的区域。除了物理隔离之外，护林防火隔离技术还包括对隔离区域内植被的管理和维护，比如定期清理落叶和枯枝，以及实施有计划的燃烧管理，这些措施旨在进一步降低火灾风险，有计划的燃烧是一种预先设定条件下，由专业人员控制的火灾，用于消除过量的可燃物质，模拟自然火灾的生态作用，同时，减少未来大规模无法控制的火灾的发生概率[3]。

3.2 火灾扑救技术

火灾扑救技术是指在森林火灾发生时，通过各种方法和工具直接对火灾进行控制和扑灭的技术。包括但不限于使用水和化学灭火剂进行地面和空中扑救、创建防火隔离带以及利用反向燃烧等策略。地面扑救通常涉及消防人员直接进入火场，使用灭火器、水枪、水泵和背负式喷雾器等设备进行扑救，而空中扑救则通过飞机或直升机投放水或灭火剂，对大面积的火场进行迅速压制，特别适用于地形复杂、地面扑救困难的情况。除了传统的灭火方法，现代火灾扑救技术还包括了高科技装备和方法的应用，如使用无人机进行火情侦查和监测、利用卫星技术进行火灾动态跟踪以及采用人工智能算法优化扑救方案和资源分配。这些技术的应用大大提升了火灾扑救的效率和安全性，使得灭火作业更加科学和精准，例如：无人机不仅可以在火灾早期快速识别火源位置，还能在扑救过程中提供实时的火场信息，帮助指挥官做出更合理的决策[4]。

3.3 护林防火通信技术

护林防火通信技术是森林防火体系中的关键组成部分，它涉及到信息的采集、传输、处理和分析，以确保火灾预防和扑救工作的高效执行。技术的核心在于建立一个覆盖广泛、反应灵敏的通信网络，通过这个网络可以实时监控森林火情、协调防火和灭火资源，以及传递关键的火灾信息，包括无线电通信、卫星通信、移动通信和互联网技术，例如：使用卫星遥感技术可以对森林覆盖区进行全天候监测，及时发现火灾迹象；利用无线电通信则可以确保火场周边或偏远区域的通信联络，保障指挥调度和前线扑救队伍之间的信息实时传递。随着技术的发展，护林防火通信技术已经趋向智能化和网络化。智能化体现在使用物联网（IoT）技术在森林中部署大量的传感器，这些传感器能够感知温度、湿度、风速等环境变量，并通过无线网络将数据实时传回监控中心，这样不仅可以准确地定位火灾发生的位置，还能根据环境数据分析火灾发展的趋势；网络化则意味着通过云计算和大数据技术，对收集到的大量数据进行存储、处理和分析，实现火灾预警、火场模拟和灭火资源优化配置等功能。

3.4 护林防火预测技术

护林防火预测技术是利用先进的数据分析和建模方法来预测森林火灾的可能发生时间、地点和潜在影响，从而为火灾预防和准备提供科学依据。这一技术的核心在于收集和分析影响森林火灾发生的各种因素，包括气象条件（如温度、湿度、风速）、植被类型、地形地貌以及历史火灾数据等。通过对这些数据的综合分析，可以构建出森林火灾风险评估模型，用以评估不同区域在不同时间的火灾风险等级。这些模型通常采用机器学习、人工智能或地理信息系统（GIS）技术，能够处理大量复杂的数据，并从中识别出火灾风险的模式和趋势，随着技术的进步。护林防火预测技术越来越多地应用于实际的森林火灾预防工作中，例如：通过实时监测气象条件和植被干燥度，预测模型可以实时更新火灾风险等级，为决策者提供即时的风险评估报告，利用历史火灾数据和当前环境数据，模型可以预测在特定条件下火灾的蔓延速度和潜在影响范围，帮助制定更有效的预防措施和应急计划[5]。

4 护林防火技术在森林资源保护中的有效应用

4.1 扩大森林绿色防火植物的覆盖面积

护林防火技术在扩大森林绿色植物覆盖面积方面的有效应用，主要体现在通过科学的林业管理和恢复生态系统的措施，以增强森林的自然防火能力。一方面，通过实施精细化的森林管理策略，如选择适宜的树种进行造林和绿化，能够有效改善森林的结构和功能，增加森林的湿度，降低火灾的发生概率。特别是在火灾频发区域，优先种植耐火或防火性能较强的树种（如橡树、栎树等），建成绿色防火阻隔带，提高森林自身抵御火灾能力。另一方面，利用先进的护林防火预测和监测技术，可以精确地识别火灾风险高的区域和时段，针对性地实施森林恢复和绿化工作。例如，通过分析气象数据、植被信息和火灾历史记录，科学地规划绿化种植区域和种植模式，以最大化提升森林的防火能力和生态效益[6]。

4.2 构建科学的预防火灾管控系统

构建科学的预防火灾管控系统是通过综合应用现代科技手段和管理策略，形成一个全面、有效的森林火灾预防和应对机制。系统需要基于大数据分析和人工智能技术，整合气象数据、植被覆盖情况、历史火灾记录等多源信息，进行火灾风险评估和预测。同时需要结合地理信息系统（GIS）技术，有效地进行火灾监测和火情管理，确保信息的实时性和准确性。预防火灾管控系统还应包括专门的培训计划，提高消防人员和社区居民的火灾防控意识和能力，建立起社会广泛参与的火灾预防网络[7]。

4.3 建立更加健全的火灾预防制度

建立更加健全的火灾预防制度要求从法律、政策和实践操作3个层面综合施策，形成一个全方位、多层次的防火管理体系。在法律和政策层面，需要制定和完善相关的森林防火法规和标准，明确各级政府、森林管理机构、企业以及社区居民在火灾预防和应对中的责任和义务。这些法规和政策应涵盖森林火灾的预防、监控、应急响应和灾后恢复等全过程，确保有一个清晰的法律框架支持火灾预防和管理工作；在实践操作层面，关键在于实施有效的森林火灾风险评估和监控体系，通过定期的森林巡查、远程监测和风险评估等手段，及时发现并处理潜在的火灾隐患。此外，要开展针对性的火灾预防教育和培训，提高公众特别是森林周边居民的火灾防范意识和能力，公众教育可以通过举办宣传活动、发放防火手册、设置防火标识和开展模拟演习等形式进行。并要建立和完善火灾应急响应和灾后恢复机制，确保一旦发生火灾，能够迅速有效地组织扑救。

4.4 合理利用护林防火通信系统

合理利用护林防火通信系统是提升森林火灾防控效率的关键措施之一。它依托先进的通信技术，确保火灾预防、监测、扑救和恢复各环节信息的及时传递和准确处理。首先要建立和优化森林防火通信网络，包括部署稳定的无线电通信设备、卫星通信系统和移动通信技术等，形成覆盖森林区域的全天候、全方位通信网络。网络不仅能够实现对森林火情的实时监控，还能保障火灾发生时，现场指挥部与外部救援力量、相关政府部门之间的高效沟通。此外通过引入互联网和物联网技术，可以实现更加智能化的数据收集和分析，比如利用安装在森林中的传感器网络收集关于温度、湿度、风速等环境变量的数据，为火灾预警提供科学依据[8]。

5 结语

通过深入探讨护林防火技术及其在森林资源保护中的应用，我们可以看到，科技在森林防火中发挥着不可替代的作用。从护林防火隔离技术、火灾扑救技术到护林防火通信技术和预测技术，每一种技术都是森林资源保护体系中不可或缺的一环，为有效应对森林火灾带来的挑战，必须采取综合措施，不断完善和创新护林防火技术，建立健全的火灾预防制度，实现科学的管控系统，以此保护森林资源，维护生态平衡。