林业自然灾害风险评估与防治研究
2024-06-28吴春玲
收稿日期:2023-12-10
作者简介:吴春玲(1976—),女,内蒙古呼和浩特人,副高级工程师,研究方向为林业。
摘 要:林业自然灾害是指在林业生产中由自然因素引起的灾害事件,包括森林火灾、风灾、病虫害等。各种灾害的发生会对林业生产造成严重影响,不仅会损失大量的林木资源,还会导致生态环境受到破坏。因此,对林业自然灾害的风险评估与防治研究具有重要意义。概述了林业自然灾害的分类与特点,介绍了常用的风险评估方法,探讨了林业自然灾害的防治措施,为降低灾害发生的概率和减轻灾害损失提供参考。
关键词:林业自然灾害;风险评估;防治措施
中图分类号:X43 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)03–0-03
林业自然灾害风险评估与防治是林业管理中至关重要的一环,自然灾害不仅会对农民造成经济上的损失,还会破坏生态环境,影响社会稳定。因此,相关部门应积极进行林业自然灾害风险评估,了解灾害发生的频率、强度和分布特征,通过数据分析确定不同类型自然灾害的潜在风险区域,并预测未来可能发生的灾害事件,从而有效减少灾害对林业的损失,保障林业可持续发展。
1 林业自然灾害的分类与特点
1.1 火灾
火灾是一种常见的林业自然灾害。根据其发生的地点进行分类,可分为林区火灾、农田火灾。林区火灾是指在森林、林地以及其他植被茂盛的地区发生的火灾;农田火灾则指在农业生产过程中,由于自然因素引发的火灾事件。不同地点发生的火灾,对于不同的生态环境和经济发展也有着不同的影响。
火灾也可根据其发生的原因进行分类,分为自然火灾、人为火灾。自然火灾是指由于自然因素,如雷击、干旱等引发的火灾事件;人为火灾则是由于人类活动不慎引发的火灾,如烟蒂乱扔、焚烧垃圾等。
火灾具有瞬间性、迅猛性,火势往往迅速蔓延,会对周围的植被和生物造成巨大破坏。火灾也具有毁灭性,能够造成大面积的林木烧毁,土壤质量下降,甚至造成生物多样性的丧失。此外,火灾还会对大气环境产生负面影响,释放出大量的烟尘和有害气体,影响空气质量,威胁人类健康。
1.2 风灾
风灾也是一种常见的林业自然灾害类型。风灾主要分为风倒、风折和风击3种类型。风倒是指树木因风力过大而整体倒伏,根系被连根拔起;风折是指树木因风力过大而部分折断;而风击则是指树木遭受风力的直接冲击,导致树干或树枝受损。
风灾的主要特点为突发性,往往在短时间内发生,给林业生产带来严重的影响。风灾的破坏范围广泛,不仅影响到林木本身,还可能导致土壤侵蚀、山体滑坡等次生灾害。此外,风灾的破坏程度与风力的大小和持续时间密切相关,风力越大、持续时间越长,破坏程度越严重。风灾对不同树种的影响也不尽相同,部分树种对风灾相对较为抵抗,部分树种则相对脆弱,无法抵抗风灾。
1.3 病虫害
病虫害是指森林中由于各种病菌和害虫的侵害而引发的灾害。病虫害的发生具有季节性、地域性的特点,不同的病虫害在不同的季节和地域中发生的频率和程度也有所不同。例如,某些病虫害在春季和夏季发生较为严重,而在秋季和冬季则相对较少。
病虫害的传播速度较快,病虫害往往通过气候、风力、动物等途径迅速传播,使得病虫害的范围扩大和危害加重。病虫害的危害程度因物种的不同而异,有些病虫害会使植株受损,甚至死亡,而有些病虫害则只会造成一定程度的减产。
1.4 洪水和山体滑坡
洪水和山体滑坡也是常见的林业自然灾害类型。洪水是指河流水位超过警戒水位,导致水量急剧增加,进而泛滥到周围地区的自然灾害,在林业领域洪水通常会对沿岸林木造成巨大的破坏。洪水的特点是突发性强,具有水势猛烈且破坏力大的特点。洪水的原因主要包括降雨过多、山洪暴发等,这些因素常常会导致河道水位急剧上升,进而对林木资源造成严重的威胁。
山体滑坡是指山体坡面发生破裂、松动或滑动,导致土壤、碎石和岩石等大量物质滑落的自然灾害,在林业领域,山体滑坡常常会对山坡上的林木造成毁灭性的破坏。山体滑坡的特点是迅猛且破坏力强,往往会造成大面积的滑坡区域和堆积区域,对周围的生态环境也会产生严重的影响。山体滑坡的原因主要包括降雨过多、地震、施工活动等,各种原因会导致山坡土壤松动、水分饱和,从而引发滑坡事件。
1.5 寒冷和冰雪灾害
寒冷灾害是指在寒冷地区因低温、冰冻和冻害等因素所引发的灾害,这种灾害对于林木生长、发育和繁殖具有严重的影响。寒冷灾害对林木的生长和发育有直接的限制作用,低温环境会降低土壤温度,影响根系的正常吸收和供水能力,从而限制林木的水分和养分的吸收。低温环境还会导致林木的生理代谢减缓,抑制细胞分裂和组织生长,使得林木的生长速度受到严重影响。
寒冷灾害还会引发冰冻和冻害现象,当气温骤降时,地面上的水分会迅速结冰,形成厚厚的冰层,严重影响了土壤的渗透性和通气性,导致根系缺氧、养分供应不足,进而出现冻害现象,如根系冻伤、幼苗倒伏等。冰冻还会导致树干和枝叶的冻裂和断裂,严重损害林木的生长和健康。
冰雪灾害也是林业自然灾害中的重要类型之一,当大规模降雪发生时,林木的枝叶会被大量积雪覆盖,给林木带来巨大的压力。如果积雪过厚枝干可能会折断,树冠可能会被压塌,严重影响林木的生长和形态。积雪还会导致林木的光合作用受阻,影响养分的吸收和转运,进而影响林木的生长和发育。
2 林业自然灾害风险的评估方法
木材是林业的重要产出之一,然而林业经常面临自然灾害的风险,为更好评估这些风险,现已发展出了多种林业自然灾害风险评估方法。
2.1 基于遥感技术和地理信息系统(GIS)的应用
遥感技术通过获取卫星图像和其他传感器数据,可以实时监测和分析森林地区的各种自然灾害风险因素,如火灾、洪水、风暴等。地理信息系统(GIS)则能够将这些数据与地理位置信息相结合,提供准确的空间分析和决策支持。
在林业自然灾害风险评估中,遥感技术和GIS的应用具有多种优势。遥感数据可以提供大范围、高分辨率的地表信息,使得灾害风险因素的监测更加全面和准确[1]。GIS可以将遥感数据与其他相关数据集所集成,如地形、土壤类型、植被覆盖等,从而更好地分析和预测灾害风险。最重要的是,该技术的结合使得决策者可以快速获取并分析大量的数据,以制定有效的风险管理和应急预案。
2.2 基于统计模型的应用
基于统计模型应用需收集和整理大量的历史数据,包括自然灾害事件的发生时间、地点、类型、强度等信息,以及与自然灾害相关的环境因素和林业资源状况数据。工作人员可利用统计学方法对这些数据进行分析,探索自然灾害事件与环境因素和林业资源之间的关系。
常用的统计模型包括回归模型、时间序列模型和空间统计模型等,回归模型可以用来研究自然灾害事件与环境因素之间的因果关系,例如,通过分析气象数据和自然灾害事件的发生情况,可以建立气象因素与自然灾害风险之间的关系模型[2];时间序列模型可以用来预测未来自然灾害事件的发生概率和强度,例如,通过分析历史自然灾害事件的时间序列数据,可以建立自然灾害事件发生的季节性和周期性模型;空间统计模型可以用来研究自然灾害事件的空间分布规律,例如,通过分析地理信息系统数据和自然灾害事件的空间分布情况,可以建立自然灾害事件的空间自相关模型。基于统计模型的应用不仅可以帮助林业部门预测和评估自然灾害风险,还可以为灾害防治和资源调配提供科学依据。
2.3 基于模糊数学和人工智能的方法
近年来,基于模糊数学和人工智能方法在林业自然灾害风险评估领域受到广泛关注,该方法通过引入模糊数学理论,对灾害风险进行模糊化处理,从而更好应对不确定性和模糊性问题。同时,借助人工智能技术,可以对大量的数据进行智能化分析和处理,提高评估的准确性和工作效率。
基于模糊数学研究者通过构建模糊综合评价模型,将各种评价指标进行模糊化处理,并利用模糊数学的运算规则进行灾害风险评估,该方法考虑到多个因素之间的相互关系和不确定性,提高评估结果的可靠性。例如,可以将灾害发生概率、损失程度、防灾能力等指标进行模糊化处理,并通过模糊综合评价模型得出综合评价结果[3]。
基于人工智能方法可利用机器学习、神经网络等技术,对大量的历史数据进行学习和训练,从而建立预测模型,对未来的灾害风险进行预测和评估,可充分利用大数据的优势,提高评估的精度和工作效率。例如,可以通过对历史灾害数据的分析,建立灾害风险预测模型,根据不同的环境因素和管理措施,预测和评估未来的灾害风险。
3 林业自然灾害的防治措施
3.1 火灾防治措施
首先,针对火灾等自然灾害预防,相关部门首先应加强火灾预警和监测系统的建设,通过建立完善的火灾监测网络,及时掌握火灾的发生和发展趋势,以便迅速采取相应的措施。
其次,加强火灾防控技术的研发和推广,通过引进先进的火灾防控技术和装备,提高火灾的防控能力。例如,建设消防通道、安装火灾报警系统、配备灭火器材等,以便迅速响应火灾并进行扑救。
再次,加强对林业从业人员的培训,并通过开展宣传活动,提高公众对火灾防控的认识和意识,增强自我防范能力。
最后,加快法律法规和政策的制定和实施,制定相关的法律法规和政策,明确责任和权利,并加大执法力度,严惩火灾的肇事者,以起到威慑作用,从而显著减少火灾的发生和损失,确保林业的可持续发展。
3.2 风灾防治措施
林业自然灾害防治针对风灾方面可通过合理的造林布局和树种选择,有效降低风灾的风险。选择具有良好抗风能力的树种,如柏树、松树等,可以增强林地的稳定性,减少风灾的损害。合理的造林布局可以形成风带,减少风力对林地的冲击,提高抗风能力。加强林地的抚育管理,即定期对林地进行修剪和疏伐,保持林木的健康生长,增强树木的抗风能力[4]。建立完善的林地防护设施,如设置风墙、风障等防护措施,可以有效减轻风力对林地的冲击,保护树木的生长。在林地周边种植灌木和草坪等植被,可以形成自然屏障,进一步减弱风灾对林地的影响。加强科学研究和技术创新,通过研究风灾的成因和规律,探索出更加有效的防治方法,利用现代先进的技术手段,如遥感、无人机等,对林地进行监测和预警,及时采取相应的防治措施,提高防灾能力。
3.3 病虫害防治措施
林业自然灾害防治针对病虫害可通过合理的林业经营管理,进而减少病虫害的发生。例如,合理选择树种和造林密度,提高林木的抗病虫害能力,降低病虫害的发生概率。定期进行森林巡查和监测,及时发现和处理病虫害的初期症状,可以有效地遏制病虫害的扩散。采用生物防治方法,通过引入天敌和捕食者,来降低病虫害的数量和影响范围[5]。利用生物农药和植物提取物等天然杀虫剂,有效控制病虫害的发生。科学、合理使用化学农药,根据不同的病虫害类型和发生程度,选择合适的农药进行喷洒和施用,但在使用化学农药时需要注意合理用药和防范农药残留对环境和生态的影响。加强科学研究和技术创新,推动病虫害防治技术的提升,通过研发和应用新的防治方法和技术,提高病虫害防治的效果和效率。加强对林业从业人员的培训和教育,提高其对病虫害防治的认识和应对能力。
3.4 洪水和山体滑坡防治措施
针对洪水防治,林业部门需加强森林的保护和恢复,特别是对于具有保水和固土功能的森林,如水源涵养林、河岸防护林等,加强管护和植被恢复工作,以减少洪水的发生和灾害程度。相关部门也需建设和完善洪水调蓄设施,如河流上的堤防、拦河坝等,以及人工湖泊和水库等,能够在洪水来临时起到调节水流和缓解洪峰的作用。采取合理的水土保持措施,如修建梯田、林草植被覆盖等,减少水土流失,从而减轻洪水的危害。可加强山地森林的管理和保护,通过植树造林、抚育和更新等措施,增加植被的覆盖率,提高土壤的稳定性,减少山体滑坡的发生。加强地质灾害监测和预警系统的建设,及时掌握山体滑坡的动态,采取相应的应急措施,减少人员和财产的损失[6]。采取合理的土地利用规划和开发控制措施,避免在易发生山体滑坡的区域进行大规模的开发建设。
3.5 寒冷和冰雪灾害防治措施
林业自然灾害对于寒冷和冰雪灾害的防治至关重要。寒冷和冰雪灾害对森林生态系统和林业经济产生严重影响,建立完善的监测和预警系统是防治寒冷和冰雪灾害的基础。通过利用现代技术和设备,及时监测和预测气象条件的变化,相关部门可以提前发现潜在的灾害风险,从而采取相应的防范措施。
加强森林抚育和培育工作,通过合理的造林和抚育措施,可以增加森林的抗寒性和抗冻性,提高森林对寒冷和冰雪灾害的抵抗能力。加强森林防火工作,寒冷季节容易发生森林火灾,一旦发生火灾不仅会对森林造成巨大破坏,还会加剧寒冷和冰雪灾害的发生。加强科学研究和技术创新,通过深入研究寒冷和冰雪灾害的成因和发展规律,探索新的防治技术和方法,提高防治寒冷和冰雪灾害的效果,减少灾害对森林资源和经济的损失。
4 结束语
林业自然灾害风险评估与防治研究目前已取得一定进展,但仍面临多种挑战和展望。针对不同类型的自然灾害,相关部门应采取不同的防治措施,同时预测和预警自然灾害,从而提高防治效果。未来的研究还有更多的发展空间和展望,相信通过不断研究和探索,可进一步提高林业自然灾害的风险评估和防治水平,进而保护和发展林业资源。
参考文献
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[2] 于庆海.探析林业造林技术及林业保护措施[J].河北农机, 2021(11):43-44.
[3] 王斌.对林业造林技术及林业保护措施的分析[J].农村实用技术,2021(7):117-118.
[4] 张科,杨素丽,石焱,等.“互联网+”林业灾害应急管理系统建设及应用[J].林业资源管理,2021(3):165-170.
[5] 田永丽,王秋华,罗燕.云南林业气象灾害及气象服务需求研究[J].林业调查规划,2020,45(2):66-70.
[6] 付翠翠.林业灾害类型及其防治措施综述[J].乡村科技, 2020(7):85-86.