呼伦贝尔市森林防火存在的问题及其对策

摘 要 内蒙古呼伦贝尔市森林火灾频发，对当地生态环境和林业经济造成严重影响。为提高呼伦贝尔市森林防火效率，保护地区林业资源，分析当地森林防火工作存在的火险预警系统覆盖面不足、林木采伐导致林火蔓延速度加快、防火隔断带建设进度缓慢及林火自动监测设备维护难度大等问题，并针对问题提出提高火险预警系统覆盖率、优化林木配置结构控制火灾蔓延、加快防火隔断带建设进程、开发智能化林火监测设备等对策。

关键词 森林防火；技术改进；智能化监测；内蒙古呼伦贝尔市

中图分类号：S762.3 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.080

近年来，随着全球气候变暖，内蒙古呼伦贝尔市森林火灾发生频率及蔓延速度呈上升趋势，给当地生态环境及林业经济带来严重威胁。当前，呼伦贝尔市森林防火技术体系在火险预警覆盖面、防火隔断带建设等方面存在短板，导致防火效果欠佳。为此，呼伦贝尔市有必要加强火险防治体系建设，构建智慧化森林防火技术系统，以提高其森林防火能力。

1 森林火灾对生态环境及林业经济的影响

森林火灾对呼伦贝尔市生态环境及林业经济造成双重影响。1）森林火灾蔓延会破坏森林生态系统的物质循环和能量流动。具体而言，火灾会导致土壤养分流失，土壤结构和水分特征发生变化，微生物群落和土壤酶活性下降，从而影响土壤肥力。同时，火灾产生的高温会毁伤林木的生长组织，导致林木出现不同程度的枯死。一旦发生火灾，森林植被覆盖度会大幅下降，使得林地易受水土流失的影响。据不完全统计，近10年，呼伦贝尔市因森林火灾导致的水土流失面积高达0.5万hm2[1]。2）森林火灾对林业经济造成严重影响。火灾会直接烧毁大量可利用的林木资源，减少林产品的产出。此外，火灾后林地生态系统修复期间的林地也损失了相应的林业产出。综上所述，森林火灾通过破坏生态环境和林业资源对呼伦贝尔市的可持续发展能力造成负面影响。因此，加强森林防火体系建设，是保护呼伦贝尔市生态安全和林业经济的重要举措。

2 存在的问题

2.1 火险预警系统覆盖面LBr88mu6he+B+nOcGRgdHA==不足

当前，在呼伦贝尔市森林防火技术体系中，火险预警系统覆盖面不足是较为突出的问题。呼伦贝尔市森林面积达到1 200万hm2，而现有的自动气象站密度较低，每100 km2内仅布设1～2个站点[2]。站点分布疏落导致对火险的监测预警存在空白区，无法实现对全区域气象参数的实时、动态监测，无法准确预判某些地段的火险等级。例如，2021年7月发生在呼伦贝尔市西部沿边地带的特大森林火灾，起火点附近50 km范围内没有设立气象站，导致火灾发生12 h后火势才被发现报告，延误了最佳灭火时机[3]。此外，现有气象站存在设备老化、数据传输实时性差、与消防和林业部门的信息系统互联互通不畅等问题，导致局地火险预警信息无法快速推送指挥部门和灭火救援队伍。据不完全统计，近3年因火险预警不及时导致灭火行动延误的火灾高达11起[3]。由此可见，预警系统覆盖面和数据共享能力的不足，严重制约了呼伦贝尔市森林防火技术体系的效能。

2.2 林木采伐导致林火蔓延速度加快

呼伦贝尔市部分林区存在违法采伐和滥伐林木的现象，导致林火蔓延速度加快。一些林业经营主体为追求经济效益，在采伐过程中未严格执行低影响伐采技术规程，破坏了林分原有的稳定结构，增加了林火燃料的负荷量，降低了林木抗火能力，造成林地生态环境退化。具体而言，随着乔木密度的降低，林下光照度增加，灌木和林地植被获得较多的光照资源，生长旺盛，形成大量可燃物，为火势蔓延提供了“梯度燃料”。此外，采伐林木后留下的枝条、树桩等采伐残余物，在干燥状态下也可成为地表火蔓延的“桥梁”。据统计，在发生过采伐活动的林分火灾中，火势蔓延速率较未受干扰林分的平均水平高1.5～2.0倍[2]。因此，违法滥伐严重制约了呼伦贝尔市森林防火能力的提高。

2.3 防火隔断带建设进度缓慢

呼伦贝尔市防火隔断带建设进度缓慢，制约了森林防火能力的提升。隔断带是指在林地周边或森林火灾高发区设置的阻隔火势蔓延的防护带，可分为无燃料隔断带和抗火隔断带2类。无燃料隔断带通过清理可燃物实现“源头控火”，抗火隔断带则依托抗火树种组成的防线达到阻隔火势传播的目的。据林业部门统计，呼伦贝尔市森林总面积的2.5%设置了防火隔断带，而《全国森林防火规划（2016—2025）》要求的标准为5%以上，现状与规划要求差距较大[4]。隔断带建设进度缓慢的主要原因在于地形地貌复杂，大面积原生湿地林分不宜进行大范围管护。此外，隔断带施工期间对周边生态环境的影响需要审慎评估。上述困难导该呼伦贝尔市防火隔断带建设面临较大挑战。

2.4 林火自动监测设备维护难度大

呼伦贝尔市现有的森林火灾自动监测设备维护难度大，制约了森林防火技术水平的提高。该类设备主要包括红外热像监测仪、火点定位系统、无人机等。这些设备广泛布设于偏远林区，对运维人员的技能要求较高。具体而言，红外热像监测仪需要定期校准，以保证图像质量和测温准确度；火点定位系统中全球定位系统（Global Positioning System，GPS）信号发射器的电池更换及信号同步检测过程较复杂；无人机设备出勤前需要对机身结构、控制程序、图像传输系统等进行全面检查。然而，现状是呼伦贝尔市森林防火一线工作人员装备维护技能整体偏弱，导致自动监测设备的可靠性得不到有效保障。例如，2021年6月，大兴安岭林区因热成像仪镜头污染未得到及时清理，导致多个传感节点在火灾发生后无法正确检测热源方位，造成火场监测系统瘫痪[5]。因此，加强监测设备使用维护培训，提升森防人员的装备保障能力，是提高呼伦贝尔市森林防火技术水平的重要课题。

3 对策

3.1 提高火险预警系统覆盖率

为提高森林火险预警系统的覆盖率，呼伦贝尔市可从完善监测网络和加强数据应用2个方面着手。1）科学规划布局增设自动气象站点。依托区位综合定位系统和地理信息系统技术，按照每50～100 km2设置1个站点的密度要求，确定新增站点的优化分布方案。重点考虑沿边地区、火险等级较高区域、交通运输通道两侧等关键地带。同时，配套提升站点设备的连续稳定运行能力，选择适用于严寒地区的检测元件，加装供配电和远程控制功能模块，保证气象要素数据的持续采集能力。此外，统筹各类气象雷达、林火烟霾探测相机等天基和高空平台的数据，构建多源异构监测网络。2）加强火险预警系统与消防和林业部门的信息融合应用。搭建统一的森林火险预警云平台，实现气象、林业、消防等部门火险相关数据的集中管理及服务发布。开发智能化数据分析模块，采用机器学习算法，基于多源监测数据，实现近实时的火险评级和趋势预测。并通过移动终端等方式，主动下发火险预警信息给防控人员。此外，建立火险信息发布的应急流程体系，明确预警内容解读标准，指导森林防火行动有序开展。

3.2 优化林木配置结构控制火灾蔓延

为控制森林火灾蔓延速度，呼伦贝尔市需要从优化林木立地配置结构入手，实施符合防火要求的施业模型改造。1）科学确定关键林分的防火林类型。对于位置重要、火险等级高的天然林，可保持原生树种组成，采取维持性经营模式；对于采伐度较高的经济林分，可引入抗火树种构建复层混交林。具体而言，白桦、云杉等乔木层具备一定抗火性能；针阔混交可形成阻燃的垂直结构。同时，针对典型火源地周边区域，建立防火廊帽林体系，种植能高效隔绝火灾蔓延的树种，发挥“源头阻控”功能。2）规范采伐操作，保障林分的防火稳定性。严格落实《森林采伐作业规程》（LY/T 1646—2023），保持立地保存区面积占比不低于30%，避免过度破坏林冠密度结构；合理利用林下灌木层植被，减少地面获得的光照，控制地表可燃物负荷；做好采伐残余物堆置与清理工作，防止产生火势蔓延的“桥梁”。3）加大防火隔断带建设力度。重点在火源高发区域、交通通道两侧等关键地点布设抗火隔断带。选择云杉、红松等抗火树种，配套播撒防火地被植物，形成多层次防护体系。同时，采用地膜覆盖等技术切断地表火源蔓延路径，发挥隔离“阻断”功能，有效控制火势跨界蔓延。

3.3 加快防火隔断带建设进程

为加快森林防火隔断带建设进度，呼伦贝尔市可以从选址布局、施工模式、监测评估3个方面入手。1）筛选适宜区域确定防火隔断带的优先建设区。依托地理信息系统（Geographic Information System，GIS）平台、遥感（Remote Sensing，RS）图像等技术手段，重点分析标定火源高发区、交通运输要道、重点保护的天然林分等关键区域。同时，根据地形地势条件，优选施工难度较低、周边生态影响较小的区域。对选定区域进行野外踏勘验证，最终确定2024—2025年的防火隔断带重点建设区。2）推行施工标准化和信息化建设模式。制定规范的防火隔断带配置结构标准，包括立地条件、树种选择、密度控制等要求。开发数字化的建设方案设计系统，实现工程设计参数的统一确定。采用装配式经济适用树种组件，实现快速定制化种植。建立全过程监控系统，实时上传施工设备运转数据和隔断带成活率监测信息。实现防火隔断带的标准化、规模化和智慧化建设。3）实施建成隔断带的效能评估。采用无人机航测技术获取隔断带高分辨率影像，计算生育状况指标，评估建设质量。设置样地，监测隔断带内外微气候差异、林火烟气扩散速率变化等指标，验证隔断带的防火效果。通过监测结果反馈优化建设方案、树种配置比例等，实现防火隔断带建设水平的持续提升。

3.4 开发智能化林火监测设备

为降低林火自动监测设备的维护难度，呼伦贝尔市可以加快研发应用智能化设备，实现无人值守持续监测。1）开发智能巡检机器人。选择适应森林地形的履带式、轮式机器人底盘，集成环境感知模块，实现森林火点周边区域的自主导航。设置机械手臂，进行红外热成像仪清洁、信号发射天线角度调整等操作，实现设备在线状态检测与简单维修。通过远程控制中心的指令下发，指导机器人按照巡检路线对监测节点进行维护，解决偏远地区运维保障困境。2）建立故障自检与安全运行的智能监测设备。例如，红外热像仪可内置图像处理芯片，利用深度学习算法，实时分析热成像质量，一旦检测到图像失真，则启动自动校正程序。再如，火点定位系统可集成自组网的传感器网络节点之间相互监测，并与卫星通信终端对接，实现故障报警与远程诊断。构建自主组网的智能监控体系，减少外界人工参与，提高系统可靠性。3）研发防水防震的监测设备。针对呼伦贝尔市气候条件苛刻的实际，开发适宜低温环境的高强度复合材料机身，提高结构抗压抗拉性能。采用密封式设计，提高电子部件的防水防潮性能。设置冲击缓冲装置，减少设备在森林地形复杂环境下的机械应力损伤情况。延长无人监测的稳定工作寿命，实现呼伦贝尔市森林防火监控水平的提升。

4 结语

森林火灾对呼伦贝尔市生态环境和林业经济造成严重威胁，当前其防火技术体系在火险预警、林木配置、隔断带建设、监测设备等方面仍存在短板，亟待加强系统建设。为此，呼伦贝尔市必须扩大火险预警系统覆盖面，构建精细化监测网络，并通过数据分析与应用实现火险管理的智慧化。同时，应科学优化立地配置结构，采取低影响采伐、隔断带建设等措施，改善森林防火稳定性。此外，要加快智能化监测设备研发应用，提高系统自稳定性。后续可在此基础上，结合更为细致的森林资源调查评估成果，制订实施路径更加明确、针对性更强的森林防火技术方案。

参考文献：

[1] 曹华龙.森林防火中林业技术措施的应用[J].林业科技情报，2023，55（4）：113-115.

[2] 韦旭乘.林业技术措施在森林防火工作中的应用[J].农村科学实验，2019（14）：63-64.

[3] 胡梦甜，张慧，乔亚军，等.呼伦贝尔森林-草原生态交错带土壤风蚀量时空变化及驱动力分析[J].生态与农村环境学报，2023，39（8）：999-1007.

[4] 张蒙.劈波斩浪·淬火炼钢 锻造“水中蛟龙”：呼伦贝尔市森林消防支队水域救援培训纪实[J].消防界（电子版），2022，8（17）：12-13.

[5] 门宗彪，门阔.森林抚育对森林生态系统的影响[J].乡村科技，2020（2）：73-74.

（责任编辑：张春雨）