西昌市森林防火阻隔现状分析_陈兵.pdf

学术研究 A c a d e m i cR e s e a r c h1 4 F O R E S TS C I ENC EANDT E CHNO L O G Y二二三年第五期 林业科技通讯西昌市森林防火阻隔现状分析*陈 兵1,赵凤君2,范太云3,吴莉娟4,雷 建4,赵 爽1,叶江霞1(1.西南林业大学林学院,昆明 6 5 0 2 2 4;2.中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所 国家林业和草原局森林保护学重点实验室,北京 1 0 0 0 9 1;3.凉山彝族自治州林业和草原局,四川 西昌 6 1 5 0 9 9;4.凉山彝族自治州公共气象服务中心,四川 西昌 6 1 6 5 6 6)摘要:四川省西昌市是全国森林火灾高危区,建立森林防火阻隔是预防和控制重大林火最有效的途径。通过对西昌市现有的林火阻隔及设施进行分析,探究关键问题,为优化现有防火阻隔基础设施、建立科学防火阻隔体系、提升防火能力提供导向。研究根据西昌市林火阻隔设施现状及历史火灾发生档案,结合林火阻隔建设标准,分析发现西昌市林火阻隔存在自然阻隔带规划利用程度低、生物阻隔带建设缓慢、断头突出未闭合成网、建设密度低且分布不平衡、未构成林火阻隔系统5大问题。研究以期为未来西昌市林火阻隔系统建设和提高森林防火成效提供参考。关键词:森林火灾;林火阻隔;现状分析;西昌中图分类号:S 7 6 2.3 文献标识号:A文章编号:2 0 9 70 2 8 5(2 0 2 3)0 50 0 1 40 4D O I:1 0.1 3 4 5 6/j.c n k i.l y k t.2 0 2 2.0 7.0 6.0 0 0 2 森林火灾被联合国列为世界八大自然灾害之一,中国是世界上森林火灾最严重的国家之一1。近年来,受全球气候变暖和林区内人为活动频繁的影响,森林火灾发生频度逐渐递增,对我国生态文明建设、森林生态系统维系、生物多样性保护及人类社会造成严重威胁。建立森林防火阻隔是防止森林火灾发生和控制重特大森林火灾蔓延的有效途径,其建设状况对于降低森林火灾损失、保护森林植被具有重要意义。四川省西昌市全境海拔在15 0 0m以上,山地占了全市总面积的绝大部分,有丰富的森林资源,森林覆盖率高达5 1.5%。根据 全国森林防火规划(2 0 1 6-2 0 2 5),西昌市被列为森林火灾高危区2,且市域内的林火阻隔建设起步较晚,面临问题较多,林火防控形势异常严峻。进行西昌市森林防火阻隔网建设现状的分析,找到目前存在的关键问题,显得十分重*国家自然科学基金项目(3 2 0 7 1 7 7 8);国家重点研发计划“重大自然灾害防控与公共安全”重点专项(2 0 2 1 Y F C 3 0 0 0 3 0 3)。第一作者:陈兵(1 9 9 7-),硕士研究生,主要研究方向为数字林业与森林资源管理。E-m a i l:c h e n b_3 31 6 3.c o m通讯作者:叶江霞(1 9 7 9-),副教授,博士,硕士生导师,主要从事遥感与地理信息系统在林业中的应用研究。E-m a i l:y j x 1 2 51 6 3.c o m要,对于维护西昌市的森林资源安全和降低林火发生率具有重要意义。本文将试图通过参照林火阻隔设计标准以及功效分析对西昌市林火阻隔设施现状进行分析,找到存在的关键问题,为该区域防火阻隔系统建设、防灭火的组织和实施提供一定参考。1 研究区概况与数据来源1.1 研究区概况西昌市地处四川省西南部安宁河谷地区,为凉山彝族自治州首府,地理坐标2 7 3 2 -2 8 1 0 N、1 0 1 4 6-1 0 2 2 5 E,全市市域面积28 8 1.9k m2,所辖2 5个乡(镇、街道办),常住人口9 5.5万人3。气候属于中亚热带高原气候区,全年干湿分明,1 1月到次年4月为干季,火险期较长4。根据气象资料显示,西昌市干燥多风且风向多变,多为北风和西北偏北风向,风力较大。西昌市自然条件优越,是国家森林城市,有泸山国家风景名胜区、螺髻山旅游风景区等森林旅游区,林区内人为活动复杂。西昌市近1 0年(2 0 1 1-2 0 2 0年)来总共发生森林火灾6 0起,过火面积总计37 0 9.7 6h m2(图1),对西昌市的森林资源造成了重大损失。4 6 7 8-4 6 8 6.1 0 MAKP,L I UXJ,P E T E RK,e t a l.T r e es p e c i e s r i c h n e s si n c r e a s e se c o s y s t e mc a r b o ns t o r a g e i ns u b t r o p i c a l f o r e s t sJ.P r o c e e d i n g so f t h eR o y a lS o c i e t yB:B i o l o g i c a lS c i-e n c e s,2 0 1 8,2 8 5(1 8 8 5):1-9.1 1 卜乐,陆文明.多源流理论视角下中国 森林认证规则的政策形成过程分析J.世界林业研究,2 0 2 0,3 3(3):4 3-4 8.1 2 校建民,赵麟萱,韩锋,等.F S C森林经营认证中国标准的最新变动J.世界林业研究,2 0 1 9,3 2(1):6-1 0.学术研究 A c a d e m i cR e s e a r c hF O R E S TS C I ENC EANDT E CHNO L O G Y1 5 二二三年第五期 林业科技通讯图1 西昌市森林火灾空间分布图1.2 数据来源本研究收集了西昌市2 0 2 0年森林资源“一张图”数据、2 0 1 1-2 0 2 0年森林火灾情况数据以及西昌市森林防火阻隔设施现状数据。从当地林业和草原局获取到“一张图”数据、火灾情况数据、防火阻隔建设现状数据,“一张图”数据包括森林资源分布及面积、土地利用类型及面积等,火灾情况数据包括西昌市1 0年的火灾次数及过火面积,防火阻隔建设现状数据包括西昌市现有森林防火阻隔带及防灭火设施的分布情况。获取的所有栅格和矢量数据空间参考均处理为C G C S2 0 0 03D e g r e eGKCM1 0 2 E投影坐标系。2 现状分析2.1 森林资源和可燃物现状分析通过西昌市2 0 2 0年森林资源“一张图”统计得出,西昌市境内有林地面积共1 7.4万h m2,占全市幅员面积的6 0%,林木总蓄积量约为16 1 1.6 6万m3,植被种类中阔叶林地面积8.2 1万h m2、针叶林地面积8.4 3万h m2,各占林地总面积的4 7.1%和4 8.5%。境内主要优势树种为云南松(P i n u sy u n n a n e n s i s)、桉树(E u c a l y p t u s r o b u s t a)、栎树(Q u e r c u s)等,其中桉树和栎树之和约为云南松林的1/2。大面积云南松等针叶林更容易引发林火和加速林火蔓延。根据 全国森林火险区划等级(L Y/T1 0 6 3-2 0 0 8)中树种燃烧类型的划分标准,通过优势树种燃烧的难易程度将西昌市林地植被分为难燃类、可燃类、易燃类3种燃烧类型,难燃类树种主要有桤木(A l n u sc r e m a s t o g y n e)、忍冬(L o n i c e r aj a p o n i c a)、刺 槐(R o b i n i ap s e u d o a c a c i a)等;可燃类树种主要有杉木(C u n n i n g h a m i al a n c e o l a-t a)、杨(P o p u l u s)、硬阔叶树等;易燃类树种主要有云南松、柏木(C u p r e s s u sf u n e b r i s)、高山 栎(Q.s e m e-c a r p i f o l i a)等。最终得出西昌市植被燃烧程度分布图(图2),难燃类占比3.8 5%、可燃类占比9.2 5%、易燃类占比8 6.9 0%,可见易燃类植被面积大,森林火灾发生风险高。图2 西昌市林地燃烧程度分布图2.2 森林防火阻隔建设现状2.2.1 自然阻隔带 自然阻隔带是由天然的沟壑、山谷、河流、湿地、岩石裸露带等自然带状障碍物组成的阻火区域,根据标准5在林火阻隔规划线路上,宽度大于1 5m、地域上连片的自然阻隔带可纳入林火阻隔中进行选择利用。自然阻隔带在林火阻隔建设中应充分利用的阻火线路,具有维护成本低、对生态环境影响小等优势。西昌市地形条件特殊,山地面积占比大,主要分布于安宁河东西两侧,境内沟谷纵横,水网密布。优越的天然带状防火障碍物对西昌的防火阻隔建设提供了有利条件。目前,西昌市适合规划自然阻隔带的天然障碍物还未有效应用到林火阻隔系统的建设中。2.2.2 工程阻隔带 工程阻隔带是由人工修建的、无生命的阻火障碍物阻挡林火蔓延的阻火区域,主要由生土带、防火线、防火道路、水渠等工程设施构成。工程阻隔带是林火阻隔建设的主要线路,也是防控效能最好的阻隔线类型。通过西昌市森林防火阻隔设施现状数据分析得知,西昌市已建成隔离带3 3 1k m,已开设防火通道5 9 0条,长17 2 9.1 1 7k m,其中巴汝镇现有防火道路最多,总长2 9 8k m,占1 7.2%;安哈镇和樟木箐镇次之,总长分别为2 4 3k m和1 4 4k m,占比为1 4%和8.3%(图4)。可以看出,工程阻隔带因地形复杂和海拔高等原因,不易修建,东北、西南建设多,西北、东南建设少。而且工程阻隔带建设大多还只停留在防火道路层面,生土带等其他类工程防火线路建设较少。学术研究 A c a d e m i cR e s e a r c h1 6 F O R E S TS C I ENC EANDT E CHNO L O G Y二二三年第五期 林业科技通讯2.2.3 生物阻隔带 生物阻隔带是地表覆盖难燃性强的植物带状区域,利用植物的难燃性、阻火性来调节森林的内部结构,使森林具有较强抗火性的阻隔类型6。生物阻隔带是一项投入少、效果好、效益持久的防火设施,具有一定的生态和经济效益。目前,西昌市建设生物防火阻隔带共计1 1 4.3k m(图3),主要建设于泸山重点森林火险地区,沿管护通道、输电线、山脊迎风面、环山隔离公路布设,采用乔木隔离带与防火绿篱结合的形式,总宽度均在3 0m以上。可以看出西昌市的生物阻隔带建设结构合理,而且有了一定的发展成效,但仅局部地区进行了试点,还未进行全面的建设。图3 西昌市工程和生物阻隔带分布图2.3 防灭火基础设施建设现状防灭火基础设施是林火阻隔必不可少的配套设施,能为森林火灾的监控、救援、扑灭起到关键作用。目前,西昌市实施了“路带水”配套工程7,森林防灭火基础设施配套趋于系统化(图4)。在林火监控方面,现已建成视频监测系统7 6套、森林眼1 9个、气象站8个、林区瞭望台4个、林区进出卡点2 6 6个,基本形成了完善的林火监控网;在林火扑救方面,现已安装消防蓄水罐68 9 6个、规划建成蓄水池6 3 8口、消防水池3 3 7口、灭火取水点1 2个、航空取水点2个,提升了“以水灭火”能力;在救援队伍基础设施方面,已建成专业打火队伍营房8个、物资储备库1个、配备单兵防护装备8 0 0套、阻燃服装4 5 9套、运兵车1 0辆,停机坪3个,提升了现代化装备水平;在装备物资方面,现有消防水车4 0台,3 6台配发各乡镇,每个村配备水泵1台,在林缘户外存放便携式水桶近5万个,提升了市-乡镇-村的防灭火基础设施配套能力。而且这些配套设施大多靠近防火道路,并配合防火阻隔带,在林火发生时能快速利用各类设施,使得林火扑救更加及时、高效。图4 西昌市防灭火设施分布图3 森林防火阻隔建设存在的问题3.1 自然阻隔带规划利用程度低西昌市自然阻隔带能被利用的较多,特别是安宁河、邛海、雅砻江流域及安宁河谷东西两侧较宽阔平坦的山脊、沟谷都是规划自然阻隔带的理想区域。但随着工程阻隔带和生物阻隔带的快速发展,导致现阶段对于自然阻隔带的重视程度和利用程度较低。而西昌市目前林火阻隔带的建设和维护需要投入大量人力、物力、财力,自然阻隔带规划减少将导致西昌市林火阻隔建设的成本明显上升。3.2 生物阻隔带建设缓慢西昌市生物阻隔带的建设起步较晚,只有极少高危火险地区进行了规划和建设,长期效益未能体现。据统计,生物阻隔带的建设长度仅占全市阻隔长度的6%,而工程阻隔带(防火道路)占了8 8%。根据 标准 中南方林区应以建设生物阻隔带为主的建设要求来看,西昌市的生物防火阻隔带建设显得十分缓慢。作为国家级火险区,西昌市的生物阻隔带密度仅有0.6 6m/h m2,远低于全国平均水平。另外,生物阻隔带只集中规划在泸山地区,导致了其他区域的林火防控能力不足,特别是在一些山脚、田边、农村居民区以及建设难度高的区域没有开设生物阻隔带,这将增加这些区域的森林火灾隐患。3.3 森林防火阻隔断头突出,未闭合成网当前,我国林火阻隔的设置主要分为两部分,一部分是国有林场和森林风景区范围内的阻隔带,另一部分则是企业和集体承包林区所建设的阻隔带,西昌市的防火阻隔建设也不例外。一般国有林场和森林学术研究 A c a d e m i cR e s e a r c hF O R E S TS C I ENC EANDT E CHNO L O G Y1 7 二二三年第五期 林业科技通讯景区对林火阻隔的建设投入较多,也比较积极;企业和集体因实力有限,对林火阻隔建设的积极性不高,仅限于在高风险林区中建设零星的阻隔带。西昌市大多数的林区都是国有、企业和集体交叉的林地,管理分散,林火阻隔的建设各自为营。且目前已有的防火阻隔大多是防火道路,部分林区防火道路和集材路因年久失修或废弃使用,常会出现阻隔带断头,未能相互连接闭合成网的情况,导致救援通行能力差,不能有效防止林火蔓延,影响火灾扑救效率。3.4 森林防火阻隔密度较低且分布不平衡西昌市现有防火道路密度9.9 4m/h m2,远高于规划8中设定的规划末期林区平均防火道路密度达到3.1m/h m2的标准,但生物防火阻隔带密度仅为0.6 6m/h m2,各类阻隔带组成的林火阻隔总密度为1 0.6m/h m2,低于国家规定的I级火险县区林火阻隔大于1 7.8 8m/h m2的标准。这将导致一旦发生森林火灾,现有的林火阻隔防火效能不足。在防火阻隔的分布上,除了一些重点防火林区建设有生物防火阻隔带和防火道路外,许多林地只有低密度的林火阻隔线路,甚至有些林区还未建设林火阻隔线路,大部分区域仅将林区道路纳入了林火阻隔中。一旦发生森林火灾,这些林区林火蔓延得不到有效阻隔,将酿成严重后果,严重分布不平衡和布局不完善的防火阻隔线路将是西昌市林火阻隔建设中的一大隐患。上述密度计算采用林火阻隔线路长度计算林火阻隔的设置密度,具体计算公式如下:Vl=L/S 式中:Vl为林火阻隔的长度密度;L为林火阻隔总长度;S为林地面积。3.5 未形成林火阻隔系统根据“标准”,级火险等级区的林火阻隔控制面积应小于5 0 0h m2,为了达到更好地防火、隔火效能,西昌市所建设的林火阻隔数量应是多个且有联系的,并且组合起来能形成林火阻隔网状系统。目前,西昌市的林火阻隔不但数量较少,而且大多阻隔之间基本没有连接成网,难以构成全域的林火阻隔系统,这是西昌市林火阻隔建设不可忽略的问题。就现有的防火道路和生物阻隔带来看,虽然防火道路建设已初具网状系统雏形,但与其他阻隔类型之间没有相互衔接闭合;生物阻隔带在极少区域已初步建设,但与其他阻隔显得毫无关联,这将导致全市的林火阻隔防火效能降低。4 结语西昌市是一个森林火灾高发的地区,建立森林防火阻隔可以有效阻止森林火灾的蔓延,避免发生森林大火并造成重大损失。通过现状分析,得出现存林火阻隔还不足以满足全市的森林防火需求。研究中针对性地提出了目前西昌市林火阻隔建设存在的问题。未来在林火阻隔建设中,西昌市应以建立防火阻隔体系、提升防火能力为目标,根据存在的关键问题,建成全市的林火阻隔系统,这将很大程度上提高西昌市林火防控能力,减少灾后损失,保护森林资源,提升社会效益和生态效益。(本文彩图请参阅知网网络版)参考文献:1 翟洪波,魏晓霞,赵鹏武,等.中国森林防火形势分析J.林产工业,2 0 1 8,4 5(4):4 3-4 8.2 刘慎元,范鲁安,刘萌.全国森林防火规划(2 0 1 6-2 0 2 5年)出 台J.中南 林 业 科 技 大 学 学 报,2 0 1 7,3 7(3):2+1 2 9.3 吴胜义,张方圆,王飞,等.西昌市森林资源特点与经营管理对策J.林业调查规划,2 0 2 1,4 6(1):1 2 0-1 2 3+1 2 8.4 郭亚娇,廖志颖,殷继艳.四川凉山州森林火灾发生原因及防火体系建设J.今日消防,2 0 1 9,4(1 1):5 4-5 6.5 林火阻隔系统建设标准:L Y/T5 0 0 7-2 0 1 4S.2 0 1 4.6 韩焕金.生物防火林带研究进展概述J.森林防火,2 0 1 8(4):4 9-5 2.7 顾林生,刘亮.巩固专项整治成果 构建长效治理机制 四川省西昌市森林防火专项整治工作小记J.中国应急管理,2 0 2 2(2):8 6-8 9.8 佚名.国家林业局国家发展改革委财政部联合印发 全国森林防火规划(2 0 1 6-2 0 2 5年)J.中国应急管理,2 0 1 7(1):3 4-4 4.