王明玉,舒立福,姚樹人
(1.中國林科院環(huán)保所,北京 100091;2.南京森林警察學(xué)院,江蘇 南京 210046)
森林可燃物是在一定地段上的所有可燃物質(zhì)的組成。在不同地段上,可燃物種類不同、構(gòu)成比例不同,森林燃燒也具有明顯的差異性。不同樹種,易燃程度不同;不同樹種構(gòu)成的森林,燃燒特性也不一樣??梢?樹種易燃性是評估林分燃燒性的基礎(chǔ)??扇嘉飬?shù)是描述可燃物狀態(tài)的基本概念,通常用于森林火險(xiǎn)等級(jí)系統(tǒng)火行為模型的基本輸入因子??扇嘉镱愋褪且唤M易于識(shí)別的不同可燃物種類、形狀、大小、排列或其他特征的可燃物要素組合??扇嘉镱愋秃偷匦?、小氣候條件一樣是制定林火管理計(jì)劃時(shí)需要考慮的最重要因子。綜合考慮不同林分類型,不同林分條件,森林可燃物的負(fù)荷量及其分布特點(diǎn)有所不同,因此在進(jìn)行調(diào)控時(shí)應(yīng)因地制宜,選擇合適的技術(shù)。
根據(jù)北京地區(qū)森林林下植被特征、可燃物負(fù)荷量及其分布的研究,選擇適合森林可燃物調(diào)控技術(shù),主要包括修枝(包括綠修和干修)、割灌、枯落物的清理、林分密度的調(diào)整等。結(jié)合北京森林防火季節(jié)、時(shí)間以及林木生長時(shí)間規(guī)律,對森林可燃物進(jìn)行調(diào)控的時(shí)間主要為10月份到第二年3月份之間,具體實(shí)施時(shí)間如表1所示。
整體看來,對森林可燃物進(jìn)行調(diào)控的主要實(shí)施時(shí)間選擇為森林防火季節(jié),因?yàn)榉欠阑鸺竟?jié)為植物的生長季節(jié),此時(shí)對喬木或灌木進(jìn)行調(diào)控會(huì)對其生長產(chǎn)生不利影響。
森林可燃物調(diào)控技術(shù),主要包括修枝(包括綠修和干修)、割灌、枯落物的清理、林分密度的調(diào)整等。
表1 森林可燃物調(diào)控時(shí)間選擇
修枝主要包括綠修和干修。綠修為活枝的修剪,一般在林木非生長季時(shí)進(jìn)行,也就是深秋到第二年的早春,以免影響林木的生長。干修為死枝的修剪,理論上可在一年四季中任何一段時(shí)間進(jìn)行,但考慮到防火季時(shí),死枝的存留會(huì)增加林分的燃燒性,因此應(yīng)在防火季時(shí)進(jìn)行修剪,也就是初春到深秋進(jìn)行。
修枝的高度一般選擇1.5 m以下,除了考慮到樹高、冠長等喬木自身的因素,也要考慮到林下植被特征,尤其是植被的生長高度、地表可燃物和梯狀可燃物負(fù)荷量及其分布等。林下植被的生長是林木修枝的首要考慮因素,林下植被的高度影響整個(gè)林分的垂直郁閉。在調(diào)控時(shí)除了要降低林下植被的高度,更要增加林木的枝下高。地表可燃物、梯狀可燃物的負(fù)荷量直接影響著地表火的強(qiáng)度,同時(shí)也影響了地表火的火焰高度,在易發(fā)生地表火的林分應(yīng)適當(dāng)增加修枝高度,來降低由地表火引發(fā)樹冠火的可能性。側(cè)柏死枝高較油松林要低,這是由于側(cè)柏的耐陰性較強(qiáng),自然整枝能力弱,死枝少;而油松自然整枝能力強(qiáng),活枝高相對較高,雖林分未達(dá)到郁閉,但林木上存留一定的枯死枝,使林木的燃燒性增加。因此在進(jìn)行修枝時(shí),油松林和側(cè)柏林的側(cè)重點(diǎn)不同,側(cè)柏林主要以綠修為主,增加其活枝高,破壞林分垂直連續(xù)性,而油松林則主要修枯死枝,減少林分的死可燃物,降低林分的燃燒性。
灌木和草本是地表可燃物主要組成部分,是林分內(nèi)重要的活可燃物。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,在低山區(qū)的針葉林中,草本的高度一般較低,因此灌木則是林分中梯度可燃物的主體。灌木的生物學(xué)特性對燃燒有著很大的影響,一般叢生的灌木在其燃燒時(shí)易形成較高的火焰,并且灌木基徑的大小也會(huì)影響其燃燒強(qiáng)度。割灌的目的不僅僅要減少地表的活可燃物負(fù)荷量,更要降低其連續(xù)性,破壞其因自身生長而形成的水平分布連續(xù)性以及與喬木、草本之間的垂直分布連續(xù)性。
割灌要考慮林分的物種組成及分布格局。在減少可燃物負(fù)荷量時(shí)要盡量維持林分的生物多樣性。林分因子、地形因子的不同,其林下植被的物種組成不同,每個(gè)物種的組成比例不同。割灌不僅要控制可燃物的量,也要控制物種的量。在易燃灌木所占比例較大的林分,應(yīng)優(yōu)先考慮割除灌木層的優(yōu)勢種,減少優(yōu)勢灌木,保留其余物種。割灌時(shí)可根據(jù)林分的地形條件進(jìn)行帶狀割除或塊狀割除,其目的是要破壞其水平連續(xù)性。同時(shí),根據(jù)高生長特點(diǎn)、依據(jù)林木生長特征考慮是否去除高生長良好的灌木及幼樹,目的是減少梯狀可燃物的存在,降低樹冠火發(fā)生的可能性。
由于針葉林木理化性質(zhì),其針葉、小枝等脫落后不易分解,常年的積累易導(dǎo)致負(fù)荷量的顯著增加,同時(shí)人工修枝撫育、割灌、采伐等留下的殘余物等也增加了地表死可燃物的負(fù)荷量。針葉林中枯落物負(fù)荷量的變化與總可燃物負(fù)荷量的變化密切相關(guān)。死可燃物是林分中最易燃燒的可燃物,枯落物的積累是森林防火的隱患,對于枯落物分解較慢的林分,尤其是油松林要加強(qiáng)枯落物的清理,減少其負(fù)荷量。清理后的枯落物移除到林外,可以做其他用途,也可進(jìn)行堆燒,但要注意選擇空曠地區(qū)進(jìn)行,以免出現(xiàn)跑火問題。同時(shí)要注意的是,并不是林分內(nèi)所有枯落物都要清除到林分外,要根據(jù)情況進(jìn)行帶狀清理或塊狀清理,只需破壞可燃物連續(xù)性即可。對于枯落物分解較快的林分,也可以采用平鋪法,將較大的枯枝移除,將落葉及小枯枝平鋪在林內(nèi),使其林分能更好地進(jìn)行養(yǎng)分的循環(huán)利用。
在清理枯落物時(shí),尤其在坡度較緩的地區(qū),可以適當(dāng)進(jìn)行整地,在調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)的同時(shí),也調(diào)節(jié)了土壤的溫度、濕度,從而影響土壤微生物的活動(dòng),可以促進(jìn)枯落物的分解,同時(shí),無需將枯落物移除到林分外,也破壞了地表死可燃物的水平連續(xù)性。而在坡度較陡的地區(qū)則不能采取整地的措施,否則將會(huì)引起水土的流失。對于枯落物的整理要注意樹干基部的可燃物清理,大量的枯落物,會(huì)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)增加其過火時(shí)間,提高火強(qiáng)度,高溫度使樹皮的形成層和樹皮組織局部死亡,同時(shí)導(dǎo)致根莖灼傷。在坡度較大的山區(qū)進(jìn)行帶狀造林,為防止其水土流失,樹干基部會(huì)留有坑地,在坑地外圍進(jìn)行清理,可以破壞枯落物的水平分布連續(xù)性,而坑地內(nèi)則無需進(jìn)行處理,在坑地內(nèi)留有少量的落葉,以保證養(yǎng)分的循環(huán)利用。林分內(nèi)的枯落物同樣受林分因子的影響,林分條件的不同,林內(nèi)枯落物組成及負(fù)荷量不同。根據(jù)林分因子來調(diào)整枯落物清理強(qiáng)度可以有效地節(jié)省人力、物力。
林分密度的調(diào)整是為了調(diào)節(jié)林分的郁閉度,改善林內(nèi)小環(huán)境,包括疏伐及補(bǔ)植。
(1)疏伐。部分中幼林種植的密度極高,林木生長不良,胸徑較小,出現(xiàn)叢生及分枝現(xiàn)象,對于這樣的林分可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖璺?。把有限資源集中到優(yōu)良個(gè)體上去。與此同時(shí)進(jìn)行衛(wèi)生伐,伐除林內(nèi)的枯立木??萘⒛疽彩橇址謨?nèi)空中可燃物的重要組成部分,其含水率低,負(fù)荷量大,易引發(fā)樹冠火。在林場的低山林區(qū)內(nèi),大部分的枯立木徑級(jí)較小,因此應(yīng)將其全部伐除。據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果,林分密度、郁閉度對林下植被的生長及負(fù)荷量有著一定的影響,因此在疏伐時(shí)要調(diào)整好林分的密度及郁閉度,綜合考慮疏伐對林下植被的影響。
(2)補(bǔ)植。在某些林分,偶爾會(huì)出現(xiàn)1~2個(gè)林窗,林窗的產(chǎn)生改變了林內(nèi)的小氣候,使林內(nèi)的光照增加、溫度升高,為灌木、草本的生長創(chuàng)造了良好的環(huán)境,促進(jìn)林下植被的生長,增加其負(fù)荷量。因此應(yīng)對林窗下的灌木進(jìn)行全部清理,補(bǔ)植鄉(xiāng)土闊葉樹種,改變林分的樹種組成、分布格局等,從而改變森林燃燒性。
綜合考慮不同林分類型,不同林分條件,森林可燃物的負(fù)荷量及其分布特點(diǎn)有所不同,因此在進(jìn)行調(diào)控時(shí)應(yīng)因地制宜,選擇合適的技術(shù)。結(jié)合北京森林防火季節(jié)、時(shí)間以及林木生長時(shí)間規(guī)律,對森林可燃物進(jìn)行調(diào)控的時(shí)間主要為10月份到第二年3月份之間,根據(jù)林下植被特征、可燃物負(fù)荷量及其分布的研究,選擇適合森林可燃物調(diào)控技術(shù),主要包括修枝(包括綠修和干修)、割灌、枯落物的清理、林分密度的調(diào)整等。修枝的高度一般選擇1.5米以下,割灌時(shí)可根據(jù)林分的地形條件進(jìn)行帶狀割除或塊狀割除,根據(jù)高生長特點(diǎn)、依據(jù)林木生長特征考慮是否去除高生長良好的灌木及幼樹,降低樹冠火發(fā)生的可能性。林分密度的調(diào)整是為了調(diào)節(jié)林分的郁閉度,改善林內(nèi)小環(huán)境,包括疏伐及補(bǔ)植。
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