南昌地區(qū)木荷生物防火林帶造林人工技術(shù)和效果分析

黃義松，楊一輝，肖 穎，涂樣勝，喻 瓊，蔡 麗

（南昌市林業(yè)勘察設(shè)計隊，江西 南昌 330038）

1 引言

森林防火事關(guān)人民生命財產(chǎn)安全、社會穩(wěn)定。進入新世紀以來，黨和國家十分重視森林防火事業(yè)，各級政府也投入了巨大的人力、物力、財力開展森林防火事業(yè)。近20年的森林防火工作實踐顯示，實施人工撲救森林火災(zāi)，建設(shè)成本高，協(xié)調(diào)難度大，危險系數(shù)高，撲救效果差，森林資源和人民財產(chǎn)損失大，極易發(fā)生人員傷亡事故，人民生命財產(chǎn)極易受到嚴重威脅，極需要一種成本低、危險小、效果好的長效機制來預(yù)防和發(fā)現(xiàn)火災(zāi)。

生物防火林帶是發(fā)揮自然力的作用，利用森林植物（主要為喬木、灌木）的抗火性與耐火性，以含水量高、難以燃燒的樹種組成的林帶來阻隔林火的蔓延，防止易燃森林植物的燃燒，減少火災(zāi)的損失，提高林區(qū)防火控火能力，以達到保護森林資源和人民群眾的生命安全的目的，是一種阻止森林火災(zāi)蔓延的永久性設(shè)施，是對防止病蟲害蔓延、水土沖刷和改良土壤等的有利措施，成林后又可供采伐利用，具有一舉多得的效用，是森林防火工作“以預(yù)防為主，積極消滅”的指導(dǎo)思想和撲救方針的真正貫徹，具有建設(shè)成本低、預(yù)防效果好的優(yōu)點，對森林防火工作具有十分重要的現(xiàn)實意義和實踐價值。

木荷（Schima superba Gardn et Champ），又名荷樹、荷木、拐木，山茶科木荷屬植物，主要分布于長江以南各省區(qū)，是南昌地區(qū)鄉(xiāng)土樹種，也是我國南方最主要的防火樹種和用材樹種。木荷具有生長快、郁閉早、蓄積迅速和含水量高、油脂含量少、枝葉繁茂、不易燃燒的特點，特別在幼齡、中齡時期比較偏陰，表現(xiàn)為冠幅寬、樹葉濃密、枝盛葉茂，林帶郁閉成林后，易形成一道濃密的林墻影響氣流通過，當(dāng)山林大火向林帶沖擊時，木荷林帶便能削弱火勢、火苗及熱量，阻擋山林大灰的蔓延，同時木荷林帶內(nèi)光照少、溫度低，濕度大，林地?zé)o雜草、雜灌或多苔蘚等含水量高的潮濕地被物，所以又能防止地表火蔓延，是南方地區(qū)較為理想的防火林帶樹種。

20世紀90年代末，南昌地區(qū)大力開展生物防火林帶建設(shè)工程，成效顯著。特別是“十一五”期間集中財政投入，大力開展以木荷為主要造林樹種的生物防火林帶建設(shè)工作。建設(shè)過程中在充分考慮森林火災(zāi)發(fā)生特點、林區(qū)地勢、地物特點的基礎(chǔ)上，充分利用河流、山脊、道路（公路、鐵路）、溝壑等自然條件，科學(xué)規(guī)劃、合理設(shè)計、準確施工，共建設(shè)高標(biāo)準生物防火林帶1000km、造林面積達1500hm2。設(shè)置密度根據(jù)自然條件、火險區(qū)等級、經(jīng)營管理水平和防火具體要求因地制宜進行確定，網(wǎng)格控制面積標(biāo)準一般為人工林100～200hm2、次生林和原始林3000～5000hm2，特殊地帶特殊對待，以確保工程建設(shè)達到工作量小、投資少、效果好、作用大、利用率高、可利用時間長的目的。工程建成后，形成相互銜接、相互呼應(yīng)、相互影響，組成完整的封閉式生物阻隔網(wǎng)絡(luò)和綠色長城，并與全覆蓋林火監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)和人工撲救快速反應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)無縫對接，初步實現(xiàn)了森林防火工作的多層次、立體化、全方位、綜合性的主動防護效果，有效保障了全市近12萬hm2森林資源安全。

2 造林模式

2.1 造林地選擇

根據(jù)南昌地區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生特點、林區(qū)地勢特點，共選擇3種造林地進行人工造林。

（1）山腳，主要布設(shè)于林地與較大農(nóng)田交接處，目的是預(yù)防農(nóng)用火種引起山林火災(zāi)，此種防火林帶在南昌地區(qū)占有絕對比重，極為普遍，在南昌地區(qū)作為主防火林帶使用。

（2）山脊線，在南昌地區(qū)作為副防火林帶使用。此種防火林帶主要布設(shè)于面積較大的連片山體（在南昌地區(qū)主要為西山－梅嶺）山脊線上，主要目的是控制森林內(nèi)部火災(zāi)的蔓延，并利用林帶兩側(cè)林緣地開設(shè)人行道，便于護林巡邏和防火車輛通行。

（3）多發(fā)地帶和重要設(shè)施、特殊工廠周邊，主要是墳場、學(xué)校、村莊、軍事設(shè)施、花炮火藥廠及其他重要設(shè)施，在南昌地區(qū)作為特殊防火林帶使用。在造林地其他環(huán)境要素力求一致，確保成活率、郁閉時間、防火效果上不受其他因素干擾。

2.2 造林密度

按照“適度密植、促進成活、早日郁閉”的要求，實施差異性造林，造林初始密度設(shè)置為1m×1m、1m×1.5m、1.5m×1.5m。其中主防火林帶造林初始密度以1.5m×1.5m為主，主要目的是減少郁閉后的自疏程度和降低撫育間伐費用，不采用高密度造林模式；副防火林帶以第一種造林初始初植密度為主，主要為了達到適度密植、改善局面生境、防止雜草和雜灌競爭，降低補苗、澆水和其他撫育措施費用，促進早日郁閉；特殊防火林帶是3種模式皆而有之，具體選擇是因地制宜，因害設(shè)防，不拒成規(guī)，3種造林模式造林株數(shù)均保持在2500～3300株／hm2之間，確?？傮w造林質(zhì)量。

2.3 林帶設(shè)計

主防火林帶以純林為主，輔以少量混交林，預(yù)留2～3m人行通道。副防火林帶因地制宜，原造林地為郁閉度高的有林地，采用混交林，間植木荷，確保木荷占優(yōu)勢，防火林帶寬度適度增加，提高防護有效性；低郁閉度有林地或生長不良的疏林地、宜林地或雜灌雜草地，營造純林，適度密植，副防火林帶全部不預(yù)留人行通道。特殊防火林帶因地制宜，不規(guī)定統(tǒng)一標(biāo)準。

2.4 苗木選擇

選擇同一苗圃、同一種源、同一批次的2年生播種苗，全部使用Ⅰ級苗（苗高≥35cm，地徑≥0.4cm）和Ⅱ級苗（苗高≥25cm，地徑≥0.3cm）造林。

2.5 配置方式

林帶寬度統(tǒng)一基本設(shè)置為15m，根據(jù)造林密度設(shè)置合理確定株行距，正三角配置，達到橫成行、堅成排的造林效果，不留空隙與天窗。

3 造林技術(shù)

3.1 采種

木荷4～5月開花，果實9月底至10月初成熟，蒴果，種子腎形，淡褐色邊緣有翅。應(yīng)在蒴果呈黃褐色時采摘。采摘回后放置于陰涼、通風(fēng)、干燥地陰干1～2d，再暴曬3～4d，待果皮開裂后篩取種子。

3.2 播種與育苗

圃地選擇中等肥沃的酸性沙質(zhì)壤土為宜，深翻30cm左右，施足基肥，采用寬窄溝法成床，床寬1m，高約20cm，長以10m為宜，做到便于澆水、排水和作業(yè)。一般在3月上旬進行播種，播種方法宜采用撒播。木荷種子輕而芽出土能力弱，播種后床面宜用木板輕壓，使種子與土壤密接，上覆細土或火燒土，覆土厚度以種子半掩半露為宜，2～3周左右即可發(fā)芽，芽苗出齊后可揭草，但不可暴曬。做到芽期除草和松土施肥，除草要求除早、除小、除了，施肥以水澆為宜，由稀到濃，適當(dāng)間苗，并防止地老虎和蠐螬為害。

3.3 整地

防火帶林一般沿山脊、山坡、山腳田邊延伸，線長面窄，樣點分解，造林地地形復(fù)雜，環(huán)境因素差異明顯，地況復(fù)雜。造林過程中采取伐除樣地內(nèi)部現(xiàn)有散生木和灌木，清除雜草，適當(dāng)保留地被物?？捎?0%草甘膦粉劑，滅除造林地的雜草。整地方式采用帶狀整地，整地時按株選中定點挖穴，穴規(guī)格為50cm×40cm×30cm，挖穴時先將表土翻開，心土挖出，再將表土回填穴底，并挖除原樹殘根、茅根、葛根、草根和拾除石塊、土塊，確保苗木根部得以舒展。

3.4 起苗

苗齡在1年半即可起苗，以2年生為最佳起苗時間。起苗時以無風(fēng)蔽蔭和陰天為宜，要有一定深度，以達到少傷須根和側(cè)根，不傷頂芽、皮層和苗干，適當(dāng)修剪枝葉和過長主根，保留部分營養(yǎng)土，根幅直徑保持20cm左右為宜。按規(guī)定標(biāo)準分級扎捆，苗根沾泥，做到隨起、隨運、隨種，確保成活率。

3.5 栽植

造林季節(jié)以冬末春初，一般是春節(jié)前后、大寒至立春的一段時間，盡量選擇無風(fēng)陰天栽植，越冬芽萌芽前最為適宜。栽植時應(yīng)做到隨起、隨運、隨栽，不傷根、不傷皮、不傷芽，栽深、打緊、根舒、莖直，總體做到“三埋兩踩一提苗”的技術(shù)要領(lǐng)，澆透定根水，確保栽植方法得當(dāng)。

3.6 撫育管理

木荷速生期較早，為盡快發(fā)揮防火效能，造林后應(yīng)加強撫育管理，前3年每年分7月、10月兩次除草、松土2次，此后視林帶生長情況，每年撫育1～2次直到郁閉。防火林帶立地條件往往較差，林帶郁閉前最好翻土撫育1次，林帶郁閉后每年或隔年撫育1次，以清除林下掉落物等危險可燃物。

3.7 病蟲害防治

木荷主要病蟲害有褐斑病、大袋蛾、樟刺蛾、地老虎、蠐螬等危害，一般可采用高效菊脂類殺蟲劑和波爾多液殺菌劑滅除。

4 結(jié)果與分析

（1）成本相對低廉。通過圖1可以看出，各種森林防火形式基本為前期投入大，后期投入少，呈逐年下降態(tài)勢。營造生物防火林帶初期投入高，投入集中在前5年，其中第1年和第2年投入最高，主要是造林費用，后期投入小，主要是森林撫育管理，成本逐年下降速度快。營造木荷防火林帶總體而言方法簡便、省工，投資少、受益長、效益高，一次投資長期受益，5年左右即可發(fā)揮森林防火效果。傳統(tǒng)人工撲救防火方式也是一次性投入，主要表現(xiàn)為森林防火人員工資、火情監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備、撲火工具，且需要維修、保養(yǎng)、貯存、折舊費用，成本高、費用大、需要不斷更換和維護。

圖1 人工撲救及生物防火林帶建設(shè)成本（元／hm2）

各類生物防火林帶以副防火林帶建設(shè)成本最高，特殊防火林帶成本次之，主防火林帶建設(shè)成本最小。副防火林帶成本最高，主要是因為山脊線海拔高，造林整地困難，種苗、運水運肥運苗困難，人工成本大，成活率低。特殊防火林帶建設(shè)成本主要是由于其建設(shè)的要求各不相同，地形復(fù)雜，需要因地制宜和因害設(shè)防的造林設(shè)計和造林施工，不可預(yù)測成本較多。主防火林帶成本較低，主要是海拔低，地勢平緩，防火通道基礎(chǔ)好，造林整地和栽植成本低，取水容易，成本最為低廉。

（2）有效增加蓄積，提高經(jīng)濟產(chǎn)出。木荷是速生樹種，生長快、郁閉早，營造木荷生物防火林帶，既可起到森林防火效果，又可以有效增加蓄積，提高闊葉樹比重，改善林分結(jié)構(gòu)，同時大幅增加林分蓄積量，按照營造10年純林計算，可增加林分蓄積90cm3／hm2，增加5000元／hm2的林分產(chǎn)出，大幅度降低了防火工作成本，提高了經(jīng)濟效益。

（3）提高空氣濕度，改善局部小環(huán)境，避免天然林火發(fā)生。從圖2中可以看出，在栽植木荷防火林帶后，林帶郁閉度隨著木荷的生長逐年增加，第7年基本郁閉，第10年已經(jīng)全部郁閉，林間空氣相對濕度明顯有改善，植株含水量明顯增加，林帶下部雜灌及雜草明顯減少，苔蘚、地衣等高含水量地被明顯增加，土壤濕度明顯增加，客觀改善了林帶的小環(huán)境，由于生物防火林帶主要營造于人類活動頻繁區(qū)與林區(qū)的交界處，有效改善了生態(tài)小環(huán)境，避免林火的發(fā)生和進一步蔓延。

（4）有效阻隔林火蔓延，挽回財產(chǎn)損失。通過對木荷防火林帶阻隔林火效果進行調(diào)查，結(jié)果顯示實驗區(qū)比對照區(qū)實現(xiàn)了四下降：風(fēng)速和火速蔓延速度大幅度下降，過火面積大幅度下降，火災(zāi)強度大幅度下降，火災(zāi)損失大幅下降，有效保護了全市近12萬hm2森林安全，挽回或避免財產(chǎn)損失1000多萬元。

（5）附加生態(tài)效益。自20世紀90年代末，南昌地區(qū)共營造1000km，總面積達到1500hm2的高標(biāo)準木荷生物防火林帶，全市因此增加森林覆蓋率0.002%，對涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、清潔空氣、凈化水質(zhì)、增加碳匯、美化環(huán)境、保護生物多樣性、提高闊葉樹比重、提高森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有巨大作用，特別是在小生境保水、保土、保肥、保濕，增加空氣負離子和氧氣含量，吸收灰塵和空氣污染方面起到了巨大的作用，產(chǎn)生巨大的生態(tài)效益，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益的和諧統(tǒng)一。

圖2 生物防火林帶生境及植株含水量部分指標(biāo)

（6）實現(xiàn)多層次、立體式、全方位主動防護網(wǎng)絡(luò)。木荷生物防火林帶建成以后，在結(jié)合防火實時監(jiān)控監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和林火快速反應(yīng)撲救系統(tǒng)之后，實現(xiàn)了短時間內(nèi)快速反應(yīng)，長時間內(nèi)有效阻隔，遠距離有效撲滅的預(yù)期效果，避免了火災(zāi)的進一步擴大和蔓延，贏得了反應(yīng)時間，大大提高了人工撲救的成功概率，有效地保護了如梅嶺國家森林公園、圣水堂國家森林公園、嶠嶺省級自然保護區(qū)等生態(tài)地位重要的森林資源以及重大重點公用設(shè)施，為保障人民生命財產(chǎn)安全作出了巨大的貢獻。

5 結(jié)語

木荷是一種優(yōu)質(zhì)森林防火樹種，生長快、病蟲害少、郁閉迅速、蓄積量高，在有效阻隔山林火災(zāi)的蔓延，保護森林資源安全和避免人民生命財產(chǎn)更大損失方面有著巨大的作用，具有投資少、見效快、效果明顯的特點，十分具有推廣意義。但在實際應(yīng)用上，具有短期內(nèi)投入大，撫育和管理難度大、見效慢，需要人工撲救系統(tǒng)配合等不利一面，同時木荷材質(zhì)疏松、用途少，經(jīng)濟效益不明顯，客觀上抑制了政府、社會特別是林農(nóng)的營造積極性，也不利于生物防火林帶建設(shè)、推廣和保護，建設(shè)過程中為降低建設(shè)成本，工程實施的伐山造林對原有森林生態(tài)系統(tǒng)擾動大，如不妥善處理，易發(fā)生水土流失、成活率不高、撫育管護不力等不利局面。從營造實踐來看，生物防火林帶的主要造林樹種也偏于單一，純林偏多，在造林模式、造林技術(shù)方面還應(yīng)有更多理論探索途徑和實踐應(yīng)用空間。

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