袁 建,江 洪,*,徐建輝,楊清鈺,陳桂芳,蔡孔瑜
(1. 浙江農(nóng)林大學(xué)國(guó)際空間生態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)研究中心,浙江 臨安 311300;2. 南京大學(xué)國(guó)際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所,江蘇 南京 210093;3. 重慶市林業(yè)科學(xué)研究院,重慶 400036)
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,是人類社會(huì)極其重要的自然資源,是人類環(huán)境與發(fā)展的基礎(chǔ)。森林經(jīng)常遭到火災(zāi)的危害,在危害森林的諸因子中火災(zāi)是一種最具破壞性的災(zāi)害,每次大火都直接地危及立木、土壤甚至于微生物和野生動(dòng)物[1~2]。重慶作為我國(guó)著名的“山城”,森林資源十分豐富,森林資源的特點(diǎn)是林農(nóng)交錯(cuò),馬尾松等針葉樹種占優(yōu)勢(shì),樹種以用材林為主,經(jīng)濟(jì)林、薪炭林較少。重慶森林火災(zāi)由于受地理?xiàng)l件、林地分布和社會(huì)因素的影響,其發(fā)生的特點(diǎn)有別于其它省、市[3]。為了預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生,降低森林火災(zāi)所帶來(lái)的危害,筆者通過(guò)收集重慶2000-2010年的森林火災(zāi)報(bào)表和森林火災(zāi)檔案表,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,總結(jié)出重慶森林火災(zāi)發(fā)生的特點(diǎn)以及趨勢(shì),為預(yù)測(cè)重慶林火發(fā)生提供科學(xué)依據(jù)。
重慶市地處長(zhǎng)江上游,東鄰湖北、湖南,南靠貴州,西連四川,北接陜西。地跨105° 17′ ~ 110° 11′ E、28°10′ ~ 32° 13′ N,東西長(zhǎng)470 km,南北寬450 km,幅員面積82 403 km2。最高海拔2 796.8 m,最低海拔73.1 m。重慶屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,年平均溫度18℃,冬季最低氣溫平均為6 ~ 8℃,七月最高氣溫平均在35℃以上,常年降水量1 000 ~ 1 450 mm。
全市林業(yè)用地365.8萬(wàn)hm2,其中有林地223.7萬(wàn)hm2,疏林地52.9萬(wàn)hm2,灌木林地34.02萬(wàn)hm2,未成林造林地14.43萬(wàn)hm2,無(wú)林地113.51萬(wàn)hm2,苗圃地0.02萬(wàn)hm2。全市森林覆蓋率為23.1%,活立木蓄積量為7 446萬(wàn)m3。
火災(zāi)統(tǒng)計(jì)分析是研究火災(zāi)隨機(jī)性規(guī)律的有效方法[4]。本文通過(guò)對(duì)重慶2000-2010年的森林火災(zāi)報(bào)表和森林火災(zāi)檔案表進(jìn)行整理分析,總結(jié)出重慶森林火災(zāi)發(fā)生的年變化、月變化、日變化、火災(zāi)發(fā)生的原因以及火災(zāi)發(fā)生與森林植被類型的關(guān)系,從而預(yù)測(cè)重慶森林火災(zāi)發(fā)生發(fā)展趨勢(shì),為重慶森林防火提供科學(xué)依據(jù)。
圖1 2000-2010年重慶森林火災(zāi)的年變化Figure 1 Annual variation of forest fires in Chongqing from 2000 to 2010
2000-2010年,重慶共發(fā)生658起森林火災(zāi)。從圖1中可以看出,森林火災(zāi)次數(shù)呈階梯狀分布,2006年是其最高峰,占火災(zāi)發(fā)生總次數(shù)的19.8%。不同年份大氣環(huán)流氣候變化造成了這種年際的波動(dòng),干旱的年份就越容易發(fā)生森林大火,一般特大火災(zāi)也是發(fā)生在干旱年份。如遇到雨水較多的年份,林區(qū)的濕度較大,火險(xiǎn)等級(jí)就較低,發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)就相應(yīng)較少。
如圖2重慶森林火災(zāi)主要發(fā)生在春、夏兩季,4-6月火災(zāi)次數(shù)明顯減少,直至7月暑季到來(lái)火災(zāi)次數(shù)又開始明顯上升。其中3月與8月是火災(zāi)發(fā)生次數(shù)較多的兩個(gè)月。重慶的氣候特點(diǎn)以及人們生活習(xí)慣與森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)月際分布息息相關(guān)。3、4月為冬季初春,萬(wàn)物復(fù)蘇,植物抽芽吐綠,但由于森林內(nèi)可燃物載量豐富,且氣溫升高,風(fēng)向多變,連續(xù)晴天極易引起森林火災(zāi)。太陽(yáng)總輻射量逐步增長(zhǎng),萬(wàn)物復(fù)蘇,也正是煉山造林季節(jié),又逢清明上墳燒紙等節(jié)假日以及春季旅游人數(shù)的增多,都會(huì)使得森林火災(zāi)的火源增多;按照森林燃燒三角學(xué)說(shuō),即一定的氣象條件、森林植被體(包括活植物體、死植物體半分解的植物體和碳化植物體)和火源[5],這一季節(jié)符合森林燃燒三角學(xué)說(shuō)最佳條件,因此決定了這段時(shí)期是重慶森林火災(zāi)高發(fā)時(shí)期。夏天氣溫較高,空氣干燥,森林可燃物較容易燃燒,此時(shí)遭遇明火,易發(fā)生森林火災(zāi)。因此,這兩個(gè)季節(jié)是重慶森林火災(zāi)的高發(fā)時(shí)期。
圖3是重慶2000~2010年的森林火災(zāi)次數(shù)與每天的時(shí)間段分布圖。從圖中可以看出:在一天中,森林火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)基本呈正態(tài)分布,從9:00森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)逐漸增加,14:00-16:00達(dá)到頂峰,之后逐漸減少。森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)主要集中在 10:00-18:00,占森林火災(zāi)總次數(shù)的 79%。森林火災(zāi)的日間變化與重慶氣候、人們活動(dòng)的時(shí)間分布呈正相關(guān),10:00-18:00是一天中溫度較高的時(shí)間段,此時(shí)間段的氣溫在一天中是最高的,可燃物的相對(duì)濕度也是一天中最低的,因此,在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)森林火災(zāi)較易發(fā)生。
圖2 2000-2010年重慶森林火災(zāi)的月際變化Figure 2 Month changes of forest fires in Chongqing from 2000 to 2010
圖3 2000-2010年重慶森林火災(zāi)的日間變化Figure 3 Daytime changes of forest fires in Chongqing from 2000 to 2010
在合適的天氣條件和森林可燃物環(huán)境下,是否發(fā)生森林火災(zāi)取決于有無(wú)火源。重慶森林火災(zāi)基本上是人為火源。從表1中可以看出,引起森林火災(zāi)的主要原因是燒荒燒炭、上墳燒紙、燒灰積肥、野外吸煙以及小孩玩火。僅這 5項(xiàng)人為火源就占火災(zāi)總次數(shù)的80%,其中燒荒燒炭占 23%、野外吸煙占 17.7%、燒灰積肥占 16.1%、上墳燒紙占 13.6%、小孩玩火占9.2%。
森林火災(zāi)火源主要是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類生活水平的提高、思想觀念和生活方式改變而發(fā)生變化。如上墳燒紙、放鞭炮引起的森林火災(zāi)占總火災(zāi)的比重較大,這是由于人類思想觀念和生活方式所決定的。
表 1 2000-2010年重慶森林火災(zāi)的火源情況Table 1 Causes of fire in Chongqing from 2000 to 2010
表2 2000-2010年重慶森林火災(zāi)次數(shù)與森林植被的關(guān)系Tab le 2 Relationship of forest vegetation and the number of forest fire in Chongqing from 2000 to 2010
按森林植被組成統(tǒng)計(jì),針葉林發(fā)生森林火災(zāi)的次數(shù)最多,其次是針闊混交林,闊葉林最少。針葉林和針闊混交林發(fā)生森林火災(zāi)的次數(shù)占總次數(shù)的 89.6%。從表2中可以看出,松林發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)最多,占總火災(zāi)次數(shù)的41.2%,其次是松、杉混交林,占總次數(shù)的25.6%。 重慶 的 森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)與森林植被的 現(xiàn) 狀符合林火發(fā)生的規(guī)律,即通常針葉樹比闊葉樹種易燃;落葉樹比常綠樹易燃;陽(yáng)性樹比陰性樹易燃;含油脂和揮發(fā)油較多的樹種易燃。
通過(guò)對(duì)重慶森林火災(zāi)發(fā)生現(xiàn)狀的分析研究,預(yù)測(cè)重慶森林火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)如下:
森林火災(zāi)造成的嚴(yán)重后果,引起了人類的重視。近年來(lái)通過(guò)對(duì)森林火災(zāi)的綜合治理以及重點(diǎn)預(yù)防,森林火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)正逐漸減少。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類生活水平的提高,思想觀念和生活方式改變而發(fā)生變化。人類在享受生活的同時(shí),祭祀先人、求保平安的思想越來(lái)越強(qiáng)烈,具體表現(xiàn)如清明節(jié)上墳燒紙,放鞭炮等行為越來(lái)越多,從而大大提高火災(zāi)發(fā)生的機(jī)率。
精神病人玩火以及小孩玩火引起的森林火災(zāi)占總火災(zāi)的9%,在農(nóng)村,尤其是在山區(qū),大量的青年人外出打工,從事林業(yè)生產(chǎn)和留守家庭的人員主要以老年人為主,因此森林火災(zāi)發(fā)生的群體主要集中在這三類人中。
森林可燃物的逐年累積,林區(qū)氣候干冷,可燃物分解緩慢,在正常條件下積累高于分解。因此,隨著年份的增加,森林火災(zāi)發(fā)生的機(jī)率將慢慢增加。
由于太陽(yáng)活動(dòng)的影響,厄爾尼洛現(xiàn)象的不斷增強(qiáng),從而使得全球氣候異常。如遇到長(zhǎng)期的高溫干旱,就會(huì)造成森林可燃物的干枯,使得森林大火愈加容易發(fā)生。一旦發(fā)生森林火災(zāi),不易撲滅。今后氣候異常的天氣現(xiàn)象會(huì)逐年增多,因此,由于氣候條件的影響而造成的森林火災(zāi)的機(jī)率將會(huì)增大。
具體從3個(gè)方面來(lái)加大林火科學(xué)研究:①加強(qiáng)林火監(jiān)測(cè),及時(shí)的發(fā)現(xiàn)林火,掌握林火的變化趨勢(shì),是目前最大限度地減少森林火災(zāi)損失的重要手段。針對(duì)重慶森林火災(zāi)發(fā)生的季節(jié)性特點(diǎn),可以在春夏兩季重點(diǎn)進(jìn)行林火監(jiān)測(cè);②加大科技投入,使得林火管理信息化、采用高新技術(shù),提高林火管理效率;③提高森林防火隊(duì)伍科技素質(zhì)。建立一只高素質(zhì)的森林防火隊(duì)伍,加強(qiáng)防火、撲火的演練,一旦森林火災(zāi)發(fā)生,可以盡快盡早的進(jìn)行撲滅,將損失降到最低。
由非生產(chǎn)性火源引起的森林火災(zāi)已經(jīng)逐漸成為引發(fā)森林火災(zāi)的重要原因,如上墳燒紙、放鞭炮等。因此,應(yīng)采取一定的限制措施,從而減少此類火災(zāi)的發(fā)生,如建造公墓、把林區(qū)內(nèi)的散墳遷到公墓、禁止在林區(qū)內(nèi)燃放煙花、爆竹等。有關(guān)研究也表明,強(qiáng)化火源管理,防患于未“燃”才是預(yù)防森林火災(zāi)的根本措施[6]。
小孩玩火、燒荒燒炭等引起的森林火災(zāi)占總火災(zāi)發(fā)生的48%,人類對(duì)火災(zāi)造成的危害還沒有引起足夠的重視,很多人缺乏防火意識(shí),森林防火,人人有責(zé)。因此,為了強(qiáng)化大眾的防火意識(shí),對(duì)群眾加強(qiáng)防火減災(zāi)方面的宣傳教育就尤為重要。
森林內(nèi)部積累了大量的可燃物,為森林火災(zāi)發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。應(yīng)該組織專業(yè)人員進(jìn)行有計(jì)劃的清理,減少森林火災(zāi)發(fā)生的可能性。但是,在燒除過(guò)程中,要注意防止因此而造成森林火災(zāi)。
從表2中可以看出,在針葉林分中發(fā)生的森林火災(zāi)占森林火災(zāi)總數(shù)的86%,而在闊葉林分中發(fā)生的森林火災(zāi)僅占森林火災(zāi)總數(shù)的3%。因此,在森林建設(shè)中,應(yīng)大力營(yíng)造闊葉林和經(jīng)濟(jì)型生態(tài)公益林,加快對(duì)針葉林的改造,增加闊葉林、針闊混交林的面積。通過(guò)提高植物組分的抗燃性和增強(qiáng)植被結(jié)構(gòu)的阻燃性等內(nèi)在抗性來(lái)預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生是最基本、最環(huán)保和最經(jīng)濟(jì)的預(yù)防措施。
由于森林空間的開放性和人們認(rèn)識(shí)水平的差異性,違法森林防火法律法規(guī)的事件時(shí)常發(fā)生。為了懲前毖后,警示后人,相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)此類事件做到有法可依,有法必依,嚴(yán)格執(zhí)法,依法重處。
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