森林火災(zāi)風(fēng)險特征及預(yù)防體系探討
時間:2022-10-10 16:56:55
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摘要:分析了上海市森林火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險要素,并提出建設(shè)城市森林火災(zāi)預(yù)防體系的建議。研究表明,上海城市森林高度破碎化,林區(qū)內(nèi)及周邊人口高度密集,受人為影響較大,引起森林火災(zāi)發(fā)生的主要風(fēng)險為人為火源。研究建議,應(yīng)依托城市現(xiàn)有資源,通過監(jiān)測預(yù)警、防火阻隔、撲救,以及用火管控等體系建設(shè),加強火源和可燃物管理,有效預(yù)防森林火災(zāi)發(fā)生。
關(guān)鍵詞:城市森林;森林防火;火源;可燃物
城市森林人為干擾頻繁,在干旱條件下極易引起森林火災(zāi),對社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展、人民群眾的生命安全都具有巨大的威脅[1]。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展模式轉(zhuǎn)型,生態(tài)環(huán)境建設(shè)在社會經(jīng)濟發(fā)展中所占比重越來越大,城市森林作為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分快速發(fā)展。上海市作為特大型城市,城市森林資源豐富,發(fā)生森林火災(zāi)的風(fēng)險較高,森林防火工作需要全面加強?;谝陨显颍狙芯糠治隽松虾J谐鞘猩只馂?zāi)的風(fēng)險特征和預(yù)防體系建設(shè)等,為城市森林的火災(zāi)防控提供科學(xué)依據(jù)。
1上海市森林資源特點
上海是現(xiàn)代化特大平原型城市,城鄉(xiāng)交錯,建筑密布,道路水系縱橫,城市化水平近88%,森林資源城市化特征明顯,是我國城市森林與城市化協(xié)同發(fā)展的典型代表[2]。上海市工業(yè)化程度較高、人口眾多、經(jīng)濟發(fā)達,森林資源分布較散,空間分布不均,體量偏小,林業(yè)基礎(chǔ)薄弱,且受人為影響大。上海森林99%為人工林,僅存少量的天然次生林。森林資源主要由公園綠化、道路與河道綠化、居住區(qū)與單位綠化以及經(jīng)濟果林、林苗一體化等多類別林業(yè)資源構(gòu)成。森林資源的空間分布極為破碎,全市森林資源小班數(shù)量已超過70萬個[2],且林地林木的管理權(quán)屬錯綜復(fù)雜,動態(tài)變化大。
2上海市森林火災(zāi)要素風(fēng)險分析
森林火災(zāi)3要素分別是火源、可燃物、氣象環(huán)境,城市森林火災(zāi)的發(fā)生原因比較復(fù)雜,主要涉及自然因素和社會因素,相關(guān)因素通過直接或者間接影響火災(zāi)3要素引發(fā)火災(zāi)[3]。
2.1可燃物風(fēng)險分析
可燃物是森林生態(tài)系統(tǒng)的基本組成部分,是森林火災(zāi)發(fā)生和燃燒的物質(zhì)基礎(chǔ)[4]。上海城市森林與一般森林資源相比可燃物較少,主要原因有2點:上海市森林資源為人工造林,且發(fā)展較晚,林區(qū)內(nèi)可燃物積累較少,這是因為上海市森林資源稀少,林業(yè)基礎(chǔ)薄弱,在進入21世紀后,上海市政府投入大量資金,重點推進大型公園、市級重點生態(tài)公益林項目和經(jīng)濟果林建設(shè),上海林業(yè)才步入跨越式高速發(fā)展時期,這就造成上海森林資源以中幼齡林為主,森林蓄積總量尚處于低位,可燃物總量不高;上海市森林資源為人工造林,在營造林以及管護過程中采取精細化管理模式,《上海市公益林生態(tài)補償轉(zhuǎn)移支付考核實施細則》中對枯落物、林下雜草雜灌清理規(guī)定了具體的考核標(biāo)準,森林管護中注重林下管理,因此造成林下易燃可燃物積累較少。但近年來,隨著上海市林業(yè)快速發(fā)展,以及城市林業(yè)自然化經(jīng)營逐步實施,森林可燃物累積也呈逐步增加態(tài)勢,由此帶來的火災(zāi)風(fēng)險也逐步提高。
2.2氣象環(huán)境風(fēng)險分析
氣象環(huán)境是森林火災(zāi)發(fā)生與發(fā)展的環(huán)境條件,與森林火災(zāi)發(fā)生發(fā)展相關(guān)的氣象要素很多,包括氣溫、風(fēng)、濕度、降水以及各種天氣現(xiàn)象[4]。其中,風(fēng)力風(fēng)速是誘導(dǎo)森林火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵因素,也是導(dǎo)致森林火災(zāi)蔓延的重要氣象因子[5]。上海屬北亞熱帶季風(fēng)性氣候,雨量充沛,氣候溫和濕潤,全年平均氣溫16℃左右,全年平均降水日數(shù)129d,降水主要出現(xiàn)在梅雨和春雨階段,年平均降水量1272mm,降水量南多北少。上海市風(fēng)速≥17m·s-1(8級以上)的大風(fēng)日數(shù)平均20.7d,大風(fēng)產(chǎn)生的主要原因是臺風(fēng)的侵襲和雷雨颮線,即大風(fēng)基本上都伴隨著高濕度的氣候環(huán)境。同時,上海市屬于建筑密集型的超大型平原城市,城市化率達到88%。據(jù)相關(guān)研究表明,城市開發(fā)建設(shè)強度對氣候具有顯著的影響,在城市空間變化上,濕度與風(fēng)速在空間上總體表現(xiàn)為由市中心向周圍增大的趨勢?;谝陨戏治霰砻?,相對于其他地區(qū),上海市氣候環(huán)境引起森林起火以及蔓延的風(fēng)險較低。
2.3火源風(fēng)險分析
火源是森林火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵因素,在可燃物和氣象環(huán)境具備的狀況下,一旦出現(xiàn)微小的火源都會引發(fā)火災(zāi)[5]。上海市森林呈現(xiàn)資源斑塊破碎化、人與森林密切交叉的特點。由于森林高度城市化,人口、企業(yè)、經(jīng)濟等高度發(fā)達集中,森林資源可及度高,人們在森林中或靠近森林的區(qū)域活動高度密集,抽煙、垃圾焚燒、電氣線路、居民用火等人類生產(chǎn)活動頻繁,對森林造成的威脅日益加重,成為引發(fā)森林起火的首要風(fēng)險。
3上海市森林防火體系建設(shè)建議
森林火災(zāi)起火與蔓延的3要素為可燃物、氣象因素和火源,3要素中只要缺少任何1個要素,火災(zāi)就不能發(fā)生。前述分析表明,上海市作為人類活動密集頻繁的特大型城市,森林火災(zāi)引發(fā)與蔓延的最大風(fēng)險為人為火源,其次是可燃物。因此,要預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生需要通過防火信息化、林火阻隔、火災(zāi)撲救、預(yù)防管理等體系建設(shè),加強火源和可燃物管理。
3.1森林火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)
3.1.1定點自動監(jiān)測上海市工業(yè)化程度較高、經(jīng)濟發(fā)達,基礎(chǔ)設(shè)施完備,因此可以使用林區(qū)及周邊現(xiàn)有氣象、廣電、鐵塔公司等鐵塔之類的基礎(chǔ)設(shè)施進行高密度視頻監(jiān)控體系建設(shè),通過視頻監(jiān)控和AI分析相結(jié)合的方式,對森林資源進行全覆蓋監(jiān)控,實現(xiàn)有效的自動檢測預(yù)警。上海市為了進行城市森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能等動態(tài)過程的長期觀測研究,建設(shè)了12個長期定位觀測站(點),森林火災(zāi)監(jiān)控可利用這些觀測站(點)布設(shè)視頻監(jiān)控,通過AI分析技術(shù)自動對森林資源和重要貨源點進行重點監(jiān)測預(yù)警、智能識別,及時采集預(yù)警信息。3.1.2空天預(yù)警監(jiān)測通過衛(wèi)星遙感技術(shù),依靠高分辨衛(wèi)星可以實現(xiàn)對環(huán)境因素、火源因素、可燃物因素3方面因子的監(jiān)測和預(yù)警,結(jié)合數(shù)學(xué)建模、大數(shù)據(jù)技術(shù)、氣象數(shù)據(jù)、地表植被、歷史火災(zāi)信息、地表其他參數(shù)數(shù)據(jù)等,構(gòu)建小尺度精細化森林火險等級預(yù)測預(yù)報模型,疊加樹種結(jié)構(gòu)、地形地貌、森林自然度、地表可燃物含水率等因子對林火現(xiàn)象進行監(jiān)測和預(yù)警,實現(xiàn)對小尺度森林火險等級預(yù)報[5,6]。上海市已經(jīng)建成大數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效采集、傳輸、處理等功能。森林防火可以依托大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)森林防火子系統(tǒng),通過空天監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷喾N方式引入熱紅外、近紅外、高分遙感等森林監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合氣象衛(wèi)星大尺度遙感數(shù)據(jù),對森林資源、火源、人員活動實現(xiàn)森林火災(zāi)宏觀和微觀的多尺度全方位的監(jiān)測、預(yù)警。3.1.3地面移動巡護上海市森林資源主要由各級綠化、生態(tài)廊道造林、水土涵養(yǎng)公益林等組成,在營造林的同時,分別配有管理和養(yǎng)護隊伍,因此森林防火可以通過賦予森林和綠化巡護隊伍防火巡護監(jiān)測職責(zé),構(gòu)建科學(xué)合理的地面巡護隊伍。通過科學(xué)設(shè)置固定巡護路線、臨時巡護路線、打卡點等方式,結(jié)合手持式監(jiān)控設(shè)備、移動APP,科學(xué)進行護林巡護任務(wù)分配,開展森林防火系統(tǒng)巡查,并將防火巡護責(zé)任落實到具體的管護區(qū)和管護人員,強化對森林火災(zāi)高發(fā)期、高發(fā)區(qū)實時監(jiān)控,做到疑似火源早發(fā)現(xiàn)、早撲救。
3.2森林火災(zāi)防火阻隔系統(tǒng)建設(shè)
3.2.1可燃物控制與清理可燃物是森林火災(zāi)燃燒的物質(zhì)基礎(chǔ),通過可燃物控制,可以有效阻斷森林火災(zāi)發(fā)生和蔓延。加強撫育間伐,搞好衛(wèi)生清林工作。通過撫育間伐、衛(wèi)生伐、清除林內(nèi)的瀕死木、枯立木、病腐木,減少森林可燃物,可以減輕林分的可燃性,增強抗火性。同時,通過森林撫育,可促進林分生長,減少了細小可燃物(枝葉)的比例,降低森林可燃性[7];采取近自然化經(jīng)營措施,調(diào)節(jié)林分結(jié)構(gòu),降低針葉樹比例,營造針闊混交林,降低林分燃燒性。3.2.2營造防火林帶和林網(wǎng)在集中連片的江河兩岸的水土涵養(yǎng)林、城市生態(tài)廊道等區(qū)域進行科學(xué)造林和林相改造,避免營造針葉純林。在已有針葉純林和針闊混交林地區(qū),用闊葉樹防火林帶代替防火線。合理利用經(jīng)濟林區(qū),將消費性的防火線變?yōu)樯a(chǎn)性的防火線,以增強防火性能。3.2.3建造防火隔離設(shè)施防火線是在林區(qū)開辟出來的帶狀無林空地,其作用是隔離地面火、林冠火和地下火的蔓延,為撲救森林火災(zāi)創(chuàng)造條件。上海市作為城市林業(yè)的代表,可以將公共基礎(chǔ)設(shè)施與森林專用防火線融合建設(shè)。如,可在公共綠化、開放式公園區(qū)域內(nèi),建設(shè)綠道、游步道、人工水系;在集中連片的項目造林區(qū)內(nèi)修筑林道。
3.3森林火災(zāi)撲救體系建設(shè)
3.3.1滅火基礎(chǔ)設(shè)施上海市森林高度城市化,取水碼頭、輸水管網(wǎng)、消防栓等公共設(shè)施建設(shè)完備,考慮到火險基本由人為用火產(chǎn)生,應(yīng)根據(jù)森林防火需要,在集中連片項目造林、城市公園、綠地的區(qū)域內(nèi)布設(shè)森林和公用一體化的以水滅火消防體系。在用水條件較好區(qū)域,可以參照城市消防標(biāo)準,建設(shè)專用防火水管、消防栓等設(shè)施。在離取水碼頭較遠區(qū)域,建設(shè)小微濕地、布設(shè)森林消防水池或者水桶水箱。小微濕地和森林消防水池水桶水箱樣式和位置,應(yīng)與城市景觀融合,與小節(jié)點相關(guān)公共建設(shè)設(shè)施結(jié)合,避免突兀破壞景觀環(huán)境。3.3.2建設(shè)各種形式的消防隊伍上海市應(yīng)加強森林消防與公共應(yīng)急管理之間的溝通協(xié)調(diào),從消防裝備、基礎(chǔ)設(shè)施、護林員隊伍等方面進行綜合性建設(shè),充分利用專業(yè)消防隊伍和各類養(yǎng)護隊伍加強森林防火工作。護林員隊伍是森林防火、滅火的第一道防線,組織、建設(shè)、運用好護林員隊伍,對提高林區(qū)用火管理水平具有重要作用,可以根據(jù)林區(qū)經(jīng)營情況和主體責(zé)任單位不同,建設(shè)不同類型的護林隊伍。上海市行業(yè)部門應(yīng)根據(jù)森林資源管理主體不同,結(jié)合森林管理與養(yǎng)護需要,配置正式職工與外聘護林員組成合理的護林員隊伍,其他林區(qū)作業(yè)單位,如供電、通訊、公路、水利部門等,在開展定期巡查時,也應(yīng)建設(shè)兼職巡護隊伍,兼顧自身設(shè)施周圍防火巡查。
3.4森林火災(zāi)預(yù)防管控體系建設(shè)
3.4.1加強火源控制管理火源是上海市森林起火與蔓延的關(guān)鍵因素,加強火源管理是預(yù)防森林火災(zāi)中最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)的工作。火源管控的基礎(chǔ)是制定健全的野外用火審批程序,嚴格控制引起森林火災(zāi)的各種火源。林業(yè)主管部門和各級經(jīng)營主體應(yīng)采取多樣化手段對火源進行管控,對生產(chǎn)用火要認真執(zhí)行各地規(guī)定的野外用火制度,對生活和其他用火則應(yīng)嚴格控制。3.4.2加強林區(qū)防火宣傳上海市森林火災(zāi)主要風(fēng)險是人為活動,因此加強森林防火宣傳,作好思想工作,嚴格約束人類行為,規(guī)范林區(qū)及周邊區(qū)域生產(chǎn)生活用火,是減少和杜絕森林火災(zāi)的發(fā)生有效措施。林業(yè)管理部門及時建設(shè)宣傳設(shè)施,管理人員應(yīng)及時借助各種途徑宣傳普及森林防火知識與制度,使林區(qū)及周邊人群提高自身的防火意識與能力,并能主動參與到森林火災(zāi)防火工作中。
4結(jié)語
城市森林的發(fā)展與城市密切相關(guān),森林資源的特征也表現(xiàn)為高度破碎化、分布不均勻,且處在人口高度密集、經(jīng)濟高度發(fā)展、人們生產(chǎn)生活高度頻繁的城市化地帶,受人為影響較大,其伴隨而來就是人為原因造成的森林火災(zāi)風(fēng)險日益增加。有森林的地方就有森林火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險,城市森林火災(zāi)最大風(fēng)險來自于人為火源和可燃物,因此,應(yīng)該按照“預(yù)防為主、積極消滅”的森林防火總方針,根據(jù)城市森林火災(zāi)起火要素和森林資源現(xiàn)狀,通過科學(xué)分析風(fēng)險點和風(fēng)險源,重點建設(shè)和完善城市森林火災(zāi)監(jiān)測、預(yù)防、撲救、管控4大大體系,加強火源和可燃物管理,約束人為生產(chǎn)生活用火,強化森林防火的長效機制建設(shè),從而全面加強城市森林防火工作,最大限度地減少森林火災(zāi)對森林資源和社會生產(chǎn)生活的危害。
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作者:吳建勛 丁艷 單位:國家林業(yè)和草原局華東調(diào)查規(guī)劃院
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