作者:胡珉琦 张思璇 来源:中国科学报 发布时间:2021/1/28 15:32:02
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“以火制火”,生态系统更健康

 

林火,在很多老百姓心里是个敏感词,它预示着巨大的毁坏和牺牲。2019年3月,四川凉山州木里县森林大火,30名扑火英雄失去了生命;时隔一年,凉山州西昌又发生森林大火,19名扑火英雄牺牲。

就在2020年底,四川省森林草原防灭火指挥部、四川省林业和草原局联合下发通知,要求以攀枝花、凉山、甘孜、阿坝四市州为重点,在全省范围内启动林下可燃物“计划烧除”行动。

用人为“放火”来“防火”的做法,引起了一些公众的疑虑。计划烧除真的有必要吗?

“以火制火”并不罕见

每年世界范围内都有不同程度的森林火灾发生。2019年年底,澳大利亚东南部新南威尔士州等地发生的严重山火,一直持续到2020年,对植被和生物多样性造成了巨大打击;同年,南美洲亚马孙森林大火,“地球之肺”严重被毁,叫人唏嘘。

为了尽可能防范森林大火,早期世界各国都采取了单一的被动防火政策,但自上个世纪70年代起,许多林业发达的国家开始普遍应用计划烧除等技术来主动防火,特别是美国、加拿大和澳大利亚等。

中国科学院沈阳应用生态研究所研究员刘志华告诉《中国科学报》,计划烧除是指在人为控制下,有目的、有计划、有步骤地在规定林区内烧除累积过多的可燃物的一项重要营林措施。通过严格控制火的强度和燃烧范围,可以达到以火防火、以火制火的目的。

据刘志华介绍,森林火灾通常可分为地表火、树冠火和地下火3类。具有超强破坏力的通常为高强度的树冠火,烧毁森林、烧死大多数或全部动植物及微生物。地表火也叫地面火,燃烧的是林地表面的枯枝落叶以及杂草灌木,属于低强度火。计划烧除主要采用的就是低强度的地表火烧。

“如果火依赖型的生态系统长时间没有火烧,造成地表可燃物累积,林分会变密,森林质量下降,并且一旦发生火灾,地表火容易转变为树冠火,对生态系统的破坏性就大了,而且给灭火带来巨大困难。” 刘志华表示。

据四川当地媒体报道,四川省近20年来由于一系列森林资源保护措施得当,森林面积有显著提升,但林下可燃物载量也在逐年增加。目前四川部分林区每公顷林下可燃物载量已经达到或超过国际公认的易发生重大森林火灾临界值。这也是四川在全省范围内启动林下可燃物计划烧除行动的原因。

“不过,由于我国森林灭火政策比较单一,火灾监测准、灭火效率比较高,计划烧除在应用中比较欠缺。”刘志华坦言。

火对生物多样性保护意义重大

在四川,林火留下过许多悲伤的记忆,老百姓难免谈“火”色变。此次计划烧除实施后,舆论也非常关注潜在的负面影响,比如,会不会跑火、空气质量变差等。

“人们有所不知的是,火是陆地生态系统演化的重要驱动力之一,许多生态系统是必须依赖火而健康存在的。”刘志华解释,和人们担忧的相反,计划烧除模拟自然火的生态功能,对维持和保护生物多样性具有重要意义。

刘志华认为,这可以用美国生态学家康奈尔提出的中度干扰假说来解释。按照这一理论,干扰是自然界普遍存在的一种现象,生物群落总是不断经受各种干扰,比如林火。但干扰频率过低或者过高,都会导致少数竞争能力强的物种占据绝对优势地位,使得物种多样性降低;只有在中等干扰频率时,生态系统中的环境异质性高,物种生存的机会才是最多的,生物多样性也最高。

北京林业大学生态与自然保护学院教授刘晓东团队在《计划烧除对野生动物栖息地影响的研究综述》中,总结过一系列相关研究成果。

文中提到,火烧能够使野生动物栖息环境及林地景观得到改善,不仅促进了林木的生长,而且草场产量及牧草质量有所提高。许多食草动物可以借助计划火烧改善其食物种类、数量和质量,以确保种群增长。

此外,森林中的一些植物群落可以通过计划烧除来使其始终处于某个特定演替阶段,使野生动物所需要的食物资源、隐蔽场所及营巢条件得以保持。

以生活在北美短叶松林的珍禽松鸡为例,幼树下垂的长枝所形成的环境是松鸡最适宜的栖息地。可如果这种松林长期不发生火灾,幼树长大,成林郁闭,松鸡的种群数量就会显著下降,甚至消失。因此必须每隔一段时期对松林进行计划火烧,以维持松鸡的生存环境。

当然,如果计划烧除过于频繁,也会破坏野生动物的栖息环境和影响野生动物的食物链,对野生动物的保护产生不利影响。但刘志华想要强调的是,“一味排除火的干扰,反而会让自然生态系统失去平衡,这是不科学的”。

计划烧除重在科学管控

刘志华认为,在我国,我们应该积极开展火生态学研究,探索、应用计划烧除这项技术。而技术实施的关键在于通过科学研究,建立精准、科学的可燃物模型分类体系,研发适用于我国的火行为预测模型,指导计划烧除,当前我国在这些方面的研究工作还比较欠缺。

“实施计划烧除,首先要考虑气象条件,风速太大、湿度太小,火烧蔓延快、强度高,极易造成‘跑火’,从而引发森林火灾。”刘志华表示,“地形因素也很关键,最好选择有天然隔离物(比如河流)的平坦地形,这样利于管控,容易形成爆燃火或烟囱效应的地形千万要避免。”

在他看来,因地制宜是计划烧除需要遵循的核心原则,必须结合本地实际的监测和研究,对可燃物的分布、烧除范围、烧除时间、烧除方法等作出精细规定,制定安全、专业化、易操作的技术规程。

 
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