林火不斷,人類該反思些什麼?

3月30日16時,四川省涼山州西昌市突發森林火災,經過68小時的鏖戰,付出了19個鮮活的生命,這場令全國揪心的大火終被撲滅。

為什麼時隔一年,西昌火災再發?付出慘重的生命代價,林火一定要救嗎?2019年的兩場世界級大火亞馬孫雨林大火、澳大利亞大火猶在眼前,“地球之肺”的千瘡百孔、考拉們的驚慌失措,引發全球嘆息與爭議。

今天是全民國家安全教育日,關於林火與生態安全的問題值得我們深入探究。

林火對生態系統有利還是有害?

作為毀滅森林的一種方式,林火是否直接有損於生態系統?

2019年9月肆虐至今年2月下旬的澳大利亞大火,過火面積超過1000萬公頃,綿延超過1400多公里的海岸線,導致了大約10億隻野生動物死亡,對當地環境和物種多樣性的破壞難以估量。然而,在澳大利亞,林火是位“熟客”。每年11月、12月至次年1月是澳大利亞的夏季,也是森林火災的多發季節。

有專家表示,這種週期性的自然災害在某種程度上可以說是森林生態系統的一次自我調節。火可以控制或減少病蟲種群,也能促進種子散播,加快土壤營養繁殖。

森林生態系統有著許多“世界之最”的美譽:在陸地生態系統中物種組成最多、層次結構最複雜、基因資源最豐富、生產力最強、對環境的影響最重要。

有數據表明,一個國家森林面積達到總面積的30%以上且分佈均勻佈局合理,就能使農作物高產、穩產。森林可以調整河流流速和流量,使其源遠流長,從而涵養水源。大量的枯枝落葉在林地形成腐殖質,增加了土壤的有機質,加厚了土壤的層次,具有保土、保水、過濾作用,使土壤不致受到風蝕、水蝕。森林可以減低風速,固定流沙,我國“三北”防護林工程即是應用該功能的例子之一。

“一個市民需要10平方米的森林,就可以吸收全部呼出的二氧化碳。加上城市中各種燃料產生的二氧化碳,每個成人須擁有30 ~ 40平方米的森林”,長期從事林業發展相關工作的昆明理工大學教授王松江撰文表示,森林還能影響二氧化碳的循環,吸收大氣中的氟、二氧化硫,對環境汙染起到淨化作用。

我國的林業專家對林火與森林生態系統的關係做過大量實證研究,結果表明,火的作用對生態系統究竟是有利還是有害,主要取決於火作用的時間和強度。高強度的火能摧毀森林,破壞森林環境的多樣性,從而使物種的多樣性明顯減少。小面積或低強度的火反而能增加環境的多樣性,使一些喜光植物得以侵入,有利於森林物種的多樣性,維持和促進森林生態系統的平衡與穩定。

更進一步的研究結果表明,燒掉的可燃物佔總可燃物的比例不同,對森林生態系統的影響各不相同。我國研究人員發現,人工樟子松林發生樹冠火時,若燒掉的可燃物佔總可燃物的1/3以上時,森林生態系統會遭到破壞;若這個數值僅保持在6%左右,則不僅不會破壞系統結構,反而還會加速有機物質轉化為礦物質的過程。

漫漫時空長河,火與林如影隨形,適度的火有利於森林。為何如今的林火,常常演變成具有極強破壞力的、高強度的、大面積的“災”呢?

對於澳大利亞大火肆虐數月的原因,國內外諸多專家談到氣候變化的影響。西悉尼大學森林恢復專家塞巴斯蒂安·普弗特施說,每個人都說這些森林燒不起來,沒有足夠的材料,而且很潮溼,但氣候變化正在發生,我們正在目睹其後果。據澳大利亞氣象局的報告稱,2019年是澳大利亞100多年來年平均氣溫最高、降雨量最少的一年。

國際中國環境基金會楊明博士分析指出,氣候變化導致印度洋和南大洋的溫度升高,致使2019年夏天整個澳大利亞的天氣更加乾燥炎熱。更長時間、更頻繁的極端高溫令植被更加乾燥易燃,更容易發生最危險的火災。

森林火災該撲救還是任其蔓延?

林火撲救,危險極大。2019年8月燃起的亞馬孫熱帶雨林大火,曾引起全球兩種聲音的對峙:積極撲救,或是讓其自由蔓延。

作為全球最大、物種最多的熱帶雨林,亞馬孫佔全球森林面積的20%,被稱為“地球之肺”和“綠色心臟”。支持積極撲救者認為,小火失控會釀成大災,森林火災不僅會燒燬大量動植物,釋放大量有毒氣體,甚至還會引發流域汙染,嚴重威脅全球生態安全。而自由蔓延說卻認為,雨林每年旱季都會著火,這是正常的自然現象。

近幾十年來,我國專家學者從物種多樣性、土壤、水分、大氣等方面研究了火災對生態系統的影響。研究結果普遍認為,高強度、大面積火災對森林生態系統乃至整個生態系統的破壞力極強。高強度火由於突然釋放了大量能量,使各種生物致死,破壞了森林生態系統的平衡;多次發生的火災還會延緩森林生態系統的恢復過程;若火與其他因素協同作用,如災後又遇病蟲害,則能加速森林生態系統的破壞。

北京林業大學李菁等學者調查過內蒙古阿爾山地區1998年“5.13”雷擊火發生地的林下植被的自然恢復狀況。結果表明,火災核心區的物種豐富度、物種多樣性、灌草地上生物量等均居於最低水平。內蒙古農業大學周梅等學者以2017年畢拉河“5.2”特大森林火災的火燒跡地為研究區域,發現隨著林火干擾程度加重,植物群落穩定性越低。

東北林業大學崔曉陽等研究了林火對土壤的影響。他們對大興安嶺偃松林的研究表明,低強度火燒能提高土壤微生物物種豐富度、物種優勢度及群落均勻度,而中高強度火燒使這一指數降低。

澳大利亞大火導致大約10億隻野生動物死亡,超過2萬隻考拉喪生火海,數十萬人上街為考拉抗議。許多專家表示,對於很多動物來說,逃離大火後生存機會仍然渺茫,因為火災已經損毀了它們的棲息地。

大連理工大學許士國、周豔春等學者在林火影響流域水文過程的研究中發現,森林火災通過影響植被、地表枯落物、土壤及生態環境等,影響流域水文過程的各個環節,影響流域水資源的時空分佈,進而影響經濟社會的可持續發展。如火災燒燬了植物冠層,破壞了地表的枯枝落葉層,會導致森林生態系統的截留作用銳減或者消失。火災燒燬地表植被的同時,還破壞了凋落物層和腐殖質層,從而影響土壤的滲透性和持水能力。而且,森林火災往往是災後短期內流域徑流增加的主要原因。

亞馬孫大火期間,濃煙一度籠罩2700多公里外的巴西聖保羅城市上空。澳大利亞連綿數月的森林大火曾導致當地空氣質量直線下降,堪培拉的空氣汙染嚴重程度甚至位列世界第一。

前不久,中國科學院大氣物理研究所魏科、陳文等專家在《中國科學》雜誌發表了《平流層放大火災的全球氣候影響》一文。該文談到,平流層空氣以水平運動為主, 致使進入平流層的黑煙可以持續存在較長時間。高靈敏度的衛星觀測數據顯示,這些煙羽在平流層的持續停留時間可長達8個月之久。平流層可以在氣候變化中充當“放大器”的作用,將局地的影響放大為區域甚至全球。

科技防範火災到底作用有多大?

西昌大火發生後,加強森林防火專業化、科學化建設的建議被一再提及。

1987年以來,我國實施了嚴格的森林防火、滅火政策。中國科學院森林生態與管理重點實驗室(瀋陽應用生態研究所)房磊等專家在今年年初撰文表示,受嚴格的林火防控政策影響,我國林火的發生面積呈顯著下降趨勢,這表明近20年來我國積極的森林防火、滅火政策取得了顯著成績,但同時也深刻改變了自然林火情勢。“持續的暖幹化氣候和禁伐導致可燃物快速累積,必然會加劇林火發生的可能性和災害強度,使當前的森林防火形勢愈加嚴峻。”

房磊進一步解釋,現階段我國的林火主要分佈於漠河—騰衝一線以東區域,與我國人口密度對比線基本重合。區內人口密度高,是我國農業、社會、經濟高度發展區域,同時也是我國林業資源主要分佈區。農業秸稈焚燒、野外用火、祭祀風俗等頻繁的人類活動與極端氣候、氣象事件的發生將為森林火災的發生發展提供重要點火源和成災要素。

有關專家建議,要宏觀、準確地掌握當前我國林火的時空分佈特徵,深入理解林火發生規律,科學認識和定義林火的生態角色與社會屬性。當前,我國公開發布的林火信息仍以各省、市、地區彙總數據為主,火斑尺度的信息通常難以獲取,數據的準確度較難衡量,可以利用遙感技術,提供不同尺度、時空特徵明確的對地觀測信息,監控短期內林火事件發生發展動態,也能完善林火信息數據庫。

在火情監測技術方面,目前,許多國家主要採取3種形式,即地面巡護、瞭望臺監測和空中巡護。前兩種主要依賴於人的因素,而且視線受限,不一定能及時發現火情,也無法保證24小時不間斷及時監測。空中巡護則成本高,易受天氣情況影響。

近年來衛星監測林火技術興起。記者注意到,去年西昌火災後,來自四川省森林和草原防火監測中心的消息稱,有8顆衛星24小時不間斷對四川全省進行監控。衛星監控傳回的林火衛星熱點圖,可以精確到村組,這既是火災預警監測系統的一部分,也可以為救援工作提供火災位置信息。

有專家表示,衛星監測適用於大面積林區較大火情的監測,但是對於林區內的人類活動、生活用火、微火(如菸頭)無法及時發出警戒信號。

2015年1月23日,福建省龍巖市武平中堡和上杭珊瑚交界發生森林大火。時任龍巖市林業局防火辦主任的陳光明介紹,龍巖新一代天氣雷達12時48分監測到林火回波後,經研判,13時即向市防火辦通報,林火於次日早晨被徹底撲滅。“然而,我們14時30分才接到衛星對這次林火的監測信息,比雷達晚了近2個小時。”近年來,我國林火監測技術發展迅速,紅外線監測、雷達監測等新技術的應用,大大提高了林火監測的及時性和準確性。

林火行為研究一直是林火研究領域的重點,但因為林火的複雜性、林火試驗比較難,火行為研究與發展比較緩慢。西南林業大學教授王秋華撰文表示,研究林火行為有助於及時掌握林火的發生發展,準確掌握在何時何地何種條件下會發生林火,有助於事先準備、正確決策,更加有效、安全地撲火。目前,全球高端科研機構開發了各類林火模型並被廣泛應用於林火管理,包括以實驗或歷史火災觀測數據為基礎的經驗模型、以流體動力學物理原理等為基礎的物理模型、以物理規律為基礎的半經驗模型等,並在20世紀80年代開始研究火行為,以預報林火。隨後,又將熱分解、熱傳導以及大氣流向等因素考慮進去,並應用到火險等級預報、林火發生預報系統中。

森林生態管護與修復從何抓起?

從亞馬孫、澳大利亞再到四川西昌,那些映紅天空的火光,那些來不及道別的“打火人”,都讓普通人談火色變。然而,不少專家表示,維護森林生態安全,在防火、滅火的同時,更要進行林火利用、林火管理。

可燃物、火環境、火源是火災發生的三個基本要素。有關專家表示,隨著林火撲救行動日漸強化,林火撲救舉措也取得了一定成效,然而卻導致不耐火植被的增加、樹冠密度加大,很容易形成連續、均勻的可燃物結構,使得發生重大或特大森林火災發生的概率增加,強度與烈度越發嚴重。加上全球變暖,乾旱天氣增加,形成了於火有利的環境,使可燃物越來越乾燥。因此,要對可燃物進行有效管理。

機械疏伐和計劃火燒是目前可燃物管理的兩種主要方式。中南林業科技大學肖化順撰文表示,減少地表可燃物、增加枝下高、降低樹冠生物量所佔比例、降低樹冠的連續性,是減少樹冠火發生、降低林火強度最有效的手段。疏伐是最好的減少過渡可燃物、降低樹冠密度的處理策略,然後是計劃燒除。但計劃燒除會有相關風險, 如跑火會造成意想不到的火災損失。

吉林省林業實驗區國有林保護中心仲維純表示,可以通過發展林下經濟來減少森林可燃物,如制定一些積極支持政策,鼓勵探索林禽、林藥、林菜、林菌結合模式。還可以根據“近自然林”的理論對森林適時地進行林分改造,降低發生森林火災的可能性。如將不易燃的闊葉林更新進易燃的針葉林中,營造成混交林。對於天然更新的柞樹、水曲柳、黃菠蘿等抗火性能非常強的樹種給予重點保護,通過這些樹種來提高森林自身的防火能力。

我國的可燃物研究起步較晚,研究相對零散,沒有國家尺度的可燃物模型,缺少對可燃物相關參數進行長期定量監測。有關專家建議,今後林火管理的重點之一是建立全國的可燃物分類標準和體系,並基於可燃物分類系統進行全國火險區劃。

針對三大基本要素之一的火源管控,在西昌大火之後成為全國各地的防範重點。

據新華社報道,中國林學會森林防滅火分會委員王秋華稱,“人為引發”仍是當前引發森林火災的首要原因。應急管理部統計信息表明,今年第一季度已查明起火原因的森林火災中,人為引發佔99.6%。

針對近期森林火災多發情況,國家森防辦部署從3月15日起,在全國範圍內開展為期3個月的野外火源專項治理行動。4月4日,應急管理部召開清明節安全防範工作視頻調度會。會議要求,各地針對近期森林火災風險等級高的特點,加強祭祀、踏青、農事等火源管控,重點部位派人盯守、務必消除隱患、嚴防小火釀成大災。

北京林業大學生態與自然保護學院教授劉曉東在接受媒體採訪時說,目前世界各國都在積極探索火源管控的有效手段。我們應按照《森林法》和《森林防火條例》的規定,嚴格落實地方行政首長負責制,層層壓實各方責任,群防群治,用社會學手段做好森林火源管控。

大火過後森林蓄積量的恢復十分緩慢。森林火災過後生態修復如何開展?有關專家表示,人工更新可以極大縮短火燒後植被恢復所需的時間,使其越過某些演替階段,直接恢復到針葉林或針闊混交林階段,對大火燒過的森林重建具有重要意義。目前我國在火災過後的造林更新方面主要採用了遙感技術、地理信息技術,以便清晰瞭解林地的生長狀態、對森林生態系統的影響等,這些都能為造林更新提供基礎信息。

(記者:趙婧)


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