文東新,文定元
(中南林業(yè)科技大學(xué),湖南 長沙 410004)
目前,各級政府對森林防火工作越來越重視,很多地方對森林防火進(jìn)行了目標(biāo)管理,嚴(yán)格規(guī)定了火災(zāi)次數(shù)、面積及損失等數(shù)量控制指標(biāo),起到了一定的積極作用。但火災(zāi)的危害性并沒有因此降低,反而還可能導(dǎo)致瞞報火災(zāi),盲目撲救以至增加人員傷亡等不良后果。因此,探討森林火災(zāi)管理目標(biāo)的原則與理論,科學(xué)合理制定森林火災(zāi)管理目標(biāo),對森林防火工作將有著極大的促進(jìn)作用。
人們在短暫的生命周期內(nèi),目睹了火對森林的破壞,就認(rèn)定了發(fā)生在森林的一切火都是有害的[1]。通常認(rèn)為,火是掙脫了管理的災(zāi)難,應(yīng)有適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu),依據(jù)一定原則把它撲滅[2]?;谶@種認(rèn)識,世界各國先后成立了防火機(jī)構(gòu)和撲火隊伍。美國和加拿大等發(fā)達(dá)國家,投入了大量的人力和財力,及時有效地?fù)錅缌?3%至97%(發(fā)生次數(shù))的森林火災(zāi)。這時人們心中就認(rèn)為通過事先預(yù)防措施和現(xiàn)代化技術(shù)及快速反應(yīng),森林火災(zāi)是可以避免的,或者說能把森林火災(zāi)的危害降低到最小限度內(nèi)[3]。
可是事實上并非如此。世界上的森林火災(zāi)總是持續(xù)不斷地發(fā)生,特別重大森林火災(zāi)也總是不斷地發(fā)生。每當(dāng)森林火災(zāi)發(fā)生時,人們又總認(rèn)為這是防火部門和政府的職責(zé)。特別每當(dāng)特別重大森林火災(zāi)發(fā)生時,防火部門或政府總是遭到人們的指責(zé),人們把火當(dāng)做森林最大的敵人[3]。
美國和加拿大等國的森林防火實踐表明:及時有效地?fù)錅缌?3%~97%(發(fā)生次數(shù))的森林火災(zāi),并沒有降低森林火災(zāi)的危害,更不用說把森林火災(zāi)的損失降低到最少限度內(nèi)。還有3%~7%(發(fā)生次數(shù))的森林火災(zāi),不可能及時撲滅,其過火面積占總火災(zāi)面積的93%~97%,而且?guī)碓S多負(fù)面效應(yīng)和更為嚴(yán)重的特別重大森林火災(zāi)。從美國西部11個州聯(lián)邦土地1916年到1996年野火燃燒面積統(tǒng)計圖(圖1)可以看出,從20世紀(jì)20-30年代,由于美國采取積極防火和撲火措施,野火面積逐漸減少,到80-90年以后,野火面積又逐漸上升。20-30年代中最大面積的野火年份是1919年,為120萬hm2,到80-90年代,最大面積的野火年份是1996年,為170萬hm2。這就是典型的例證[4]。
圖1 1916—1996年間美國西部11個州聯(lián)邦土地野火燃燒面積(百萬hm2)
另外,及時有效地防火和撲火,還可能給森林生態(tài)系統(tǒng)帶來負(fù)面效應(yīng)[5-7]。在許多生態(tài)系統(tǒng)中,火災(zāi)撲救如此有效,以至于火的發(fā)生次數(shù)和面積大幅度下降,那些依賴火的物種已處于危險之中,而同時那些火敏感的物種大量增加[8]。長期而嚴(yán)格的森林防火,會改變植被演替方向,改變森林生態(tài)系統(tǒng)物種的組成和結(jié)構(gòu)。在針闊混交林區(qū),阻止火災(zāi)的發(fā)生,往往造成針葉林的消失,取而代之的是低價值的闊葉林。在混交林中,長期禁火,會使樹種從耐火樹種為優(yōu)勢的森林,轉(zhuǎn)變?yōu)椴荒突饦浞N為優(yōu)勢的森林。長期禁火可能使喬木或灌木侵蝕草原,有損牧業(yè)的發(fā)展。長期禁火可能惡化某些動植物的生存條件。一些鳥獸需要在開闊的火燒跡地上進(jìn)行活動,特別喜歡在火燒過與未燒森林鑲嵌的地帶繁殖,這有利它們?nèi)∈澈碗[蔽,這樣就會形成繁茂的動植物區(qū)系。長期禁火會造成森林景觀變得單調(diào),森林景觀多樣性就會減少,這樣會使森林動植物多樣性減少。生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力和恢復(fù)能力的物質(zhì)基礎(chǔ),生物多樣性的喪失往往是難以挽回的[9]。長期禁火,使開闊狀態(tài)的森林轉(zhuǎn)變成茂密狀態(tài)的森林,形成梯狀的空中可燃物帶并累積大量可燃物,一旦發(fā)生火災(zāi),就會形成不可控制的樹冠火,造成特別重大森林火災(zāi)。2000年是美國森林火災(zāi)有史以來最為嚴(yán)重的一年,大約有280萬hm2的林地被燒毀,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億美元。盡管惡劣的天氣是一個關(guān)鍵因素,但是人們普遍認(rèn)為,多年有效及時地?fù)渚然馂?zāi),造成森林里的可燃物積累是這次大火的元兇[10]。據(jù)美國野火統(tǒng)計資料2000年野火面積實為299萬hm2,2002年 為 290萬 hm2,2004年 為 327萬hm2,2005年 為 351萬 hm2,2006年 為 399萬hm2,2007年為 377萬 hm2,2011年為 352萬 hm2。從1999年到2011年12年年均野火面積為293.5萬hm2,又創(chuàng)美國野火歷史新紀(jì)錄[11]。
火災(zāi)科學(xué)的發(fā)展經(jīng)過了由森林防火到火物理學(xué)理論,到現(xiàn)在的火生物學(xué)理論階段。
森林防火只是對火災(zāi)報告進(jìn)行統(tǒng)計分析。它的假設(shè)是:發(fā)生在森林里的火都是有害的,必須撲滅。
火物理學(xué)理論起始于對火的物理性質(zhì)進(jìn)行實驗研究,研究與火控制有關(guān)的因子?;瓠h(huán)境包括天氣、地形和可燃物,火的主要測定因子有熱流量、火強(qiáng)度、蔓延速度等,可燃物主要測定因子有可燃物的大小、排列方式、水分含量等,火模式的主要因子有火的大小、火頻度、火強(qiáng)度、火周期等?;鹞锢韺W(xué)理論主要研究如何控制火的蔓延,如何防止地面火發(fā)展成為樹冠火?;鹞锢韺W(xué)理論的假設(shè)是:火是掙脫了管理的災(zāi)難,應(yīng)有適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu),依據(jù)一定的原則把它撲滅。
火的生物學(xué)理論是美國科學(xué)家S.J.pyne 2003年提出來的[2],火生物學(xué)理論把火作為一種生物的技術(shù),一種依靠環(huán)境因素控制的技術(shù)?;鹕飳W(xué)理論把火定義為生物圈的基本現(xiàn)象,火受眾多生態(tài)因子的影響,同時具有內(nèi)在的物理限制因子,它認(rèn)為大的火災(zāi)是必需的,同時也是機(jī)遇?;鹕锢碚摷僭O(shè)是:對某些景觀管理來說,大的火災(zāi)可作為火管理計劃的一部分。也就是說要坦然接受小面積森林火災(zāi),也要坦然面對偶然發(fā)生的特別重大森林火災(zāi)。
火是森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的動力[12-15],人們的親身經(jīng)歷和生命期限,影響和限制了對森林火災(zāi)規(guī)律的認(rèn)識[16]。過去人們對火害和火利的認(rèn)識,只從小范圍、短時期來觀察它?,F(xiàn)在需要從更大范圍,更長的時間尺度審視它。例如我國長白山現(xiàn)有的原始森林,就是距今240年的1772年的一次火山爆發(fā),森林植被被徹底摧毀后,逐漸由新生植被演替形成的[17]。
美國俄勒岡州大學(xué)森林工程資源與管理系副教授John Baikey,在俄勒岡州的森林健康研討會上說,森林燃燒是一種生態(tài)系統(tǒng)過程,通常有助于森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。周期性的火災(zāi)已成為森林的一部分。更頻繁的火災(zāi)可能有利于生態(tài)系統(tǒng),我們應(yīng)該學(xué)會將火災(zāi)更多地看作合作伙伴,而不是敵人[18]。科學(xué)家、土地管理機(jī)構(gòu)與火管理機(jī)構(gòu)及社會不了解火在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位,就不可能實施科學(xué)火管理[20]。
這些森林火災(zāi)新理念,主要由杜永勝組團(tuán)參加第三屆世界林火大會(2003年澳大利亞悉尼)和會后由杜永勝和舒立福主編出版的《第三屆世界林火大會論文選編》(2005年)[19]一書,全面地介紹到我國。
我國現(xiàn)在的森林防火機(jī)構(gòu)和措施,幾乎與美國20世紀(jì)70-80年代一樣?,F(xiàn)在美國的林火管理機(jī)構(gòu)在森林火災(zāi)的壓力下正在蛻變,移交職責(zé),私有化,轉(zhuǎn)變服務(wù)于鄉(xiāng)村的職能。公用土地正從商品經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向服務(wù)經(jīng)濟(jì),轉(zhuǎn)向以社區(qū)為基礎(chǔ)的火管理體系。得到的結(jié)論是,最成功的火管理者是非政府機(jī)構(gòu),最需要火管理的是私有土地。防火不是林業(yè),而是林業(yè)的前提。也許到最后,火管理機(jī)構(gòu)在完成自己的歷史使命后,會漸漸消失,新的管理機(jī)構(gòu)會出現(xiàn)。這是一個全面提升國家火管理的大好時機(jī)[2]。
國際自然保護(hù)聯(lián)盟(International union for Conservation of Nature)提倡火綜合管理(Intergration fire management)即火生態(tài)系統(tǒng)管理(fire ecology system management)。火生態(tài)系統(tǒng)管理是建筑在火生態(tài)(火的主要生態(tài)屬性)、火文化(社會經(jīng)濟(jì)需要與影響)之上的火管理。火管理包括防火、撲火和用火三個方面[20]。我國的森林防火的提法過于片面,它意味著發(fā)生在森林中的一切火都是有害的,很容易使人誤解?,F(xiàn)在應(yīng)該到了研究我國的森林防火體系,改革我國森林防火體系,提升我國森林火災(zāi)管理水平的時候了。
我國的森林防火除了觀念落后片面之外,還缺乏有效監(jiān)督體制。從世界林火管理體制來看,日本、澳大利亞實行的防火和撲火機(jī)構(gòu)分開的制度值得借鑒。林業(yè)部門管理森林火災(zāi)的預(yù)防,國家成立鄉(xiāng)村消防局和鄉(xiāng)村消防站管理鄉(xiāng)村住房和野火的撲救,監(jiān)督林業(yè)部門的防火和用火。這符合當(dāng)前國際林火管理機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向服務(wù)于鄉(xiāng)村,轉(zhuǎn)向以社區(qū)為基礎(chǔ)的發(fā)展趨勢。由鄉(xiāng)村消防局和鄉(xiāng)村消防站分擔(dān)森林火災(zāi)的壓力,減輕各級政府的重?fù)?dān),改變盲目撲火和不惜一切代價撲火的局面。
聯(lián)合國把森林火災(zāi)定義為一種自然災(zāi)害,自然災(zāi)害是一種不可避免的災(zāi)害,是一種不以人們意志為轉(zhuǎn)移的災(zāi)害。一切火管理的政策和法規(guī)都應(yīng)以此作為出發(fā)點和落腳點。
森林允許的火災(zāi)年被害率的大小根據(jù)地區(qū)和樹種的不同是不一樣的,不能一概而定。森林火燒最短可容忍間隔期,由森林中對火敏感的物種達(dá)到生理成熟所需要的時間最長的物種決定。森林火燒最長可容忍間隔期,由森林內(nèi)對火敏感的物種就地滅絕所需時間最短的物種決定。最小和最大可容忍火輪回期被近似的以最小和最大容忍火間隔期的中值計算[8]。物種的生理成熟期容易被觀測到。物種就地滅絕所需的時間很難被觀測到,通常認(rèn)為可以用被保護(hù)區(qū)內(nèi)的優(yōu)勢物種生命周期替代[21]。例如我國大興安嶺的落葉松的生理成熟期為20年,生命周期為300年。大興安嶺落葉松最短可容忍火間隔期為20年。最長可容忍火間隔期為300年。大興安嶺落葉松最短可容忍火輪回期為10年,即最大可容忍年被害率為10%,最長可容忍火輪回期為150年,即最小可容忍年被害率為0.67%。因此,大興安嶺落葉松的年被害率大于10%或者少于0.67%都是有害的。
現(xiàn)在世界上把林火管理的首要目標(biāo)定為保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全和保護(hù)生物多樣性,不再以森林火災(zāi)的次數(shù)和面積作為評價主要指標(biāo)[22]。把保護(hù)人民群眾的生命和財產(chǎn)作為首要目標(biāo),體現(xiàn)了以人為本,統(tǒng)一了城鄉(xiāng)消防的目標(biāo);把保護(hù)生物多樣性作為主要目標(biāo),體現(xiàn)了以自然為本,保持森林生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展。過于頻繁的森林火災(zāi)和長期禁火都是對森林生態(tài)有害的。
[1]E.P.Davidenko.,等.俄羅斯北部林區(qū)的火災(zāi)管理[C]//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:24.
[2]S.J.Pyne.全球觀察:火的過去、現(xiàn)在和將來[C]//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:172-178.
[3]commissioner phil koperberq AO,AFSM,BEM,火管理的政治策略[C]//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:38-43.
[4]FAO.Global Forest Fire Assessment 1990-2000.http://www.fao.org/docrep/006/AD653E/ad653e105.htm#TopOfPage.
[5]文東新.林火生態(tài)系統(tǒng)管理中信息系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用研究[D].長沙:中南林業(yè)科技大學(xué)博士學(xué)位論文,2010.
[6]胡海清.林火生態(tài)與管理[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005.
[7]邱楊.森林植被的自然火干擾[J].生態(tài)學(xué)雜志,1998,12(1),54-60.
[8]G.R.Friend,等.維多利亞州的火和生物多樣性管理[C].//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:188-194.
[9]V.Jurskis.計劃燒除的生態(tài)學(xué)評價[C]//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:210-217.
[10]D.C.Tulloch,等.加拿大森林火災(zāi)管理系統(tǒng)更新計劃[C]//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:28-37.
[11]http://www.nifc.qov/fire-info/historical stats.htm.
[12]高沛.火在生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J].生態(tài)學(xué)雜志,1992,11(7):41-47.
[13]鄧湘雯,文定元.林火對景觀格局的影響及其應(yīng)用[J].森林防火,2003(3):22-24.
[14]徐化成.景觀生態(tài)學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,1996.
[15]傅伯杰,等.景觀生態(tài)原理及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2001.
[16]B.Allgower,等.長期的火歷史是否有助于未來火和景觀的管理[C]//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:88-89.
[17]鄭煥能.中國東北林火[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2000.
[18]John Bailey(熊永蘭編譯).更頻繁的火災(zāi)可能有利于生態(tài)系統(tǒng)[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2010,25:296.
[19]杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編[C].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005.
[20]Ronald L Myers.Living with fire:sustaining ecosystems&livelihoods through integrated fire management[M].Tallahassee,FL:Nature Conservancy,Global Fire Initiative,2006.
[21]朱教君,劉世榮.森林干擾生態(tài)研究[M].北京:中國林業(yè)出版社,2007.
[22]P.G.Seager.火災(zāi)管理過程中生物多樣性保護(hù)的目標(biāo)能實現(xiàn)嗎?[C]//杜永勝,舒立福.第三屆世界林火大會論文選編.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2005:201-209.