护林防火技术在林业资源保护中的运用

相关数据显示，自1950年以来，中国年均森林火灾发生13 067起，森林面积每年损毁653 019 hm2，因灾伤亡达到580人次。1988年前，中国年均发生森林火灾达到15 932起，受害面积达到947 238 hm2，平均每年因灾伤亡788人次。1988年后，中国开始高度重视森林火灾防控，就年均森林火灾达到7 623起，受害森林面积达到94 002 hm2，因灾伤亡人数达到196人次。华经产业研究院与应急管理部数据显示，2020年，中国全年森林火灾受害面积已经下降至0.85万hm2，森林火灾数量下降至1 153起，随着森林防火重视程度不断提升，结合护林防火技术的有效运用，才使得中国森林火灾发生率得到有效控制。

1 林业资源火灾发生原因

1.1 自然原因

通常因自然原因所引发的林业资源火灾，均与气象条件存在密切关系。例如雷暴天气产生的电火花一旦接触到森林中的易燃物质，极易导致火灾。同时，部分山区岩石崩塌、岩石滚落相互摩擦所产生的火花，也可引发林业资源火灾。通常，自然因素所导致的火灾，在发生初期无法得到良好控制，最终在发现时火势已经十分巨大，具有极高的扑救难度。

1.2 人为原因

第一是人们的生产用火，如狩猎、烧荒阶段点燃的明火等。第二是社会公众的生活用火。通常，林区相关管理部门会通过警告牌或人为提醒的形式，明确告知进入林区者禁止吸烟、点燃明火，然而部分周边住户、游客或工作人员无视相关规定，随意吸烟、乱丢烟头，这些危险举动会带来极大安全隐患。此外，林区生活取暖、明火烧烤等行为，在未设置隔离设施情况下极易引发林业资源火灾，有时未充分熄灭火焰，均为林业安全带来巨大安全隐患，致使林业资源的火灾风险发生概率直线上升[1]。

2 护林防火技术运用的必要性

首先，林业资源已经出现短缺趋势，特别是中国人口众多，人均森林资源占有率低，若不及时实施有效的林业资源防护措施，必然导致中国森林资源占有率进一步降低。森林火灾作为危害严重性最高的灾害，采取有效的护林防火技术实现林业资源监控，可确保中国林业资源可持续增长；其次，林业资源为燃料、原材料、食品等多个行业供给原材料，且承担着防止水土流失、水资源保护的重任，一旦未及时预防火灾，会破坏林业资源，危害社会产业的正常运转；再次，先进科学技术与管理手段，已经为护林防火技术提供了大量资源与条件，利用先进的监测技术实现智能化林业资源防护，开展护林防火技术的运用，是提升林业管理、保护部门工作效率的重要举措[2]。

3 林业资源保护中护林防火技术运用要点

3.1 火灾预测技术

3.1.1 监测技术

在森林火灾发生期间，均具有高度的随机性特征，多数情况下无法及时发现并控制森林火灾。自然因素所导致的森林火灾，会存在一定预兆，如山体侧塌、打雷闪电现象等，因此，因自然因素发生的森林火灾的监测工作具有更高针对性，可以极大程度降低森林火灾的发生概率。首先，林业保护部门应构建健全的森林火灾监控系统，目前，中国主要森林火灾监控方式为卫星监控、飞机巡逻，部分地区仍旧采取人工巡逻、瞭望台监控。其次，林业保护部门应在行人、游客经常通行的区域设置全方位视频监控系统，将机器视觉跟踪技术、人工神经视觉跟踪等技术积极应用到视频监控中，实现对林区不同区域来往行人的有效监控，实施精细化管控，将人为火灾风险隐患降到最低。

3.1.2 预警技术

预警技术即利用人造卫星工具及互联网通信系统，在最短时间内将火灾发生区域内的详细情况传输到相关管理部门与消防部门，确保不同部门短时期内实现快速反应，开展森林火灾扑灭操作。

3.2 防火阻隔技术

首先是火烧法，该方法原理为通过火烧将整体林区划分为多个区域，有效控制火势。该方法适用范围较小，实际操作难度较高，需综合考量可燃物含水量、火势蔓延速度、火灾现场风速等因素，同时要严格控制用火时间；其次是设置防火线，尽管该方法可有效实现火灾防控，但是每年需投入大量的人力资源进行维护；再次是设置防火沟。防火沟可有效控制地面火的蔓延。通常情况下，防火沟沟渠开挖深度在0.5 m左右，该方法缺点在于施工工程量较大；最后是防火带技术。设置、构建防火带时，多数情况下会种植防火能力较强的树木或阔叶植物，从而实现隔离火灾的效果，例如火力楠、木荷具有较强的耐火性，可阻挡火势蔓延。

3.3 防火通信技术

首先，在森林火灾防护阶段，各部门应基于信息化通信网络实现有效协调，并及时接受上级部门信息化平台中发布的统一化工作要求；其次，利用信息化通信平台，相关单位应将本单位实时获取的森林火灾相关数据信息分享至其他相关部门，在实现信息共享基础上促进整个区域内林业资源管理；再次，构建防火通信网络平台后，林业资源管理、防护相关部门应结合网络平台，同气象部门、消防部门打造高度联通的网络信息传输机制，全面提升信息获取能力、信息传输能力、消防队伍应激反应能力；最后，在建立通信技术平台后，相关单位应加强面向平台操作者的网络知识、技术培训，使其可熟练运用网络平台相关功能，最大化发挥防火通信技术的作用。

3.4 火灾扑救技术

目前森林火灾扑救技术主要包括手持扑火机具灭火、以水灭火、化学灭火、爆破灭火。

3.4.1 扑火机具灭火

通常，手持扑火机具包括点火器、二号工具、风力灭火设备。其中，二号工具应用最广泛。通常，二号工具由20～30根长度在80～100 cm、宽度2～3 cm的橡胶条绑扎在长度2 m左右的木棒上，消防人员手持二号工具进行弱度地表火的扑灭工作。风力扑灭机可分为背负式扑灭机、手持式扑灭机，两类设备均以小型二冲程汽油机作为动力源。目前，风力灭火机为中国林业消防队伍抢险救灾阶段主要工具，可以直接将地表火扑灭，实现快速现场清理。

3.4.2 以水灭火

以水灭火形式具有快速、高效且安全的特点，是世界范围内扑救、控制森林火灾的重要方法之一，目前，林业发达国家研制出科学、高效的消防车、消防水泵、灭火飞机等先进设备，极大程度提升森林消防队伍对火场的控制能力。中国主要运用水陆两用装甲消防车、森林消防车、消防泵等设备。其中，消防泵为森林灭火期间必不可少的设备。表1为国内外几种主要的消防泵性能与型号。

表1 国内外主要消防泵列表

人工降雨同样为以水灭火技术，该项技术适用于难以扑灭且持续时间较长的森林火灾，可实现火险等级大面积控制，达到扑救、预防森林火灾的目标。与此同时，细水雾技术为高度环保型以水灭火技术，通过水雾来冷却正在燃烧的物体表面，实现灭火。在相同灭火效率下，对比直流喷淋灭火，细水雾用水量仅为直流喷淋的10%，且可有效降低火场温度，保证消防人员人身安全。

3.4.3 化学灭火

化学灭火技术是一种利用化学灭火剂控制森林燃烧的方法。常用化学灭火剂包括硫酸铵、硼酸盐、卤化烃及磷酸铵等物质，例如著名的Phos-Chek系列、Fire-Trol系列军事磷酸铵类灭火剂。中国对于化学灭火的研究方向主要为航空化学灭火，例如东北航空护林系统在东北森林火灾扑灭救援工作中起到了良好的效果。

3.4.4 爆破灭火

爆破灭火原理是利用炸药、灭火弹产生的巨大冲击波控制火势。目前，中国爆破灭火技术可以机载空头的形式准确将导弹命中林区火电，形成防火隔离带，投放精度达到1.0～3.0 m[3]。

护林防火技术直接关乎林业资源的安全与社会稳定。在林业资源严重紧缺的背景下，中国林业资源防护、管理工作者面临着巨大的挑战，需掌握有效的护林防火技术，提升林业资源管理、防护水平，保护自然生态，维护国家与社会公众财产安全。