祁连山东端林区森林和草原火灾发生规律调查及防范对策

宁银鑫

(甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心华隆自然保护站，甘肃 天祝 733299)

祁连山是我国著名的高大山系，地处青藏、蒙古和黄土三大高原交汇处，横跨甘肃、青海两省，东西长1 000 km，南北宽200～300 km；其自然环境独特，冰川、草原、森林和农田交错分布，山巅的冰川和积雪，山腰的草原和森林构成了巨大的天然复合水库，孕育了黑河、石羊河和疏勒河等80多条河流，其中部分地区和河流是黄河流域上游重要水源补给区和一级支流。发源于祁连山的大小河流养育了中下游河西走廊绿洲地区500多万各族人民。祁连山有维管束植物1 200余种，是我国西北植物多样性最丰富的地区之一[1]。因此，祁连山是我国重要的生态安全屏障，对防止西部地区荒漠化，减少沙尘暴和维护河西走廊绿洲持续发展具有重要的意义。甘肃省天祝县位于祁连山东端，面积7 149hm2，占祁连山国家级自然保护区总面积的16%，是祁连山自然保护区的重要组成部分。

火灾是森林和草原的大敌，一场火灾可使生长几十年甚至上百年的植被瞬间化为乌有[2]。保护森林和草原首先从防范火灾做起，森林和草原火灾与林草的生长量、蓄积、郁闭度、盖度和枯落物的累计量呈正相关[3-5]。位于祁连山东端的天祝县林草茂盛，森林覆盖率32.4%、郁闭度6～7，草原盖度80%～96%，森林和草原火灾时有发生，火险居高不下[6]。随着林区封山育林、草原禁牧休牧工程的实施，林下枯落物和草原覆盖物逐年增加，给森林和草原火灾发生提供了丰富的可燃物。近年来，森林和草原火灾呈现递增趋势，给火灾防范和处置敲响了警钟。

1 森林和草原火灾调查方法

调阅甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心和天祝县林业和草原局档案室存放的祁连山东段林区森林和草原火灾发生和扑救相关档案和资料，将档案资料按照年份整理，表、册和卡等分别归类装入不同档案盒内，仔细阅读资料，对历年森林和草原火灾发生时间、空间、植被类型、火源和面积进行归类统计，重点关注数字资料，对资料、数据不详、不实部分走访已退休林业老职工或已调离林业岗位的经办人，补齐和补正相关资料。然后对调查到的数据采用Excel2007办公软件进行统计和作图。

2 森林和草原火灾发生历史资料分析

2.1 森林和草原火灾发生时间变化

2017—2021年祁连山东端林区不同时间1—12月森林和草原火灾发生次数呈近波浪形变化。每年1—4月和11—12月为火灾发生期，5—10月为火灾零发生期。1—4、11—12月每年森林和草原火灾发生次数平均值分别为7.4、8.6、11.6、6.2、2.8、4.0次，3月份发生次数最多，11月份发生次数最少，两者相差8.8次(图1)。

图1 不同时间森林和草原火灾发生次数

分析其原因，1—4月和11—12月草本植物枯黄、木本植物落叶休眠，植株含水率降低，可燃性提高，为火灾发生期；2—3月气温迅速回升，降雪减少，植物含水率进一步降低，可燃性提高；5—10月草本植物和木本植物发芽进入生长期，植株含水率较高，很难燃烧；7—8月雨季来临，植物含水率进一步提高，可燃性降低。故祁连山东端林区不同月份火灾发生次数的差异还受降水影响[7-8]。

2.2 森林和草原火灾发生空间变化

2017—2021年祁连山东端林区不同地点森林和草原火灾发生次数由核心区到外围地带呈上升变化。核心区、缓冲区、实验区和外围地带每年火灾发生次数平均值分别为0、8.4、10.8、21.4次，核心区发生次数最少，外围地带发生次数最多，两者相差21.4次(图2)。

图2 不同地点森林和草原火灾发生次数

分析其原因，核心区保护级别最高，严禁人为活动，除保护区管理人员开展日常巡护工作外，严禁一切人为活动，包括原住民的放牧。缓冲区保护级别相对核心区降低，允许原住民开展必需的生产活动，但不允许外来人员进入。试验区保护级别相对缓冲区进一步降低，允许一定的人为活动。外围地带除明文规定禁止的活动外，非禁即入，保护级别最低。祁连山东端林区不同地点因保护级别的不同，人为活动带入或产生的火种数量不同。火种是森林和草原火灾发生的重要因素之一，火种数量不同森林和草原火灾发生次数不同[9]。

2.3 森林和草原火灾发生植被类型变化

2017—2021年祁连山东端林区不同植被类型森林和草原火灾发生次数由草本到木本呈下降变化。草本、灌草、灌木和乔木植被类型森林和草原火灾发生次数每年平均值分别为19.4、12.6、5.4、3.2次，草本植被类型发生次数最多，乔木植被类型发生次数最少，两者相差16.2次(图3)。

图3 不同植被类型森林和草原火灾发生次数

分析其原因，草本植物枝叶纤细，植株矮小，紧贴地面，枯黄后含水率低，易燃烧和形成火苗；灌木相对草本植物枝条较粗，植株较高，落叶后含水率较高，不易燃烧，需草本植物引燃；乔木相对灌木枝干更粗，植株高大，具有一定高度的光秃树干，树冠离地面较高，不易燃烧，需草本和灌木引燃。植被类型与火灾发生次数和强度具有相关性[10-11]。

2.4 森林和草原火灾发生火源变化

烧荒主要指林区耕地田埂杂草烧除和农作物秸秆焚烧等，野外取暖主要指农牧民在野外放牧过程中取暖做饭等，上坟祭祀主要指坟前烧纸质祭祀品等祭奠活动，其他火源则包括输电线路、雷击和煤层自然等引起的火灾。2017—2021年祁连山东端林区不同火源森林和草原火灾发生次数由烧荒到其他呈近似抛物线形变化。烧荒、野外取暖、上坟祭祀和其他火源火灾发生次数每年平均值分别为5.2、12.2、15.6、7.2次，上坟祭祖引发的火灾发生次数最多，烧荒引发的火灾发生次数最少，两者相差10.4次(图4)。

图4 不同火源森林和草原火灾发生次数

分析其原因，上坟烧纸祭祖观念在祁连山林区仍根深蒂固，其次林区牧民野外放牧流动性大，野外取暖做饭普遍存在，监管困难，其他烧荒行为虽能监管，但处罚缺少强制措施，监管仍很困难。

2.5 森林和草原火灾发生面积变化

2017—2021年祁连山东端林区不同发生面积火灾发生次数由面积≥30 hm2到≤10 hm2呈上升变化。发生面积≥30 hm2、21～30 hm2、11～20 hm2、≤10 hm2的森林和草原火灾发生次数每年平均值分别为1.8、4.2、14.8、19.6次，受灾面积≤10 hm2的发生次数最多，受损面积≥30 hm2的发生次数最少，两者相差17.8次(图5)。

图5 不同受灾面积森林和草原火灾发生次数

分析其原因，祁连山东端林区林地和草原呈碎片状分布，林地之间多分布农田，阴坡植被茂盛、阳坡植被稀疏[12]。发生火灾后燃烧到山顶山脊线处，火灾自然灭亡。除此之外，随着防火意识和防火队伍的加强，火灾发生后，在萌芽状态即被扑灭，没有造成大面积的燃烧。

3 森林和草原火灾发生规律总结

2017—2021年祁连山东端林区因保护力度的加强，植被生长健壮，森林郁闭度和草原盖度进一步提高，森林和草原火灾发生次数整体呈逐年增加趋势。不同时间因植物含水率和降水量的不同，火灾发生次数不同，1—4月和11—12月因受植被含水率降低和降水减少的影响，是森林和草原火灾高发期。不同地点因保护等级和人为活动限制程度的不同，火灾发生次数不同，距核心区越远，保护级别越低，人为活动越频繁，火灾发生次数越多。不同植被类型对森林和草原火灾发生次数的影响是草本植被易燃，易发生火灾，灌木次之，乔木不易发生火灾，在草本和灌木的引燃条件下乔木才形成火灾，且燃烧后火势迅猛，破坏力极强。不同火源中上坟祭祖烧纸质祭祀品和野外取暖仍是祁连山东端林区火灾发生的主要火源，耕地秸秆焚烧和地埂杂草烧除等烧荒行为和其他火源是引发森林和草原火灾的次要火源。祁连山东端林区因阴坡和阳坡植被稀疏程度差别较大，森林和草原呈片状分布，发生森林和草原火灾后受损面积受植被自然分布状态影响较大。除此之外，受防火意识、防火队伍和装备的提高，扑火能力不断提高，发生大面积火灾的次数降低。

4 森林和草原火灾防范对策

4.1 进一步加大不同地块管控力度，严防人为火种引发火灾

根据祁连山自然保护区核心区、缓冲区、试验区和外围地带不同地块制定的不同保护级别和限制人为活动制度。核心区应进一步严格落实除管理人员外的闲杂人员进入，不得开发建设，确须开发建设的要严格按照审批规定审批；缓冲区要严格落实原住民的生产活动管理，除原住民和管理人员外，其余闲杂人员不得进入，原住民在原有生产设施基础上不得改建和扩建人工设施，在有条件和能力的地方鼓励原住民实施生态移民搬迁，逐步降低缓冲区人口数量和人为活动；试验区严格落实准入审批制度，对确须进入试验区的人为活动要实施许可制度，在未取得许可情况下不得开展相关活动。外围地带祁连山保护区管理机构和地方政府要加强沟通，联防联控，共同防范森林和草原火灾发生。

4.2 划定森林和草原重点防火期，实施防火人员和物资网格化管理

将每年的1—4月和11—12月划定为森林和草原重点防火期，防火期内自然保护区工作人员将重点工作转向防火，人员和物资配备实施网格化管理。在重点防火区和关卡要设立岗哨，派专人24h值守，张贴告示，严防人员带火种进入林区。在清明、春节等特殊节日期间要对上坟祭祖烧纸质祭祀品，寺庙烧香拜佛，点灯朝圣人员进行检查和劝导，发放防火宣传材料，悬挂防火宣传标语。以案说法，教育和鼓励林区农牧民移风易俗，提倡节俭、安全和环保的祭祖方式，提倡网上祭祖和鲜花祭祖。

4.3 加强防火高端设备投入和网络传输，实现人防和物防有机结合

充分利用天、地、空监测手段和网络传输平台，增加铁塔无人高清摄像监测设备和无人机等高空监测设备，通过无线传输系统和大数据云处理平台对森林和草原火灾风险及时做出研判和预警，实现无人区和无人值守区定期人为巡护(人防)和监测设备长期遥控观测(物防)有机结合。对林区植被茂盛和林地集中连片区要修建防火通道和隔离带，一旦发生森林和草原火灾，防火人员和物资能及时到达防火现场，确保森林和草原火灾及时发现，及时处置，将燃烧面积和损失降到最低。