摘 要 为有效提高广西国有维都林场的森林防火管理水平,为林区安全与资源保护提供坚实保障,针对其在森林防火管理中存在的森林可燃物管理不足、林火监测预警系统薄弱、扑火装备与技术滞后、森林防火宣教效果有限等问题,提出优化可燃物空间布局与管控、构建智能化林火监测预警体系、加强扑火装备配备与技术创新、创新森林防火宣传教育方式方法等对策。
关键词 森林防火;技术创新;宣传教育;广西国有维都林场
中图分类号:S762 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.22.068
近年来,我国森林火灾频发,对国家财产和人们的生命安全构成严重威胁。党中央、国务院高度重视森林防火工作,将其列为生态文明建设的重要内容。《森林防火条例》明确要求加强森林防火基础设施建设,完善森林火灾预防、监测、扑救体系[1]。广西国有维都林场作为我国南方重点林区之一,森林资源丰富,防火形势严峻。笔者拟通过实地调研,分析其在森林防火管理方面存在的问题,并提出对策,为维护林区生态安全、推动林业高质量发展贡献力量。
1 概况
广西国有维都林场地处广西西北部,位于云贵高原向广西丘陵过渡地带,总场面积约13.33 hm2,并且在来宾市周边设有多个营林分场,包括维都、雅江、平塘、龙凤山、清水河、松柏、来宾、河池、贺州、苍梧、藤县及昭平等12个分场,总经营面积约4.67 hm2。该林场地形地貌复杂多样,喀斯特山地、石山、垄状高平地、洼地、溶蚀漏斗等地貌类型齐全[2]。场内森林资源丰富,植被类型多样,常绿阔叶林、常绿与落叶阔叶混交林、针叶林、竹林等交错分布,形成复杂的森林生态系统。广西国有维都林场主要树种有马尾松、湿地松、木荷、青冈、猴樟、楠木及桉等,其中珍稀濒危植物金花茶、苏铁等于林下点缀,具有极高的生态价值和经济价值。复杂的地形地貌与植被条件,加之季风气候影响,导致广西国有维都林场火环境多变,森林可燃物时空动态变化剧烈,给精准感知林火隐患、实施精准防控带来诸多技术挑战。同时,由于山高坡陡、沟谷纵横,林区交通不便,火情处置与扑救面临诸多困难。因此,急需厘清广西国有维都林场森林可燃物时空分布规律,构建精准感知、智能预警、快速处置的现代化森林防火体系,全面提升林场森林火灾综合防控能力,为维护区域生态安全提供坚实保障。
2 存在的问题
2.1 森林可燃物管理不足
森林可燃物是影响林火发生与蔓延的关键因子,但广西国有维都林场在这一领域的管理工作仍存在诸多短板。由于植被类型多样,地形复杂多变,广西国有维都林场对森林可燃物的时空动态感知能力有限。传统的森林可燃物调查监测手段,如样方调查、遥感监测等,难以全面、精准地测定森林可燃物载量、分布、构型等关键参数[3]。以针叶林为例,其枯枝落叶层厚度、密度、含水率等特征时空变异剧烈,现有的可燃物分类方法与描述体系难以准确刻画。又如竹林,地下茎鞭根系发达,地表枯竹叶量大,垂直可燃性强,而目前研究学者们对竹林可燃物立体分布特征的研究尚显薄弱。此外,在混交林中,常绿树种与落叶树种的枯落物凋落速率差异显著,针阔混交又使可燃物理化性质更为复杂,而林下灌草等活性可燃物的动态变化更难以被精准把握。
2.2 林火监测预警系统薄弱
在广西国有维都林场,林火监测预警体系建设相对滞后,急需创新突破。传统的林火监测预警手段主要依赖人工瞭望、定时巡护等,受制于人力、物力,监测覆盖范围有限,时效性差,难以实现全天候、全覆盖的火情早期发现。红外成像技术虽可用于夜间火情监测,但易受大气水汽、烟尘等因素干扰,在复杂环境下易产生漏检或误判[4]。而卫星遥感监测虽然覆盖范围广,但受云雾遮挡、过境周期等条件限制,在火情早期识别中的应用仍不尽如人意。此外,现有的林火监测预警模型大多基于气象要素,忽视了森林可燃物、地形等关键因子的影响,预警精度有待提高。综合感知、智能分析、精准预警的现代化林火监测预警体系尚未建立,制约了科学高效的森林火灾防控。
2.3 扑火装备与技术滞后
广西国有维都林场在森林火灾扑救方面面临诸多困境,现有装备与技术水平与实际需求存在明显差距。受复杂地形条件限制,林区道路通达性差,大型机械无法深入火场腹地,而传统的人力火灾扑救效率低下,消防队员体能消耗大,无法适应大规模火灾扑救需要。轻便、智能化的单兵灭火装备匮乏,高压细水雾灭火技术尚未普及,致使广西国有维都林场近距离火灾扑救能力受限[5]。在复杂地形条件下,缺乏大容量、快速输送的高机动供水设备,严重制约了火线周边的快速控制。此外,直升机、无人机等航空灭火装备配备不足,缺乏机载智能火情监测、火场态势分析、航线规划等辅助决策系统,难以发挥无人机的快速机动优势。灭火新剂型研发滞后,难以满足不同植被可燃物的扑救需求。
2.4 森林防火宣教效果有限
广西国有维都林场森林防火宣传教育工作成效不彰,急需创新手段,提升针对性和有效性。传统的宣教模式以印发宣传资料、悬挂横幅标语、开展座谈会等为主,内容相对单一,互动性不强,难以充分调动人们参与的积极性。在新媒体时代,电商直播、短视频等新兴传播渠道方兴未艾,但该林场现有的宣教工作尚未充分利用这些新平台、新技术,缺乏沉浸式、交互式的宣教产品,难以满足公众日益多元化、个性化的需求。此外,在宣教内容设计方面,因地制宜、因人而异的针对性不足。对于林场周边的农户,如何引导其转变传统用火习惯,提高其科学用火意识与技能,宣教内容有待进一步细化和深化。对于进山游客,如何在景区智能导览系统中嵌入防火知识,借助电子围栏、智能语音广播等技术手段进行行为引导和火险提示,仍有较大创新空间。
3 对策
3.1 优化可燃物空间布局与管控
针对广西国有维都林场森林可燃物管理的局限性,优化可燃物空间布局与实施精细化管控的核心在于采取具有前瞻性的主动管理策略。具体来说,可以采取以下4个创新举措。1)通过科学规划,实施林下可燃物清理与植被结构调整项目。采用生态友好型方法,如周期性割草和修剪,促进林下可燃物的有序分解与营养循环,同时减少易于积累的干燥物质。在特定高风险区域,创建“燃料中断带”,种植不易燃或低可燃性的植物种类,如多年生草本植物或耐火树种,作为自然的防火隔离带。2)开发一套基于地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的可燃物管理信息系统,整合地形、植被类型、可燃物类型及密度等多源数据,实现可燃物分布的可视化管理。利用机器学习算法,预测不同季节和气候条件下的可燃物动态变化,指导实时调整管理策略。3)依据林场内不同区域的植被类型、地形特征及火险等级,划分出管理单元,实施差异化管理策略。例如,在易燃的针叶林区域增加可燃物清理频率,在竹林密集区域探索地下茎控制技术,减少垂直方向上的可燃物积累量。4)鼓励周边社区参与林下可燃物管理,通过生态补偿、技能培训等方式,将可燃物清理与社区经济发展相结合,既提升当地居民的防火意识,也解决了林场人力不足的问题。例如,组织社区居民参与收集林下生物质资源,用于生物质能源或林副产品开发。上述策略的实施,不仅能够有效降低森林火灾的风险,还能提升林区生态系统的可持续性,为构建现代化森林防火体系奠定坚实的基础。
3.2 构建智能化林火监测预警体系
为强化林火监测预警能力,广西国有维都林场应采取以下4项措施。1)在林场关键区域安装固定式红外热成像摄像头,配合气象站监测温度、湿度、风速等环境因素,形成基础感知网络。同时,利用太阳能为这些设备供电,确保全天候不间断工作。另外,引入自主巡检无人机编队,携带热感应和高清摄像头,按照预设路径或基于人工智能(Artificial Intelligence,AI)算法自动生成的最佳路径执行日常巡逻任务,特别是针对人迹罕至的偏远区域,无人机可按需增派,实现火情的快速侦察与确认。2)构建云计算平台,整合所有监控设备收集的数据,运用机器学习算法分析可燃物状况、气象条件与历史火灾数据之间的关联,实时计算火险等级。开发智能预警模型,当系统检测到异常高温区域或预测火险等级达到设定阈值时,自动触发预警信号,通过短信、APP推送等多种方式及时通知林场管理人员和消防队伍。3)集成GIS应急响应系统,一旦预警发出,系统即刻定位火源,自动规划最优路径指引最近的消防队伍前往,并在地图上标注水源、消防物资存放点等关键资源位置。同时,系统连接到现场作业的无人机和手持终端,无人机可迅速飞往火点上方,实时传输火场画面,为地面指挥提供直观视觉支持,同时无人机搭载的扩音器可发布紧急疏散指令,指导可能受威胁人员安全撤离。4)定期组织基于实际场景的模拟火灾应急演练,检验预警系统与应急响应流程的有效性,收集演练数据反馈至智能分析中心,持续优化预警模型和响应策略。建立用户反馈机制,收集一线消防员和管理人员的建议,不断迭代升级系统功能,确保预警和应对措施的精确性和实用性。
3.3 加强扑火装备配备与技术创新
广西国有维都林场应当着眼于扑火装备的轻量化、智能化和专业化,提升扑火效能。轻便化方面,可引进高强度铝合金或碳纤维材质的灭火工具,如采用钛合金制作头部的灭火斧,在保证强度的同时大幅减轻质量,方便携带和操作。智能化方面,在油锯等动力设备上加装智能调速装置和温度监测系统,根据作业环境自动优化性能,减少能耗并延长使用寿命。针对林区地形特点,还可配备专用的山地消防摩托车,采用高抓地力的特种轮胎和轻量化车架,确保作业人员能够轻松通过崎岖山路和沼泽地带,快速到达火场。在新型灭火剂研发上,可与科研机构合作,针对当地主要树种松树,研制出一种增稠型环保泡沫灭火剂,利用石墨烯材料提高泡沫的稳定性和阻隔性,能在松针等可燃物表面形成持久的隔热保护层,高效阻断火势蔓延。通过开展联合攻关,研发出适合竹林灭火的易降解植物源灭火剂,利用竹材提取物制成灭火剂,喷洒后能迅速分解,减少药剂残留对竹林的影响。在大面积林火扑救中,无人机侦察与灭火系统可发挥关键作用,配备搭载多光谱成像仪的无人机,能够透过浓烟准确定位火情位置和范围,再利用大容量投弹无人机对目标区域实施精准灭火,减少灭火盲区,降低救援人员伤亡风险。
3.4 创新森林防火宣传教育方式方法
广西国有维都林场要创新森林防火宣传教育方式方法,提升宣教效果。可利用互联网平台和新媒体技术,开发交互式防火知识学习系统,采用虚拟现实等沉浸式技术,模拟真实的森林火灾场景,让用户身临其境地体验火场逃生、初期火灾扑救等关键环节,加深防火知识记忆。针对林区周边社区居民,可定制个性化的防火知识推送服务,根据不同人群的特点,利用大数据分析和人工智能算法,自动生成通俗易懂、生动有趣的宣传内容,并通过微信、短视频等渠道精准推送,提高宣传的覆盖面。在重点防火期,组织开展线上答题竞赛和技能比武活动,设置积分奖励机制,调动人们参与森林防火的积极性。针对林区周边的中小学校,可开发森林防火知识的游戏化学习软件,将防火知识融入角色扮演、冒险闯关等互动游戏中,寓教于乐,培养学生的防火意识。在条件允许的情况下,林场还可建设森林防火科普馆,利用增强现实、全息投影等先进展示技术,生动直观地呈现森林火灾的危害和预防措施,并定期开放给周边居民参观学习,实现防火科普教育常态化。通过线上线下多渠道、立体化的宣传教育方式,持续强化全民森林防火意识,提升防火宣教工作成效。
4 结语
广西国有维都林场要进一步强化森林防火管理,从组织架构、火险监测、装备配备、宣传教育等多个维度入手,采取切实有效的对策和措施。通过建立“防管救”一体化管理体系、应用物联网和大数据等现代信息技术、加强轻量化和智能化装备配备、创新宣教方式方法等举措,全面提升林场的森林防火管理水平。未来,广西国有维都林场还需进一步加大投入力度,深化校企合作,加快先进技术成果转化,不断完善森林防火管理制度和运行机制,为守护好广西这片绿色家园贡献力量。
参考文献:
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[3] 韦海臣,李力.广西国有维都林场:以“绿”为笔绘就生态画卷[N].来宾日报,2023-05-26(5).
[4] 韦献习.论广西国有维都林场林下经济发展的现状与对策[J].农业与技术,2017,37(11):61-63.
[5] 朱声管.桉树丰产栽培配套技术研究:以广西国有维都林场为例[D].长沙:中南林业科技大学,2014.
(责任编辑:张春雨)
作者简介:林庶(1974—),本科,工程师,从事林业营造林技术研究。E-mail:1173241497@qq.com。