线性燃料隔离措施在野火管理中的成本效益：以爱达荷州南部为例的案例研究

《Rangeland Ecology & Management》：Cost-Effectiveness of Linear Fuel Breaks in Wildfire Management: A Case Study from Southern Idaho

本文以2019年Pothole火灾为例，通过模拟和数据分析评估线性燃料带（LFBs）的经济效益，发现LFBs显著降低火灾规模和扑救成本，10年维护成本可被单次火灾节约成本覆盖，为Great Basin地区推广LFBs提供依据。

　　### 评估线性燃料隔离带对减少野火影响的经济价值

随着美国西部地区野火规模和频率的增加，找到成本效益高的策略来减轻风险和支持灭火行动变得尤为重要。线性燃料隔离带（LFBs）作为一种重要的防火工具，被广泛用于减少火焰长度、延缓火势蔓延，并提高灭火队伍的可及性和安全性。然而，尽管LFBs在实践中的应用日益广泛，关于其在减少野火相关影响方面的效果仍存在不确定性。本文通过分析2019年波托尔火（Pothole fire）在爱达荷州中部地区的情况，评估LFBs在减少野火管理成本方面的潜在效益，并为土地管理者提供可操作的见解。

#### 野火对生态系统的挑战

在美国西部，野火是生态系统中自然且必要的组成部分，但其作用正在发生变化。在灌木丛草原生态系统中，历史上的野火间隔时间通常为15至100年，而近年来这一周期已缩短至5至30年，同时野火的规模和发生频率显著增加。这种变化主要由人类活动、气候变化以及外来一年生草本植物覆盖度增加所驱动。由于这些生态系统在严重火灾后需要数十年才能恢复，因此野火的频繁发生对它们的可持续性构成了威胁。此外，这些生态系统还支撑着依赖野生动物、牲畜放牧或休闲活动的农村生计，野火对这些活动的影响可能带来显著的经济损失。

#### 线性燃料隔离带的实施与维护

为了应对野火带来的挑战，土地管理者采取了多种策略，其中线性燃料隔离带是一种常见方法。LFBs通常是沿着易燃区域的道路两侧设置的植被改造带，其宽度通常为100至150米。这些隔离带通过减少植被连续性来降低火势蔓延的可能性，同时还能为灭火行动提供安全通道。LFBs的实施包括使用飞机喷洒除草剂、割草、播种等措施。例如，绿色隔离带（green strip）通过种植更具抗火性和竞争力的植物来取代原有植被，而棕色隔离带（brown-stripping）则完全去除植被。本文研究的隔离带项目始于2016年，于2018年完成，之后进行了多次维护活动。

#### 研究方法与数据来源

本文通过分析Twin Falls地区Bureau of Land Management（BLM）管理的LFBs和野火数据，评估LFBs对减少野火成本的潜在效益。研究区域位于蛇河平原生态区，总面积达160万公顷，其中大部分为灌木丛草原和多年生与一年生草地。为了计算LFBs的维护成本，假设了一个10年的规划周期，并采用4%的折现率，计算出维护成本的现值。研究还收集了野火的灭火费用、火灾后恢复费用以及牲畜放牧损失等数据，通过模拟不同规模的火灾情景，评估LFBs的经济效益。

#### 野火成本分析

野火的成本通常包括灭火费用、火灾后恢复费用以及放牧损失。灭火费用取决于火势大小，而火灾后恢复费用则与恢复活动的范围和类型有关。放牧损失则与火势影响的放牧单位月（AUMs）数量相关。研究发现，随着火势的增加，灭火费用总体上升，但每公顷的灭火成本呈下降趋势。这一现象符合直觉，即即使在小规模火灾中，也需要投入一定资源进行控制，而大规模火灾则会显著增加总成本，但每公顷的平均成本会降低。

#### 2019年波托尔火案例研究

本文的核心案例是2019年的波托尔火，该火灾部分受到LFBs的影响。通过使用FARSITE模型模拟火灾在没有LFBs的情况下可能蔓延的范围，研究人员计算出该火灾在没有LFBs的情况下可能造成的总成本。结果表明，由于LFBs的存在，波托尔火的实际总成本远低于模拟的更大规模火灾情景。具体而言，模拟的3倍火势火灾总成本为10,163,114美元，而实际火灾的总成本为2,330,359美元，两者之间的差额为7,832,870美元。这表明LFBs在减少火灾规模和成本方面具有显著的经济效益。

#### LFBs的经济可行性

通过计算成本节约与LFBs实施和维护成本的比例，研究人员进一步评估了LFBs的经济可行性。在3倍火势的模拟情景下，成本节约与LFBs成本的比值为1.8199，表明LFBs的实施带来了超过其成本的收益。在2倍和1.5倍火势的情景下，该比值分别为0.9965和1.0031，表明LFBs在减少火灾成本方面几乎与成本持平或略超成本。这些结果支持了在LFBs上进行投资的经济合理性。

#### 对牲畜生产的影响

研究还关注了野火对牲畜生产的影响。在研究区域内，一家典型牧场需要1776个AUMs来维持300头牛的放牧需求。如果无法通过联邦放牧权获得替代性放牧资源，牧场主可能需要租赁私人牧场或购买草料。结果显示，使用私人牧场租赁作为替代方案在经济上是可行的，而购买草料则会导致显著的收入损失。因此，LFBs的存在可能有助于减少放牧损失，从而对牧场经济产生积极影响。

#### 研究的局限性与未来方向

尽管本文提供了有价值的见解，但研究仍存在一些局限性。首先，FARSITE模型的输出可能存在偏差，既可能高估也可能低估火灾范围。其次，研究结果仅适用于特定的地理区域和时间段，可能难以推广到其他地区或时期。此外，研究未考虑所有可能影响成本的因素，如地形变化、资源分配和气候变化等。因此，未来的研究需要进一步探讨这些因素对LFBs效果的影响，并扩展研究范围以获得更全面的结论。

#### 研究的意义与建议

本文的研究结果表明，LFBs在减少野火规模和成本方面具有显著的经济效益，特别是在北方大盆地地区。这些发现支持了在更广泛的景观尺度上部署LFBs的策略，有助于提高野火管理的效率和可持续性。然而，LFBs的长期效果和生态影响仍需进一步研究。此外，研究强调了在LFBs的规划和部署过程中，需要考虑不同利益相关者的成本和收益，以确保其在经济和生态上的可行性。

总之，本文通过案例研究和数据分析，为LFBs在野火管理中的应用提供了科学依据，同时也指出了未来研究的方向和挑战。这些信息对于土地管理者在制定野火管理策略时具有重要的参考价值，有助于他们在有限的资源条件下做出更加明智的决策。