战略性燃油中断措施:在澳大利亚东南部的应用、特点及实际效果评估
《Australian Forestry》:Strategic fuel breaks: uses, features and perceived effectiveness in south-eastern Australia
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时间:2025年10月31日
来源:Australian Forestry 1.2
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本文通过专家德尔菲法研究澳大利亚维多利亚州战略燃料防火带(SFBs)的设计、应用及效果,发现其使用频率与火险等级(FFDI)呈负相关,但极端天气下仍对资产保护和 firefighter 安全至关重要。研究提出SFBs需结合区域植被和地形特征设计,并强调维护成本与生态影响评估的必要性。
在面对日益加剧的野火风险和气候变化带来的挑战,战略燃料隔离带(Strategic Fuel Breaks, SFBs)作为一种重要的防火工具,正逐渐成为全球多个地区,尤其是澳大利亚维多利亚州,火管理实践中的关键组成部分。这些燃料隔离带是经过规划和维护的植被带,其设计旨在减少野火对人类和自然环境的威胁,同时提升消防员的安全性和灭火效率。然而,尽管SFBs在实际应用中被广泛采用,其具体的设计标准、使用条件以及在不同火况下的有效性尚未得到充分研究。本文旨在通过专家意见的系统收集,深入了解维多利亚州SFBs的现状、设计特点和实际应用,并评估其在不同天气条件下对火管理目标的实现效果。
维多利亚州作为澳大利亚的森林火灾高发区域,近年来面临着频繁且严重的野火事件。从2003年的阿尔卑斯火灾到2019-2020年的“黑色夏季”火灾,这些事件对当地生态系统、社区和基础设施造成了巨大影响。为应对这种挑战,维多利亚州正在积极扩展其SFB网络,希望通过这些隔离带减缓火势蔓延、保护重要资产,并为消防行动提供更安全、高效的通道。然而,SFBs的实际效果仍然存在争议,尤其是在极端天气条件下,其作用可能受到限制。因此,理解SFBs的设计和使用逻辑,以及它们在不同火况下的有效性,对于制定科学的火管理策略至关重要。
### SFBs的设计与功能
SFBs的设计通常遵循一系列核心原则,以确保其在火灾期间能够发挥预期作用。首先,这些隔离带的宽度一般介于10至60米之间,具体取决于所处的生态系统和地形条件。例如,在植被较为稀疏的地区,较窄的隔离带可能已足够;而在植被茂密、燃料负荷较高的区域,则需要更宽的隔离带来有效减缓火势蔓延。其次,SFBs的设计需要考虑植被结构,包括去除低矮灌木和地表燃料,同时保留一定数量的树冠层,以维持生态系统的连通性。这种设计平衡了火管理需求和生态保护目标,确保在减少火灾风险的同时,尽量降低对生态环境的负面影响。
此外,SFBs的布局通常与地形、风向以及关键资产的位置密切相关。在一些地区,例如巴伦西南,隔离带的走向往往与风向一致,这有助于在火势蔓延时提供更有效的防火屏障。而在其他地区,如墨尔本所在的波特菲利普区域,由于植被类型多样,SFBs的布局更多受到燃料湿度和天气条件的影响。这些因素表明,SFBs的设计并非一成不变,而是需要根据具体环境进行调整,以适应不同的火况和管理需求。
### SFBs的使用条件与有效性
SFBs的有效性在很大程度上取决于其使用条件和火势的强度。在较温和的天气条件下,SFBs被广泛用于主动灭火、改善消防员的通行条件以及进行计划性燃烧。然而,随着火势的加剧和天气条件的恶化,SFBs的使用频率和效果可能会下降。研究发现,当火险指数(FFDI)升高时,SFBs在灭火中的使用可能性也随之降低,尤其是在极端火况下,消防员的安全和操作难度显著增加。这表明,SFBs在火势较小、天气条件相对可控的情况下更为有效,而在大规模或极端天气条件下,其作用可能受限。
然而,SFBs在极端火况下的重要性不容忽视。研究指出,当火势达到危险程度时,SFBs往往成为保护社区和关键资产的重要手段。例如,在“黑色星期六”火灾期间,许多SFBs被用于创建控制线,防止火势进一步蔓延。此外,SFBs在多日火灾中的使用更为频繁,因为此时有更多资源和时间可以用于建立和维护控制线。这种多日火况下的使用模式,使得SFBs能够被用于多种目的,包括灭火、撤离和计划性燃烧。
### 火管理中的决策过程
在实际火管理过程中,消防员和管理人员需要在短时间内做出复杂的决策。这些决策不仅涉及火势的评估,还包括对SFBs使用条件的判断。例如,在火势较小时,消防员可能会优先使用SFBs进行主动灭火,而在火势扩大后,他们可能会转向间接灭火策略,如背烧。这种决策过程受到多种因素的影响,包括SFBs的维护状况、地理位置、火险等级以及消防员的经验水平。研究表明,消防员对SFBs的使用和评估会受到这些因素的显著影响,特别是在极端天气条件下,他们更倾向于依赖那些维护良好、靠近资产的SFBs。
此外,SFBs的使用还受到火势蔓延方向和风向的影响。在风向不利的情况下,消防员可能会选择不同的SFBs进行操作,以确保灭火行动的安全性和有效性。例如,在某些地区,SFBs的布局可能更有利于在特定风向下进行背烧,从而减少火势对社区和生态系统的威胁。这种基于环境条件和火势动态的决策过程,使得SFBs的使用具有高度的灵活性和适应性。
### SFBs在不同区域的应用差异
维多利亚州的SFBs在不同地区有着不同的应用模式和设计特点。例如,在洛登-马利(Loddon-Mallee)地区,由于该地区的植被较为干燥,SFBs的设计更注重于减缓火势蔓延和保护社区。而在格兰皮安斯(Grampians)地区,由于降雨量较高,植被类型多样,SFBs的布局更多受到燃料湿度和天气条件的影响。此外,波特菲利普地区由于其独特的地理位置和生态系统,SFBs的使用更加注重于改善消防员的通行条件和提供安全的撤离路径。而在胡姆(Hume)地区,SFBs的设计则更倾向于应对多日火灾,确保消防行动的连续性和有效性。
这些区域差异表明,SFBs的应用需要因地制宜,不能简单地套用统一的设计标准。因此,在制定SFBs的布局和设计时,必须充分考虑当地的生态系统、地形特征和火管理需求。这不仅有助于提高SFBs的有效性,还能减少对生态环境的潜在影响。
### SFBs的局限性与挑战
尽管SFBs在火管理中发挥着重要作用,但其使用仍然面临一些挑战。首先,SFBs的维护成本较高,尤其是在需要频繁调整和优化的情况下。此外,SFBs的建设可能会对生态环境造成一定影响,例如破坏栖息地和造成植被碎片化。这些生态影响在某些情况下可能成为SFBs推广的障碍,尤其是在生态价值较高的区域。
其次,SFBs的有效性评估存在一定的困难。由于缺乏足够的实证数据,许多关于SFBs效果的研究仍处于理论阶段。此外,SFBs的使用往往受到天气条件和火势变化的限制,这使得其在实际应用中难以预测和量化。因此,需要更多的实证研究来验证SFBs在不同火况下的实际效果,并探索其在极端天气条件下的适应性。
### 未来研究方向与建议
为了更好地评估SFBs的有效性,未来的研究应着重于以下几个方面。首先,需要收集更多关于SFBs在实际火况下的使用数据,特别是在极端天气条件下。这些数据可以通过案例研究和实地观察获得,以验证SFBs在不同情境下的作用。其次,应加强对SFBs设计和布局的研究,探索如何在不同生态系统和地形条件下优化其功能,以提高其在火管理中的整体效果。
此外,还需要进一步研究SFBs对生态系统的长期影响,特别是在维护和管理过程中可能产生的生态破坏。通过结合生态学和火管理领域的知识,可以开发出更加可持续的SFBs设计策略,以平衡防火需求和生态保护目标。最后,应推动SFBs的标准化和规范化,制定统一的设计和维护标准,以提高其在不同地区和不同火况下的适用性。
### 结论
总体而言,SFBs作为一种重要的火管理工具,在减少火灾对人类和自然环境的威胁方面具有显著作用。然而,其使用效果受到多种因素的影响,包括火势、天气条件、地理位置和维护状况。因此,在制定SFBs的布局和设计时,必须综合考虑这些因素,以确保其在不同火况下的有效性。同时,由于SFBs的维护和使用成本较高,且其对生态系统的潜在影响不容忽视,因此需要在火管理策略中权衡其利弊,寻找最佳的平衡点。未来的研究应进一步探索SFBs在不同环境和火况下的实际效果,并推动其在火管理实践中的科学应用。
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