《Fire》：Irrigated Green Firebreaks on Wildland-Urban Interfaces: A Conceptual Design Framework Informed by Noosa Shire, Australia
由于气候变化，野火风险日益增加，这对传统的消防策略构成了挑战。在野火-城市交界带（WUI），人们及其基础设施越来越容易受到火灾的影响。战略性种植低可燃性植被作为绿色防火带（GFB）已成为支持WUI野火管理的一种手段。然而，在极端高温和干旱条件下，即使是低可燃性植物也会成为燃料，助长火势蔓延和强度。本文提出了一个灌溉绿色防火带（iGFB）的概念设计框架，该框架不追求精细细节或可转移性，而是为将植被设计与补充灌溉相结合以维持燃料湿度并增强火灾调节生态系统服务提供了初步概念。该框架围绕景观背景、优先生态系统服务、综合设计方案和实施考量进行构建。以澳大利亚昆士兰州努萨郡为例，展示了如何利用城市水资源再利用，包括灰水和雨水，在WUI景观中提供所需的灌溉。iGFB概念凸显了降低火灾强度和减缓火势蔓延的潜力，同时带来局部降温及生物多样性增强等协同效益。尽管该框架是针对特定地点的，但其基本原则可转移到其他WUI环境。需要进一步研究以评估iGFB在不同火灾和气候情景下的有效性。
1. 引言
随着气候变化加剧火灾频率、强度、不可预测性以及对人类影响的潜在可能，野火灾害正在增加。在野火-城市交界带（WUI），人类发展与火灾易发景观的重叠使得生命和资产面临特别的风险。全球范围内，10%的火灾造成了78%的死亡人数，且大多数发生在自然区域与人类发展交汇处。尽管对包括改进野火预测软件包在内的技术投入不断增加，但高强度野火的扑救效果存在根本性限制。例如，美国的帕利塞兹大火和伊顿大火发生在正常火灾季节之外，令人们措手不及，减缓了疏散速度，导致了惨重的生命和家园损失。澳大利亚2019/20年度的“黑色夏季”火灾并非意料之外，但考虑到灾难性的损失，准备工作仍显不足。随着火灾行为超越历史阈值，人们日益认识到需要补充性和主动性的缓解策略。确保新的方法和投资恰当且非适应不良也至关重要，这通常需要针对特定地点的方法。
全球研究指出，干旱比燃料更显著地驱动火灾发生。土壤湿度是火势蔓延的驱动因素，而燃料湿度则影响火灾强度；这直接将土壤和燃料湿度与火灾行为联系起来。本研究基于这些因果联系，并指出灌溉等水文输入可以缓解干旱并增加土壤和燃料湿度。火灾风险指标也建立在这些因果联系之上，包括但不限于蒸汽压差（VPD）、活燃料含水量（LFMC）和土壤湿度指数（SMI）。水也是大规模野火扑救中使用的主要灭火剂，因为它可以降低温度和减少点火，也可能在火灾到来前使用。虽然火与水之间的因果关系明确，但在现有火灾文献中，关于主动水资源管理用于火灾缓解方面存在空白。
常见的建议如喷洒花园和房屋，以及安装消防喷淋系统，提供了火灾发生前的最后一道防线，这与湿度和火灾之间的因果联系相符。西班牙的Guardian火灾缓解方法使用二级处理废水和传感器来保持交界带植被湿润，从而支持耐火性。从生态学角度看，北美河狸的研究将景观湿度增加与火灾缓解联系起来，而植被微气候可以提高死燃料湿度并减轻火灾。绿色防火带（GFB）支持能够降低温度、增加湿度的植被微气候，从而降低火灾风险。
作为一种主动的野火缓解方法，GFB涉及战略性地布置低可燃性物种、生态系统或土地利用方式，以减少火灾蔓延并提高可扑救性。各种形式的GFB已成为一种美观整合的野火缓解策略，若设计得当，可降低火线强度、拦截飞火，并为疏散和扑救争取时间。在极端干旱和高温下，即使是传统上潮湿或阻燃的植被，如雨林，也可能被点燃。有效的主动方法需要具有前瞻性，对于GFB而言，这包括考虑环境的潜在变化。
干旱胁迫和高环境温度不仅会增加可燃性，还可能破坏“绿色”防火带的根本原则，因为维持高活燃料含水量对其至关重要。西班牙Guardian方法中确定的水资源再利用和生态调控相结合，强化了因果链以及主动水资源管理用于火灾缓解的潜力。这些观察表明了对GFB进行主动水资源管理的潜在益处，但尽管基于植被的火灾缓解和城市水资源再利用都已被广泛研究，探讨两者整合作为野火风险降低协调策略的研究却很有限。
本文提出了一个灌溉绿色防火带（iGFB）的概念设计框架；然而，在此阶段它不追求精细细节或可转移性，而是为将植被规划与补充灌溉相结合，以在极端天气条件下维持燃料湿度并增强火灾缓解功能提供了一个宽泛的概念。iGFB方法是去中心化的，较少依赖主要基础设施，通过提供持续的灌溉来缓解干旱、降低温度并增强GFB的火灾调节服务。通过这种方式，iGFB被定位为一种设计的城市植被系统形式，能够在WUI中为多重灾害韧性做出贡献，包括野火风险、热应激和干旱影响。这一概念性的iGFB框架通过澳大利亚昆士兰州努萨郡的具体生物物理和规划背景加以说明，该地区是一个嵌入自然植被中的住宅社区。
下一节提供关于WUI、GFB原则以及将灌溉纳入火灾缓解的理论依据的背景信息。随后的章节介绍iGFB概念框架及其在努萨案例研究中的实际应用。虽然不是规定性的，但通过整合景观设计、城市水资源再利用和生态系统服务原则，该框架为未来的研究、适应性管理、正向自然的灾害缓解以及社区层面的共同责任奠定了基础。
2. 概念背景
2.1. 野火-城市交界带
野火-城市交界带（WUI），即人类发展直接毗邻自然或半自然植被的区域，正因城市增长、扩张以及靠近森林居住的吸引力而在全球扩大。这种扩张正在增加野火暴露风险，因为更多的人口和基础设施位于火灾易发景观内。例如，1990年至2020年间，加利福尼亚州所有新建住房中有45%建在郊区与易燃生态系统交汇处。在澳大利亚，远郊人口迅速增长，近700万人现在居住在靠近当地称为“丛林地”的郊区。距离丛林地700米以内的房屋被火灾摧毁的可能性要大得多，尤其是在彼此靠近建造的情况下。
WUI没有普遍接受的定义，“城乡交界带”或“城市丛林交界带”、城市边缘区或城郊区域等术语经常互换使用。本文采用美国消防管理局委员会对WUI的描述，即建筑物和其他人类发展区域与未开发的荒地或植被燃料相遇或交织的界线、区域或地带。尽管进行了数十年的火灾研究，但由于其混合了易燃植被、多变地形、碎片化治理、高价值资产和多样化用途，WUI仍然是火灾管理的一个挑战性区域。
随着WUI的扩展，生命和财产的风险也在增加。在澳大利亚，大约78%的野火相关死亡发生在距森林植被30米以内。特别是澳大利亚东南部，因其易燃植被、气候条件和城市增长模式而被认为是高风险WUI暴露区。这种风险源于空间城市规划决策、建筑物与易燃植被的接近程度、有限的减灾措施以及居民准备或疏散行为的差异等因素的组合。空间城市规划仍然是火灾风险降低中最不发达的工具之一，而WUI的持续扩张进一步加剧了风险。
随着气候变化增加了极端高温和干旱的频率，WUI面临着不断升级的火灾灾难风险，从而产生了对干预措施的日益迫切的需求。需要主动的设计方法来补充现有的火灾扑救和疏散协议。其中一种通过在WUI中缓解火灾来提高准备程度的方法是使用灌溉式GFB。
2.2. 灌溉绿色防火带
绿色防火带（GFB）在文献中的定义并不一致，但通常与战略性布置的低可燃性植被或系统的区域相关联，这些系统被主动设计用于减少野火蔓延、火焰高度和火线强度。除了火灾缓解，GFB还可以带来协同效益，包括碳固存和生物多样性，但需要更多的实证测试，特别是在未来气候考量下。GFB是一种补充性而非独立的工具，文献回顾指出，虽然侧重于缓解，但它也有潜力支持准备、响应和恢复。现有的大多数GFB应用侧重于缓解，依赖于被动的植被选择和自然降雨，很少考虑主动的水资源管理。
城市植被因其在调节微气候和缓解城市热岛效应方面的作用而被广泛研究。虽然城市绿化通过蒸发和遮荫提供降温，但更高的温度和更干燥的条件增加了即使是低可燃性植被也容易被燃烧的可能性。城市化加剧了热浪和相关的野火风险。热浪对人类造成的危害比火灾更大，在澳大利亚导致的死亡率更高；然而，城市绿化提供降温的潜力因对可燃性和火灾风险的担忧而有所减弱。
植被含水量是可燃性最强的决定因素之一。随着燃料湿度的增加，点火概率降低，火势蔓延速度和强度也随之下降。生态系统可燃性随着湿度升高、燃料湿度升高和燃料分解率升高而降低。来自较湿润生态系统的观察，包括河岸带、灌溉高尔夫球场和雨林，表明湿润植被是一种减缓火势蔓延的GFB形式。这与水文情势调控的概念相一致，即iGFB可以通过管理水来帮助恢复生态系统，从而减少气候变化的影响。灌溉作为植被基火灾缓解中一个有意设计变量的潜在作用，遵循了缺水与火灾风险之间的因果联系。尽管如此，很少有研究专门为防火带目的测试持续灌溉的植被系统，当前的火灾管理指南也很少推荐主动的水资源管理作为野火缓解策略。
灌溉绿色防火带（iGFB）的概念建立在现有GFB方法的基础上，通过将植被设计与补充灌溉相结合，以增强极端气候条件下的火灾缓解功能。通过这样做，iGFB重新定位了城市植被，使其不仅是被动的景观特征，而且是一个能够为多重灾害韧性做出贡献的主动管理系统，包括野火风险、热应激和干旱影响。
3. iGFB概念设计框架
对于iGFB的概念设计逻辑，我们采用了类似于多功能绿色基础设施（GI）规划中使用的框架。
4. 框架在案例研究中的应用
为了展示iGFB框架如何应用，我们提出了一个针对昆士兰州努萨的案例研究。选择该地点是基于其高野火风险、WUI景观特征、可用处理水的可获得性以及对基于自然的规划的承诺。iGFB框架按照概述的逻辑逐步应用，以评估可行性并指导特定地点的设计干预。步骤1涉及识别努萨WUI内的场地考量和关键景观设计要求。由于火灾天气恶化以及在火灾易发WUI环境中人口的增加，努萨发生火灾灾难的可能性正在增加。步骤2侧重于优先考虑iGFB应根据这些需求提供的生态系统服务，包括与更凉爽、更湿润的微气候、土壤湿度以及增加的生物多样性和碳固存相关的火灾调节服务。步骤3将这些优先级转化为设计策略，通过指定植被类型/结构、空间布局、灌溉系统以及与火灾响应基础设施的整合的维护。此步骤确保iGFB作为一个针对场地条件定制的多功能缓冲区运行。步骤4考虑iGFB的更广泛效益和实施可行性。这包括潜在的社会和环境协同效益、融入规划方案，以及与当地基础设施（如再生水和丛林保护区）的一致性。
4.1. 步骤1：昆士兰州努萨的景观背景与火灾管理
努萨位于昆士兰州东南部，由住宅开发和广阔的自然植被混合而成。气候预测显示气温上升、降雨减少，以及极高至极端火灾危险天数增加，导致火灾风险升高。该景观包含多样化的生态系统拼图，包括火灾易发的桉树林和石楠荒原，以及雨林、湿地和白千层林地等不太适应火灾的植被。由于努萨42%的面积处于保护区内，城市发展与保育用地之间存在广泛的交界带。关于建筑高度和密度的严格规定限制了垂直增长，导致向外扩张以及更多的住宅与植被之间的交界带。
国家丛林火灾情报能力（NBIC）绘图使用全国一致的开放数据，识别出WUI是城市、城郊和乡村定居点与被归类为丛林火灾风险的荒地植被交织的地理邻近区域。由于NBIC中使用的燃料分类分辨率为90米，需要进行特定地点的实地核查；然而，它提供了对努萨潜在WUI风险的初步识别。该地区的野火管理目前依赖于资产保护带、消防通道、燃料削减带和计划烧除的结合。据报道，这些方法的有效性日益受到安全焚烧天气窗口变窄、干旱、生态权衡以及极端条件下火灾行为可能超过扑救阈值的限制。该地区最近的火灾事件突显了在植被茂密的WUI环境中管理火灾的挑战。
努萨议会通过杂草和灌木丛管理积极减少燃料，决策基于特定地点的条件。消防或燃料断带在当地被称为“消防通道”，用于减少燃料，从而减少火灾蔓延。消防通道需要定期清理，可能导致生态和边缘效应，改变水流并增加到达地面的太阳辐射。在计划烧除不安全或不合适的地方，努萨采用资产保护带，该保护带有不同的无燃料区和燃料削减区，保留较高的树木并清除林下叶层和地被物。多样的植被、高保护价值、不断扩大的城市发展和变化的火灾天气条件的结合，创造了一个复杂的火灾管理环境，传统方法可能不足以应对。在这种情况下，需要能在景观尺度运作并将火灾缓解与更广泛的生态和规划目标相结合的补充策略。对于努萨来说，这包括能够在住宅区附近降低火灾强度和减缓火势蔓延，同时维持生态系统功能和景观宜人性的方法。这些条件为探索iGFB作为一种基于设计的干预措施提供了合适的背景。通过整合植被选择、空间城市规划和水分管理，iGFB提供了一种在传统燃料削减和扑救策略面临日益局限的WUI景观中增强韧性的潜在手段。
4.2. 步骤2：优先生态系统服务的识别
生态系统为人类福祉提供直接和间接的服务，包括气候调节服务，该服务能改变温度和湿度，并有可能通过影响点火、蔓延和强度来调节或防御火灾。本节考虑了与火灾调节相关的服务，通过干旱缓解、微气候增强和飞火减少来实现。利用生态系统服务缓解干旱已被广泛接受；虽然干旱是特大火灾的关键要素，但其在火灾缓解中的应用研究仍然不足。水，特别是燃料和土壤湿度，是可燃性的关键指标，而缺乏水分，特别是干旱，是特大火灾风险的关键促成因素。干旱会降低燃料湿度，进而可能导致更长的火灾季节、更大更严重的火灾以及植物死亡率增加。此外，水可以降低点火可能性以及驱动火灾的正向热反馈，因此，用于水分调节的生态系统服务可能对火灾缓解至关重要。植被生态系统中增加的蒸散作用和冠层遮荫可以提供冷却效应。iGFB的主要功能是通过直接灌溉以及通过调节微气候和水分的生态系统服务间接地支持局部的干旱缓解和冷却，从而主动缓解火灾。
微气候温度缓冲与土壤湿度有关，并直接关系到陆地生态系统功能，支持生物多样性、养分循环、碳储存和气候调节。较干燥的系统更容易燃烧，较高的土壤湿度水平也支持分解，从而改变某些生态系统中的燃料动态。生态系统内部和跨生态系统的微气候可以支持能够缓解火灾的景观异质性，同时提供火灾避难所。增强生态系统服务和微气候可能支持一种基于自然的解决方案，以缓解预测的气候极端事件，同时支持火灾调节。
防风林或防护林带能改变风况，同时有益于土壤、生物多样性和水分平衡。管理景观中的生态过程和结构模式可能会降低火灾风险，同时改善生态系统服务和韧性。iGFB设计主动管理生态系统，以缓冲风力并用可燃性较低的微气候拦截飞火，从而增强火灾调节。
存在产生适应不良系统的可能性，这些系统会影响我们所依赖的生态系统服务，并使我们在火灾面前更加脆弱；但相反的情况也是可能的。当代系统可能需要更多的创新、教育和治理来促进野火适应，并将共存作为一种选择。用于缓解的主动植被管理，如GFB，需要经过设计以减少在住宅附近增加燃料的适应不良潜力。提出的iGFB框架提倡采用生态系统方法进行灾害风险降低，这是朝着建立一个更强健、更具针对性的火灾调节生态系统服务概念迈出的第一步，该概念更能适应更炎热、更干燥的未来，并且也可能提供生物多样性和碳价值。
4.3. 步骤3：iGFB设计方案
4.3.1. 城市水资源再利用用于灌溉的潜力
持续灌溉是iGFB设计中的一个关键考量，它使得在干旱和极端高温期间维持升高的燃料湿度成为可能。澳大利亚的高降雨变异性强调了储水的重要性，而日益增长的用水需求和可用性的下降凸显了昆士兰东南部水安全战略的必要性。在这种背景下，水敏型城市设计方法优先考虑分散式水资源再利用，包括雨水收集、生物滞留系统和灰水回用。根据质量、数量和持续性考虑了努萨WUI中的潜在水源，为支持iGFB灌溉提供了基础。
iGFB灌溉所需的水量使用昆士兰州政府指定的原生植被灌溉率10毫米/平方米/周进行计算。灌溉需求受场地特征影响，包括土壤、有机物、植被和地形。设计灌溉率已将这些因素考虑在内，以提供一个适合设计地点的平均数值。基于概念性的10米宽iGFB宽度（与政府法规和先前GFB研究一致）以及平均WUI物业临街面14米，这相当于每个平均物业规模的iGFB设计每周约1400升/周的指示性灌溉需求。
水质和监管限制限制了几个潜在水源的使用。污水需要额外处理，因此未作进一步考虑；而公共供水系统质量非常高，虽然常用于城市花园灌溉，但在干旱期间会受到限制。同样，由于环境和监管考虑，从天然水道或地下水源取水也被排除在外。
分散式城市水资源再利用，如生物滞留系统、雨水箱和灰水，被认为是最可行的选择。包括生物滞留盆地和雨水花园在内的系统可以改善入渗、减少峰值流量并改善水质；然而，它们在干旱期间提供持续灌溉供应的能力有限。雨水箱是节约饮用水的流行城市策略；然而，其可靠性取决于降雨模式、储存容量和维护，且在该区域的普及率各不相同。
灰水代表了一种更稳定的供应来源；它包括来自洗衣机、淋浴间和洗手盆的家庭用水，完整的系统需要额外的管道和处理以减轻对环境的潜在负面影响。因此，完整灰水系统的采用有限，但在干旱期间是一种活跃的选择，正如澳大利亚千年干旱期间所证明的那样，当时超过50%的家庭以某种形式使用了灰水。在澳大利亚，灰水回用受州和地方政府监管，以确保公共卫生和环境条件得到管理；然而，分流和回用洗衣机水更为简单且监管较少，这占典型家庭灰水的三分之一以上。
努萨议会允许经批准的灰水用于灌溉，只要处理符合废水法规并被认为适用于其用途。努萨的自来水公司估计每人每天165升，灰水通常占家庭废水的60%，即每人每天99升。一个典型家庭（2.4人）每周可产生约1386升。这与物业规模iGFB的估计灌溉需求大致相当，表明灰水回用有潜力满足很大一部分灌溉需求。
城市水资源再利用的作用是气候适应的重要策略，并包含在可持续发展目标的目标6：水安全中。存在一些障碍，包括在政治层面或公众认知上削弱了增加技术支持的努力。管理不善的城市水资源再利用存在潜在的权衡取舍，包括雨水箱和灰水系统。开放式雨水箱会增加蚊子数量，带来登革热等相关疾病风险；然而，也有缓解这些风险的病媒管理方法。同样，灰水中的营养负荷可能产生权衡，影响当地环境，需要进行处理；然而，存在缓解这些权衡并增加城市水资源再利用的管理选项。组合多种灰水处理方法可能更有效，例如有氧生物处理结合物理过滤和消毒。水资源再利用选项可能相当复杂，但无论是高科技还是基于自然的，都需要持续的运行和维护。在案例研究区域，有城市水资源再利用的监管要求，包括将灰水改道至下水道系统的能力。本研究认为城市水资源再利用在技术上是可行的，但需要特定地点的设计以确保缓解潜在的权衡。
最终，水是我们最宝贵的资源之一，在气候趋势和稀缺性预测下，未来可能会有更多的技术支持和政治意愿用于城市水资源再利用。大多数房屋在建造时仍未考虑城市水资源再利用，包括雨水和灰水，因此全部潜力仍未充分利用，因此需要投资来实施，且该方法的经济成本未知且可能高度可变。iGFB灌溉需求可以通过雨水和灰水的组合来满足，但长期干旱以及确保充分运行和维护以缓解潜在的健康和污染权衡带来了挑战。虽然存在城市水资源再利用的管理选项，但随着火灾强度的增加，当代火灾管理的有效性正在降低。将城市水资源再利用用于火灾缓解正是此iGFB设计正在探索的概念。
4.3.2. 主动植被管理
iGFB设计需要针对具体地点，响应并受现有土地类型、用途和管理实践的指导。选定的iGFB植被应得到妥善维护，因为设计或维护不当的系统可能会增加火灾风险。间距和移除中层燃料可以减少连通性，而梯状燃料增加垂直连续性的火灾风险可能大于冠层覆盖。植被结构和管护在iGFB设计中扮演重要角色，特别是支持缓冲而非阻挡风力的防风林以及减少飞火。发展一个具有遮荫冠层、湿润土壤和多孔边缘的结构，旨在提供风和直接火焰防护。主动植被管理实践是特定地点的，并可能妨碍其他实践；iGFB并非万能解决方案，必须谨慎对待。
在努萨背景下，原生雨林植被被认为是iGFB设计的合适候选者，因为它们已在WUI丛林保护区中重新出现。雨林通常是火灾敏感型生态系统，特点是较高的湿度可用性、密集的冠层覆盖以及通过分解过程增强的土壤养分循环，这可以缓解火灾。在澳大利亚东海岸，雨林遭受的损失是现在更占主导地位且更易着火的桉树系统的两倍。湿度是一个关键的考量因素，持续的灌溉为雨林生长提供了合适的立地特征，有助于减少或消除其处于更干燥、更易燃状态的时间。因此，基于雨林的iGFB的有效性取决于主动管理，以防止入侵物种的建立，如马缨丹，这可能会增加雨林的火灾风险。因此，iGFB需要主动管理来恢复和维护可燃性较低的雨林，整合水分和植被管理，以形成更凉爽、更湿润的微气候，减少风力并增强火灾调节。
4.3.3. iGFB分区与概念设计
iGFB设计的一个重要方面是补充现有的火灾框架和空间城市规划方法。在设计和维护iGFB时，应考虑火灾易发区域中特定地点的火灾风险和发展要求。在高风险环境中，仅基于植被的方法可能不够，这强化了iGFB需要补充而非取代既定火灾缓解策略的必要性。
在努萨，空间火灾管理通常通过资产保护方法实施，该方法围绕建筑物建立分级区域，以减少燃料负荷、辐射热、飞火攻击和直接火焰暴露。这些通常包括一个近结构的燃料削减或无燃料区，然后是延伸到周围景观的管理植被区域。虽然这些区域的范围和配置因场地条件而异，但它们为整合iGFB设计提供了有用的基础。基于这些原则，iGFB概念在WUI内引入了一个额外的、主动管理的植被层。一个概念性的空间配置包括：
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房屋和花园区域：在距离房屋1.5-2米内清除燃料，并在距离房屋最多10米的范围内管理开阔的低可燃性植被斑块，以实现资产保护和增加防御空间；
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iGFB-WUI区域（10米宽×WUI长度）：重复利用城市水来持续灌溉并主动管理低可燃性植被；
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过渡区域：灌溉逐渐减少，鼓励种植低可燃性植物物种以与相邻生态系统融合；可能包括用于消防服务走廊的通道。
这些区域不是规定性的，而是可以根据景观约束和规划目标进行调整的组成部分，包括物业大小、地形和规划要求。在土地地块面积持续减小且房屋间连片火灾可能性增加的WUI环境中，iGFB的有效性可能取决于跨多个物业的协调实施。虽然iGFB的主要作用是家庭火灾缓解，但其有效性需要整合到更广泛的城市规划和火灾管理框架中。
4.4. 步骤4：实施潜力与协同效益
随着更炎热、更干燥的条件导致火灾天气恶化，人们日益认识到需要额外的补充性方法来增强WUI景观的野火韧性。iGFB概念提供了一种主动的选择，一种基于自然的干预措施，整合了植被和水分管理以影响火灾行为，同时提供更广泛的环境和社会效益。有人担心加强一项生态系统服务可能会对其他服务产生权衡。最终，这种iGFB方法考虑了通过学习自然并与自然合作来提供积极协同效益的更大潜力。
iGFB的主要理由在于其修改火灾行为关键驱动因素的潜力，特别是燃料湿度、微气候条件和风动力学。通过维持更凉爽、更湿润、可燃性更低的植被系统，iGFB可以降低火灾强度并减缓火势蔓延，从而增加疏散和扑救的时间窗口。虽然在极端火灾条件下iGFB不太可能防止结构损失，但即使是火灾强度和蔓延速度的边际降低，也能对火灾管理结果和社区安全产生重大影响。
从实施角度来看，iGFB最适合那些可以获得分散式水资源（如灰水和雨水）以支持持续灌溉的WUI环境。将iGFB整合到现有城市景观中，可以使其在物业或社区尺度上逐步实施，特别是当与水敏型城市设计策略和现有资产保护方法相结合时。然而，成功的实施将依赖于支持性的规划框架、监管协调以及持续的植被管理。
这种概念性的iGFB方法旨在成为火灾管理的补充工具，值得注意的是，GFB被描述为具有支持准备、缓解、响应和恢复的潜力。虽然本文向火灾从业者提出了这一概念性想法；但作为一种主动方法，实施从业者可能不是技术性的消防管理人员，而可能是政府、城市规划者、当地重建组织和家庭。虽然iGFB框架的首要任务是缓解火灾，但家庭采取火灾风险降低措施非常重要。在案例研究区域，丛林火灾攻击等级评级鼓励房屋加固方法，如建筑规范和资产保护带。大多数房屋因飞火而损失，在日益极端的条件下，应预期一些飞火仍会穿过，因此iGFB设计不被视为独立方案。
除了野火缓解，iGFB还提供了一系列协同效益，增强了其作为景观干预的价值。这些包括通过蒸散和遮荫实现的局部降温，可减少城市热应激；改善的土壤功能和水保持；通过建立更稳定、更不易燃的植被系统而增强的生物多样性；以及社区参与景观管理的机会。在努萨案例研究中，使用雨林植被突出了iGFB为生态恢复目标做出贡献的潜力，尽管物种选择必须针对特定地点。
iGFB的实施也带来了挑战和权衡。在长期干旱期间水资源可用性可能受限，植被需要主动管理以维持低可燃性，并且目前评估灌溉植被系统用于火灾缓解效果的实证证据有限。此外，与现有火灾管理实践和规划系统的整合可能需要制度上的适应。鉴于这些不确定性，需要进一步研究来评估iGFB在不同火灾和气候情景下的表现。特别是，火灾行为建模提供了一条途径来测试植被结构和燃料湿度的变化如何在WUI环境中影响火势蔓延和火线强度。
总体而言，iGFB框架代表了向更综合、更主动的野火管理方法的转变，其中植被和水分系统被有意设计为有助于灾害缓解，同时支持更广泛的景观韧性。
5. 结论
本文提出了一个灌溉绿色防火带（iGFB）的初步概念框架，作为在WUI景观中进行野火风险降低的一种主动、针对特定地点且基于设计的方法。野火管理可以通过景观背景、优先生态系统服务、综合设计方案和实施考量得到加强。通过整合植被选择、水分管理和空间城市规划，该框架展示了维持较高燃料湿度以及管理植被以改变微气候和风如何影响火灾行为，从而有可能降低住宅区附近的火灾强度并减缓火势蔓延。以努萨为案例研究，该框架说明了如何利用城市水资源再利用，包括灰水和雨水，来支持旨在提供火灾调节生态系统服务的植被系统的灌溉。虽然具体设计取决于地点，但连接景观需求与生态系统服务并将其转化为空间和功能设计干预措施的基础框架可以转移到其他WUI环境；然而，这不应被视为一种通用的或独立的方法。除了野火缓解，iGFB还有潜力通过局部降温、改善土壤和水保持以及增强生物多样性等协同效益，为更广泛的景观韧性做出贡献。然而，该概念尚未经过规模化测试，其有效性将取决于场地条件、水资源可用性以及植被和水分系统的持续运行和维护。总的来说，iGFB框架为将水和植被作为野火缓解中的主动设计元素进行整合提供了概念基础，支持在WUI景观中采用更主动、多功能的方法来管理风险。这是迈向iGFB实施的初步理论步骤。需要进一步研究来展示和评估iGFB在不同火灾制度下的表现和潜在权衡，特别是通过火灾行为建模和现场验证。
