在人们的印象中,植物是可燃物。走在森林里,人们经常看到森林里“禁止烟火”的警告标志,因为这些树是易燃的,火花足以摧毁数千公顷的树木。然而,以下事件推翻了根深蒂固的观念。
早在年2月,福建省南平市邵武市水北镇发生山林火灾。大火穿过一条10多米宽的马路。然而,火场附近陡峭的山峦使人工灭火极为困难。眼看山火将蔓延至山顶,集中的松林岌岌可危。好在山脊上建了一条防火带,起到了很好的防火防火作用,使林火远离外界,使附近的松林安然无恙。组成这条防火带的树种是木荷,一种防火树种,一旦发生火灾不会燃烧。它没有成为“火魔”的帮凶,反而成了火灾中最勇敢的消防员。木荷,站在火中,用自己的身体抵挡火焰的攻击,以保护其他树木免受伤害。人们亲切地把这些保护森林、能从火中重生的树木称为“英雄树”。
林火功与过
火与人相伴,不仅促进了人类的发展,也带来了毁灭和灾难。
森林火灾在地球演化的历史过程中经常发生,对自然植被系统的演替起着重要作用。在南非,野火在当地一个名为fonbance的自然保护区的生态系统演替中起着至关重要的作用。每隔15到30年,森林大火就会席卷整个森林,烧毁大量生长良好的植物。同时,也促进了植物新种子的萌发。
同时,不同强度和频率的森林火灾可以培育出不同类型的天然植被:频繁的森林火灾导致草甸的形成,森林火灾的缺乏导致热带雨林的形成。
有时森林大火也能成为生命的传递者,有些植物只有经过火的洗礼才能繁衍后代。典型的是普罗泰斯,也被称为帝王花。它是南非的国花,但它与火有着不解之缘。这种植物不仅没有在森林火灾中灭绝,而且如果没有森林大火的帮助,它就不能繁殖。
这是因为种子授粉后,坚韧的花蕾覆盖着含有种子的花头,形成一个保护壳,可以承受20年的风雨侵蚀而不受损害。因为它的果实太硬,鸟和老鼠都难以忍受,它只能依靠火的高温把果实打碎,把种子喷在地上,直到下雨,开始新的生命旅程。大火过后,肥沃的土壤是万年青树繁衍的天堂。
然而,水火无情,没有怜悯之心。不可否认,火是人类和森林最危险的敌人,也是林业最可怕的灾害。它比森林病虫害等自然灾害更具有突发性、危险性和破坏性。森林火灾不仅烧毁森林,破坏森林中的动物,还会降低森林的更新能力,造成土壤贫瘠,破坏森林的涵养功能,甚至导致生态环境失衡,严重导致生态系统的崩溃。
植物耐火之谜
不同植物的耐火能力有很大不同,这是因为不同树种的内部构造、组分和含水率大不相同。一般情况下,阔叶林的耐火性能较强,针叶林耐火性能较差。比如,松树属于针叶类植物,为易燃物,一旦松林发生火灾,祸患无穷。
那些具有强大耐火防火性能的植物体内到底有着怎样的秘密?它们又凭借哪些独特的本领,可以使自己在火灾发生时躲过一劫呢?
高含水率
大多数耐火树种的含水量较高。水蒸发受热时需要吸收大量热量,降低了自身的燃烧温度,不易被点燃和燃烧,从而减弱了火灾强度,产生了耐火能力。植物含水率越高,着火时间越长,耐火性越强。例如,油茶和茶树含水量较高,海桐的含水量高达%。
木荷是一种含水量很高的植物。木荷又名贺树、柯树、木荷等,是山茶科木荷属亚热带树种,高达25米,分布于我国南方。这种树的含水量很大,生长旺盛部位的含水量会更大。叶的含水量高达45%,但其体内含油量很小。当遇到森林火灾时,木荷在火中烤焦而不被烧毁,这样可以抑制火势的蔓延,而且树体不会被烧死。新叶在来年仍能发芽。
木荷是一种防火专家,素有“防火树”之称。如果用木荷作为防火林带的建设树种,当大火烧到这个防护林带时,木荷就会自行熄灭。是我国南方森林防火的优势树种。
厚厚的树皮
树皮对树木有保护作用,能保暖,防止失水和机械损伤。
一般来说,树木在燃烧过程中需要很长时间预热。厚实的树皮可以阻挡热量的传递,大大提高树木的耐热性,提高对辐射热的耐受极限。树皮就像树木身上厚厚的一层防火服。例如,栓皮栎的软木层厚度超过10厘米,可以成为不透水的防火层。厚皮症和木棉树的树皮也有这种作用。
杉木是杉科植物中一种巨大的常绿针叶树种。它的起源是加利福尼亚。有的高达米,胸径10米。随着树龄的增加,杉木树皮变厚。树皮厚度可达30-60厘米,耐火性强,极不易燃。有时,一棵巨大的冷杉即使被火烧毁也能很快恢复。因为树液中含有大量的单宁酸,对促进植物伤口愈合有很好的效果。
旧金山发生地震引发火灾。由于许多建筑物使用的木材是巨大的冷杉,大火没有蔓延,整个城市得以幸存。
与巨型红杉相似的是红杉。红豆杉又称滨海红杉、常绿红杉、北美红杉、加州红杉,是红豆杉科高大乔木,被誉为“世界爷”,高米,胸径8米,是世界上最高的树种之一。主要分布在加利福尼亚州北部和俄勒冈州西南部的狭窄海岸。
红杉不怕火,因为它的木材像钢一样坚硬,而且不能燃烧。此外,其纤维树皮厚而结实,具有很强的抗病虫害和防火能力。它严格保护木质部并使其存活。即使红杉的旧叶被烧毁,新叶也会迅速生长。
较少的易燃物
耐火树种通常含有较少的可燃成分,如粗脂肪、挥发油、蜡、木质素等,这使得它们的燃烧热相对较小,可以显著减缓森林火灾的蔓延。
落叶松又名*花松,是落叶松科落叶乔木。主要分布于东北、内蒙古林区和华北、西南高山地区。它也是一种典型的不怕火的树种。落叶松为什么能在火中存活?这是因为落叶松树干上覆盖着厚厚的几乎没有树脂的树皮。厚厚的树皮很难烧穿。火只能灼伤它的皮肤,但里面的植物组织不会被破坏。即使落叶松树干被烧毁,也能分泌出一种棕色透明树脂,覆盖全身所有伤口,然后凝固,使趁火打劫的真菌、病毒和害虫无法进入。
耐火植物知多少
除上述耐火树种外,还有许多具有防火功能的植物。
海松是生长在海南的亚热带树种,不怕火。人们用它的木材做烟斗,即使经过多年的烟火,松木烟斗也不会被烧毁。当你把一根头发缠在烟斗的把手上,然后用火柴烧它,它就会不断地燃烧。这是因为海松散热能力强,加上其木材坚硬,特别耐高温,所以不怕火。
常春藤又称小叶卫矛、三角叶卫矛属五加科常绿吸附攀缘藤本植物。产于陕西、甘肃、*河流域以南至华南、西南地区。美国林业专家发现,常春藤不怕火,甚至可以称为防火植物。结果发现,常春藤与火焰接触后不会自行燃烧,只是表面被烤焦,可以防止火焰蔓延。如果在森林周围成行种植常春藤,就可以形成一个防火带。
沼泽松是生长在北美的珍贵树种。当它的幼苗长到几十厘米高时,它将在五到七年内停止向上生长。因为,此时,沼泽松幼苗周围的其他树木都在遮挡阳光。沼泽松的幼苗不能竞争阳光,所以他们在土壤中生根,并尽一切努力发展和巩固自己的根。沼泽松苗木针叶含水量高,生长期长。这些针头紧密地捆扎在一起,以保护中间的未来枝条。所以他们准备好了救火。
当自然界发生火灾时,即使火烧光了湿地松所有潮湿的针叶,松树也可以在浴缸里生长。大火过后,沼泽松会拥抱阳光,长出一层厚厚的树皮,以更好地保护自己免受新的火灾危害。最后,沼泽松长成了一棵又高又直的树。
用植物营造“防火屏障”
早在40多年前,德国生物学家威克就提出了建设绿色“防火屏障”的概念。所谓绿色“防火屏障”,是指利用部分难燃、具有耐火性和耐火性的树种,建设生长速度不受限制的阔叶防火林带。根据不同的区域条件,选择适宜的抗火、抗火能力强的树种,可以起到天然屏障的作用,阻断和减缓林火蔓延,达到有效保护大面积林带,使燃烧中断的目的。同时,防火林带具有较强的隔热效果,可阻挡80%-95%的热量。
人们通常选择耐火性强、防火隔热性强的植物作为防火树种。目前,南部以木荷为主,东北部多为落叶松。常绿防火树种较好的有珊瑚树、山茶、海桐、油茶、女贞子等;落叶树种有银杏、刺槐、杨树、柳树、泡桐等。
耐火树种不仅能起到耐火、防火、阻火、防火隔离和防火中断的作用,减少森林火灾损失,而且能发挥多种效益。
防火林带的一大优势是具有显著的生态效益,因为防火林带主要由阔叶用材树种、经济果树和观赏树种组成,可以进一步改善森林结构,美化环境,有利于生物多样性的形成。木荷、相思等防火林带能隔离和抑制马尾松毛虫的危害和蔓延,吸引有益鸟类和害虫天敌,实现生物防治,减少森林病虫害危害,维护森林生态系统平衡。此外,防火带还可以防止水土流失,改良土壤,改善小气候,防风固沙,防止噪音。许多地方在森林公园、风景名胜区和旅游区利用防火林带配置风景林带,既保护了景观资源免受森林火灾危害,又成为旅游资源。