大火，科学家的透视与思虑——百余专家考察大兴安岭特大森林火灾区笔录 [复制链接]

第3版(科教·文化·体育)
专栏：

大火，科学家的透视与思虑
——百余专家考察大兴安岭特大森林火灾区笔录
本报记者　谢联辉
大兴安岭5月6日森林特大火灾早已扑灭，但灾区的一切仍牵动着亿万人民的心。
大火有没有摧毁我国这片最大原始林区的生态环境？火魔侵害的林地植被还能不能恢复？大面积的森林过火后对木材生产有多大影响？人们在关切。
这把火为什么烧得这样凶、这样猛？采取什么办法整治火烧迹地？特大森林火灾可不可以预防？专家们在思索。
由全国重点科研、教学单位派人参加的国务院专家组奔赴大兴安岭；
林业部资源司组织专业人员参加的资源调查组奔赴大兴安岭；
中国科学院和东北林业大学组织的学者、教授奔赴大兴安岭；
研究灾害经济学有关学会组织的专家奔赴大兴安岭；
由单位资助自发组织起来的大兴安岭地区科技工作者也赶赴火烧迹地。
神圣的责任，事业的召唤。在火后的6月、7月，百余名科学技术人员先后在这里作多学科的调查研究。他们剖析大火的成因和造成的危害，探索科学治理火烧迹地的办法。
没见过的追上汽车烧熔铁钉的林火
——这是个谜
林火是释放自然界储存能量的一种形式，是维持生态平衡的一种自然现象。现在，一些国家已开始林火管理，有计划地采用低能量火（营林用火）取代周期性的高能量火（森林火灾）。
我国大兴安岭林区每年都难以避免地要发生林火。据统计，从1966年到1986年，全区火情、火灾共发生880起，酿成灾害的有500多起，森林过火面积达435万公顷，占该区总面积的一半。林区职工对林火并不陌生。
然而，反常的“五·六”大火，使大兴安岭北部林区的人们惊呆了：
还在观看远处熊熊烈火的居民，当回过头来时却发现自己的房屋已被大火包围；
在一条公路上，狂奔的火魔在追赶一辆开足马力的汽车，结果汽车被烧毁，来不及逃脱的司机烧成重残；
看到火头从远处扑来，一人转身回房去取装银行存折的铁盒。当跑出屋外时，热浪把他冲倒，人被化为灰烬，铁盒被烤变形，盒里只留下一点纸灰……
大火烧懵了年年都要同山火打交道的林业职工。在大兴安岭北部原始林区，这里往常气温低、湿度大、风速小，林火不易成灾。然而，经常获“防火红旗”的人们，今年却遇到了从来没有见过、没经受过的场面。
不能解释这种现象的老人，合上了双手：“阿弥陀佛！”说这是“神火”。而专家们认为，这起大火是人祸，也是天灾，是因管理混乱而在特殊环境、特殊条件下引起的大灾害。
“五·六”大火的气候条件在两年前就开始酝酿。从1985年起，大兴安岭北部的西林吉（漠河）、图强、阿木尔、塔河四个林业局连续少雨，降水量以114—153毫米速率递减，阿木尔1986年降水达极低值，由1984年的482毫米降为254毫米，比历年平均值减少43％左右。加上该区近三年来，气候逐渐变暖，1986年尤为显著，年平均气温比历年偏高0.7℃以上，使相对湿度明显偏小。特别是今年，按常规在往年5月1日前后要降的一场大雪不见踪影，加速促进大兴安岭北部形成干燥中心。在这个极干燥地区，因长期把采伐、扶育后的大量枝丫材堆放于林下，造成地面干枯的可燃物越积越多。据测算，林下死地被物每立方米空间有机物贮量达1000—3000克，为火灾提供了丰富的燃烧物。
地区气象部门在大火前一天的5月5日，分析大兴安岭地区受暖空气团影响的情况，判断6日、7日、8日有三天升温过程，立即打电话，向有关部门发出高火险天气预报。可惜官僚主义的林区领导没有重视这份十分重要的预报。就在发出警报的第二天，10时，西林吉河湾林场起火；13时58分，阿木尔伊西林场起火；16时，西林吉古莲林场起火；15时20分左右，塔河的塔丰经营所和盘古林场起火……
这些火点尽管在6日晚组织人基本扑灭或控制，可是偏巧这时贝加尔湖暖脊亦发展到鼎盛时期，预示处于气旋暖区内的大兴安岭地区地面升温，在7日中午将出现极大值，达到23℃左右反常气温。正在此时，新地岛冷空气又向南爆发，推动贝加尔湖暖脊东移，预兆冷锋锋面扫过大兴安岭地区，风向、风速将发生突变。根据这一判断，地区气象局又立即发出“7日夜间西北风3—4级（这是规定林区停止野外用火的风速），8日偏西风5—6级（这是规定林区居民不许生火做饭的风速）”的预报，警告夜间日常只有0—1级风的大兴安岭北部人们注意防火。
可惜，麻木不仁的领导再次错过避免特大火灾的时机，没有在6日至7日17时前较充足时间里，集中较多的力量彻底清理火场和抢扑残火，消灭成灾的火源。
7日傍晚，风速随着冷锋锋面的推移迅速增大，提早出现6级左右的强风，致使原来扑灭的火场复燃，已经被控制的火点迅速蔓延。
凑巧，有几处火点正好在河谷口，强西风把火头吹进河谷后，产生“狭管效应”，风力迅速加大，出现了该地区从来没有记录的八九级大风。这样，就完全具备了形成森林特大火灾的必须条件：含水量极低的大量可燃物、已经燃烧起来的火场、氧气充足的大风。
林火产生大量的热量，以对流、平流垂直辐射的形式传播。热量向上运动，周围冷空气及时补充，产生对流，形成40多米高的对流柱和气旋，积聚大量热量，在强烈的大风作用下，大部分对流热转变为平流热，一堆堆着火的干枯枝丫随热流向下风传播，不时出现大火团飞越公路，飞到较远的林地引发新的燃烧点。风愈大，辐射传热愈强，前方可燃物预温脱水、气化，燃烧越快，火头推进越迅速。
火借风势，风助火威。高强度的烈火以大风为动力，在7日傍晚至8日凌晨，形成三条狂燃高温热流带，以惊人的速度行进。从古莲林场沿阿木尔河谷狂奔的西部热流，在短短的4个小时内，飞越60公里左右，席卷了河谷两边的西林吉、图强、阿木尔三个林业局的机关所在地，吞噬了三个大储木场。以塔河盘古林场为火源的东部热流，不到两个小时飞越40多公里，烧掉了塔河两个林场场址。据事后估测，大火中心的居民区，温度达到1000℃以上，许多玻璃、铝器、铁钉等被熔化。狂燃型热流所经过的30多万公顷林地，树木基本烧死、烤死。这是火灾烧得最惨、损失最严重的地区。
自这股异常的热流于8日凌晨2点多钟从呼玛过境后，接着在以后的20多天里又遇到了5次天气过程，火区少雨，风向多变，使这场特大森林火灾持续蔓延到6月2日才全部被扑灭，过火总面积达114万公顷。
烧得焦黑的土地上新绿在萌生
——这是希望
人患重病后，需要对身体各部位进行检查。
生态失去平衡后，同样需要对构成该系统的植物、动物、微生物等生物成分和光、水、土、气、热等非生物成分进行分析。
大兴安岭北部森林生态系统在特大林火之后，是“休克”还是崩溃？专家、学者在这块烧得焦黑的土地上，用科学仪器，凭积累的经验，象医生测量患者体温、血压，化验粪便、尿液一样，对这个发生剧变的生态系统作全面调查。下面就是专家们的记录和分析：
非生物成分——
光。大面积原生群落破坏，土地裸露，下垫面色泽变暗，日光反射率减小，地表温度升高，土壤永冻层普遍下降，为一些草木植物和喜阳的乔灌木准备了良好的生长条件。
土。大火时地表基本处于冻结状态，除小面积向阳陡坡地的凋落物层被烧掉外，过火林地长年积累的有机质层尚保留一定厚度，保护了土壤。在火的作用下，林地活地被物和土壤有机质矿化，钙、镁、钾、磷等营养元素转化为易于植物吸收利用的形态。
水。因森林被烧，林地气流摩擦减小，局部对流增加，六七月降水量增多。又由于空气对流加大等缘故，风力增强，相对湿度降低，影响雾、露形成。这些变化从天气气候的尺度来看，还是小范围的，不足以干扰大气环流和天气过程，大兴安岭北部寒温带湿润地区的属性不会改变。
生物成分——
尽管过火地区植被地上部分大多被烧，因当时土壤解冻较浅，有些树木尚处于休眠状态，火的蔓延速度快，所以绝大部分林下草本植物和阔叶树的根系基本活着。经过林火促进，许多阔叶树根基萌蘖很多新条，宿根性杂草大量萌发，加上火烧地提供充足的阳光、适宜的温度和湿度、丰富的营养元素，地表植物竞相争长。
7月的过火林区，证实了专家们的诊断。只两个月左右的时间，一簇簇的山杨、桦木萌生枝条已经有1米多高，翠绿的茶藨子、越橘等灌丛到处可见，青葱的草地已把大部焦黑的过火地覆盖，特别是原来生长于路边不起眼的矮小柳兰，长得格外繁茂，茎梢叶腋下淡红紫色的小花把这块遭劫过的土地装点得生机盎然。在轻度、中度的火烧林地，烤伤、烧伤的落叶松顽强地吐出新叶，与健康林木争绿。还有从洞穴里爬出来的一群群蚂蚁在忙碌，挖开表土可以看见蚯蚓在懒洋洋地蠕动，几只回林的乌鸦在路旁觅食……
在瘠薄土壤的大兴安岭北部大地上，在严酷的寒温带气候条件下，被摧残的原始林生态系统以惊人的自我调节力自救自强。
这里的林下植被在恢复，土壤侵蚀可以得到控制，象人体内恶性肿瘤、心血管病之类的顽症——沙化、草原化、大规模的泥石流等恶性环境暂时不会出现。可是，要留下一点后遗症：一些平缓坡麓及河谷低湿地段，由于失去树木的生理排水作用，会有沼泽化趋势；一些重度火烧的落叶松、樟子松纯林，因不能及时得到更新，可能会出现生草化。
专家预示，这里茂盛的禾本科、豆科植物和繁多的阔叶树萌发幼条、灌丛，有利于昆虫种群发展，给喜欢稀疏植被的鸟类，给喜吃植物幼枝嫩叶的草食动物，提供了繁殖、栖息环境，这些动物将有迁入的可能。
然而，这毕竟是在恶劣环境中失去平衡的脆弱生态，就象一个人得重病后，刚刚脱离病危期。这与火前经过长期演化而形成的生态，完全是两种不同的状态。
灾前，生态系统中的生物群落保持相对稳定，林间的乔木层、灌木层、草本层等多层次绿色植物在高低不同的有限空间，利用不同强度的光照进行光合作用，把太阳光能转化为化学能，贮藏在所制造的有机物质之中。它们制造的有机体数量大，依赖于有机体而生存的动物相应多，所以生产力高。而灾后，虽然草本层繁茂，但乔木、灌木还处于幼龄期，相比之下光合作用能力弱，转化的化学能、制造有机质的量也就小，所以相应的生物量少、森林生产力低。
另外，原先这里主要是以兴安落叶松或樟子松为顶极群落的原始林区，而现在，大量针叶树破坏，它的领地被繁殖力强、生长得快的杨、桦等先锋树种代替。林相变劣，材质变差，经济价值大大降低，这实质上是一种倒退的逆向演替。
害虫五年就能吃光过火木材
——这是战斗
有的专家说，在气象异常的大气环流影响下，今年春季地球北纬45°—55°区域，包括我国大兴安岭北部地区在内的苏联、法国、加拿大、美国等国的大林区，都未逃脱森林大火。
这场以人为因素为起因、在特殊自然条件下发生的大兴安岭特大林火，给我国森林资源带来惨重损失。据统计，在87万公顷过火有林地里，受害森林蓄积达3960万立方米。
谁来清理火灾后留下的大量烧死木、烤死木？在森林资源丰富、劳动力昂贵的国家，这项重任理所当然地主要由火烧林区的生态系统来承担，让食物链中专司蛀蚀濒死木的植食动物和腐烂植物的腐朽菌去清扫，并要它们把木质中大量的有机质分解、腐化，还原给土壤，变成新生植物能够吸收的营养，促进失去平衡的生态恢复。
在大兴安岭地区，负责清理濒死木的成员很多，就其家族来说就有小蠹虫、天牛、吉丁虫和多种多样的腐朽菌等。
这支队伍纪律严明。发现目标后，谁开路，谁居中，谁殿后，其顺序都有讲究。科技人员描写了这样一个场面：落叶松八齿小蠹首先向落叶松濒死木发起进攻，用它的利齿咬开树皮，打一斜洞侵入；继而中央星坑小蠹虫、天牛和吉丁类次期昆虫依次跟上；当树木接近枯死状态时，落叶松黑小蠹再进入。这些昆虫破坏树木的输导组织，吮吸立木中残留不多的树汁，把树皮和木质蛀成千疮百孔，为腐朽菌的进入创造条件。
这支队伍分工很细。林地有落叶松、樟子松、山杨、白桦，有立木、倒木，树干又分韧皮部、木质部……有意思的是，针对这些不同情况，清扫成员都相应地一一作了分工，甚至分工细到谁从水平方向蛀蚀，谁按垂直方向钻孔，谁啃径粗的树，谁吃径细的树。据科技人员实地考察，现在以攻击胸径10至20厘米中幼龄木为目标的落叶松八齿小蠹和以攻击胸径20至40厘米较粗径木为目标的云杉小黑天牛，已在火烧林区进入阵地。
更有趣的是，有的清扫成员在工作前还要作周密的计划，画出行动方案。比如小蠹虫，当你揭开树皮，就可以在韧皮部上看到这种昆虫为后代绘制的行动图，其制作之精细，连艺术家都要惊叹。
这是一支勤奋、团结的队伍。这些昆虫从卵里孵化出来后，除在“蛹”期作短暂休息，幼虫期、成虫期都分别在树木的不同部位日夜工作。它们遇到繁重的任务，可以发出鸣叫、分泌性信息素等，通过声波、气流向邻近地区呼唤，招引越来越多的同类飞来工作；可以用1∶100、1∶1000或更大的比例，快速繁殖，直到其种群量能承受所担负的任务。奇怪的是，不管这支队伍怎样庞大，种群与种群之间，家族成员之间，都不会发生忌妒、倾轧的现象。专家们凭经验预感，大兴安岭灾区近4000万立方米火烧木，在5年左右时间都要遭受蛀蚀，再长点时间，将会化为乌有，变为极小的颗粒或分子，归还大自然。
这些虫只为生态系统尽力，只在食物链给它们安排的岗位上尽职，一旦完成使命，就要受到生态系统的制约，使各自的种群恢复到与食物链相适应的数量。
然而，这支队伍忘记了大地真正的主人——人。我国是少林国家，建设急需木材，而火烧林地95％以上的烧死木、烤死木可以利用，具有相当可观的价值。
虫要吃，把火烧木有机质还原于自然界，化为乌有；人要用，采伐火烧木，急建设之需。这就出现了一场从虫口里争夺木材的争斗。这些虫在人眼里毫无疑问地成了害虫。
这是一场实力的较量、时间的争夺。如果仅靠受灾区4个林业局的人力、物力，如果不改变纪律松弛、管理混乱、经营粗放的林区现状，是不可能从高效率的害虫嘴里夺回人们应该获得的木材的。
要放宽灾区经济政策，要改变管理体制，要扭转粗放的经营形式，要集中人力、物力、财力，要有强的领导机构，要及时解决采、运和销售等环节中可能遇到的问题……为取得这场争斗的胜利，专家们向大兴安岭地区、黑龙江省政府、林业部和国务院提出了一个个建议。人们相信，只要把决策建立在科学基础上，取得这场胜利是无疑问的。
然而，这是一场被迫进行的掠夺性的胜利，而不是最后的胜利。
专家们语重心长地说，如果我们把灾区的火烧木夺走而不顾及其它，就等于取走了林地的养分，必然影响这里的植物正常生长，这比大火造成的破坏更严重。
森林，是可更新资源。要取得就必须给予，这样才能保证其永续利用。也就是说，我们从林地拿走木材，就必须给林地做“功”，用人力科学地抚育林地，用人工促进林地更新，用人工栽种优质树种，扩大林地生产力，以弥补人们的索取，尽快恢复生态平衡。
专家们估计，如果所需的树种和苗木能得到及时供应，各种更新的措施得力，可望在7至10年内更新所有火烧迹地。倘若要问什么时间可以碰杯庆祝治理这次火灾的最后胜利，那要在合理经营三五十年之后，等这里的森林蓄积量恢复到灾前的水平。（附图片）
国务院专家组在大兴安岭北部火烧林地考察。　孙鸿良摄
被大火烧死的白桦，根部又萌生出新枝叶。　曹玉成摄
狂风烈火席卷后的伊东林场。　张汉文摄