第六节 森林保护
第六节 森林保护
一、森林病虫鼠害防治
(一)森林病害
红松疱锈病是黑龙江省发病早、分布广、危害重的病害之一,主要在牡丹江、双鸭山、鹤岗、鸡西、伊春、哈尔滨等地区发生。病原菌为锈菌目栅绣科的柱锈菌,主要危害20年生以下的幼树。1982~1986年,黑龙江省森林病虫害防治检疫站金祥根、李克政、赵树权、陈凤学等制订《红松疱锈病综合管理技术规程》,采取营林措施与化学防治相结合的综合管理措施,在红松非生长季节,根据红松树龄进行适当修枝,在出现疱囊的早期(5月中旬以后)向病干部位涂刷270镏分松焦油,以防治该病害。5年来,对18万亩红松人工林进行了防治,发病率由原来的32.2%下降到4.9%以下,治愈病树1 032万株,挽回林木生长量2.81万立方米,获直接经济效益1 641.91万元,保证了红松人工林的正常生长。
杨树肿茎溃疡病是危害杨树幼苗和幼林并能造成严重损失的一种传染病。1982~1987年,东北林业大学林学院项存悌、韩维新、原树忠、蒋龙等从病害发生的病状、病原菌类型、寄主范围、发病规律、测报技术、防治指标及防治技术等方面入手,查明了杨树肿茎溃疡病发生发展的规律,提出了杨树肿茎溃疡病的综合管理技术,经推广应用,效果显著。1985~1988年,该研究成果在黑龙江省的肇东市、肇源县、肇州县、兴隆林业局等市县推广应用300公顷,推广程度达75%,经济效果显著;1989~1991年在黑龙江省绥化地区12个市县推广应用,总经济效益达334余万元。该成果1992年获国家科技进步奖三等奖。
松针红斑病是世界上松树的重要病害之一,曾使一些国家造林失败,中国于1980年首次发现该病害,该病主要分布在黑龙江省和内蒙古自治区的大、小兴安岭地区,并迅速向黑龙江省东部林区蔓延。主要受害树种为樟子松、红松和红皮云杉,以苗木受害最重,有些苗圃的樟子松和红皮云杉苗木连年绝产。为了寻找防治该病害的有效办法,1983~1986年东北林业大学何秉章、刘书文、杨殿清等与新林林业局、鸡西矿务局林业处合作,对该病害的病原菌,病菌生物学特性,病害侵染循环,发病规律和防治措施等进行了系统的研究。通过镜检和人工诱发病害实验,确定了引起病害病原菌为松穴褥孢菌(Dofhisromapin),它的寄主有樟子松、红松、赤松、偃松和红皮云杉。通过室内实验,筛选出较好的药剂和防治办法,在大、小兴安岭林区的苗圃、人工和天然林进行大面积推广应用。该项成果1986年7月通过鉴定,在国内首次确定了病原菌种,1988年获林业部科技进步奖三等奖。
杨树烂皮病是世界性的严重病害,在中国分布很广,特别是东北各杨树栽植区尤为严重,林分发病株率常在40%以上,病死株率在20%~30%。1983~1992年,省防护林研究所汪太振、杨自湘、郝宏、姜永范等在6 000公顷重病杨树人工林中选择优树25株,以表型选择为基础,以遗传测定为手段,经过室内外抗病性测定,选出高抗品系014号,以抗烂皮病为第一目标,对其速生性和其他多种主要病虫害抗性进行综合评价,选出抗病速生品种613杨,为生产提供了抗病速生的品种。通过寄生抗病机制的研究及RT值、耐冻性、酚酸等测定,找到了与抗性相关的生理生化指标,为今后抗烂皮病的评估提供了简便可行的方法。该项研究1993年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1986~1990年,东北林业大学林学院项存悌、邵力平、李万海等完成国家“七五”科技攻关项目“杨树烂皮病综合防治技术研究”,该项研究提出了杨树烂皮病综合防治技术的配套模式。主要内容包括:测报技术研究、防治指标研究、寄主优良抗病品系选育研究及综合防治技术研究。该项技术在大庆市和吉林省白城地区推广应用,1987~1991年防治面积共计6 500公顷,总经济效益1 070万元。此项研究成果不仅对东北地区适应,对全国其他地区也有应用价值,1993年获林业部科技进步奖二等奖。
同期,东北林业大学项存悌、吴光印、张景华、张显文等又进行了杨树细菌溃疡病综合防治技术的研究。本项研究首次鉴定了杨树细菌溃疡病病源种类,确定了病害在中国的分布范围,查明了病害的发生和流行区域,为该病测报和造林规划提供了可靠依据。通过对该病测报技术、防治指标、防治技术的系统研究,提出了以杨树细菌溃疡病的营林防治指标为主的一整套综合防治配套技术,并在综合防治试验林内进行的试验,防治效果达90%。该项成果1995年获黑龙江省科技进步奖三等奖。青杨叶锈病是杨树叶部重要病害之一,不仅危害幼苗,也危害幼树、大树,尤以幼苗为重,是杨苗繁育和幼林生长的一大威胁,发病严重时会导致育苗和造林的失败,同期,东北林业大学孟繁荣、高丛政、白纯洁等经过5年的系统研究,筛选出可在东北地区推广应用的抗杨锈病的杨树优良品种,提出了通过选育抗病树种、管理技术措施和化学防治相结合的防治措施,为生产防治提供了防治时期、防治指标和防治措施,有力地指导了生产。经过2年在齐齐哈尔地区生产推广应用表明,防治后苗木减少损失率为8.7%,苗木平均增长率为51.4%,效果明显。防治面积为120多公顷,总受益120多万元。该成果于1991年1月通过鉴定,在病害预报技术、防治指标,综合管理技术等方面达到国际先进水平。
樟子松红斑病是一种世界性流行病害,对樟子松危害十分严重。中国1980年发现此病。1990~1993年,省防护林所、黑龙江省森林病虫害防治检疫站许成启、郝宏、汪太振、吴力军等根据1990~1993年樟子松红斑病病害发生与降水量相关关系,采用二次多项回归和逻辑斯蒂克曲线法建立了测报方程,并在筛选出相关因子的基础上,用聚类分析法进行了樟子松红斑病的预测预报。通过对新林区、富裕县和齐齐哈尔市固定损失样地的系统调查研究,建立了防治指标动态模型和材积损失量测报模型、经济损失模型和防治效益预测模型。以此为基础制订《红斑病管理工作规范》和《樟子松红斑病管理系统》,研制红斑病综合管理的计算机程序,使红斑病的管理达到了科学化、系统化、实用化。同时,在研究中筛选出80%代森率400倍液、20%粉锈宁200倍液、75%甲基托布津500倍液等有效药剂。1990~1993年在黑龙江省推广面积近1 000公顷,挽回木材损失3.5万立方米、价值1 058.25万元。
1991~1994年,黑龙江省森林保护研究所(以下简称省森保所)赵经周等完成黑龙江省“八五”科技攻关项目“杨树丰产林主要病害综合防治技术的研究”。其主要成果:应用林内低强度火烧防治杨树丰产林病虫害,此法一次火烧可同时防治多种病虫害,还能增加土壤肥力提高林分生长量,适于大面积杨树人工林应用和推广;采用电镜和抗生素的检测,确定杨皱叶病(MLD)病原为类菌质体,为新发现,并用土霉素、四环素对插条苗进行脱毒处理,在林地再进行适当药剂防治,基本上控制了该病的蔓延和危害;对冻害进行全面系统研究基础上,提出了一整套预防和防治的综合措施,在生产中应用取得较好的防治效果。该项成果1995年获黑龙江省科技进步奖三等奖。1996年黑龙江省森工总局将该项目列为重点推广项目,分别在黑龙江省东部地区杨树丰产林和西部杨树人工林进行了大面积推广应用,为生产单位创经济效益350万元,至2000年该技术仍然在生产单位应用。
落叶松枯梢病是落叶松的检疫病害,曾蔓延中国北方9省区130多个市县,总面积超过70万公顷,对落叶松速生丰产林构成严重威胁。1991~1996年,省森保所赵经周等完成国家“八五”科技攻关项目“落叶松枯梢病综合防治技术的研究”。该项目在对落叶松枯梢病全面系统调查的基础上,深入研究了该病的发生规律、致病机理、落叶松栽植地区枯梢病危险等级划分、测报技术、防治指标、苗木产地检疫、寄主的抗病性测定及综合防治技术,首次制订《落叶松枯梢病综合管理技术规程》《落叶松枯梢病检疫技术规程》。1995年,省科委、省森林工业总局相继把该项成果列为重点推广项目,全省森林工业系统16个林业局、地方12个市县推广应用该技术,基本控制了落叶松枯梢病的危害。1997年,该项成果获林业部科技进步奖三等奖。
1996~1999年,省森保所魏霞等运用各种防治措施将杨树主要病害控制在经济生态允许水平以下。并建立杨树主要病害计算机管理系统,运用预测预报技术确定主要病害的病情指数,从而确定防治面积、防治方法、防治次数、防治经费和预期达到的防治效果及经济效益,达到优化管理的目的,为各级主管部门科学管理和决策提供现代化的管理手段,2000年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
(二)森林虫害
黑龙江省森林病虫防治检疫站李克政、田金权、赵树权、李淳等自1981年开始开展杨树干部害虫综合治理, 至1992年历时11年, 在东北、华北、西北地区29个市、县推广杨园蚧综合治理等3项技术,累计防治面积2 173.3万亩次,使杨树干部害虫白杨透翅蛾、杨干象甲、杨园蚧的有虫株率分别由4.98%、58%、60%降为0.11%、1%、1%,挽回林木损失939.67万立方米, 获经济效益2.9亿元,保护了“三北”防护林工程建设成果。
落叶松鞘蛾是东北落叶松人工林主要食叶害虫,分布广、危害重。1984~1987年,黑龙江省森林病虫防治检疫站、尚志县森林病虫防治检疫站、五常县森林病虫防治检疫站李克政、刘铉基、王晕、黄敬林等在连续收集落叶松鞘蛾发生规律及有关气象资料的基础上,对该虫的空间分布型,有效积温,发生期发生量测报、防治指标等进行了研究,并利用计算机编制了预测预报、防治指标分布型等软件,提出了落叶松鞘蛾综合管理意见。应用该项成果,黑龙江省一面坡林场、杨家岗林场每年能控制4 000多公顷林地,使落叶松材积生长少受损失4 000多立方米。
1984~1991年,黑龙江省兰西县森林病虫防治检疫站刘明旭、谷文昌、邵恭堂等,根据白杨透翅蛾、杨园蚧和杨干象甲3种检疫害虫与林木、营林制度、有益生物、环境之间的辩证关系,提出了科学的管理系统模式流程图,并按危害程度,合理地进行了防治类型区的划分,制定杨树3种检疫害虫综合治理工程的计算机决策系统,从而有力地控制了全县杨树3种检疫害虫的危害。经过3年的综合治理,全县共治理113.88万亩次, 取得1 616.8万元的经济效益,使杨树3种检疫害虫平均有虫株率低于1%,同时取得了显著的生态和社会效益。
白杨透翅蛾在黑龙江省绥化县、嫩江县、松花江地区等地发生范围广,危害严重。主要为害杨树、柳树枝干和顶芽等。苗圃幼林、林缘、稀疏林分、带状防护林被害程度重于成林、较密的林分和片林。1985~1986年,齐齐哈尔市林业局与上海市昆虫研究所合作,利用昆虫信息素造成害虫迷向、干扰雌雄交配,减少种群数量;利用人工合成的白杨透翅蛾性诱剂制作诱捕器,悬挂在林间诱捕雄虫,使雌蛾大部分不能交尾产受精卵,从而达到防治目的;提出了适于本地区的应用技术规范。此方法不污染环境、不杀伤天敌、方法简便易行,效果显著,是防治白杨透翅蛾的新途径。1986~1988年,该项成果在全省23个市县推广应用,3年时间共防治372.4万亩,防治效果达92.4%。
落叶松毛虫是黑龙江省大面积造林主要树种落叶松的主要害虫之一,20世纪80年代大量发生,几乎造成毁灭性灾害。1985~1987年,省森保所张润生等开展落叶松毛虫综合防治技术的研究,在虫情预测预报和防治技术方面提出了一整套行之有效的方法,主要包括:防治指标,虫情趋势预——发生面积预报,生物防治,综合防治。20世纪80年代后期,该项成果在黑龙江省各林区推广应用,对控制落叶松毛虫的大发生起到关键作用。1994年林业部将该项成果列为100项科技推广项目。
樟子松是中国干旱地区和“三北”防护林的主要造林树种,它耐贫瘠、抗干旱、防风固沙。但由于种实害虫的危害,每年种子减产50%左右,长期以来没有有效的防治措施。1985~1990年,东北林业大学岳书奎、王立纯、王志英等完成国家“七五”科技攻关项目“樟子松种实害虫防治技术的研究”。课题组对樟子松种实害虫区系生物学、生态学、防治阈值、测报技术、生物防治、化学防治等52个方面进行了系统的研究,提出了有效的害虫防治技术。其中,生物防治面积为2 650公顷,化学防治面积为2 037公顷。该成果1991年通过专家技术鉴定,1993年获林业部科技进步奖二等奖。
1987~1990年,东北林业大学林学院刘景权、迟德福、邵景文等与大庆市林业局合作开展成树蚧壳虫等干部害虫综合防治技术研究,鉴定两蚧的寄生性天敌12种,捕食性天敌1种。选用生殖势能、生态亲和性、暂时同期化、密度反应等9项评价指标,对杨圆蚧寄生小蜂的控制力进行了系统评价,筛选出控制力强的黄胸扑虱蚜小蜂和长棒四节蚜小蜂,提出人工助迁的合理密度;研制抑食肼、噻嗪酮、氟幼铃、灭幼脲3号等昆虫生长调节剂的油剂和通用油剂,提高了对蚧虫的渗透力和触杀力,并提出合理的施药时间、施药方法等。该成果连续3年在大庆市推广应用获得了400多万元的直接经济效益,挽救了2 000多公顷的杨树林,2000年获国家科技进步奖二等奖。
1991~1992年,大兴安岭林业科研所、大兴安岭地区营林局、十八站林业局刘新田、于瑞安等利用航天遥感技术、资源卫星及影像,结合地区调查建立解译标志,参考不同时期的气象卫星资料、林相图、地形图与辅助资料,研究了生态因子与松毛虫发生的关系,并建立了数学模型。在此基础上,对1989~1991年大兴安岭呼玛县、十八站林业局发生的大面积落叶松毛虫的危害面积进行区划并编制区划图,其精度达90%。该成果对正确实施防治和对森林病虫害进行动态监测,制订防治计划及防治效果的检验有很大的使用价值,1993年获林业部科技进步奖三等奖。
落叶松毛虫西伯利亚亚种是大兴安岭林区天然中幼林的主要害虫,1990年在该区猖獗成灾。1991~1992年,由大兴安岭林管局森林病虫防治检疫总站徐善彬、程焕章、张旭东、梁延海等开展了落叶松毛虫天敌种类及控制力的系统调查,包括寄生虫、扑食昆虫、食虫蜘蛛、食虫鸟、昆虫病原微生物等,确定以细菌防治为主攻方向,并采集了罹病虫体,经过室内提取、分离培养、纯化制备了优良苏云金杆菌菌种,采用固体浅层发酵工艺制得菌剂成品,用平板菌落计数法测定活孢子数为100亿孢子/克,伴孢晶体含量超过50%。将该菌剂地面常量喷洒和空中低量喷洒,平均防治效果达84.6%,虫口密度从30头/株下降到2头/株。该生物防治方法具有使用安全、不污染环境的特点,既能保护天敌又有较好的稳定性和专一性,而且有10~15天的活性持效期,可长期使用,且成本低,防治效果好,1993年获林业部科技进步奖三等奖。
1991~1992年,大兴安岭林管局森林病虫防治检疫总站和东北林业大学林学院王立纯、陈明今、庄凯勋等对飞机大面积防治二年一代落叶松毛虫的防治时期、防治方式、药剂筛选和用药量及虫害调查方法进行研究,提出超低量、超超低量喷洒防治方法,经“运五”飞机春秋两季大面积喷洒防治,防治效果达到96%以上,1993年获林业部科技进步奖三等奖。
2002年,省森保所与美国林务局签订合作协议,开展了花曲柳吉丁虫调查及生物学特性调查研究,2002~2005年完成花曲柳窄吉丁在亚洲的分布和危害情况的调查研究报告,同时完成了花曲柳窄吉丁生物学和生态学研究。在国家林业局造林司的直接指导下,在中国科学院动物研究所、中国林科院、吉林省林科院、天津市林业局等合作单位的共同努力下,按合作协议要求全面完成任务,初步确定花曲柳窄吉丁在中国的大概分布区,明确了实际发生区域。分别在天津、长春和哈尔滨花曲柳窄吉丁发生林地设置调查标准地,进行生活史、危害特点、危害树种等生物学特性和地理位置、海拔、土壤、温度和湿度等生态学特性的调查,并发表论文4篇。
(三)森林鼠害
黑龙江省鼠害严重, 广泛分布在省内各林区。主要种类有大林姬鼠、田鼠、东北鼢鼠、花鼠等,它们啃食林木种子、幼苗、幼树等。易受鼠害的树种有樟子松、落叶松和较低湿地的杨树,全省每年受害的人工林面积几十万公顷以上。利用毒鼠剂杀灭害鼠是常规有效的方法,但由于林业常用的杀鼠剂毒性大,具有二次中毒现象,因此,急需研制新的杀鼠剂。1983~1986年,黑龙江省平山林药厂田金权、李春阳、李淳等成功研制毒鼠磷新药剂。该药剂,以毒鼠剂为主剂制成杀鼠毒铒,取代了氟乙酰胺,在1.6%使用浓度下,杀鼠效果达94%以上。而且不易潮解,便于运输和贮藏,防治成本低。通过室内外药效残效期及毒力测定,无二次中毒现象。1986年生产出售110吨,创产值33万元,此后投入批量生产。
东北鼢鼠是农、林、牧重要害鼠之一,在东北北方分布广泛。1987~1990年,齐齐哈尔市林业局森林病虫防治检疫站刘仁华、陈曦、高从政、高明臣等对东北鼢鼠的形态学,染色体组型及分带,个体生态及种群生态进行了研究,并提出了以生态学方法为主的综合治理鼠害措施。对东北鼢鼠的洞系结构,年生活周期及每日活动规律,食性及食量,繁殖强度,种群结构,性比及年龄组成等方面进行了研究,填补了国内该领域研究的空白。此后,刘仁华等又分别完成了“东北鼢鼠鼠害测报及综合防治技术研究”和“齐齐哈尔市林木鼠害测报及综合管理技术的研究”课题。该项研究搞清了黑龙江省西部地区鼢鼠鼠害现状,在研究鼢鼠空间分布、种群动态及危害结构基础上,提出了预测预报模型、以生态环境控制为主的防治技术及鼢鼠数量统计回归模型,填补国内外鼠类研究的空白。在综合防治技术方面进行了以翻耕抚育为主的3项生态控制措施试验及以林粮间作、林药复合、间种有毒经济作物的生态环境控制措施的研究,开拓了林木鼠害防治新途径。
1993年,黑龙江省带岭林业科学研究所王建光研建林木鼠害短期、中长期微机测报系统,为鼠害的测报提供了科学的方法。应用该系统可使林木鼠害测报时间提前4个月至1年以上,为制定林木鼠害防治准备工作赢得了时间。1994年该测报系统获林业部科技进步奖三等奖。
截至2005年,黑龙江省已全面建立了森林病虫害防治和检疫的管理与服务机构,在全省范围内实现了森林病虫害的防治、检疫的信息传输网络化,较全面掌握了黑龙江省森林病虫鼠害及植物检疫对象的发生分布情况和危害特点,建立并完善森林病虫害防治目标管理制度,制作了全省主要森林病虫害发生防治分布图、测报网点图、植物检疫对象分布图、发生趋势图等,完善了森林病虫害防治与检疫与管理档案。
二、森林防火
1983~1986年,省森保所肖功武等进行林内计划火烧技术的研究。该项研究主要根据林火生态原理,把林火当作经营森林一种廉价的工具和手段,并运用物候相的时差和位差来选择最佳点烧时机,用低强度火烧除林内累积的大部分枯枝落叶等易燃物,以此降低林内火险等级、控制森林病虫害、加速天然更新。其技术关键是利用自然条件来保障安全用火。该项技术在黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区林区得到推广应用,并获林业部科技进步奖三等奖。
1984~1987年,省森保所马道胜等研制林区扑火安全装备,包括SD-1型消防头盔、SB-1型阻燃服装和SD-1型阻燃手套。为了避免辐射热、火焰、烟尘等威胁,在装备结构设计中采用隔绝式,同时对材料进行防火阻燃、滤烟、滤光等技术处理,保护了扑火人员的安全和健康,填补国内空白。1987年该项成果获黑龙江省科技进步奖四等奖。1988~1991年,马道胜等对扑火安全装备进行改进,提高了性能,在全国各林区推广应用。
1984~1988年,省森保所段秀英等完成林业部下达的中期森林火险等级预报方法研究。该方法以801森林火险等级为预报量,以500百帕高度历史资料和地转、涡度资料作为预报因子,建立预报方程,并以欧洲数值中心500百帕中期预报为实施预报因子,计算大小兴安岭10个测站范围的春季3~5天火险等级预报。经过1987年和1988年两个春季防火期的试报试验证明,其预报准确率达70%以上。该项成果1989年获黑龙江省森工总局科技进步奖二等奖。
1987年5月6日~6月2日,黑龙江省大兴安岭林区发生了特大森林火灾。这场森林大火给国家和人民的生命财产造成的巨大损失,是1949年新中国成立以来最严重的一次。据统计:过火面积101万公顷,其中有林面积70万公顷。烧毁了西林吉、图强、阿木尔3个林业局所在地和这3个林业局的9个林场、4.5个贮木场;烧毁房屋61.4万平方米,其中居民住房40万平方米;烧毁木材85.5万立方米、各种设备2 488台、桥涵67座、铁路专用线9.2千米、通讯线路483公里、输变电线路284.2千米、粮食325万千克。受灾群众5万多人,死亡193人、重伤226人。除森林资源外,直接经济损失约5亿元。同时,这场大火使这一地区的生态环境遭到了严重破坏。1988年,为了吸取1987年5月6日大兴安岭林区森林火灾的教训,促进森林防火灭火的科学研究,国家计委、国家科委、林业部和黑龙江省人民政府决定建立大兴安岭森林防火灭火研究开发基金(以下简称防火基金)。资金的来源,由国家计委、林业部和黑龙江省人民政府从1988年开始每年各出资200万元,连续5年共计3 000万元为基金。并制定《森林防火灭火研究开发基金科技发展5年计划》,吸引全国科技力量,参加大兴安岭森林火灾预防与扑救系统的研究工作。
1988~1993年,省森保所王耀华等研制具有高效、低毒无污染、广谱性、廉价的新型除草剂——森草净,用于开设森林防火线。5年来先后在广东、福建、陕西、河南、河北、吉林、黑龙江、内蒙古等省区进行大面积应用试验,1994年林业部将其列为100项科技推广项目,同年获林业部科技进步奖二等奖。已在黑龙江、吉林、内蒙古、北京、河北、山东、陕西、甘肃、福建、浙江、广东、云南等20多个省(区)推广使用。在林区应用开设防火线4 000公顷,铁路3万公顷,各种非耕地推广面积2 000公顷。
1989年,大兴安岭林业研究所陈俊、张玉鹏等研制森林火灾预报系统,利用微机联网在大兴安岭地区推广应用。该系统包括自然概貌、森林资源、林火管理、火险和火行为预报、林火辅助决策、火场复现等,可以及时进行火险指数、等级和林火发生的预报,做好防灭火预案。在森林火灾发生时,能及时、准确地对起火点定位,根据天气和自然条件,计算出林火蔓延趋势,为扑火方案的制定和指挥扑救提供科学依据。该项成果在大兴安岭防火中心、松岭林业局、大黑山防区和呼中林业局的呼源林场等单位进行推广应用。该系统达到国家要求的标准,1990年获林业部科技进步奖三等奖。
1989~1993年,省森保所张立坤等进行森林防火综合阻隔带的研究。该项研究充分利用天然条件和现有的道路,因地制宜地采取综合性措施建立阻隔网,采用机耕、推土、火烧、化学除草、改造原有林和营造防火林等技术措施,特别是试用了林下烧除法和抚育改造原有林法,解决了在山林地段难以建立阻隔带、防火线不能连接成网的技术难点,为科研、教学和生产提供了科学依据。该项成果对大兴安岭地区十八站林业局控制林火蔓延,减少森林火灾损失起到重要作用,1993年获林业部科技进步奖三等奖。
1990~1992年,东北林业大学王述洋等完成国家森林防火灭火基金项目“黑龙江省森林火灾重烧年份中长期预测的研究”, 1994年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1991~1993年,东北林业大学王述洋等完成国家自然科学基金项目“区域高火险时段的演变规律及多灾耦合形成机理的研究”。该项目提出了关于“天地生相互作用、耦合共创森林火灾时段背景条件”系列应用基础理论,为人们科学地认识和揭示森林火灾大时间尺度的活动规律,提供了新科学方法,为预测未来年、季森林火灾活动及灾情状况,有效地预防和控制大规模森林火灾提供了科学理论和依据。林业部、黑龙江省等防火部门已应用多年, 1994年获得林业部科技进步奖二等奖。
1992~1993年,黑龙江省科学院自动化研究所研制森林防火瞭望台网信息采集管理系统。
该系统是一套林业局超短波林火监测系统,由中心站、中继站和瞭望台监测站组成。中心站设在林业局防火办公室中继站,监测站设在瞭望台。每个瞭望台报告火情数据(林火的方位、距离、烟雾种类等)的最短时间为十几秒钟,计算机立即给出着火点的准确位置,时实采集火险天气数据,3分钟内,自动采集20个瞭望台的值守状态数据。利用该系统中心调度室拨码通讯功能,可随时与瞭望台通话,还可以召开电话会议。1998年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1992~1994年,省森保所王贤祥等制订《全国森林火险天气等级标准》。该标准属于部级技术标准,经鉴定验收后由林业部定为森林防火《森林火险等级行业标准》下发全国森林防火部门执行。同期,省政府森林防火指挥部办公室(以下简称省森林防火办公室)制订《森林消防防火阻隔带技术标准》(标准代号DB23/T383—95)、《森林消防安全区、防火区、重点防火区区划标准》(标准代号 DB23/ T384—95)、《森林火灾等级评价与计算方法标准》(标准代号DB23/T385—95)、《森林消防标准体系表标准》(标准代号DB23/T386—95),为国内首创,为全国的森林防火现代化、科学化、标准化奠定可靠基础,提供了科学依据。
1993~1994年,省森保所肖功武等研究制订《东北、内蒙古地区营林用火规程》。1996年,林业部将该规程列为科技推广100项,并获林业部科技进步奖三等奖。
为了解决火场指挥通信混乱、通信不畅通现象和应急机动通信,1996~1999年,省森保所肖非、张景忠等研制场指挥通信移动式中继系统。该系统首次将单工调频电台用于国内森林火灾扑救指挥通信移动中继系统。该系统由地面移动式中继系统和机载中继系统组成,地面移动式中继系统信道多,实用性强,既可作为一次中继又可作为二次中继,也可作为同频和异频单工电台使用,可连续工作,适合于森林火灾扑救的环境条件要求,可利用吉普车、卡车或直升机运送。机载中继系统可利用飞机电源进行DC-DC变换,实现供电。该系统通过了民航管理局的适航检测,安装、操作使用方便。2000年,在黑河、佳木斯林区以及省森工系统林区得到了推广应用,累计为各地节约通信网络改造费1 000多万元,创直接经济效益150万元。
在森林火灾死亡人员中,80%以上致死原因是窒息死亡或烟熏昏迷后烧死的;在重伤人员中,绝大多数为吸入性损伤,呼吸道和肺部灼伤者。针对这一问题,1997~2000年,省森保所张明文研制逃生呼吸器和防烟面罩。该装备是用于个人呼吸安全防护,能保障佩戴者安全逃离森林火场,避免伤亡事故的发生。2004年通过国家林业局科技司主持的项目验收,2005年6月获实用新型专利权,在森林防火部门推广应用,2005年获省森工总局科技进步奖一等奖。
1999年10月,省林业厅制定《黑龙江省林业厅“十五”至2015年高新技术应用发展规划》。《规划》根据森林防火科学化、现代化要求和黑龙江省森林防火的实际,提出建立黑龙江省森林防火6大系统。6大系统是以地理信息系统(GIS)为基础,利用各类地理信息、气象因素、林火行为、防火设施分布、扑火力量分布等建立计算机辅助决策系统,通过森林防火通信调度指挥系统,实现森林防火灭火的具体管理。至2005年,已建立6大系统:①通信系统:利用程控交换机、互联网平台实现了同各地市防火部门进行语音通信调度,值班可视化调度,发生火灾时与扑火前线指挥部实时通信。通信指挥车上装备了卫星电话,能够在火灾现场建立应急通讯系统,保障火场通讯畅通;②网络办公系统:建立了“黑龙江省森林防火网站”,开发了网络办公管理软件,实现了全省森林防火部门联网,可在网上查询文件资料、森林火险信息、卫星热点监测图像等信息,也可以传火场情况及火场图片、图像,各类文件资料,实现网上办公、网上凋度指挥;③火场实况图像传输系统:卫星转播车将飞机拍摄的火场实况,转播到省森林防火指挥中心。9个航站还可以将观察员在飞机上拍摄的火场实况图像进行整理编辑,再通过卫星地面站将火场实况录像转发到省森林防火指挥中心;④扑火队伍跟踪系统:各专业扑火队伍配备GPS对讲机,充分利用现有的对讲机通讯网和互联网,组成“扑火队伍跟踪系统”。当扑火队出动扑火时,省、市、县各级森林防火指挥中心和火场指挥可以接收GPS座标信息,在电子地图上显示扑火队伍的位置,跟踪监控扑火队伍的动态;⑤地理信息辅助决策系统:配备了全省1∶25万和1∶5万比例尺电子地形图和卫星影像图,实现地图查阅、火场定位、火场标绘及森林防火专题数据库查询、电子沙盘等辅助决策功能,为扑火调度指挥和决策分析提供图上作业的电子化手段;⑥火险预警系统和响应机制:森林火险预警响应体系包括森林火险预警系统、预警信息发布系统和预警响应机制三部分。选择代表林区特性的地点建设自动林火天气监测站,弥补气象部门的气象观测站在林区分布不足的问题,加强对火险天气因子的监测,同时促进火险预测预报准确率的提高。在防火期内,气象部门根据森林火险等级标准发布森林火险预警信号。制定“黑龙江省森林火险预警响应规定”,规定发布预警信号和高火险警报后,防火部门如何响应行动和火源管理,社会各界如何遵守防火规定。
由于无线寻呼系统的谐波干扰,使森林防火多年来一直使用的150兆赫兹段的通信系统几乎处于瘫痪状态,严重影响森林防火工作,为了解决这一问题,2000~2003年,省森保所肖非、廉明起、张景忠等研制VHF/UHF跨段中继通信系统。该系统是在原有半双工V/U跨段中继通信系统的基础上,进行进一步开发使V/U跨段中继通信系统适合不同地区、不同体制的通信网络要求的新型V/U跨段中继系统,在黑龙江省大部分林区得到了应用,解决了当地通信网络受寻呼台干扰问题,同时也增加了原有通信网络的覆盖范围,减少了通信盲区。2004年,省森保所又完成了国家林业局的中试项目“火场指挥通信移动式(应急)中继示范”,解决了中国南方高山峡谷地区的森林防火通信问题。
2002~2004年,中国林业科学院哈尔滨林业机械研究所(以下简称哈尔滨林机所)刘少刚、羿宏雷、博琼等研究开发森林防火接警指挥系统,2004年通过科技部验收。该系统结合中国森林防火的实际特点和需要,对GIS、CTI、GPS、无线通讯、自动控制、计算机网络、图形图像处理等先进技术进行了系统整合和二次开发,研制森林防火接警指挥系统。该系统具有如下功能:CTI计算机电话集成报警。系统实现了接到报警后自动启动CTI计算机电话集成系统,自动通知有关人员到预定岗位,并自动记录;GIS火灾定位。指挥中心接到报警后自动处理信息,在GIS系统上显示火警位置、风力、火势、扑火人员分布、器材情况等信息,指挥员可根据上述信息指挥灭火。远程自动报警指挥。自动向上级指挥中心和周边指挥中心报警并通过网络实现远程统一指挥。扑火人员位置控制及营救。利用所携带的Rino120型便携式GPS对讲机对扑火人员的位置进行定位;图像空-地传输。通过空中机载摄像、GPS及发射系统,可精确定位火场坐标及范围,并实时传回指挥中心,进入指挥网络。