山東省森林火災的時空分布

白世紅 ，張 波 ，馬風云 *，馬丙堯，董金偉 ，馬海林，杜振宇 ，劉芳春

（1.山東農(nóng)業(yè)大學林學院/泰山森林生態(tài)站，山東 泰安271018；2.威海海濱林場；3.山東省林業(yè)科學研究院）

火災對森林的破壞性極大，危害極深，造成的經(jīng)濟損失相當嚴重。它不僅燒毀大量的森林資源，也破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡，而且直接影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，嚴重威脅著人民生命財產(chǎn)的安全。[1]我國是一個少林而森林火災頻繁發(fā)生的國家，森林防火技術(shù)手段落后，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，嚴重制約了森林防火工作的進展。大型火災往往發(fā)生在特定的、比較罕見的氣象條件下，通常是連續(xù)的高溫，長時間的干旱和強風天氣里。統(tǒng)計森林火災次數(shù)、過火面積等森林火災的資料，為合理配置物種組成和林分結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。本文通過森林火災發(fā)生的時空分布研究，分析森林火災發(fā)生的次數(shù)和過火面積的增減趨勢，更準確的預測預報森林火災。

1 研究區(qū)概況

山東省位于中國東部沿海、黃河下游。山境內(nèi)中部山地突起，西南、西北低洼平坦，東部緩丘起伏。山地約占山東省總面積的15.5%，丘陵占13.2%，平原占55%，洼地占4.1%，湖沼平原占4.4%，其他占7.8%。山東省屬暖溫帶季風氣候類型。年平均氣溫11℃～14℃，光照時數(shù)年均2290～2890小時，年平均降水量一般在550～950mm之間，由東南向西北遞減。降水季節(jié)分布很不均衡，全年降水量有60%～70%集中于夏季。

2 材料與方法

2.1 材料

山東省17地市2002-2015年森林火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括火災發(fā)生的地點、次數(shù)、過火面積、受害森林面積和損失林木等因子，中國知網(wǎng)相關(guān)林業(yè)信息及文獻資料。

2.2 方法

根據(jù)山東省2002～2015年的森林火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用Microsoft excel統(tǒng)計分析研究區(qū)域內(nèi)森林火災發(fā)生的時間分布規(guī)律、空間分布特征。從時間尺度的年、月和空間尺度的各市區(qū)行政單位分析研究山東省林火發(fā)生的時空分布。

首先，將森林火災數(shù)據(jù)進行初步整理，按照逐年和各地區(qū)為標準，從林火頻次、林火等級、過火面積、毀林面積、燒毀林木蓄積量、燒毀幼林株數(shù)等方面進行統(tǒng)計。其次，從時間角度分別以年季、月份為單位，研究森林火災發(fā)生的時間分布規(guī)律；從空間角度以該區(qū)行政區(qū)域為依據(jù)標準，按照森林火警、一般森林火災、重大森林火災3個火險等級，分析比較出森林火災在各個市不同地域的空間分布規(guī)律。

3 結(jié)果與分析

3.1 森林火災時間分布特征

3.1.1 森林火災的年際變化

山東省2002—2015年共發(fā)生火災419起，12年總計發(fā)生森林火警302起，占森林火災次數(shù)的72.1%。年平均約25.2次。一般火災117起，占森林火災次數(shù)的28.1%。年平均約10.6次。沒有發(fā)生重大火災和特大火災。因此，山東省森林火災的主要類型為森林火警、一般森林火災和較大火災。

山東省森林火災及過火面積的年際變化見圖1。

從圖1可以看出，2002—2015年共發(fā)生火災419起，其中2005年和2011年數(shù)據(jù)缺失，只有2002—2004年、2006—2010年和 2010—2015年共12年，共發(fā)生森林火災419起。平均每年發(fā)生森林火災34.9起。其中2002年發(fā)生森林火災最多，共87起。其次是2006年，共66起，再次為2008年，共47起。而2012年發(fā)生森林火災次數(shù)最少，共8起。其次為2015年，共10起。2008年之前發(fā)生森林火災次數(shù)較多，2009年之后森林火災發(fā)生數(shù)明顯減少。

從山東省森林火災的過火面積來看，2002—2015年共發(fā)生森林火災過火面積1783.496hm2，年平均148.6247hm2。過火面積最多的是 2006年，286.75hm2為最多，其次為2014年271.913hm2，再次為2009年210.43hm2；過火面積最少的為2012年15.23hm2，其次為 2008年 48.5hm2。

山東省森林火災受害森林的林型和過火面積變化情況見圖2。

圖2 2002－2015年山東省受害森林林型及過火面積

從圖2可以看出，山東省森林火災受害的森林以人工林為主，人工林的受害面積為903.18hm2，原始林的受害面積為1.88hm2，人工林的受害面積是原始林的480倍以上。原因主要是山東境內(nèi)以人工林為主，而原始林極少。從森林火災過火森林面積變化來看，2014年的森林受害面積最大，2008年森林受害面積最少，2014年的受害森林面積為2018年28倍。

山東省森林火災受害森林損失林木的變化情況見圖3。

從圖3可以看出，山東省森林火災損失林木，以成林為主，成林以蓄積來計算，幼林以萬株來計算。2013年的成林蓄積損失最大，為5175.62m2，是2008年的一萬多倍。2013年的損失的蓄積已占全省的50%以上。而幼林的損失株數(shù)多少隨年份成周期性波動。幼林損失最多的是2003年，共17萬株，最少的是2012年，共0.23萬株。多數(shù)年份不足10萬株。2014年幼林株數(shù)較多，2013年成林損失面積徒增。

圖3 2002—2015年山東省森林火災損失林木的變化

3.1.2 森林火災的月際變化

山東省森林火災月際變化見圖4。

圖4 2002—2015年山東省森林火災及過火面積的月際變化

從圖4可以看出，山東省森林火災發(fā)生的次數(shù)，具有明顯的季節(jié)變化特征。2-4月份最為集中，共發(fā)生森林火災360起，占森林火災發(fā)生總次數(shù)的85.91%；森林火災過火面積為1495.396hm2，占總過火面積的80.81%。七、八、九月份均未發(fā)生火災；3月份發(fā)生次數(shù)最多，占森林火災總次數(shù)的的41.29%；4月份過火面積最大，占總過火面積的38.18%。

從以上分析可以發(fā)現(xiàn)，火災次數(shù)與過火面積的月季變化特征：火災次數(shù)與過火面積成正比，火災次數(shù)越多，過火面積越大，火災次數(shù)越少，過火面積越小。

從氣候?qū)W的角度，分析森林火災及過火面積的月際變化，3-5月為春季，6-8月為夏季，9-11月為秋季,12月-次年2月為冬季。森林火災主要發(fā)生在春季，3月份為森林火災高發(fā)期，夏季和秋季森林火災發(fā)生的次數(shù)較少。因為山東省冬季比較寒冷，地表留存冰雪層；夏季降水較多，可燃物含水量較大，不易發(fā)生森林火災；春、秋季氣候比較干燥，降雨比較少，易于發(fā)生森林火災。春季恰逄開展農(nóng)事春耕生產(chǎn)活動，生產(chǎn)用火增多；冬季植物停止生長，植物體內(nèi)含水率降低，地上草本植物枯死，使可燃物數(shù)量增多，這是導致冬春兩季森林火災發(fā)生次數(shù)增多的主要原因。

3.2 森林火災空間分布特征

根據(jù)山東省17地市森林火災情況見表1。

表1 山東省17地市森林火災情況

從表1可以看出，德州市、聊城市、菏澤市都沒有發(fā)生過森林火災。森林火災受害面積最大的是青島市，共 252.75hm2；其次是煙臺市，共 165.3hm2；再次是濟南市，共148.6hm2。損失的林木，成林的損失遠遠超過幼林的損失，成林以蓄積來計算，幼林以株數(shù)來計算。煙臺的幼林受害株數(shù)最多，共20株，受害成林蓄積共483hm2。受害成林蓄積最大的為青島市，共4908.2hm2，占全省受害成林蓄積的53.7%，是濟南市的5倍。

山東省的17地市2002-2015年均未發(fā)生重大火災和特大火災，只有森林火警、一般火災和較大火災。但是發(fā)生森林火災的次數(shù)比較多，不管是人為原因還是自然原因?qū)е碌纳只馂模鞯厥卸夹枰龊蒙址阑鸸ぷ鳌Ｓ绕涫乔鄭u、濟南等森林火災發(fā)生次數(shù)較多，對樹木危害較大的城市。

根據(jù)山東省17地市2002-2015年森林火災及過火面積逐次統(tǒng)計數(shù)據(jù)，按照各市區(qū)的行政區(qū)劃進行統(tǒng)計分析,可以得出森林火災空間分布規(guī)律。

2002—2015年山東省各市森林火災及過火面積的變化情況見圖5。

圖5 2002—2015年山東省各市森林火災及過火面積的變化

從圖5可以看出，濟南市發(fā)生森林火災次數(shù)最多，共145次，其中，火警為117次，一般火災為28次，占全省森林火災總次數(shù)的的34.61%。濟南市森林火災過火面積最大，共371.14hm2，占全省森林火災過火面積的20.81%。青島市共發(fā)生森林火災共65起，濟南和青島發(fā)生森林火災次數(shù)占全省總次數(shù)的50.1%。德州市、聊城市和菏澤市都沒有發(fā)生過森林火災。基本符合森林火災發(fā)生次數(shù)越多，過火面積越大，森林火災發(fā)生次數(shù)越少，過火面積越小的特征。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

（1）森林火災發(fā)生的時間分布規(guī)律：山東省森林火災2002—2008年處于高發(fā)期，2009—2015年火災次數(shù)明顯減少，2002-2015年主要森林火災類型為一般森林火災和較大森林火災，且主要發(fā)生在冬季和春季，森林火災發(fā)生的次數(shù)和過火面積較大。

（2）森林火災發(fā)生的空間分布規(guī)律：山東省17地市沒有重大森林火災和特大森林火災的發(fā)生，較大森林火災主要發(fā)生在濟南市，一般森林火災主要發(fā)生在濟南市和威海市，森林火警主要發(fā)生在濟南市和青島市，濟南市發(fā)生的森林火災次數(shù)最多、過火面積最大。而德州市、聊城市和菏澤市沒有發(fā)生過森林火災，。

4.2 討論

（1）本文在森林燃燒性方面的研究，只是針對了主要樹種，而對灌木和草本的研究比較少，且缺乏動態(tài)變化的研究。由于森林可燃物的灰分和含水率是動態(tài)變化的，可以再進行更深層次研究燃燒性的變化規(guī)律。

（2）本文研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)僅為2002-2015年，今后還得收集更多的森林防火數(shù)據(jù)資料，進一步探討森林火災發(fā)生的時空分布規(guī)律。根據(jù)森林火災發(fā)生的分布特征，做好森林防火工作。

（3）本文對影響森林火災發(fā)生的因素研究,僅僅考慮到植被、氣候、地形及人類活動等因素的影響,沒有充分考慮到當?shù)氐慕逃⑷宋摹⒔?jīng)濟發(fā)展水平等諸多因素對森林火災發(fā)生的影響。今后在影響森林火災發(fā)生的因素研究中，應考慮更多的影響因素。

注：魯北：濱州、東營；魯西北：德州、聊城、濟南；魯西南：菏澤；魯東南：臨沂；魯南：濟寧、棗莊；魯中：淄博、萊蕪、泰安；半島、沿海：濰坊、日照、青島、煙臺、威海（青島、煙臺、威海也稱膠東地區(qū)）

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