塔河林業局森林火災時空分布格局的分析

劉 微，朱宇峰，王黑子來，劉會峰

(1.大興安嶺職業學院，黑龍江 加格達奇 165000；2.加格達奇林業局森林消防一大隊，黑龍江 加格達奇 165000；3.大興安嶺地區農業林業科學研究院，黑龍江 加格達奇 165000)

林火是顯著影響森林生態系統的干擾因子[1]。森林火災嚴重影響林業可持續發展，時刻威脅寶貴的森林資源。對于森林火災的歷史和格局研究一直是林火研究的重要領域，林火的時空分布格局和發生發展規律，能為森林火災預測預防提供科學依據[2]。

本文通過收集塔河林業局1974～2004年30年來各類火災的基礎數據(包括林火類型、發生時間、強度、面積等)，利用RS和GIS平臺對收集的資料進行處理并建立數據庫，繪制塔河林業局30年森林火災火燒跡地分布圖，結合該地區地理信息系統，分析30年來林火時間、空間的分布規律及原因。

1 研究區域概況

大興安嶺火災典型分布區塔河林業局位于大興安嶺林區東北部、伊勒呼里山脈北麓，黑龍江南岸[3]。行政管轄隸屬黑龍江省塔河縣，林業局總面積92.3×104hm2，林場區劃為塔林、繡峰、瓦拉干、馬林、蒙克山、盤古、盤中、沿江和樟嶺九個林場。本區屬寒溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫-4.82℃，最低氣溫-47.2℃，最高氣溫32.6℃。年平均降雨量為430mm，多集中在七、八月份。無霜期為85～115d。本局是典型的寒溫帶針葉林，分布最廣的樹種主要有樟子松、興安落葉松、白樺、山楊等十余種，土壤以棕色針葉林土為主[4]。

2 研究方法

應用ARCVIEW3.3軟件繪制塔河林業局30年間森林火災的時空分布圖，其步驟如下。

2.1 資料收集

收集、整理塔河林業局1974～2004年森林火災調查數據資料。

1)1974～2004年火災資料，包括著火時間、地點及經緯度，起火原因，滅火時間等。

2)塔河林業局1∶10萬火險區劃圖，1∶2.5萬塔河林業局高精度地形圖[5]。

3)1974～2004年森林資源清查資料(包括林相圖和小班數據資料)。

4)1974年至今的塔河氣象資料(主要包括氣溫、降水和風)。

2.2 建立空間數據庫

建立塔河林業局地理信息系統數據庫，包括數字化林相圖及地形圖(包括公路、鐵路、河流和林業局局址等圖層)；建立屬性數據庫，包括小班各調查因子數據庫，林火數據庫(包括發生火災的位置及經緯度、林業局和林場名稱、火災面積等指標)[6]；把空間數據庫和屬性數據庫進行連接，建立塔河林業局森林資源地理數據庫。

2.3 火災等級的劃分

依據《森林防火條例》規定，森林受害面積不足1hm2或在其他林地起火的為森林火警，森林受害面積在1hm2以上不足100hm2的屬于一般森林火災，森林受害面積在100hm2以上不足1000hm2的屬于重大森林火災，森林受害面積在1000hm2以上的屬于特大森林火災。

3 結果與分析

3.1 林火時間變化規律

3.1.1 季節分布

表1為塔河林業局不同時間段，林火及雷擊火次數、過火面積等數據分布。圖1為相應的直方圖。

表1 塔河森林火災季節變化Tab.1 Tahe Forest Fire Season Change

圖1 火災季節分布圖Fig.1 Fire Season Distribution Map

從圖1可以看出大興安嶺林區森林火災發生的季節性非常明顯。塔河林業局林火主要發生在5月、6月和7月，其中6月居多。這三個月的林火次數占總林火次數的71.69%。分析原因主要是：該地區5、6月份是一年中最干燥、風最大的季節，隨著氣溫轉暖，人員活動范圍也隨之加大，人為活動導致的森林火災比例成倍增加。從過火面積上看，5月和7月的林火過火面積較大，森林受害嚴重,且主要集中在5月(1987年特大森林火災造成)。由于6月、7月和8月處于雷雨多發季節，雷擊火主要發生在此期間。11月份至次年2月屬于冬季，整個林區都被冰雪覆蓋，火災的條件不充分，因此這個季節森林火災發生很少。12月份和1月份沒有火災發生。

3.1.2 林火面積年度變化

從塔河林業局1974～2004年火災資料得出每年火災面積。塔河林業局30年來發生森林火災297起，總過火面積563.3×104hm2，平均每年18.8×104hm2。用對數值顯示不同級別的火災面積(圖2)，可直觀分析不同火災級別過火面積的變化趨勢[7]。從圖中可以發現，過火面積年度數據差異較大，1991年整年度幾乎沒有火災，1987過火面積最大，達到541.7×104hm2。過火面積隨著年度分布呈現先降后增的趨勢，從1991年以后至今的十幾年來火燒面積一直居高不下。這主要是由于雷擊火增加導致的結果[8]。

圖2 塔河林業局30年間火災總面積的變化趨勢Fig.2 Change Trend of Total Fire Area in Tahe Forestry Bureau in 30 Years

通過各年份過火面積對比分析發現，人為因素導致的火災面積占比在各年份沒有呈現明顯變化趨勢，雷擊火依然是主要的起火因素[9]。

圖3是塔河林業局30年林地火燒面積的對數示意圖。其中1983年、1984年、1985年、1991年、1995年的林地火燒面積較小或接近于零?；馂淖顬閲乐氐娜匀皇?987年。1994～2004年林地的火燒面積一直較高。塔河林業局30年間林地過火面積為97.9×104hm2，占總過火面積的57.1%。在林地過火面積中，雷擊火面積為69.7×104hm2，占林地過火面積的71.2%，是林火面積的主體。從圖3可以看出林地過火面積的峰值出現在1987年，過火面積達到了75.9×104hm2。

圖3 塔河林業局30年間林地火燒面積的變化趨勢Fig.3 Change Trend of Burned Forest Land in Tahe Forestry Bureau in 30 Years

盡管火災高發期的燃燒面積最大，但是過火面積的峰值不是出現在火災次數最多的2002年，而是出現在1987年，這是因為火災面積不僅取決于火災次數，還取決于撲火時間、當時的天氣條件、人員配備、給養等多種因素[10]。

3.2 林火變化規律

3.2.1 林火發生規律

在對塔河林業局下轄林場發生火災的分布情況進行分析發現，沿江林場30年來火災發生次數最少為15次，塔林林場火災發生次數最多為83次，其它林場也有不同程度的火源次數。對雷擊火發生頻率進行分析發現，塔河地區近30年來雷擊火主要集中于盤中、馬林、樟嶺和盤古四個林場，即塔河的西北部，塔河東南部幾個林場遭遇雷擊火次數較少，其中瓦拉干林場僅為一次。

3.2.2 過火面積分析

按火災級別歸類，通過對多年的火災記錄數據比較分析發現，塔河林業局火警、一般森林火災、重大森林火災、特大森林火災出現次數占總火災次數的比例分別為13.64%、52.45%、20.97%、12.94%，并且森林火災次數呈現逐年增加的趨勢。

通過分析區域內特大森林火災過火面積發現，87年森林大火導致瓦拉干林場出現近年來最大過火面積，過火面積約為541.6×104hm2，占總過火面積的96.61%。過火面積占比由大到小依次為盤中林場、塔林林場、沿江林場、馬林林場、盤古林場、蒙克山林場、樟嶺林場和繡峰林場。多數林場過火面積都超過1×104hm2，樟嶺林場和繡峰林場的林火過火面積只有幾千公頃。

4 小結

1) 隨著時間的推移，森林火災發生頻率和面積呈現不同程度的增長趨勢，尤其近年來由于人為活動的增加，森林火災發生更加頻繁。

2)雷擊火依然是火災發生的原因，且發生頻率上升明顯。

3)統計發現，森林火災發生主要集中在春秋兩季，5月至7月間林火發生頻率高且過火面積大，主要原因是雷擊火和人為起火因素增多導致。

4)按照火災發生地域劃分，火災發生次數最多和最少的區域為塔林林場和沿江林場；過火面積和火災發生等級較高的區域為塔林林場和盤中林場，兩地重特大森林火災危害嚴重。