湖南省森林火災時空分布特征研究

劉 玉，熊嘉武，張 龍

(國家林業(yè)與草原局中南調查規(guī)劃設計院，長沙 410014)

森林常常遭到各種自然災害和人為破壞，在危害森林的因子中以火災危害最為厲害[1-2]。森林火災危害的范圍廣、破壞性強[3]，毀壞森林生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能，減少地表枯落物儲量和碳儲量[4]，直接影響人類的生命安全和生態(tài)安全，造成重大經濟損失[5]。全世界每年發(fā)生的森林火災次數達20萬次以上，每年燒毀林地面積達640萬hm2，我國森林火災發(fā)生率較高，森林資源和生態(tài)環(huán)境受火災毀壞嚴重，是森林火災較為嚴峻的國家之一，年均森林火災約為1萬次左右、年均燒毀森林面積高達55 074 hm2，年均森林受害率約0.006 3%[5]。

森林火災發(fā)生時空分布及火源特征能夠為區(qū)域林火管理部門提供科學依據[6]。掌握森林火災時空分布特征、明確火源分布的差異性是提出具有針對性林火管理方案的基礎[7]。湖南省是我國實施“東擴、西治、北休、南用”林業(yè)產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中“南用”的重點省份之一[8]，同時也是中國中南地區(qū)森林火災發(fā)生最頻繁的省份[9-10]。目前學者對火災時空特征研究的文獻很多[11-23]，對湖南省森林火災時空特征研究文獻較少，探究湖南省近年來森林火災時空特征，揭示林火發(fā)生規(guī)律，預防森林火災的發(fā)生，減少森林火災損失，可為湖南省森林火災預防及撲救提供決策支持，也可為國內外其他地方的森林火災時空特征研究提供經驗。

1 研究區(qū)概況

湖南省地處24°38′—30°08′N，108°47′—114°15′E之間，總面積21.18萬km2。地處云貴高原向江南丘陵和南嶺山脈向江漢平原過渡的地帶，地勢呈三面環(huán)山、朝北開口的馬蹄形地貌，由平原、盆地、丘陵地、山地、河湖構成；地跨長江、珠江兩大水系，屬亞熱帶季風氣候；原生植被大部分為亞熱帶常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林以及山頂苔蘚矮林等，植物區(qū)系成分較為復雜。有林地面積約1 221.03萬hm2，森林覆蓋率59.96%，活立木蓄積量達6.18億m3。

2 數據來源及統(tǒng)計分析

通過對各縣市林業(yè)局走訪調查和資料收集，匯總森林火災次數、火災等級、火因、火災損失(面積、蓄積、株數)、人員傷亡等數據，湖南省2000—2018年發(fā)生森林火災14 186次，人員傷亡總數242人(其中受傷79人、死亡163人)。同時按火災發(fā)生時間、空間、損失等分別統(tǒng)計，并進行分析。

3 結果與分析

3.1 森林火災等級分析

湖南省2000—2018年共發(fā)生森林火災14 186次，其中：一般森林火災9 335次、較大森林火災4 836次和重大森林火災15次；分別占火災總次數的65.81%，34.09%和0.10%，詳見表1。2008年火災發(fā)生最為頻繁，達1 773次，比2007與2009年的總數還多，傷亡人數達52人(輕傷14人，重傷11人，死亡27人)，主要與2008年初冰災后地表可燃物急增有關。受害森林面積95 351.651 hm2，其中2000年、2008年和2009年受害面積較大；分別為15 702.76，14 752.254 hm2和9 459.94 hm2。年均火災次數達746次，年均人員傷亡12.7人，屬于森林火災頻發(fā)、高危的省份。

3.2 森林火災時間分布規(guī)律

3.2.1 森林火災年變化趨勢

如表1所示，2008年后林火發(fā)生次數逐漸減少，發(fā)生火災最多的年份集中在2000年、2004年、2005年、2008年和2009年，分別為2 382次、1 100次、1 089次、1 773次和936次，這5年共計7 280次，占火災總數的51.32%。湖南省2000—2018年年均森林火災面積達5 018.5 hm2，呈現波浪式下降趨勢。2003—2009年火場面積較大(50 140.109 hm2)，占總面積的52.58%；2015—2018年火場面積相對較小(6 805.09 hm2)。

3.2.2 森林火災季節(jié)變化特征

湖南省森林火災月變化規(guī)律顯著，首先，春季和冬季為林火發(fā)生的高頻時期，1—4月份較為集中，共發(fā)生林火9 542次，火場面積高達64 049.299 hm2，分別占林火發(fā)生總數和過火面積的67.26%和67.17%；其次，11月份共發(fā)生火災2 664次，火場面積高達18 457.595 hm2；第三，5—10月，林火發(fā)生1 375次，相對較少，火場面積8 351.198 hm2，尤其是6月份，僅發(fā)生33次，火場面積145.11 hm2。湖南省森林覆蓋面積大，春季和冬季天氣較為干燥，降雨較小，因此該階段森林火災頻發(fā)，而6月梅雨季節(jié)來臨，降雨量較大，且為森林生長旺盛時期，不易發(fā)生森林火災，直到10月雨量相對減少，農事活動頻繁，林火發(fā)生次數逐漸增加。

表1 2000—2018年湖南省森林火災一覽表年份次數合計一般火災較大火災重大火災受害森林總面積/hm2傷亡人數合計輕重死20002 3821 763617215 702.76062312001187127591795.7105014200246731714822 243.120142210200377751825814 585.58322211920041 10072637316 564.20032182320051 08975932826 907.710223019200659139819302 837.7135023200780252527705 032.70924222020081 773944828114 752.25452141127200993657536019 459.940202108201064541722803 583.2138008201165442822604 381.9817205201256534322204 190.3475113201361237323633 899.4285401201445426718613 609.89350142015180117630817.771311120163142526201 230.553100120173372518602 718.441500520183212358602 038.3251001合計14 1869 3354 8361595 351.6512423643163

3.2.3 森林火災日變化特點

一天中森林火災發(fā)生的次數呈峰形分布。自早上9:00起，森林火災發(fā)生次數逐漸增加，12：00—13:00時達到高峰，之后逐漸減少。森林火災發(fā)生的時間相對集中發(fā)生在10:00—17:00時，占總數的91.2%；高峰值出現在10:00—16:00時，占總數的87.71%。16:00后火災次數明顯下降，主要是因為10:00—16:00時是一天中溫度最高、空氣相對濕度和可燃物含水率相對較低的時段，人類活動頻繁、用火增多，使得該時段成為林火高發(fā)時段。

3.3 森林火災空間分布特征

根據湖南省2000—2018年森林火災統(tǒng)計數據，按市州行政區(qū)劃，統(tǒng)計分析得出森林火災空間分布規(guī)律，如圖1所示。

圖1 湖南省各市州2000—2018年森林火災空間分布圖

由圖1可知，湖南省2000—2018年各市州森林火災發(fā)生較為頻繁，但是分布不均，存在地理分異特征，中部、南部及西南部森林火災較為集中，北部地區(qū)森林火災較少，各市州發(fā)生火災次數依次為郴州市(2 452次)、邵陽市(1 595次)、株洲市(1 532次)、永州市(1 318次)、益陽市(1 280次)、懷化市(1 212次)、張家界市(930次)、衡陽市(785次)、湘西州(756次)、長沙市(732次)、婁底市(719次)、常德市(483次)、岳陽市(218次)、湘潭市(174次)。郴州為林火發(fā)生集中地，年均森林火災129次，而常德市、岳陽市、湘潭市森林火災數量相對較少。

2000年森林火災主要發(fā)生在郴州市、衡陽市、懷化市、株洲市和邵陽市。2001年火災明顯減少，各地區(qū)間火點分布并無明顯差異，其中岳陽市無森林火災發(fā)生。2002年各地級市皆有森林火災發(fā)生，郴州市、婁底市、株洲市森林火災較多。2003—2004年主要發(fā)生在湖南省的東部、南部及中部地帶，郴州市火災頻發(fā)，其次是婁底市、益陽市和株洲市。2005年火災與2003—2004年的分布特征相似，除益陽市和邵陽市森林火災較為多發(fā)。2006年除岳陽市火災較少外，其他各地級市分布較為均衡。2007年郴州市、益陽市、張家界市火災較為多發(fā)，火點較密集。2008年為火災多發(fā)年份，各地級市森林火災多發(fā)且較為集中，特別是郴州市、婁底市、永州市、株洲市，長沙市較往年火災較多，岳陽、衡陽森林火災較少。2009年森林火災主要集中在東部及南部地區(qū)，中部及北部地帶森林火災發(fā)生較少。2010—2011年火災主要在益陽市、永州市、張家界市、婁底市。2012—2013年火災在各地級市分布大體一致，益陽市、長沙市、永州市火災較為頻發(fā)。2014年森林火災與2011—2013年基本持平，火災在各區(qū)域分布較為均勻，株洲市、衡陽市、永州市火災較多。2015年湖南省森林火災發(fā)生次數最少，各地級市火災發(fā)生的次數較往年都顯著減少，湖南東北部地區(qū)基本沒有森林火災發(fā)生。2016—2018年湖南省森林火災發(fā)生平穩(wěn)，各地區(qū)火災較少，森林火災相對多發(fā)地區(qū)主要為湖南南部地區(qū)。

3.4 火災成因分析

2000—2018年19年內，湖南省已經查明起火原因的森林火災共有13 010次，占所有森林火災次數的91.71%；其中人為火源引發(fā)的火災12 940次，占已知火源的99.46%，而天然火源引發(fā)的火災僅70次，占總數的0.54%，主要為雷擊火。詳見圖2。

圖2 2000—2018年湖南省森林火災起火原因分類

由圖2可知，人為火源引發(fā)火災占比超過10%的依次為農事用火、祭祀用火、煉山造林、其它和野外吸煙，其中尤以農事用火最多，火災次數為3 922次。究其原因，主要是因為湖南省為農業(yè)大省，山田交錯，林區(qū)燒荒、造林煉山等人為用火頻繁，極易引發(fā)森林火災，而且上墳燒香等民間習俗根深蒂固，野外用火現象屢禁不止。

4 結論與建議

1)湖南省2000—2018年森林火災時間變化規(guī)律明顯。森林火災頻繁，火場面積大，火災次數和火場面積呈波浪式下降趨勢，且二者波動趨勢基本一致，2000年和2008年火災次數和火場面積均達到峰值；火災等級基本為一般火災，重大森林火災極少出現，沒有特大森林火災發(fā)生。森林火災主要表現為春季和冬季火災頻發(fā)，發(fā)生時間主要集中在每年的1—4月；森林火災發(fā)生的日規(guī)律呈峰值分布，每日12:00—13:00點為火災發(fā)生的高峰時段。建議根據火災年、月、日周期變化規(guī)律，在火災頻發(fā)時段加強巡邏，控制火源，消除火災隱患，減少森林火災的發(fā)生及損失。

2)湖南省2000—2018年森林火災空間分異特征顯著，且火場面積大小與森林火災次數趨勢一致。湖南省中部、南部及西南部火災多發(fā)，如郴州市、懷化市、婁底市、永州市、邵陽市均為火災頻發(fā)地區(qū)，而北部地區(qū)森林覆蓋率小、水域面積廣，火災發(fā)生次數較少，如岳陽市、常德市。根據森林火災空間分異特征，建議在火災高發(fā)區(qū)，加強撲火設備、設施和撲火隊伍的建設與資金投入力度，確保湖南省中部、南部及西南部不發(fā)生大面積火災。

3)湖南省森林火災絕大部分為人為火源，如農事用火、煉山造林等生產性火源，非生產性火源概率相對較少，建議加強生產性火源控制與管理，特別是季節(jié)性火源的管理。