結(jié)合氣象要素的閩西北森林火險等級區(qū)劃

蘇志玲，王成翔，林慧芳，黃立盛，江賢華

(1.福建省明溪縣氣象局,福建 明溪 365200；2.福建省沙縣氣象局，福建 沙縣 365500)

結(jié)合氣象要素的閩西北森林火險等級區(qū)劃

蘇志玲1，王成翔2，林慧芳2，黃立盛2，江賢華2

(1.福建省明溪縣氣象局,福建 明溪 365200；2.福建省沙縣氣象局，福建 沙縣 365500)

應(yīng)用閩西北地區(qū)10個氣象觀測站2000—2013年降水量、平均相對濕度、年平均最高氣溫等資料，及森林火災(zāi)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、林地數(shù)據(jù)，探討氣象要素對閩西北森林火災(zāi)的影響，對閩西北地區(qū)森林火險等級區(qū)劃進行了分析和區(qū)劃。結(jié)果表明，10 a間森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)呈周期性，后5 a雖然火災(zāi)總數(shù)減少，但造成的災(zāi)害更大。森林火險區(qū)劃結(jié)果為：大田縣為一級火險區(qū)；尤溪縣為二級火險區(qū)；沙縣、永安市、清流縣、寧化縣縣為三級火險區(qū)；建寧縣、泰寧縣、將樂縣、明溪縣、三明市市轄區(qū)為四級火險區(qū)。

閩西北；森林火險；區(qū)劃；氣象

1 引言

三明市位于福建省西北隅，地處25°30′～27°07′N、116°22′～118°39′E之間，是福建的重點林區(qū)。全境總面積22 569 km2，林地面積189.66萬hm2，占土地總面積的82.6%，森林覆蓋率75.89%，活立木蓄積量1.62億m3，人均林木林地資源居福建省第一，是全國少數(shù)幾個超億立方米的省區(qū)市之一，素有“中國綠都”之稱。三明氣候溫和,雨量充沛,屬中亞熱帶氣候,年平均氣溫19.2 ℃,年平均降雨量1 700 mm,無霜期300 d。 全世界每年平均發(fā)生森林火災(zāi)20多萬次，燒毀森林面積約占全世界森林總面積的1‰以上。中國每年平均發(fā)生森林火災(zāi)約1萬多次，燒毀森林幾十萬至上百萬公頃，約占全國森林面積的5‰～8‰。為此，建立森林火險等級區(qū)劃對科學(xué)管理林火，保護人民生命財產(chǎn)以及生態(tài)資源的安全都具有重要意義。

2 資料和方法

應(yīng)用三明地區(qū)2000—2013年的森林火災(zāi)數(shù)據(jù)以及同期氣象資料，選取平均單位面積林火發(fā)生次數(shù)(N)、平均單位過火面積(S)、年降水量等因子，運用聚類分析方法對三明地區(qū)11個區(qū)縣(梅列和三元合并為市區(qū)) 林火情況進行了劃分,最終得到四類區(qū)劃。[1]根據(jù)區(qū)劃結(jié)果繪制森林火險區(qū)劃圖，并分析了不同火險區(qū)林火預(yù)防和撲救情況，提出了預(yù)防和撲救對策。

表1 2000—2013年三明森林火災(zāi)統(tǒng)計表Tab.1 Forest fire statistics from 2000 to 2013 in Sanming

3 閩西北森林火災(zāi)指標特征

3．1 閩西北森林火災(zāi)年際變化

根據(jù)表1和圖1數(shù)據(jù)可以看出，閩西北地區(qū)每年林火發(fā)生頻數(shù)變化較大，每年發(fā)生一般型森林火災(zāi)次數(shù)與每年發(fā)生森林火災(zāi)總次數(shù)趨勢相同，其中，2005、2006、2012年發(fā)生森林火災(zāi)次數(shù)較少，以2006年15次最少，2009年的165次最多。2007—2009年，每年森林火災(zāi)總次數(shù)與2000、2001、2004年類似，但過火面積和損毀成林蓄積面積都大范圍增加，僅2008、2009年損毀成林蓄積面積就占14 a來總數(shù)的56.2%，過火面積占14 a的40.88%。雖然后7 a森林火災(zāi)頻數(shù)比前7 a少，但損失卻更多[3]。

圖1 2000—2013年三明森林火災(zāi)年際變化圖Fig.1 The forest fire interannual variation from 2000 to 2013 in Sanming

3．2 閩西北森林火災(zāi)各項指標分布

通過表2可以得出，閩西北地區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)與各縣市區(qū)面積大小并不成線性相關(guān)，如大田縣面積處于中間水平，但2000—2009年每平方公里所發(fā)生的森林火災(zāi)頻數(shù)卻是最大的，達到了0.065 5次。市區(qū)由于工業(yè)較多，森林覆蓋率少，故不能作為探討依據(jù)。而將樂縣縣域面積處于中上，但單位面積林火發(fā)生次數(shù)卻是最少，說明地域面積大小并非閩西北地區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生的主要原因。其次，尤溪縣林業(yè)用地面積最多，達到24.85萬hm2，而永安市林業(yè)用地面積次多，達到24.47萬hm2，森林覆蓋率83.2%，但尤溪縣單位面積發(fā)生森林火災(zāi)的頻數(shù)比永安市多了僅0.014次。明溪縣有林業(yè)用地14.8萬hm2，與沙縣林業(yè)用地面積14.77萬hm2基本持平，但單位面積發(fā)生林火次數(shù)多出0.005次。故林業(yè)用地面積也不是發(fā)生森林火災(zāi)的主要原因。故選取大田縣、將樂縣和明溪縣為研究對象。

表2 2000—2009年各縣市區(qū)森林火災(zāi)統(tǒng)計表Tab.2 Forest fire statistics from 2000 to 2009 of the counties

4 閩西北森林火災(zāi)與氣象相關(guān)性分析

從圖2中可以看出，所選取的明溪、大田、將樂3個縣年降水量與年森林火災(zāi)頻次呈反相關(guān)，雨量較少的年份，出現(xiàn)森林火險的頻數(shù)高，而蒸發(fā)量和年平均最高氣溫則與森林火災(zāi)發(fā)生頻次呈正相關(guān)，年蒸發(fā)量較多、平均最高氣溫越高，森林火災(zāi)發(fā)生的頻次越多。而從2000—2009年的相對濕度來看，10 a的相對濕度呈下降態(tài)勢，相對濕度越低，森林火災(zāi)發(fā)生的概率越高，2008、2009年為最低值，也是2008和2009年森林火災(zāi)發(fā)生頻次最高的原因之一[3]。

圖2 2000—2009年明溪、大田、將樂年雨量(a)、平均最高氣溫(b)、年蒸發(fā)量(c)和年平均相對溫度(d)年際變化圖Fig.2 The precipitation interannual variation(a)、The hinghest temperature interannual variation(b)、The evaporation interannual variation(c)、 and the relative humidity interannual variation(d)

5 閩西北森林火災(zāi)等級區(qū)域劃分

5．1 經(jīng)過SPSS軟件計算歐式距離表

按照森林火災(zāi)的年際變化圖、過火面積、單位面積林火頻次、損毀成林蓄積面積、幼林株數(shù)以及溫度、降水等氣象要素的分布，結(jié)合通過SPSS軟件進行聚類分析和近距離分析，可得表3和表4的數(shù)據(jù)，并可以把三明地區(qū)進行簡單的區(qū)劃。

表3 基于N值的歐式距離表Tab.3 Based on the value of N of euclidean metric

表4 基于S值的歐式距離表Tab.4 Based on the value of S of euclidean metric

5．2 森林火險區(qū)劃等級

火災(zāi)等級區(qū)劃最低的為四級，共有5個縣市區(qū)，分別是市區(qū)、將樂縣、明溪縣、泰寧縣和建寧縣。這5個地區(qū)森林覆蓋率最低的為建寧縣的79.2%，其余各地森林覆蓋率均在80%以上，森林資源蓄積量大，各地均有突出森林為主題的游旅景點。平均單位面積森林火災(zāi)0.01

三級森林火險等級區(qū)共4個縣市，分別為：永安市、清流縣、寧化縣、沙縣。其N值處于0.25～0.39次/km2,S值處于0.003 9～0.005 7之間。各項指標均處于全市的中游水平，占地面積共占三明全市的37.75%，發(fā)生林火次數(shù)占總數(shù)的34.7%。該類城市對森林火災(zāi)的貢獻屬于較多。

二級森林火險等級區(qū)為尤溪縣，尤溪縣人口多，地域面積廣，甚至是三明多個縣市區(qū)的兩倍之多。單位面積森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)為0.050 2次，單位面積的過火面積為0.008 5，同時，尤溪縣年平均氣溫較高，雨量在閩西北屬于較少范圍，多項森林火險指標均對森林火災(zāi)的發(fā)生起高貢獻作用。

一級森林火險等級區(qū)為大田縣，大田縣單位面積發(fā)生森林火災(zāi)次數(shù)高達0.065 5次，為三明地區(qū)之最，單位面積過火面積為0.015 9，也為三明地區(qū)之最。占地面積2 227.7 km2，森林面積10.34萬hm2，占宜林地面積67.9%，森林覆蓋率僅48.6%。年降水量低、年均溫度較高、年均濕度低，共同成為了一級森林火險區(qū)劃的依據(jù)。

5．3 森林火險區(qū)劃圖

根據(jù)圖3，綠色為四級火險區(qū)、黃色為三級火險區(qū)、淡紅為二級火險區(qū)、玫紅為一級火險區(qū)。其中一級火險區(qū)約占10%，二級火險區(qū)約占15%，三級火險區(qū)約占38%，四級火險區(qū)約占37%。

圖3 閩西北地區(qū)森林火險區(qū)劃圖Fig.3 The forest fire danger division map of Northwestern Fujian

6 結(jié)論和討論

①由于閩西北不同地區(qū)氣象要素分布的時空差距，導(dǎo)致閩西北地區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)和概率各不相同，但閩西北地區(qū)森林火險發(fā)生的主因主要是由于最小相對濕度小、雨量少、溫度高、蒸發(fā)量大所造成。[5]

②雖然氣象要素對閩西北地區(qū)的森林火災(zāi)起較為重要的推動作用，但森林火災(zāi)的發(fā)生還與地形地貌、樹種、人類活動等有關(guān)，故不能僅僅通過森林火險區(qū)劃圖來預(yù)判森林火險，僅作為提供決策的依據(jù)。

③各地在防火期間，應(yīng)根據(jù)自身特點，如大田縣和尤溪縣應(yīng)加強鄉(xiāng)鎮(zhèn)村護林隊伍的建設(shè)，提高護林隊伍的素質(zhì)，同時要加大宣傳科普力度，形成以防為主，科學(xué)用火的良好氛圍。同時，要在重點林區(qū)設(shè)立分隔界，在山火發(fā)生時盡量減小火災(zāi)的面積，減少火災(zāi)的蔓延。

[1]郭懷文,劉曉東,邱美林.福建三明地區(qū)森林火險區(qū)劃 [J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2012,40(11):70-73.

[2] 阮兆蘭,沈永生,鄧殷鴻,等.三明市冰凍天氣氣候特征分析[J].貴州氣象,2014,38(5):20-22.

[3] 趙輝.福建三明2000～2009年森林火災(zāi)時空分布及影響因素研究[D].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012.

[4] 姚正蘭,趙大清,姚章福.遵義市近63a氣象干旱變化趨勢及成因分析[J].貴州氣象,2015,39(5):8-13.

[5] 王加義,王春陽,趙慧芳.福建省森林火險等級主要氣象影響因子的分布規(guī)律[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2009,25(23):166-169.

The forest fire danger division in the northwest of Fujian in combination with meteorological elements

SU Zhiling1, WANG Chengxiang2, LIN huifang2, HUANG Lisheng2, JIANG Xianhua2

(1. Mingxi Meteorological Bureau of Fujian Province，Mingxi 365200, Fujian； 2.Shaxian Meteorological Bureau of Fujian Province，Shaxian 365500, Fujian)

Based on the ten meteorological observatory’s average air temperature, average relative humidity, precipitation and forest fire data of northwest of Fujian from 1986 to 2015, the influences of meteorological elements on the forest fire of northwestern Fujian were discussed , and the forest fire danger rating region division of northwestern Fujian was analyzed. The results show that the forest fire frequency presents in cycles during decade, although the total number of forest fires decreased for the later 5 years, but caused more disasters. The forest fire danger division results is as follows: Datian county as the level of fire danger division; Youxi county as the second fire danger division; Shaxian, yongan, Qingliu, Ninghua county is third fire danger division;Taining Jiangle,Jianning, Mingxi and Sanming was the fourth fire danger division.

northwestern Fujian; forest fire danger; division; meteorological

1003-6598(2017)02-0056-05

2016-12-15

蘇志玲(1990—)，女，助工，主要從事氣象服務(wù)工作，E-mail:342249978@qq.com。

S762.3+1

B