云南清華洞國家森林公園森林資源結構及火險等級評價

吳英

(云南省林業調查規劃院大理分院，云南 大理 671000)

森林火險區劃是林火管理的基礎[1]。森林火災是破壞森林最主要的自然災害，也是當今世界最嚴重的突發性公共事件之一，其具有較強的周期性與突發性，難以控制和撲滅[2,3]。通過對區域內森林資源結構、土地利用、氣候因素等自然條件及社會經濟狀況進行全面摸底調查，由此來確定森林防火工作的重點和布局，是避免森林防火工作出現盲目性，加強決策科學性，有效提高森林防火科學管理水平的基礎性工作[4]。云南是我國四大重點林區之一，地形復雜、氣候多樣、森林可燃物種類繁多，森林火災頻發且情況復雜，而大理地區又是火災高發區[5,6]。目前有關大理地區火險等級的研究還相對較少，僅見對大理市[7]及蒼山[8]兩個區域不同尺度的研究。云南清華洞國家森林公園為1992年原國家林業部批建的國家森林公園，現建立的兩個片區森林資源豐富，質量較優，是縣域內林地資源的重點保護區域。近幾年隨著人類活動干擾方式的改變及范圍的擴大，導致該區域火災頻發。目前還未見有關該區域森林火險等級的研究，本文在對森林資源結構特征分析的基礎上，依據有關火險等級評價標準，對該區域森林火險等級進行研究，以期為森林公園防火工作提供參考。

1 研究區域概況

云南清華洞國家森林公園地處云南省大理白族自治州祥云縣境內，總面積9 856.47 hm2。分水目山片區和清水河片區兩部分，水目山片區位于縣城西南側(100°34′—100°37′ E，25°21′—25°25′ N)，面積1 279.91 hm2，清水河片區位于祥云縣北部(100°40′—100°49′ E，25°46′—25°52′ N)，面積8 576.56 hm2。該區域屬于北亞熱帶氣候類型，但因地處高原和受西南季風的影響，兼有高原季風氣候特點。祥云縣年平均氣溫14.7 ℃，縣域高山地區年平均氣溫比壩區低4.6 ℃左右。全縣年平均降水量789.1 mm，森林公園所屬區域雨量偏多，年平均降水量800～900 mm。森林公園地處滇中高原西部，屬橫斷山系云嶺余脈，海拔2 040～3 241 m，相對高差1 201 m，植被分布具有明顯的垂直帶譜特征。園區內人文景觀資源及自然景觀資源較為豐富，有較高的生態旅游價值。

2 研究方法

2.1 數據來源

數據主要包括2019年4月Google Earth高清影像；涉及研究區域的2015年森林資源規劃設計調查矢量數據；森林公園矢量數據；森林公園人口、氣象及近幾年火災發生情況等資料。

2.2 數據處理方法

以森林資源規劃設計調查矢量數據為基礎，結合影像對研究區域范圍內自2015年以來發生變化的斑塊進行區劃或將原區劃錯誤的斑塊通過影像判讀進行糾正，統計各地類面積。按照時間跨度更新樹種齡組及公頃蓄積，查詢不同樹種不同齡組的生長率，公頃蓄積更新公式為ROUND(原公頃蓄積×(1+0.01×生長率)×(1+0.01×生長率)×(1+0.01×生長率)×(1+0.01×生長率),1)，計算各片區的斑塊活立木蓄積。以片區為單位，按照中國林業行業標準《全國森林火險區劃等級》(LY/T 1063—2008)[9]對森林公園火險等級進行評價。

3 結果與分析

3.1 森林公園森林質量特征

森林公園所在區域地貌為中山地貌，土地類型主要為林地(表1)。水目山片區是祥云縣西南側植被保存較好的區域，森林覆蓋率高達92.41%，水目山文化旅游區位于其南端，受宗教文化的影響，該區域還保留較大面積的半濕潤常綠闊葉林，是現今滇中地區保存較為完好的一片；清水河片區海拔2 100～3 241 m，該海拔區間較適宜林木生長，山地植被蓋度較高，因此成為清水河流域重要的水源涵養林地，森林覆蓋率高達85.67%。

從林地結構上來看(表2)，水目山片區有有林地、灌木林地和無立木林地3種，以有林地為主，面積高達92.41%，灌木林地占4.23%，無立木林地僅占1.02%；清水河片區林地分為有林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地和無立木林地5種，依然以有林地為主，占85.67%，灌木林地面積占4.98%。

表1 森林公園土地分類

表2 森林公園林地分類

森林火災的發生難易程度與林地優勢樹種的燃燒類別密切相關。對森林公園內有林地的優勢樹種面積及蓄積進行了統計，結果見表表3。

表3 有林地優勢樹種的面積及蓄積結構

從表3可見，水目山片區有林地地類有純林和喬木經濟林2種，共有8種優勢樹種，面積最大的為云南松，面積比例達60.28%，其次為華山松，面積比例為19.72%，該片區活立木蓄積約6.4萬m3；清水河片區有林地地類有純林、混交林和喬木經濟林3種，共有5種優勢樹種，面積最大的為云南松，面積比例合計達49.31%，其次為櫟類，面積比例合計為31.78%，該片區活立木蓄積約56.5萬m3。兩個片區的主要優勢樹種均為易燃類。

3.2 森林公園火險等級評價

由表3可知，水目山片區易燃樹種桉樹、華山松、櫟類、油杉及云南松等5個優勢樹種的面積比例之和為82.87%，清水河片區易燃樹種桉樹、櫟類及云南松等3個優勢樹種的面積比例之和為81.10%，兩片區灌木樹種主要有萌生櫟、小石積、車桑子、馬桑等，以萌生櫟為主，因此可以判斷森林公園兩個片區的樹種(組)燃燒類別為易燃類。通過調查，水目山片區無村落分布，僅有寺廟和部隊，常住人口約125人，清水河片區有移民搬遷點1個及自然村組2個，常住人口約190人，兩個片區的人口密度分別為0.1人hm-2、0.02人hm-2。近幾年祥云縣年平均降水量為789.1 mm，而森林公園所在地植被較好，年降水量在800 mm以上，防火期降水量相對偏少，防火期月平均降水量為30～50 mm。近幾年全縣平均氣溫為14.7 ℃，防火期月平均氣溫為15.3 ℃，而森林公園所在位置較高，通常氣溫會比壩區低4.6 ℃左右，防火期月平均氣溫約10.7 ℃。2004年大理州1—4月平均風速為2.6 ms-1[10]，祥云縣近幾年防火期氣象記錄風力為1 ～ 2級，無持續風向，全縣防火期月平均風速為2.3 ms-1，但森林公園所在位置較高，風力通常明顯高于全縣平均水平，平均處于2 ～ 3級水平，月平均風速在3 ms-1以上。森林公園所在位置植被保存較好，樹種主要以云南松為主，附近百姓部分生產資料來源于林地，如松針、松花粉、菌類、腐殖土等，部分區域為與臨縣的來往通道，因此路網密度較高，經測量計算水目山片區及清水河片區路網密度分別為40.0 mhm-2、11.8 mhm-2。

參照《全國森林火險區劃等級》標準，結合上述森林公園各項評價因子實際指標值，獲得各項因子的等級權重(表4)。從實際指標值看，森林公園兩個片區的各項因子值等級是一致的，權值之和均為0.70。

表4 森林公園火險評價指標體系與各因子賦值情況

將各項實際值代入森林火險等級閾值表進行計算(表5)，從表5可知，森林公園2個片區的森林火險等級是一致的，最高火險等級為Ⅱ級。水目山片區地塊與祥云水目山州級自然保護區有79.3%面積重疊，加之自身為國家森林公園，因此森林公園的火險等級再提高一級，為Ⅰ級。

表5 森林公園火險等級

通過資料收集及影像判讀發現，森林公園及其周邊臨近區域在近5年時間內，共計發生森林火災至少7次(表6)，部分火災為跨界火。從表6可知，水目山片區火災次數相對較少，過火面積累計達30余hm2，時間間隔較長；清水河片區及附近近5年內每年均發生過火災，且過火面積較大，累計達400余hm2。

表6 森林公園及其周邊近5年火災發生情況

4 結論及建議

4.1 結論

利用GIS的空間分析技術，對云南清華洞國家森林公園的森林資源結構及森林火險等級進行分析和評價，結果表明：森林公園地被蓋度較高，森林覆蓋率在85%以上，有林地和灌木林地占林地面積的90%以上，從優勢樹種結構上看，主要以暖溫性針葉樹種為主，如云南松、華山松、油杉等，其次為半濕潤常綠闊葉林樹種，如櫟類；該區域火險等級經量化后處于Ⅱ ～ Ⅲ級，但考慮到水目山片區與自然保護區有重疊，且自身為國家森林公園，因此森林公園的火險等級定為Ⅰ級。

4.2 建議

有關研究結果表明，該區域為云南松地理分布集中區，為云南省火險高發區[6,11]，與本文研究結果一致。通過對森林公園森林火險等級的量化評價，結果表明森林公園火險等級處于高火險水平，近5年的過火事件也體現了該區域的火險等級較高。在今后的實際管理中要嚴格限制一切野外用火，適時發布戒嚴令和警報，要做到實時動態監控，推進火險預測預報工作，改善或引進先進的火險監測技術，加強防火基礎設施建設，充實防火設備，強化應急隊伍建設，積極宣傳森林防火知識，提高社區居民防火安全意識。