祁連山保護(hù)區(qū)氣候變化對森林火災(zāi)影響及防護(hù)建議

車宗彩

祁連山保護(hù)區(qū)氣候變化對森林火災(zāi)影響及防護(hù)建議

車宗彩

（甘肅祁連山國家級自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心甘肅張掖734000）

隨著全球氣候變暖的加劇，各地區(qū)氣候變化異常，森林火災(zāi)的發(fā)生頻率及強(qiáng)度也隨之增加。文章根據(jù)甘肅祁連山國家級自然保護(hù)區(qū)2013—2022年的逐日氣象觀測資料和森林火災(zāi)資料，采用氣候統(tǒng)計分析法對保護(hù)區(qū)近10年的氣候及森林火災(zāi)變化特征進(jìn)行了分析，探討了該保護(hù)區(qū)氣候變化對森林火災(zāi)的影響，提出了森林火災(zāi)防護(hù)的建議。

氣候變化；森林火災(zāi)；影響；防護(hù)；祁連山保護(hù)區(qū)

森林在地球生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中扮演著“調(diào)度師”“綠色水庫”“地球之肺”等多重角色[1]。近年來，受人為、氣候等因素影響，森林災(zāi)害頻發(fā)，森林面積逐年減少，對森林生態(tài)系統(tǒng)及周邊居民的影響巨大。森林火災(zāi)作為常見的森林災(zāi)害之一，具有突發(fā)性強(qiáng)、危害嚴(yán)重、難以救助等特點，不僅會燒毀林區(qū)林木及林下植物資源，破壞動植物生境，引發(fā)空氣污染、水土流失等，還會危及野生動物及人類生命安全。森林火災(zāi)的發(fā)生離不開火源、可燃物及火險天氣3個條件，其中火險天氣即易引發(fā)森林火災(zāi)的氣溫、降水量、風(fēng)速等氣候因子[2]，是引發(fā)森林火災(zāi)的關(guān)鍵要素。

祁連山國家級自然保護(hù)區(qū)作為甘肅省境內(nèi)的重要林區(qū)之一，區(qū)內(nèi)森林資源充沛。近年來，隨著全球變暖加劇，祁連山保護(hù)區(qū)森林火災(zāi)也呈現(xiàn)多發(fā)趨勢。尤其是每年的春秋季節(jié)，森林火災(zāi)更是頻發(fā)，由此產(chǎn)生的影響與危害愈發(fā)不容忽視。因此，了解與掌握祁連山保護(hù)區(qū)氣候變化對森林火災(zāi)的影響，并切實做好森林火災(zāi)防護(hù)工作，對于有效防控森林火災(zāi)，保護(hù)祁連山保護(hù)區(qū)森林資源及民眾生命財產(chǎn)安全等意義重大。

1 研究資料與方法

1.1 資料來源

本文所用氣象資料來源于張掖市氣象局2013—2022年的逐日氣象觀測資料，主要包括氣溫（平均氣溫、最高氣溫）、降水量、平均風(fēng)速等。林火資料主要來源于祁連山森林防火指揮部提供的2013—2022年森林火災(zāi)檔案數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

本文選取年份作為自變量，氣候要素數(shù)值及森林火災(zāi)頻次（）作為因變量，選用一元線性趨勢分析法分析祁連山保護(hù)區(qū)氣候變化及森林火災(zāi)的變化特征，公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 祁連山保護(hù)區(qū)森林火災(zāi)現(xiàn)狀

由圖1可見，2013—2022年期間祁連山保護(hù)區(qū)累計發(fā)生森林火災(zāi)283起，均為一般火災(zāi)事故，未發(fā)生重大火災(zāi)事故。而且，隨著年份的遞增，祁連山保護(hù)區(qū)森林火災(zāi)管控力度逐漸加大，森林火災(zāi)發(fā)生頻次以35.333起/10 a的速率呈顯著的減少趨勢，并呈現(xiàn)出明顯的階段性。其中，2013—2017年為森林火災(zāi)頻發(fā)期，累計發(fā)生森林火災(zāi)191起，占近10年森林火災(zāi)總頻次的67.5%。2021—2022年森林火災(zāi)發(fā)生頻次較少，累計發(fā)生13起，占比不足5.0%。以2017年森林火災(zāi)發(fā)生頻次最高，共計發(fā)生51起。2021年森林火災(zāi)發(fā)生頻次最少，僅8起。該林區(qū)森林火災(zāi)多集中在每年的春季與冬季，夏秋季節(jié)出現(xiàn)森林火災(zāi)的頻次較少。其主要原因在于春秋季節(jié)天氣寒冷且干燥，降水量較少，多在年降水量的10%以下，再加上這2個季節(jié)多大風(fēng)天氣，且風(fēng)速較大，為森林火災(zāi)的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件[4]。相比而言，夏秋季節(jié)降水量較多，大多數(shù)可燃物均處于生長狀態(tài)，其含水量也較高，通常不會被引燃起火。

圖1　祁連山保護(hù)區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生頻次的年際變化趨勢

2.2 氣候變化對森林火災(zāi)的影響

2.2.1 平均氣溫對森林火災(zāi)的影響

由圖2可見，近10年，祁連山保護(hù)區(qū)年平均氣溫呈明顯的上升趨勢，其變化速率為0.47 ℃/10 a。各季節(jié)平均氣溫也均呈現(xiàn)不同程度的升高趨勢，以春季、冬季氣溫升高趨勢最為顯著，而夏季與秋季氣溫升幅較小，與全球變暖的大背景保持一致。

圖2　祁連山保護(hù)區(qū)平均氣溫年際變化趨勢

氣溫是影響森林火災(zāi)的重要氣象因子之一。高溫、大風(fēng)、干旱天氣下發(fā)生森林火災(zāi)的頻次較高。氣候變暖對森林火災(zāi)表現(xiàn)出間接潛在影響，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）隨著氣溫升高，森林中可燃物的水分將加速蒸發(fā)，使可燃物處于干燥易燃狀態(tài)。而且，隨著年份的遞增，林區(qū)易燃可燃物顯著增多，一旦出現(xiàn)著火點，極易引發(fā)森林火災(zāi)。如遇大風(fēng)、干旱天氣重疊，必將導(dǎo)致森林火災(zāi)加重。（2）祁連山保護(hù)區(qū)春季與冬季升溫趨勢最為明顯，日最低氣溫比日最高氣溫上升更顯著，溫度日變化較小，氣候生長期延長，森林群落結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變化，致使森林火險期提前與延長，森林火災(zāi)發(fā)生頻次呈增加趨勢。

2.2.2 降水量對森林火災(zāi)的影響

由圖3可見，2013—2022年祁連山保護(hù)區(qū)年降水量呈微弱的增加趨勢，其增速為6.57 mm/10 a。以夏季降水量最為充沛，占據(jù)年降水量的50%以上，其次為春季，而秋冬季節(jié)降水較少。

圖3　祁連山保護(hù)區(qū)降水量年際變化趨勢

降水量也與森林火災(zāi)的發(fā)生密切相關(guān)。近10年，祁連山保護(hù)區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生頻次有所減少，而森林火災(zāi)多發(fā)時段與降水量較少時間段相吻合。其中2017年降水量最少（106.5 mm），正好對應(yīng)了近10年森林火災(zāi)發(fā)生頻次的峰值所在年份。降水對森林火災(zāi)的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）降水量增多可有效緩解旱情，增加可燃物含水量，降低林火危險程度，為林火撲救提供有效幫助。（2）降水強(qiáng)度及持續(xù)時間也直接關(guān)系著森林火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展。通常情況下，降水強(qiáng)度越大且持續(xù)時間越長，發(fā)生森林火災(zāi)的概率就越低，即便是發(fā)生了森林火災(zāi)，其規(guī)模也比較小，即森林火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展與降水強(qiáng)度及持續(xù)時間呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。（3）盡管祁連山保護(hù)區(qū)年降水量有所增加，但是2016年、2017年降水間隔時間較長，一旦長時間無降水現(xiàn)象，極易引發(fā)干旱，且干旱持續(xù)時間越長，森林生態(tài)系統(tǒng)中的地被植物將越干燥[5]，森林火災(zāi)發(fā)生率也顯著上升。

2.2.3 大風(fēng)對森林火災(zāi)的影響

由圖4可見，2013—2022年祁連山保護(hù)區(qū)累計出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)136 d，年平均風(fēng)速達(dá)2.46 m/s。隨著年份的遞增，祁連山保護(hù)區(qū)年大風(fēng)日數(shù)及年平均風(fēng)速均呈下降趨勢，其下降速率分別為2.424 d/10 a及1.067 m/（s·10 a）。春季出現(xiàn)大風(fēng)天氣的頻次最高，主要是由于春季前期干旱少雨，氣溫回升，極易出現(xiàn)不穩(wěn)定大氣層結(jié)，進(jìn)而形成大風(fēng)天氣[6]。

圖4　祁連山保護(hù)區(qū)大風(fēng)日數(shù)及平均風(fēng)速年際變化趨勢

風(fēng)力、風(fēng)速是誘發(fā)森林火災(zāi)的重要條件，同時也是導(dǎo)致森林火災(zāi)蔓延與發(fā)展的關(guān)鍵氣象因子。盡管祁連山保護(hù)區(qū)大風(fēng)日數(shù)及風(fēng)速呈下降趨勢，但其對森林火災(zāi)的影響依然不容忽視，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）大風(fēng)加速了地表水分蒸發(fā)，致使林區(qū)植被干燥，使火災(zāi)加劇甚至蔓延與發(fā)展。（2）月平均風(fēng)速越大，大氣亂流越強(qiáng)，易出現(xiàn)火花飛濺情形。大風(fēng)卷起正在燃燒的枯枝落葉，使其隨風(fēng)飄飛，極易形成飛火，甚至還會引發(fā)其他的特殊火行為。（3）在空氣強(qiáng)烈受熱上升作用下，風(fēng)將火焰帶至高處，導(dǎo)致樹冠燃燒，由此形成樹冠火。若風(fēng)力強(qiáng)盛還會導(dǎo)致火場復(fù)燃，使火災(zāi)現(xiàn)場快速蔓延，甚至還會危及消防人員的生命安全。

3 森林火災(zāi)防護(hù)建議

3.1 密切關(guān)注天氣變化，及時發(fā)布預(yù)警信息

為切實做好森林火災(zāi)防護(hù)工作，祁連山保護(hù)區(qū)相關(guān)部門必須不斷優(yōu)化與完善氣候要素監(jiān)測與預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，特別是要與祁連山保護(hù)區(qū)各站點氣候監(jiān)測實際情況相結(jié)合，充分利用衛(wèi)星遙感、多普勒雷達(dá)等技術(shù)手段開展全天候持續(xù)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)有異常天氣現(xiàn)象可以第一時間發(fā)布準(zhǔn)確的火災(zāi)預(yù)警信息。另外，一旦監(jiān)測到有干旱、雷電等異常現(xiàn)象，還要及時運用廣播、電視等傳統(tǒng)媒體及互聯(lián)網(wǎng)、微信、微博等新媒體手段發(fā)布預(yù)警信息，以確保保護(hù)區(qū)工作人員可以及時做好準(zhǔn)備工作。同時，祁連山保護(hù)區(qū)工作人員也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)巡視，并嚴(yán)格落實森林重點防火期領(lǐng)導(dǎo)帶班與24 h值班制度，以盡可能減少氣候異常對森林火災(zāi)的影響，保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)的安全性。

3.2 適時開展人工增雨作業(yè)

祁連山保護(hù)區(qū)相關(guān)工作人員應(yīng)充分意識到人工增雨作業(yè)在森林防滅火中的重要性，緊抓云中水汽豐富、有氣流上升運動及凝結(jié)核充足等有利天氣時機(jī)，積極開展森林防火人工增雨作業(yè)。同時，必須配備專業(yè)的人工增雨設(shè)備及工作人員，還要組織有方、經(jīng)費到位，以確保高效開展人工增雨作業(yè)，增加森林地表水，降低森林火災(zāi)等級。

3.3 嚴(yán)控火源，消除火災(zāi)隱患

火源管理是做好森林火災(zāi)防控工作的關(guān)鍵。為有效管控火源，祁連山保護(hù)區(qū)可以從以下幾方面著手：（1）全面管控入林人員，嚴(yán)格登記入林人員信息，禁止其攜帶凸透鏡、打火機(jī)等物品進(jìn)入林區(qū)。（2）針對林區(qū)勘察、巡視等制定科學(xué)、合理的規(guī)章制度，并嚴(yán)格執(zhí)行。在森林火災(zāi)高發(fā)時期，將所有護(hù)林人員劃分為多個工作組，適當(dāng)增加巡視頻次。同時還要嚴(yán)格查處森林違規(guī)用火行為，見煙就查、見火就罰，并從嚴(yán)從重處罰，真正做好發(fā)現(xiàn)一起查處一起，以有效震懾違法違規(guī)野外用火行為。（3）定期對林區(qū)地表覆蓋的枯枝落葉等進(jìn)行清理，以盡可能減少森林火災(zāi)發(fā)生。（4）密切關(guān)注林區(qū)天氣狀況，一旦監(jiān)測到即將發(fā)生雷電天氣，必須增加巡視頻次，并提前做好防滅火準(zhǔn)備工作，以確保森林火災(zāi)可以及時被發(fā)現(xiàn)并處理，以保障林區(qū)安全性。

4 結(jié)語

森林火災(zāi)的發(fā)生頻次及其危害與氣候變化密切相關(guān)。在全球變暖加劇的大背景下，祁連山保護(hù)區(qū)春冬季森林火災(zāi)發(fā)生頻次較高，尤其是在干燥、大風(fēng)天氣條件下，森林火災(zāi)發(fā)生頻次更高。因此，祁連山相關(guān)部門必須充分意識到森林火災(zāi)與氣候變化之間的關(guān)系，利用氣候要素監(jiān)測系統(tǒng)等嚴(yán)密做好各氣象要素及干旱、雷電等異常天氣監(jiān)測工作，并借助有利天氣時機(jī)適時開展人工增雨作業(yè)，同時嚴(yán)格控制林區(qū)火源，提升森林火災(zāi)防護(hù)技術(shù)水平，降低森林火災(zāi)發(fā)生率，保障森林生態(tài)系統(tǒng)的安全性。

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10.3969/j.issn.2095-1205.2024.03.16

S761;S812.6

B

2095-1205(2024)03-52-03

車宗彩（1984—），女，漢族，甘肅會寧人，本科，高級工程師，研究方向為林業(yè)保護(hù)。