林分尺度上的森林火险动态评估

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2020.02.019

摘要/Abstract

摘要：

以林分为空间单元,动态评估小班尺度潜在森林火灾风险对于火灾预防管理实践具有重要作用。研究以云南临沧市临翔区多年采脂思茅松林分为对象,采集多年未采脂、采脂条件下的林分因子样本,以火源可及性、死可燃物载量、林分易燃性,以及坡度、坡向、地表湿润度为评估变量,构建小班尺度上的森林火险评估模型,分别评估林分在全国火险等级模型下的基础火险值(BHX)、未采脂条件下的静态火险值(SHX)及采脂条件下动态火险值(DHX)。在地理信息系统(GIS)支持下,利用地图模拟表达采脂活动引起林分可燃物载量和易燃性、火源密度等增加下的火险动态变化格局,并分析林分森林火险等级大幅变化原因。研究结果表明:研究区所有林分具有一致的基础森林火险值(BHX),危险性大;林分可燃物条件差异造成的未采脂林分静态火险值差异较大,大部分小班处于高火险等级;林分因采脂经营活动使各小班火险值呈现不同程度的增加,林分火险等级主要集中在极高火险,火险上升比率大于25%的林分面积超过60%;过度、非规范的采脂经营活动是林分火险等级增加的主要原因。林分是森林经营活动的基本单位,火险评估精细化至不同经营水平下的林分小班尺度,研究对基层林火管理及其它经营措施下火险动态评估具有一定的参考及借鉴价值。

关键词: 林分, 火险等级, 动态评估, GIS, 采脂活动

Abstract:

Dynamic assessment of potential fire risk in subcompartment scale of forest stand plays an important role in the application of fire prevention and management practice.Fire risk of tapping and no tapping forest stand of Pinus kesiya var. langbianensis in Lincang city was conducted with fire accessibility,dead fuel load,stand flammability,and surface moisture gradient,aspect based on national rating system BHX,static fire risk SHX and dynamic fire risk DHX respectively.With the support of geographic information system (GIS),the dynamic change pattern of fire risk caused by the increase of fuel load and flammability and the density of fire ignition was mapped,and the reasons for the drastic change of forest fire risk level were discussed.The results show that all forest stand have the consistent values of high fire rating BHX.When accounting the variation of forest fuel condition,the static fire risk of no tapping stand is quite different,mostly at high fire risk.While tapping activities make forest stand fire risk increase in different degree,forest fire danger rating is mainly concentrated in severely high as fire risk rise ratio greater than 25% takes more than 60% forest stand.Excessively and non-standard tapping is the key point of forest fire risk increased.Forest stand is the basic unit of forest management activities,and the fire risk assessment is refined to the small scale of forest stand under different management levels,so the study has certain reference value for fire risk assessment under basic forest fire management and other measurement.

Key words: forest stand, fire risk rating, dynamic assessment, GIS, tapping activities

中图分类号:

S762

吴明山, 周汝良, 张明莎, 叶江霞. 林分尺度上的森林火险动态评估[J]. 林业资源管理, 2020,(2): 126-134.

WU Mingshan, Zhou Ruliang, ZHANG Mingsha, YE Jiangxia. A Dynamic Assessment of Forest Fire Risk on Stand Scale[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2020,(2): 126-134.

图/表 10

图1

表1

表2

表3

表4

表5

图2

表6

表7

图3

参考文献 22

[1]	王丽涛, 周艺, 乔德军, 等. 我国北方森林草原地区火险等级遥感评估及时空特征分析[J]. 遥感信息, 2011(03):44-49.
[2]	黄宝华, 孙治军, 张华, 等. 潜在森林火险评估方法研究——以山东省为例[J]. 灾害学, 2014,29(4):116-121.
[3]	LY/T 1063-2008, 全国森林火险区划等级[S]. 2008.
[4]	王艳霞, 周汝良, 舒立福. 基于地表有效保水量的森林火险天气等级预报[J]. 东北林业大学学报, 2014,42(3):60-64.
[5]	黄宝华, 孙治军, 周利霞, 等. 基于综合火险指数的森林火险预报[J]. 消防科学与技术, 2011,30(12):1181-1184.
[6]	李建辉, 栾青, 马雅丽. 基于卫星遥感的森林火险等级预警研究[J]. 林业资源管理, 2012,(1):91-94.
[7]	徐虹, 杨晓鹏, 朱勇, 等. 基于RS和GIS的云南省森林火险预报研究[J]. 福建林业科技. 2007,34(2):85-88.
[8]	王书涵, 张晓丽, 游先祥, 等. 3S技术在森林火险等级研究中的应用[J]. 广东农业科学, 2011(23):171-173.
[9]	苏漳文, 刘爱琴, 郭福涛, 等. 福建林火发生的驱动因子及空间格局分析[J]. 自然灾害学报, 2016(25):110-119.
[10]	Ye Jiangxia, Wu Minshan, Deng Zongjian, et al. Modeling the spatial patterns of human wildfire ignition in Yunnan province,China[J]. Applied geography, 2017,89:150-162. doi: 10.1016/j.apgeog.2017.09.012
[11]	Alcasena F J, Salis M, Vega-García C. A fire modeling approach to assess wildfire exposure of valued resources in central Navarra,Spain[J]. European journal of forest research, 2016,135(1):87. doi: 10.1007/s10342-015-0919-6
[12]	Guo Futao, Su Zhangweng, Mulualem T, et al. Spatial Modelling of Fire Drivers in Urban-Forest Ecosystems in China[J]. Forests, 2017,8(6):180. doi: 10.3390/f8060180
[13]	高开通, 刘鹏举, 唐小明. 森林资源小班火险天气等级预报方法研究[J]. 北京林业大学学报, 2013,35(4):61-66.
[14]	蔡宏果, 覃晓. 基于GEP的森林小班火险天气危害预测预报方法和系统研究[J]. 广西教育学院院报, 2014(143):176-180.
[15]	王伟. 基于森林火险指数的森林火险区划研究[J]. 林业资源管理, 2015(4):79-83.
[16]	翁海龙, 贾洪亮, 陈宏伟, 等. 思茅松高产脂优树产脂量相关因子分析[J]. 东北林业大学学报. 2008,36(11):69-70.
[17]	吴明山, 普爱明, 周汝良, 等. 采脂对思茅松林木生长的影响[J]. 西部林业科学, 2015,44(6):47-50.
[18]	黄宝华, 张华, 孙治军, 等. 基于GIS与RS的山东森林火险因子及火险区划[J]. 生态学杂志, 2015,34(5):1464-1472.
[19]	张恒, 于永康, 荆玉惠, 等. 内蒙古巴林右旗森林火险等级评价及火险区划研究[J]. 林业资源管理, 2018(1):103-108.
[20]	田圆, 周汝良, 张志勇, 等. 多边形地形要素的向量计算方法[J]. 遥感信息, 2017,32(2):180-184.
[21]	闫平, 邹全程. 基于火险区划的大兴安岭地区林火监控效率与扑救可达性研究[J]. 林业资源管理, 2018(5):90-98.
[22]	王一凯, 黄诚, 段卫虎, 等. 基于地表温度与湿度场遥感数据的火险等级预报新技术[J]. 西部林业科学, 2014,43(6):97-103.

火险因子	级距	权重
	难燃类	0.04
树种(组)燃烧类别	可燃类	0.10
	易燃类	0.20
	< 0.6	0.03
人口密度/(人/hm²)	0.7~1.3	0.14
	≥1.4	0.12
	≥53.0	0.04
防火期月平均降水量/mm	52.9~24.6	0.11
	<24.5	0.23
	< 7.5	0.03
防火期月平均气温/(℃)	7.6~14.0	0.15
	≥14.1	0.19
	< 1.7	0.02
防火期月平均风速/(m/s)	1.8~2.6	0.09
	≥2.7	0.16
	<1.5	0.04
路网密度/(m/hm²)	1.6~2.5	0.08
	≥2.6	0.05

火险等级		得分值代数和× 森林资源数量	标准分值
Ⅰ	森林火灾危险性大	权值之和×YGW%	≥72
Ⅱ	森林火灾危险性中	权值之和×YGW%	43~72
Ⅲ	森林火灾危险性小	权值之和×YGW%	<43

火源可及性及火险指标		坡度及火险指标		坡向及火险指标		地表湿润度及火险指标
火源可及性x₁/m	火险f(x₁)	坡度x₂	火险f(x₂)	坡向x₃	火险f(x₃)	湿润度x₄	火险f(x₄)
<50	100	≥40	100	西南向	100	≥55	20
50~150	80	40~30	75	西北向	75	40~55	40
150~300	60	30~20	45	东北向	25	30~40	60
300~500	40	20~10	30	东南向	75	20~30	80
≥500	20	<10	20	平地	50	<20	100

枯立木增加量及火险增加量指标		凋落物增加量及火险增加量指标		松脂增加量及火险增加量指标		采脂人为活动增加量及火险增加量指标
枯立木x₅/%	火险f(x₅)	凋落物x₆/%	火险f(x₆)	松脂x₇/%	火险f(x₇)	人为活动x₈/%	火险f(x₈)
<5	20	<5	20	<5	20	<20	20
5~10	40	5~10	40	5~10	40	20~40	40
10~15	60	10~15	60	10~15	60	40~60	60
15~20	80	15~20	80	15~20	80	60~80	80
≥20	100	≥20	100	≥20	100	≥80	100

静态火险值	等级	危险级别	斑块数/个	占比/%
57.27~58.77	五级	极高火险	51	16.04
55.76~57.26	四级	高火险	140	44.03
54.82~55.75	三级	中等火险	57	17.92
53.53~54.81	二级	较低火险	48	15.09
51.40~53.52	一级	低火险	22	6.92