雒瑞森?劉寶芝

[摘 要]在全球尺度上將過火面積及火強(qiáng)進(jìn)行結(jié)合，形成合理又便于分析的分區(qū)圖，對此本文將形成的火區(qū)進(jìn)行分析，探討火區(qū)之間的差異。并通過非參數(shù)的列聯(lián)表分析，在火區(qū)與自然人文因子之間建立關(guān)系，揭示不同過火面積與火強(qiáng)組合形成的機(jī)理。

[關(guān)鍵詞]火格局；空間變異；機(jī)理

過火面積中是一個(gè)很重要的火的特征部分：首先，過火面積是量化燃燒釋放的溫室氣體及氣溶膠量所必須的參數(shù)。第二，過火面積的倒數(shù)即為火的重訪頻率。第三，過火面積造就了不同的景觀格局，換句話說，當(dāng)?shù)厥穷l發(fā)小火，還是零星分布大面積的火會(huì)對當(dāng)?shù)氐木坝^格局造成影響，因?yàn)榛鸷笮卵萏娴闹脖惠^周圍未被火燒的植被樹齡要小，從而形成了不同年齡結(jié)構(gòu)的植被斑塊。綜合火格局各方面的特征進(jìn)行分區(qū)，可以為大尺度更高性價(jià)比火管理的人員以及設(shè)備配置方案提供總體性的規(guī)劃依據(jù)。目前雖然在全球尺度上有基于主動(dòng)火（火點(diǎn)數(shù)據(jù)）及其派生參數(shù)的火格局分區(qū)，但在全球尺度上結(jié)合過火面積及火強(qiáng)這兩個(gè)火格局的重要部分進(jìn)行火的空間格局的確定，并探討其空間變異機(jī)理的研究較為缺乏。

一、過火面積與火強(qiáng)度

隨著遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，全球尺度的過火面積數(shù)據(jù)逐漸變得易于獲得。其中，全球火排放數(shù)據(jù)庫3（GFED3）是一個(gè)基于四個(gè)遙感數(shù)據(jù)集而生成的全球每月過火面積數(shù)據(jù)庫。經(jīng)由與其他遙感方法得到的過火面積數(shù)據(jù)及獨(dú)立獲得的地面火統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，證明其可靠性。

綜上所述，火格局的空間變異就過火面積與火強(qiáng)而論可以分為四類：大過火面積高火強(qiáng)區(qū)（HH），主要分布在南美中部、澳大利亞北部、非洲同緯度的條帶區(qū)域。該區(qū)平均火強(qiáng)大約在50 MW，平均過火面積在象元面積的6%以上，人為活動(dòng)較少。大過火面積低火強(qiáng)區(qū)（HL），主要分布在非洲的稀樹大草原。該區(qū)平均過火面積在象元面積的6%以上，平均火強(qiáng)卻較低。小過火面積高火強(qiáng)區(qū)（LH），主要分布在西伯利亞和加拿大。該區(qū)平均火強(qiáng)高于50 MW，平均過火面積卻小于象元面積的0.2%以上，溫度低、閃電密度低。小過火面積低火強(qiáng)區(qū)（LL），零散分布在各個(gè)大洲。人為活動(dòng)強(qiáng)度較大，耕地比例較高。

二、 火空間變異的機(jī)理

數(shù)據(jù)在SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行了分析 （http：//www.spss.com）。探索性分析表明數(shù)據(jù)大多不滿足正態(tài)性，因此非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法被用于建立火區(qū)組與自然人文變量之間的關(guān)系。列聯(lián)表方法是一種可以有效地用于這種非線性不可加的關(guān)系非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法（Chuvieco等，2008）。

1.植被類型與火區(qū)組的關(guān)系

為了研究方便及更好地突出植被類型間的差異，我們依據(jù)前人研究的標(biāo)準(zhǔn)對地理分布上鄰近或?qū)痦憫?yīng)的特征相似的植被類型進(jìn)行了合并（Ichoku 等，2008）。

列聯(lián)表分析表明，盡管每一類火區(qū)通常包括多重植被類型，但火區(qū)與植被類型間具有顯著的相關(guān)關(guān)系。如表3-3所示，熱帶雨林主要集中在LL火區(qū)（過火面積小且火強(qiáng)低，55.38%）。泰加林無論過火面積的大小都具有明顯的高火強(qiáng)傾向。其他類型的森林主要集中在小過火面積的區(qū)域（LH和LL區(qū)分別占據(jù)34.50%和43.59%）。稀樹大草原通常具有廣闊的過火面積（小過火面積火區(qū)共占據(jù)全部曾發(fā)生火情區(qū)域的67.90%）?；鹪谵r(nóng)業(yè)用地總體偏低（44.25%的農(nóng)業(yè)用地過火面積小且火強(qiáng)低）。稀疏植被地的情況與農(nóng)業(yè)用地類似（45.47% 集中在LL區(qū)）。相反，灌木區(qū)中過火面積及火強(qiáng)都較大的火區(qū)所占比例較大（HH，44.18%）。

2.自然人文因子對火區(qū)組的影響

對火區(qū)的分析可以為大尺度的火管理提供更高性價(jià)比的人員以及設(shè)備配置方案提供總體性的規(guī)劃依據(jù)。當(dāng)然，這僅限于大尺度的規(guī)劃與資源配置，而不能用于精細(xì)尺度的實(shí)際火管理操作。盡管這只是在刻畫分析全球火勢格局方面的一個(gè)初步嘗試，本書提供的啟示仍可為大尺度的火管理及生物多樣性保護(hù)政策制定提供參考依據(jù)。隨著更高性能遙感衛(wèi)星的發(fā)射，遙感反演算法的進(jìn)步，以及地面相關(guān)知識(shí)的積累，所得到的結(jié)合火生態(tài)學(xué)中這兩個(gè)核心概念在全球尺度上的分區(qū)圖及機(jī)理分析，可以為火管理決策者及生物多樣性保護(hù)者提供信息參考。

三、結(jié)語

本文在全球尺度上整合火生態(tài)學(xué)中的兩個(gè)基本概念：過火面積與火強(qiáng)，對其分區(qū)并進(jìn)行了分析。探討了不同火區(qū)組主要自然與人文因子的差異，及火區(qū)在不同的植被類型中的分布，揭示了各種植被類型內(nèi)火、自然人文因子的主要情況。并探討了影響形成不同火區(qū)組的因子與火區(qū)組之間的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

[1]Chuvieco， E.， L. Giglio， and C. Justice （2008）， Global characterization of fire activity： toward defining fire regimes from Earth observation data， Global Change Biology， 14（7）， 1488-1502.

[2]Giglio L， Csiszar I， Justice CO. Global distribution and seasonality of active fires as observed with the Terra and Aqua Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer （MODIS） sensors. J Geophys Res-Biogeosci. 2006；111.

[3]Giglio， L. （2010）， MODIS collection 5 active fire product users guide version 2.4， Science Systems and Applications， Inc.