周 勇, 王曉娜, 郝 沙, 王賽男, 章 林

(1. 吉林省林業(yè)科學(xué)研究院, 吉林 長春 130033; 2.吉林省森林防火預(yù)警監(jiān)測(cè)指揮中心, 吉林 長春 130022; 3. 吉林省土壤肥料總站, 吉林 長春 130033)

森林火災(zāi)是森林生態(tài)系統(tǒng)重要的干擾因子,火災(zāi)在塑造自然景觀生態(tài)方面發(fā)揮著重要作用,同時(shí)也導(dǎo)致人員傷亡及帶來毀滅性的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[1-3]。近年來由于氣候變化呈現(xiàn)出明顯的空間異質(zhì)性和不均勻性,直接導(dǎo)致不同地區(qū)的林火季節(jié)性呈現(xiàn)出明顯差異,針對(duì)北方地區(qū)春、秋兩季的火災(zāi)季節(jié),部分地區(qū)出現(xiàn)火險(xiǎn)期延長趨勢(shì),而火險(xiǎn)期變化將直接影響動(dòng)植物生存,增加森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[4-7]。

吉林省是全國重點(diǎn)林業(yè)省份之一,森林資源豐富,森林火災(zāi)預(yù)警能力突出,有連續(xù)38年無重大森林火災(zāi)的優(yōu)異成績,但也由此造成林下可燃物大量積累,火潛勢(shì)極大,吉林省森林防火工作任重道遠(yuǎn)。本研究以1989—2019年的吉林省森林火災(zāi)歷史數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,從地區(qū)和火災(zāi)原因等空間角度進(jìn)行林火災(zāi)害分析,以不同時(shí)間尺度探討林火發(fā)生次數(shù)及受害森林面積,掌握林火的發(fā)生發(fā)展規(guī)律及時(shí)空動(dòng)態(tài)分布格局,以期對(duì)吉林省森林草原防滅火提供科學(xué)指引。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

吉林省位于日本、俄羅斯、朝鮮、韓國、蒙古與中國東北部組成的東北亞幾何中心地帶(地理位置121°38′～131°19′ E、40°50′～46°19′ N),東西長769.62 km,南北寬606.57 km,土地面積18.74萬km2。吉林省地處邊境近海,邊境線總長1 438.7 km,其中,中朝邊境線1 206 km,中俄邊境線232.7 km。吉林省屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,從東南向西北由濕潤氣候過渡到半濕潤氣候再到半干旱氣候,氣溫年較差35～42 ℃,日較差10～14 ℃,全年無霜期100～160 d,年日照時(shí)數(shù)2 259～3 016 h,年降水量400～600 mm,但季節(jié)和區(qū)域差異較大,80 %集中在夏季,以東部地區(qū)降水量最為豐沛。全省林地面積879.28萬hm2,有林地面積833.20萬hm2,森林蓄積量10.86億m3,森林覆蓋率45.2 %,有林地平均公頃蓄積量130 m3。東部長白山林區(qū)素有“長白林?！敝Q,森林生態(tài)系統(tǒng)完整,生物種類十分豐富,紅松(Pinuskoraiensis)、蒙古櫟(Quercusmongolica)、水曲柳(Fraxinusmandshurica)、黃檗(Phellodendronamurense)等保護(hù)樹種廣泛分布。

1.2 研究方法

根據(jù)吉林省林業(yè)和草原局提供的1989—2019年吉林省森林火災(zāi)數(shù)據(jù)(缺乏1991年數(shù)據(jù)),提取森林火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、受害森林面積、起火原因和火災(zāi)等級(jí)等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,其中火災(zāi)等級(jí)參照《森林防火條例》第40條規(guī)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 吉林省森林火災(zāi)空間特性

2.1.1 不同地區(qū)森林火災(zāi)分布特征

1989—2019年吉林省林火空間分布見圖1。延邊朝鮮族自治州、吉林市、通化市和白山市是森林火災(zāi)頻發(fā)的地區(qū),林火發(fā)生次數(shù)均超過196次,延邊朝鮮族自治州達(dá)到583次。過火面積延邊朝鮮族自治州5 705.5 hm2、白城市5 412.3 hm2和白山市417.4 hm2位居前三位,受害面積延邊朝鮮族自治州839.2 hm2、白城市277.1 hm2和通化市101.1 hm2位居前三位,表明除延邊朝鮮族自治州和白城市以外,其他地區(qū)的過火面積不大,火災(zāi)強(qiáng)度也相對(duì)較小。松原市過火面積87.7 hm2、受害面積29.9 hm2、著火次數(shù)22次,均位居全省末位。

圖1 1989—2019年吉林省不同地區(qū)林火發(fā)生次數(shù)及過火面積

2.1.2 不同地區(qū)火災(zāi)等級(jí)特征

1989—2019年吉林省各地區(qū)不同火災(zāi)等級(jí)下林火發(fā)生次數(shù)及過火面積見圖2,各地區(qū)較大森林火災(zāi)次數(shù)均顯著低于一般森林火災(zāi)次數(shù)。延邊朝鮮族自治州發(fā)生的較大、一般森林火災(zāi)次數(shù)分別為64次和519次,居全省首位。通化市、吉林市和白山市一般森林火災(zāi)次數(shù)較多,相對(duì)易發(fā)生較大森林火災(zāi)。長白山管委會(huì)發(fā)生過49次森林火災(zāi),但只發(fā)生1次較大森林火災(zāi)。長春市、遼源市、四平市和松原市各火災(zāi)等級(jí)發(fā)生次數(shù)和面積均處于較低水平,不易形成高強(qiáng)度的森林火災(zāi)。

A—較大森林火災(zāi);B—一般森林火災(zāi)。

2.1.3 吉林省森林火災(zāi)發(fā)生原因

火災(zāi)發(fā)生的原因主要分為人為因素和自然因素,大部分火災(zāi)是人為活動(dòng)導(dǎo)致,只有雷擊火是自然因素引起的。1989—2019年吉林省森林火災(zāi)起火原因見圖3。其中,雷擊火發(fā)生次數(shù)5次,過火面積504.7 hm2,從分布位置看,2次發(fā)生在延邊朝鮮族自治州、2次發(fā)生在長白山管委會(huì)、1次發(fā)生在吉林市,表明吉林省具有發(fā)生雷擊火的基本條件,雖然在眾多火災(zāi)成因中所占比例最低,但雷擊火危險(xiǎn)明顯存在。眾多火災(zāi)成因中,除未查明火源,祭祀用火、農(nóng)事用火、人為弄火、生產(chǎn)性用火和野外吸煙導(dǎo)致的火災(zāi)發(fā)生次數(shù)較多,分別為193、208、183、320和286次,其總次數(shù)可達(dá)已查明原因次數(shù)的88.2 %,造成的危害極大。野外吸煙引發(fā)的森林火災(zāi)造成1 407.8 hm2的過火面積,平均每次過火面積4.9 hm2,危害較大。生產(chǎn)性用火在引發(fā)的森林火災(zāi)次數(shù)和過火面積中均排首位,表明在日常生產(chǎn)生活中仍需加強(qiáng)森林防火的宣教。境外引發(fā)的森林火災(zāi)次數(shù)僅35次,但造成2 467.9 hm2的過火面積,所占比例高達(dá)19.4 %,表明境外引發(fā)的森林火災(zāi)嚴(yán)重危害吉林省的森林資源安全。

圖3 1989—2019年吉林省森林火災(zāi)起火原因

2.2 吉林省森林火災(zāi)時(shí)間特性

2.2.1 不同年份森林火災(zāi)特征

根據(jù)1989—2019年統(tǒng)計(jì)結(jié)果,不同年份吉林省森林火災(zāi)次數(shù)及過火面積見圖4,共發(fā)生森林火災(zāi)1 646次,過火面積高達(dá)1.27萬hm2,平均每年發(fā)生54.9次。其中2001年以前過火面積較高,火災(zāi)次數(shù)總體處于一個(gè)由低向高的發(fā)展趨勢(shì);2002—2014年,火災(zāi)次數(shù)處于較高水平,但過火面積相對(duì)較小;2015—2019年,火災(zāi)次數(shù)和過火面積呈下降趨勢(shì)?？v觀1989—2019年,過火面積呈下降趨勢(shì),火災(zāi)次數(shù)呈先上升后下降趨勢(shì)。

圖4 1989—2019年吉林省森林火災(zāi)次數(shù)及過火面積

2.2.2 不同月份森林火災(zāi)特征

根據(jù)1989—2019年統(tǒng)計(jì)結(jié)果,不同月份吉林省森林火災(zāi)次數(shù)及過火面積見圖5,森林火災(zāi)主要發(fā)生月份與吉林省森林防火期相符合,其中春季防火期發(fā)生森林火災(zāi)的次數(shù)和過火面積均顯著高于秋季防火期。春季防火期中3月火災(zāi)次數(shù)少但過火面積大,表明易形成較大森林火災(zāi),4月火災(zāi)次數(shù)和過火面積均處于最高水平,9月森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)較少但平均每次過火面積7.8 hm2僅低于3月的32.0 hm2,10月火災(zāi)次數(shù)和過火面積均高于11月,但平均每次過火面積分別為3.5 hm2、3.1 hm2,差異并不明顯。

圖5 不同月份吉林省森林火災(zāi)次數(shù)及過火面積

2.2.3 不同日期森林火災(zāi)特征

根據(jù)1989—2019年統(tǒng)計(jì)結(jié)果,不同日期吉林省森林火災(zāi)次數(shù)及過火面積見圖6。從火災(zāi)次數(shù)分析,從月初到月末呈現(xiàn)“高-低-高”規(guī)律;從過火面積分析,每月12日和21日過火面積相對(duì)較大。造成這種情況的主要原因,一方面是由于五一國際勞動(dòng)節(jié)、國慶節(jié)、清明節(jié)等重要節(jié)假日一般在月初,雖然對(duì)野外火源有著嚴(yán)格的管理,但入山人員尤其是以城市居民為主的入山人員增多,提高了森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);另一方面是由于在吉林省春、秋季防火期,隨著月份的增加,氣候、植被變化明顯,春季防火期每將進(jìn)入新的月份,氣溫回暖、氣候干燥并伴隨著大風(fēng)天氣,草本未完全長出,秋季防火期中每將進(jìn)入新的月份,午間氣溫持續(xù)較高且氣候干燥,植物逐步落葉、草本枯黃,這也是月初和月末易發(fā)生森林火災(zāi)的原因,應(yīng)加強(qiáng)防火巡查。

3 結(jié)論與討論

吉林省森林火災(zāi)多發(fā)區(qū)域?yàn)闁|部地區(qū)的白山市、延邊朝鮮族自治州和西部地區(qū)的白城市,呈現(xiàn)出“東西部地區(qū)高,中部地區(qū)低”的森林火災(zāi)態(tài)勢(shì),自2015年起,火災(zāi)次數(shù)和過火面積均明顯降低,這得益于吉林省預(yù)警監(jiān)測(cè)體系不斷完善和撲火裝備力量顯著提升,但由于東部地區(qū)是吉林省森林資源的重要儲(chǔ)備區(qū)域,西部地區(qū)是我國水鳥遷徙的重要通道,森林火災(zāi)預(yù)防工作還需進(jìn)一步加強(qiáng),尤其是東部地區(qū)的延邊朝鮮族自治州、白山市和通化市,是較大森林火災(zāi)的多發(fā)地,由于林下可燃物的連年積累,火潛勢(shì)大,要嚴(yán)防重、特大森林火災(zāi)的發(fā)生。

春季是森林火災(zāi)的高發(fā)期[8],溫度逐步升高,尤其吉林省自開春起氣溫陡升,大風(fēng)天氣較多,地表可燃物干燥,活可燃物尚處于萌發(fā)階段,給春季森林防火造成很大壓力;在春、秋兩季防火期,尤其要重視月初和月末(節(jié)假日、開荒種地、農(nóng)田收割等重要社會(huì)活動(dòng)的發(fā)生、開展時(shí)段),祭祀、農(nóng)事活動(dòng)和野外吸煙等極易引發(fā)森林火災(zāi),每月12日和21日過火面積相對(duì)較大,要重點(diǎn)關(guān)注較大森林火災(zāi)的發(fā)生。根據(jù)歷史規(guī)律,進(jìn)一步挖掘防火重點(diǎn)區(qū)域和時(shí)段,開展森林防火安全教育,提高城鄉(xiāng)居民防火安全意識(shí),提高森林防火人員專業(yè)素質(zhì)及裝備水平,以期將森林火災(zāi)杜絕在萌芽中。