吳柳熙

摘 要：利用ArcGIS軟件技術(shù)，依據(jù)研究區(qū)森林資源二類調(diào)查檔案數(shù)據(jù)[3]及其人為活動(dòng)情況，選擇樹種（組）或地類、海拔高、坡度、坡向及人為活動(dòng)區(qū)緩沖距離5種因子對(duì)森林火災(zāi)的潛在影響進(jìn)行了綜合研究，結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)不僅高火險(xiǎn)區(qū)面積比重大（高火險(xiǎn)區(qū)面積占45.18%、極高火險(xiǎn)區(qū)面積占25.32%），而且區(qū)域內(nèi)的各火險(xiǎn)因子類別組成都是以火險(xiǎn)等級(jí)高的占優(yōu)勢(shì)，特別是森林植被易燃類占91.94%，區(qū)域內(nèi)森林火險(xiǎn)等級(jí)較高，森林火災(zāi)隱患較大。

關(guān)鍵詞：森林資源；二類數(shù)據(jù)；ArcGIS；森林火險(xiǎn)；區(qū)劃研究

中圖分類號(hào) P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）18-0093-05

可燃物類型、火環(huán)境、火源綜合決定了森林火災(zāi)發(fā)生的潛在危險(xiǎn)和可能性[1]。森林火險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃是對(duì)可燃物類型、火環(huán)境和火源等因子的綜合區(qū)劃，使預(yù)防森林火災(zāi)措施建設(shè)和森林防火管理有的放矢。本文通過對(duì)連城縣的森林火災(zāi)頻發(fā)重災(zāi)區(qū)新泉鎮(zhèn)（其災(zāi)害起數(shù)及面積約占全縣1/3）進(jìn)行森林火險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃研究，為做好森林火災(zāi)預(yù)防工作提供參考。

1 研究地概況

新泉鎮(zhèn)地處福建閩西的連城縣南部，位于116°32′～116°46′E，25°19′～25°29′N，境內(nèi)205、319國(guó)道和廈蓉、長(zhǎng)深高速及贛龍鐵路南北相向交會(huì)沿中部貫穿而過。海拔為282～1223m，為起伏變化的丘陵地貌，土地總面積31102.55hm2，林地面積27525.09hm2。屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均溫度19.7℃，極端最高溫37.9℃，極端最低溫

-4.4℃，年均降雨量1749mm，年均日照時(shí)數(shù)1904h，年均有霜期83d。森林覆蓋率79.41%，植被類型為針葉林58.4%，針闊混交林20.9%，其余為少量的常綠闊葉林、竹林、一般灌木林等。全鎮(zhèn)轄19個(gè)行政村，2016年人口總數(shù)33080人。

2 區(qū)劃研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源 數(shù)據(jù)來源于研究區(qū)，2016年森林資源二類調(diào)查建檔矢量數(shù)據(jù)（包含*.shp和*.dbf文件），1∶10000柵格地形圖，2011—2016年森林火災(zāi)數(shù)據(jù)，及其人口與居民區(qū)、農(nóng)耕區(qū)、墳?zāi)箙^(qū)、公路網(wǎng)等分布數(shù)據(jù)。

2.2 火險(xiǎn)區(qū)劃因子選擇及其分級(jí)體系 因研究區(qū)域范圍小，氣候因子空間差異小，且與地形因子重疊[2]，根據(jù)《全國(guó)森林火險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)》（LY/T 1063-2008）的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合研究區(qū)現(xiàn)有森林結(jié)構(gòu)、歷史林火發(fā)生特點(diǎn)，比較火險(xiǎn)因子對(duì)森林燃燒的敏感度和產(chǎn)生森林火災(zāi)的影響度，本區(qū)劃研究選擇樹種組成或地類、海拔高、坡度、坡向、與人為活動(dòng)區(qū)緩沖距離共5種因素為森林火險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃因子，并咨詢專家的建議，對(duì)5種火險(xiǎn)區(qū)劃因子進(jìn)行2次分級(jí)，建立火險(xiǎn)區(qū)劃因子分級(jí)體系（表1）。

2.3 火險(xiǎn)區(qū)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖層建立 以研究區(qū)2016年森林資源二類調(diào)查建檔矢量數(shù)據(jù)圖層為基礎(chǔ)，以其中的小班為區(qū)劃基礎(chǔ)圖斑，采用ArcGIS10.0軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)圖層處理如下：（1）通過屬性選擇和字段刪除，生成保留行政村、小班面積、樹種組成、地類、海拔高、坡度、坡向、灌木類型、草本類型9個(gè)字段屬性不含非林地的林地圖層。（2）對(duì)1∶10000柵格地形圖矢量化生成高程模型（DEM），生成提取海拔、坡度、坡向?qū)傩缘牡匦涡畔D層[4-6]。（3）根據(jù)森林資源二類數(shù)據(jù)圖層，結(jié)合地形圖、居民區(qū)、農(nóng)耕區(qū)、墳?zāi)箙^(qū)、公路網(wǎng)等分布情況，提取人為活動(dòng)區(qū)圖斑，然后以人為活動(dòng)區(qū)圖斑為緩沖區(qū)要素，按表1中的與人為活動(dòng)區(qū)緩沖距離提取緩沖區(qū)圖層。（4）通過ArcToolbox的聯(lián)合工具，把林地圖層與地形信息圖層、緩沖區(qū)圖層逐一疊加聯(lián)合處理，生成地形信息字段屬性修正及添加與人為活動(dòng)緩沖區(qū)距離屬性的聯(lián)合數(shù)據(jù)圖層，然后根據(jù)表1對(duì)該數(shù)據(jù)圖層添加各火險(xiǎn)區(qū)劃因子類別字段，并分別賦予相應(yīng)的火險(xiǎn)等級(jí)值，最后建立各火險(xiǎn)區(qū)劃因子分級(jí)屬性的森林火險(xiǎn)區(qū)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖層。

2.4 森林火險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算 （1）根據(jù)層次分析法，以專家思維和9級(jí)標(biāo)度法構(gòu)造火險(xiǎn)區(qū)劃因子成對(duì)比較（判斷）矩陣，經(jīng)一致性檢驗(yàn)計(jì)算[λ=5.0052]、[CR=0.0011]<0.1，通過一致性檢驗(yàn)。計(jì)算各火險(xiǎn)區(qū)劃因子權(quán)重結(jié)果為樹種組成或地類0.385、海拔高0.050、坡度0.073、坡向0.125、與人為活動(dòng)緩沖區(qū)距離0.367。（2）采用因子加權(quán)疊置綜合分析法計(jì)算森林火險(xiǎn)指數(shù)，計(jì)算公式為：

[FFR=i=15WiXi]

式中：[FFR]為森林火險(xiǎn)指數(shù)，[Wi]為第[i]項(xiàng)火險(xiǎn)因子權(quán)重，[Xi]為各因子的火險(xiǎn)等級(jí)值[2]。

（3）通過ArcGIS10.0軟件，在森林火險(xiǎn)區(qū)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖層的屬性表中添加[FFR]字段，利用字段計(jì)算器，計(jì)算各圖斑的[FFR]值，生成森林火險(xiǎn)等級(jí)綜合區(qū)劃數(shù)據(jù)圖層。

2.5 火險(xiǎn)區(qū)劃圖生成 根據(jù)國(guó)家森林火險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)的有關(guān)規(guī)定和[FFR]值計(jì)算結(jié)果，對(duì)研究區(qū)森林火險(xiǎn)等級(jí)指數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)判，將研究區(qū)區(qū)劃為低火險(xiǎn)區(qū)（[FFR]≤3）、中火險(xiǎn)區(qū)（3<[FFR]<6）、高火險(xiǎn)區(qū)（6≤[FFR]<8）和極高火險(xiǎn)區(qū)（[FFR]≥8）4類等級(jí)區(qū)[6]。然后通過ArcToolbox的空間融合工具，按4類等級(jí)區(qū)的[FFR]區(qū)間值，對(duì)森林火險(xiǎn)等級(jí)綜合區(qū)劃數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行同類圖斑融合生成森林火險(xiǎn)綜合區(qū)劃圖（圖2）。

3 結(jié)果與分析

3.1 近6年森林火災(zāi)現(xiàn)狀 從表2可見研究區(qū)2011—2016年6年間，森林火災(zāi)發(fā)生時(shí)間段主要集中在1—4月份（占50.98%）和10—12月份（占45.1%）；引發(fā)森林火災(zāi)的主要火源因素是人為野外用火，其中農(nóng)事堆燒雜灌草占43.14%、祭祀燒香燭紙錢放鞭炮占35.29%。從圖1可見，研究區(qū)2011—2016年6年間森林火災(zāi)發(fā)生最多的村是樂江村占全鎮(zhèn)的13.7%，其次是聯(lián)溪村、樂聯(lián)村和北村村所占的比例都是11.8%，再次是西村村占9.8%，排第4位的是清安村、官莊村所占的比例都是7.8%，該7個(gè)村是研究區(qū)森林火災(zāi)的主要發(fā)生區(qū)共占全鎮(zhèn)的74.5%，其中樂江、聯(lián)溪、樂聯(lián)、北村4個(gè)村的占比達(dá)49.1%，是研究區(qū)森林火災(zāi)的高發(fā)區(qū)。

3.2 各區(qū)劃因子的類別結(jié)構(gòu) 將研究區(qū)森林火險(xiǎn)等級(jí)綜合區(qū)劃數(shù)據(jù)圖層，按各區(qū)劃因子類別、[FFR]和行政村字段進(jìn)行屬性邏輯交集統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表3、表4。

3.2.1 樹種組成或地類 從表3可見，研究區(qū)森林植被可燃物類型主要是樹種組成或地類為易燃類的占了77.56%，可燃、難燃類分別只占9.82%、12.62%，研究區(qū)森林植被絕大部分是以馬尾松為優(yōu)勢(shì)的天然林，占該區(qū)域森林面積的54.27%，林分質(zhì)量低下，林下植被主要為小葉赤楠、芒萁等，水源涵養(yǎng)能力差，地被物有極強(qiáng)的可燃性。

3.2.2 海拔高度 海拔高度直接影響森林植被的溫度和濕度，海拔越高，自然降水量越多，空氣濕度也越大，而其溫度就越低，蒸發(fā)量減少，森林植被的含水量增加，引發(fā)林火的可能就減小了[2]。研究區(qū)是以低山丘陵為主的山地林區(qū)，從表3可知，海拔高≤500m的林地面積占了60.65%，處于這個(gè)海拔區(qū)域的林地植被相對(duì)的溫度高、濕度小，林火發(fā)生的概率極高。

3.2.3 坡度 坡度主要影響林火的蔓延，平緩坡的地表氣流小林火蔓延慢，隨著坡度增大，地表空氣徑流加快，林火蔓延速度加快，災(zāi)害程度增大，但當(dāng)坡度在急坡以上時(shí)，林火造成林木的死亡率相對(duì)降低[2]。從表3可知，研究區(qū)林地都是斜坡和陡坡，占了總林地面積的96.59%，一旦著火，林火迅速蔓延，極易造成大面積的森林火災(zāi)。

3.2.4 坡向 陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡的太陽(yáng)輻射量比陰坡、半陰坡大，其地面溫度高，空氣干燥，且陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡都是以馬尾松為優(yōu)勢(shì)的陽(yáng)性植被，地被物可燃性高，在高溫干燥季節(jié)極易形成引發(fā)森林火災(zāi)的火環(huán)境[2]。表3統(tǒng)計(jì)結(jié)果呈現(xiàn)陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡與陰坡、半陰坡的占比基本持平，分別為50.27%與49.73%。

3.2.5 人為活動(dòng)緩沖區(qū) 從表2中分析表明，研究區(qū)森林火災(zāi)主要是老百姓農(nóng)事堆燒雜灌草習(xí)慣和祭祀燒香燭紙錢放鞭炮習(xí)俗的人為野外用火引發(fā)造成的，越接近人為活動(dòng)區(qū)的林地發(fā)生火災(zāi)的概率越大。表3中人為活動(dòng)緩沖區(qū)在600m 內(nèi)的林地區(qū)域面積占了46.75%，是研究區(qū)人為活動(dòng)火險(xiǎn)等級(jí)最高地帶。

3.3 森林火險(xiǎn)綜合區(qū)劃結(jié)果

3.3.1 火險(xiǎn)區(qū)總體分布及組成特征 從圖2所示，研究區(qū)的極高火險(xiǎn)區(qū)、高火險(xiǎn)區(qū)主要是圍繞非林地（為林地以外的、沿水系兩岸的居民區(qū)、農(nóng)耕地、道路等的總和）周邊分布，而中火險(xiǎn)區(qū)、低火險(xiǎn)區(qū)主要分布在人跡稀少、闊葉樹種較豐富、海拔較高的區(qū)域，各區(qū)域的總體分布序表現(xiàn)為非林地→極高火險(xiǎn)區(qū)→高火險(xiǎn)區(qū)→中火險(xiǎn)區(qū)→低火險(xiǎn)區(qū)。從表3統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，各火險(xiǎn)區(qū)的面積占比序表現(xiàn)為高火險(xiǎn)區(qū)（占45.179%）>中火險(xiǎn)區(qū)（占29.488%）>極高火險(xiǎn)區(qū)（占25.320%）>低火險(xiǎn)區(qū)（占0.013%），基本呈現(xiàn)以高火險(xiǎn)區(qū)面積為最大的正態(tài)分布。研究區(qū)的極高火險(xiǎn)區(qū)和高火險(xiǎn)區(qū)的比重占總面積的70.499%，中火險(xiǎn)區(qū)與低火險(xiǎn)區(qū)的比重只占總面積的29.501%，其中，極高、高火險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的各火險(xiǎn)因子類別組成表現(xiàn)為：森林植被有91.94%為易燃類，8.06%為可燃類、難燃類；海拔高有74.95%為≤500m，8.06%為500m以上；坡度有96.37%為斜坡、陡坡，3.63%為平緩坡、急險(xiǎn)坡；坡向有56.91%為陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡，43.09%為陰坡、半陰坡；距離人為活動(dòng)區(qū)600m內(nèi)的有62.31%，600m以外的有37.69%。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)不僅極高火險(xiǎn)區(qū)和高火險(xiǎn)區(qū)2個(gè)區(qū)域的面積比重大，而且其區(qū)域內(nèi)的各火險(xiǎn)因子類別組成都是以火險(xiǎn)等級(jí)高的占優(yōu)勢(shì)，特別是森林植被易燃類就占91.94%，這表明研究區(qū)域內(nèi)森林火險(xiǎn)等級(jí)較高，森林火災(zāi)隱患較大。

3.3.2 各火險(xiǎn)區(qū)在各行政村的分布結(jié)果 從全區(qū)森林火險(xiǎn)綜合區(qū)劃統(tǒng)計(jì)各行政村的火險(xiǎn)區(qū)分布的表4結(jié)果可見，全區(qū)19個(gè)行政村高火險(xiǎn)等級(jí)以上區(qū)域（即高火險(xiǎn)區(qū)和極高火險(xiǎn)區(qū)）的面積大小排序?yàn)椋簶方?gt;聯(lián)溪>北村>樂聯(lián)>西村>官莊>清安>新泉>良盟>洋梅>儒陂>蓮華>儒畬>良坑>畬部>新羅>良福>溫坊>林國(guó)，這個(gè)排序結(jié)果表明19個(gè)行政村森林火險(xiǎn)等級(jí)高低的順序，對(duì)比圖2的分析結(jié)果，與近6年各村發(fā)生森林火災(zāi)多少現(xiàn)狀排序基本相吻合。森林火險(xiǎn)等級(jí)最高的村是樂江村，其次是聯(lián)溪村、北村村、樂聯(lián)村，再次是西村村、官莊村、清安村，該7個(gè)村的高火險(xiǎn)等級(jí)以上區(qū)的面積占了全區(qū)的57.31%，是研究區(qū)森林火險(xiǎn)高危區(qū)。

4 小結(jié)與討論

（1）研究區(qū)發(fā)生森林火災(zāi)主要集中在1—4月份和10—12月份，引發(fā)森林火災(zāi)的主要火源因素是人為農(nóng)事堆燒雜灌草習(xí)慣和祭祀掃墓燒香燭紙錢放鞭炮習(xí)俗的人為野外用火。

（2）研究區(qū)的極高火險(xiǎn)區(qū)和高火險(xiǎn)區(qū)占全區(qū)面積的70.50%，主要是圍繞非林地周邊，分布在人為活動(dòng)頻繁、以馬尾松為優(yōu)勢(shì)的易燃植被、海拔較低的區(qū)域；中火險(xiǎn)區(qū)和低火險(xiǎn)區(qū)只占全區(qū)面積的29.501%，主要分布在人跡稀少、闊葉樹種較豐富、海拔較高的區(qū)域。從綜合區(qū)劃分析表明，研究區(qū)森林火險(xiǎn)等級(jí)高，森林火災(zāi)隱患大。

（3）森林火險(xiǎn)區(qū)劃以研究區(qū)的森林植被、地形因子和人為活動(dòng)為依據(jù)，結(jié)果與該區(qū)域發(fā)生的森林火災(zāi)現(xiàn)象基本吻合，但由于缺少氣候因子，在氣候季節(jié)空間上還存在缺陷，需要進(jìn)一步細(xì)化區(qū)劃研究。

（4）根據(jù)森林火險(xiǎn)區(qū)劃研究結(jié)果，對(duì)研究區(qū)預(yù)防森林火災(zāi)措施和森林防火管理建議采取如下對(duì)策：一是建立護(hù)林員和撲火隊(duì)員二合一的護(hù)林防火隊(duì)伍，把護(hù)林、防火巡查結(jié)合在一起，在日常護(hù)林巡查中隨身攜帶撲火工具，特別是在人活動(dòng)頻繁區(qū)域不留死角巡查，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)明火隨時(shí)制止隨時(shí)撲滅，真正做到在萌芽狀態(tài)下就“撲早撲了”；二是加大宣傳力度，改變老百姓的農(nóng)耕習(xí)慣，移風(fēng)易俗以鮮花代替香燭紙錢祭祀掃墓，杜絕火源帶入林區(qū)；三是對(duì)高火險(xiǎn)的針葉林，特別是以馬尾松為優(yōu)勢(shì)且靠近人為活動(dòng)頻繁高火險(xiǎn)等級(jí)的針葉林，進(jìn)行林分生態(tài)修復(fù)，林下套種木荷等抗火能強(qiáng)的鄉(xiāng)土闊樹種，以增（下轉(zhuǎn)121頁(yè)）（上接96頁(yè)）強(qiáng)森林植被自身的抗火性；四是對(duì)于大面積的高火險(xiǎn)林分，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)做好生物防火林帶建設(shè)，阻隔林火蔓延，防止造成大面積的森林火災(zāi)的發(fā)生；五是由于森林火災(zāi)預(yù)防和撲救是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)工程，今后要加大投入，加快森林防火高科技監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)。

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（責(zé)編：張宏民）