防城港市森林火险等级区划研究

2016-10-10 03:29巨文珍韦立权许仕道杨民晖
森林工程 2016年5期
关键词:防城港市火险区划

巨文珍,韦立权,许仕道,何 珊,杨民晖

(广西壮族自治区林业勘测设计院,南宁 530011)



防城港市森林火险等级区划研究

巨文珍,韦立权,许仕道,何珊,杨民晖

(广西壮族自治区林业勘测设计院,南宁 530011)

根据森林火险区划理论,结合防城港市实际情况及采集数据资料的完整性,筛选出与森林火灾最密切相关的11个因子,采用层析分析法(AHP)计算各因子的权重,综合考量森林资源载量,对研究区森林火险等级情况进行定量评价,将火险划分为三个等级。运用ArcGIS软件将研究区森林火险等级进行空间分析,为该区域今后的森林火灾预测预报和科学经营管理提供决策参考和技术支持。

防城港市;火险等级;区划

0 引 言

森林火险区划工作作为林火管理的重要工作,承担着对森林防火的自然条件、社会经济状况进行全面调查研究,摸清区域森林防火的基本情况,确定森林防火工作重点和布局的任务,是减少森林防火工作盲目性,加强决策科学性,有效提高森林防火科学管理水平的基础性工作[1]。

全世界对森林火险尚未统一的定义,我国普遍采用的森林火险的定义为:在时间和空间上,反映林火发生、发展和结果的潜在指标。森林火险区划,即根据时间和空间上相对稳定的森林火险指标,按统一的自然、行政或经济界限,在规定范围内对林区进行区划划分[1]。

多年来,国内外学者围绕林火管理工作,不断加深对森林火险的理解。从利用气象因素做简单的火险天气评估,到利用具体的量化指标开展森林火险区划的深入研究。一些学者开始把可燃物、气候、地形、火源距离等条件作为判别林分火险等级的因子,作为短期森林火险预报的基础[2-9]。大尺度区域的森林火险区划一直处在探索阶段,我国学者也是在上世纪80年代逐步依据火灾发生率研究了林区的森林火险等级区划,从选择因子、建立模型,利用双因子综合法、聚类分析等方法划分乡镇、县、市等区域的森林火险等级,到利用RS、GIS等技术区划、评价森林火险等级[10-24]。国家尺度上的森林火险区划一直到1999年才得到统一的区划结果,但随着城市建设、林区开发、森林旅游、自然保护区建设等因素,原有的森林火险等级区划结果也应发生相应的变化,因此防城港市自2015年开始按照自治区防火办统一要求,开展了森林火险等级区划工作。

防城港市作为我国唯一与东盟海陆相连的城市,被誉为“西南门户、边陲明珠”,十万大山横贯中部,境内森林资源丰富。随着人工林面积的不断扩大,原有的森林火险等级区划结果已不能满足森林防火工作的需求,为有效提高全市森林防火科学管理水平,本研究在对森林防火自然条件、社会经济状况进行全面调查的基础上,选取了森林资源、气象、阻隔网密度、重点保护目标等林火因子,采用层次分析法分析各项因子的权重,运用ArcGIS分析空间分布情况,将全市森林火险等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个等级。区划结果将为今后全市森林管理工作提高理论依据。

1 研究区概况

1.1自然条件

防城港市位于广西壮族自治区南部、中国大陆海岸线最西南端,地处北纬20°36′~22°22′,东经107°28′~108°36′,是中国唯一与东盟海陆相连的城市,有西部地区最大的海港-防城港,是北部湾畔唯一的全海景生态海湾城市,行政面积6 167 km2,总人口94.09万人,其中农村人口62.07万人,占总人口数的66.0%。全市地势西北高东南低,十万大山主脉由东向西横贯中部,西北峻岭林立,中部山丘错杂,东南是丘陵地带。最高峰海拔1 462 m,平均海拔248 m。本区域属于南亚热带湿热季风气候区,冬短夏长,历年平均气温22.5℃,最高气温为36.5℃,最低气温为2.8℃,多年年均降水量为2 362.6 mm,雨热同期。

由于人为活动的影响,境内现以人工植被为主,主要乔木树种为速生桉,其次有马尾松玉桂、八角等。全市林地面积407 863.4 hm2,其中:有林地面积334 688.9 hm2,占82.1%;疏林地面积3 957.2 hm2,占1.0%;灌木林地面积19 730.6 hm2,占4.8%;未成林造林地面积8 091.8 hm2,占2.0%。全市活立木总蓄积1 693.92万m3,其中,乔木林蓄积1 684.67万m3,占活立木总蓄积的99.5%。有林地按优势树种分,以马尾松、速生桉两种易燃性树种以及其他软阔占主导地位,两者面积、蓄积之和分别占全市有林地总面积、总蓄积的66.7%、74.3%。

1.2森林火灾状况

2008~2014年间全市共发生森林火灾361次,年均52次。从火灾发生时间来看,发生在2010年、2011年,这两年的火灾次数占总次数的45.6%;从地理位置来看,主要发生在上思县、港口区,两地火灾次数占总次数的68.5%。林火发生的主要火源是人为火源;火灾主要发生在秋季。

2 区划方法

根据森林火险区划理论,结合防城港市实际情况及采集数据资料的完整性,筛选出有林地面积、森林蓄积、树种(组)燃烧类型、人口密度、气象因子、重点保护目标、阻隔网密度、用火及迷信习惯等因子、历年火灾等与区域森林火灾密切相关的火险因子,采用层次分析法(AHP)计算各因子的权重(见表1)。以行政村为最小单元,林场可以分场或工区为最小单元,自然保护区、森林公园可参照林场确定最小区划基本单元,利用各因子加权之和与各区域森林资源数量相乘值,确定各个区划单元的火险等级阈值(见表2),采用3种标准分值中的最大值初步确定火险等级,运用ArcGIS分析空间分布情况,最终确定火险等级[2-9]。区划为3个等级,即:高危险区、中危险区、低危险区。以各村区划成果为基础,运用ArcGIS软件进行融合处理,区划防城港市森林火险等级,将数据库与图进行对接。

表1 因子及其类别权重表

续表1 因子及其类别权重表

表2 森林火险等级阈值表

注:YGW%为有林地、灌木林地、和未成林造林地和该地区总面积之比。

3 区划结果及分析

全市共划定Ⅰ级火险区面积183 878.7 hm2,占区划总面积的30.7%;Ⅱ级火险面积246 029.7 hm2,占41.1%;Ⅲ级火险区面积168 556.0 hm2,占28.2%;防城港市非林地面积为12 184.1 hm2。各市、县、区火险等级面积统计情况详见表3。

表3 火险等级区划结果

3.1Ⅰ级火险区

Ⅰ级火险区区划面积183 878.7 hm2,涉及港口区、防城区、上思县及东兴市的17个乡镇及11个其它单位,共计64个村(站、管区、队),主要分布在上思县叫安乡、公正乡、那琴乡以及南屏乡4个乡(如图1所示)。

Ⅰ级火险区为森林火灾高风险区,主要特点是:①森林资源分布面积大,主要为速生桉、马尾松、八角等,总蓄积量659.53万m3,Ⅰ级区区划范围与防城港市森林生物量分布Ⅰ级、Ⅱ级区域高度重合。②树种以易燃的速生桉、马尾松为主。③森林火灾发生次数多,该区域2008~2012年5 a间上报发生火灾次数187次,Ⅰ级区区划范围与防城港市火点分布区域高度重合。受民族丧葬习惯和祭拜习惯影响,民众在烧香、烧纸、放炮等用火行为十分普遍。该地区用火频繁,火源多,导致火灾时有发生。④区域内有重点保护目标十万大山国家级自然保护区、北仑河口国家级自然保护区、红沙核电站、中越边境线。

3.2Ⅱ级火险区

Ⅱ级火险区区划面积246 029.68 hm2,涉及港口区、防城区、上思县及东兴市的23个乡镇及18个其它单位,共计184个村(站、管区、队),主要分布在那良镇、垌中镇3个乡镇、以及十万山保护区(如图1所示)。

Ⅱ级火险区为森林火灾易发区,主要特点是林农交错,人为活动频繁,火源管理难度大,可燃物载量中等,森林火灾次数较多该区域森林资源集中,主要为速生桉、马尾松、杂木、八角、肉桂等,总蓄积量144.35万m3。防火期月平均温度均大于20℃。

3.3Ⅲ级火险区

Ⅲ级火险区区划面积168 555.98 hm2,涉及港口区、防城区、上思县及东兴市的23个乡镇、12个其它单位,共计199个村(站、管区、队),主要分布在防城区的潭营乡、上思县的在妙镇、平福乡等地(如图1所示)。

Ⅲ级火险区为一般森林火灾发生区,主要特点是可燃物载量较小、阻隔网密度大、火灾频次较少。主要分布在沿海城镇及上思县、防城区森林资源分布较少的城区和乡镇。

图1 研究区森林火险等级图Fig.1 Fire danger rating chart of the study area

4 区划结果的应用与建议

森林火险区划作为林火管理的重要工作,是确定森林防火工作重点和布局任务的基础性工作[19]。全市森林火险等级区划的完成,必将进一步提高森林防火工作管理水平和规范化、标准化、科学化程度。森林火险等级作为一个量化指标,可作为全市森林防火工作的理论依据。根据区划结果科学管理护林防火工作,制定森林防火规划和计划,制定扑火预案,实行分区目标管理,安排防火基础设施建设投资,落实森林防火目标管理责任制。在今后的工作中,要根据区划结果进行科学、分类指导。在资金投放上要适当向Ⅰ、Ⅱ级区域倾斜,仍然体现先重点后一般的原则,但对Ⅲ级火险区仍然不能忽视,也要分实际情况,区分重点部位,分别施策。全市要依据森林火险等级区划成果制定后森林防火相关政策、制度。

要利用森林火险等级区划成果,在全市各行政村划分不同的火险等级的基础上,进行分类指导,针对性地加强森林防火工作。要运用ArcGIS、遥感等技术,完善林火视频监控系统,逐步实现区域内将全市Ⅰ、Ⅱ级重点火险区域实时动态监控,将全市防火工作提高到新的水平。要很好地开展火险预测预报工作,和气象部门紧密结合,适时发布戒严令和警报,加强野外火源的控制管理,将森林火灾控制在最低限度。同时,要大力推广防火林带网络建设,全市Ⅰ级森林火险区大多位于边远林区,森林面积大,蓄积量达,森林火灾危险性大,突发性强,火灾发生率较大,全市各级行政主管部门应该继续把森林防火工作作为一项保护森林,发展林业,稳定林区市场、生活秩序的大事来抓,切实加强对森林防火工作的领导。必须重点解决防火基础设施建设,提高网化密度,增加充实森林防火设备和扑火队伍建设。同时,要提高林分抗火能力,多营造防火林带和阔叶乡土树种,做到林带网络建设和造林更新三同步。上级政府和有关部门,也要在有关政策上予以优惠,在资金上予以扶助,全面指导森林防火工作。

Ⅱ级森林火险区因其面广,林业发展后劲足,林农交错,火源管理难度大,也是森林火灾易发地区,群众防火意识淡薄,防火资金缺乏,这些地区要加强森林防火宣传,进一步落实责任制,防治“断层”,防火基础设施也要针对性地加强。要坚持高标准、严要求,力争少发生森林火灾,杜绝重、特大森林火灾的发生,这样才不至于在森林火灾控制指标等方面影响全市森林防火工作持续稳定的发展。

Ⅲ级森林火险区因林业用地面积少、森林资源少,处在经济发展为重点的城镇区域,林业投入较少,防火资金主要靠国家补助,森林防火机构不够健全,应当加强组织建设,充实防火工作人员。同时,这些地区的森林防火工作应有针对性抓住重点部位,采取有力的防范措施,预防森林火灾的发生,一旦发生森林火灾应集中力量扑救,防止灾情蔓延。

[1]王栋.中国森林火险调查与区划[M].北京:中国林业出版社,2000.

[2]李艳梅.基于承灾体的中国森林火灾危险性评价[J].北京师范大学学报(自然科学版),2005,41(1):92-95.

[3]刘星光.黑龙江省森林火险等级及天气形势预报方法研究[D].兰州:兰州大学,2011.

[4]王丽涛,王世鑫.火险等级评估方法与应用分析[J].地球信息科学,2008,10(5):578-585.

[5]Alonso-Betanzos A,Fontenla-Romenero O,Guijarro-Berdinas B,et al.An intelligent system for forest fire risk prediction and fire fighting management in Galicia[J].Expert Systems with Applications,2003,25:545-554.

[6]Sharples J J,McRae R H D,Weber R O,et al.A simple index for assessing fire danger rating[J].Environmental Modelling and Software,2008,24(6):764-774.

[7]Mbow C,Goilta K,Benie G B.Spectral indices and fire behavior simulation for fire risk assessment in savanna ecosystems[J].Remote Sensing of Environment,2004,91:1-13.

[8]田晓瑞,Douglas J Mcrae,张有慧.森林火险等级预报系统评述[J].世界林业研究,2006,19(2):39-46.

[9]杨光,舒立福,邸雪颖,等.韩国国家森林火险等级预报系统概述[J].世界林业研究,2013,26(4):63-68.

[10]Wang L,Zhou Y,Wang S,et al.Monitoring for grassland and forest fire danger using remote sensing data[A].IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Proceedings:Science for Society:Exploring and Managing a Changing Planet.IGARSS[C].2004:2095-2098.

[11]Chuvieco E,Cocero D,Riano D,et al.Combining NDVI and surface temperature for the estimation of livefue1 moisture content in forest fire danger rating[J].Remote Sensing of Environment,2004,92:322-331.

[12]Maki M,Ishiahra M,Tamura M.Estimation of leaf-water status to monitor the risk of forest fires by using remotely sensed data[J].Remote Sensing of Environment,2004,90:441-450.

[13]Groot W J,Field R D,Brady M A,et al.Development of the Indonesian and Malaysian fire danger rating systems[J].Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change,2007,12(1):165-180.

[14]林志强,马艳鲜,德庆,等.基于GIS和RS的西藏森林火险等级计算方法[J].气象科技,2014,42(6):1147-1153.

[15]彭光雄,陈云浩,李京,等.结合遥感和气象数据的森林火险监测研究-以马来西亚半岛为例[J].地球信息科学,2007,9(5):99-104.

[16]李文慧.长白山自然保护区风灾区火险等级评定与区划[D].长春:东北师范大学,2009.

[17]杨光,舒立福,邸雪颖.气候变化影响下大兴安岭地区21世纪森林火险等级变化预测[J].应用生态学报,2012,23(12):3236-3242.

[18]张兴荣,胡定林,王俊元,等.凉山州会东县森林防火现状及对策研究[J].四川林业科技,2015,36(1):107-110.

[19]邸雪颖,刘畅,孙建,等.森林火灾损失评估技术研究[J].森林工程,2015,31(2):42-45.

[20]熊定伟,李梅,王腊梅,等.凉山州干热河谷地区森林火灾成因及防控措施探讨[J].四川林业科技,2014,35(5):94-97.

[21]肖金香,彭家武,胡松竹,等.庐山林火发生图的研制和火险等级区划[J].江西农业大学学报,2000,22(4):564-570.

[22]薛伟,王蓉蓉.基于层次分析法的东北林区贮木场火灾危险等级的评定[J].西部林业科学,2010,39(3):5-9.

[23]孙萍,李立伟.10种国内森林火险计算方法的相似性研究[J].中南林业科技大学学报,2013,33(5):16-21.

[24]赵志广,黄建立,刘迪,等.除草剂法维护改培型生物防火林带对森林植被环境的影响[J].林业科技,2014,39(1):16-18.

Study on the Division of the Forest Fire RiskClass of Fangchenggang City

Ju Wenzhen,Wei Liquan,Xu Shidao,He Shan,Yang Minhui

(Guangxi Forestry Inventory and Planning Institute,Nanning 530011)

According to the theory for forest fire area division and actual situation of Fangchenggang city,eleven factors closely related to forest fire were selected to form the integrated data set.Through the analytic hierarchy process(AHP),the final weighting factor was determined and the total quantity of forest resources was considered.Quantitative evaluation was made on the levels of forest fire situation in the study area and the fire risk was graded into three classes.ArcGIS was applied to make spatial analysis on the forest fire risk in the study forest,which will provide

for the decision-making of forest fire prediction and technical support for operating management in the future.

Fangchenggang City;fire risk rating;division

2016-05-24

巨文珍,硕士,工程师。研究方向:森林资源与环境监测。E-mail:Wenzhen0508@yahoo.com

巨文珍,韦立权,许仕道,等.防城港市森林火险等级区划研究[J].森林工程,2016,32(5):16-20.

S 762.2

A

1001-005X(2016)05-0016-05

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