湖南森林火灾的灾情区域分异研究

孙玉荣，张 贵，陈爱斌，林友干

湖南森林火灾的灾情区域分异研究

孙玉荣1，张 贵1，陈爱斌1，林友干2

（1.中南林业科技大学 理学院，湖南 长沙 410004; 2.大田县森林防火指挥部，福建 大田 366100）

湖南是我国重要的商品林建设基地，但又是中南区森林火灾重灾区，对其森林火灾灾情区域分异规律的认识可为制定和实施森林火灾防灾减灾对策提供科学依据。以森林火灾过火面积作为灾情分析指标，运用基尼系数、行业集中率指数、赫希曼指数及N指数等方法,对湖南2001～2008年度森林火灾灾情的区域分异程度、空间聚集变动特征及其影响因素等内容进行研究。结果表明：(1)湖南森林火灾灾情的区域分异程度呈现出缓慢上升趋势；(2)森林资源丰富的永州、郴州和邵阳等地区森林火灾灾情非常严重，而森林资源贫乏的湘潭、娄底等地森林火灾灾情不严重；(3)森林资源相对贫乏的岳阳和张家界等市森林火灾灾情严重，而森林资源相对丰富的常德和益阳等市森林火灾灾情却并不严重，表现出提高森林防火管理水平可以减少区域森林火灾灾情。

森林火灾;灾情区域分异;基尼系数;行业集中率指数；赫希曼指数；N指数

林业可持续发展作为全球应对气候变化及人类可持续发展的主要措施，森林火灾是其羁绊，森林火灾防灾减灾是21世纪全球减灾战略实施的重点内容。森林火灾灾情描述反映了森林火灾造成的损失程度，灾情是制定抗灾救灾减灾对策和社会经济发展计划的依据[1]。受森林资源分布的不均匀[2-3]、环境因素[4-5]、经济发展的不平衡及人文社会因素[6-7]等的影响，林火的频率和强度显著不同[8]，森林火灾灾情分布呈现出区域分异规律。

林火历史和林火格局的研究一直是林火研究的重要领域[9-10]。现有森林火灾时空格局研究多是基于森林火灾发生的时间、过火面积、火源、空间发生次数等进行统计分析的[11-17]，而对于森林火灾灾情区域分异程度及其影响因素的报道尚不多见。因此本研究尝试运用计量经济学相关理论与方法对森林火灾灾情空间差异进行量化，考察研究对象的森林火灾灾情差异程度，并探索引起灾情差异的自然、生产生活和社会经济等方面的原因，不仅具有理论意义，而且对湖南森林资源的研究与保护具有重要的现实意义。

有研究表明，随着全球气候持续变暖和干旱天气增加，极端气候事情出现的频率也在增加，在未来20～100年里，中国森林火险发展趋势依然不容乐观[18]。湖南是我国林业产业发展的重要商品林建设基地，但又是我国中南区森林火灾的重灾区[19]，自2000年以来，全省森林火灾次数和死亡人数均排在全国首位[20]。因此本研究以湖南为研究对象，运用基尼系数、行业集中率指数、赫希曼指数及N指数等方法探讨其2001～2008年间森林火灾灾情的区域分异程度、空间聚集状态及其影响因素。

1 分析指标与资料来源

1.1 分析指标

在森林防火领域，森林火灾灾情通常以受害森林面积、过火面积、相关扑火费用和死亡人数等指标来反映。根据所获取资料的相关信息，本研究选择森林火灾过火面积作为灾情分析指标研究湖南森林火灾灾情的区域分异规律。

1.2 资料来源

森林火灾数据（2001～2008年）来源于中国森林防火网森林火灾档案数据库，共计17 939条信息，每条信息包括火灾发生时间、地点、起火原因、温度、湿度、过火面积等属性。在此基础上分年度统计湖南各市州的森林火灾过火面积。

2 研究方法与原理

区域间分布差异的度量指标和计算方法有很多。为避免单一测定方法带来的片面性，本研究中选用基尼系数、行业集中率及赫希曼指数等指标研究湖南各市州辖域森林火灾灾情的区域分异规律，考察森林火灾灾情的区域分布、差异变动态势及空间聚集特征。

2.1 基尼系数

基尼系数是20世纪初意大利学者基愉根据劳伦茨曲线定义的用于判断收入分配公平程度的指标，其值在0～1之间。研究表明，基尼系数是测量公平指数的最优选择[21]。联合国有关组织规定[22]，其值低于0.2表示收入绝对平均；0.2～0.3表示比较平均；0.3～0.4表示相对合理；0.4～0.5表示收入差距较大；0.5以上表示收入差距悬殊。通常把0.4作为收入分配差距的“警戒线”。借用该指数的计算方法及其取值意义，本研究中对湖南森林火灾灾情分年度计算基尼系数值，从宏观上考察全省森林火灾灾情的区域分异规律。

设湖南有个n市州，n=14，wi为i第个市州辖域的过火面积占全省过火面积的比重，将湖南n个市州按wi由小到大排序，则反映湖南森林火灾灾情区域分布差异的基尼系数计算方法，公式如下：

G值低于0.2表示各市州辖域森林火灾灾情没有差异；0.2～0.3表示各市州辖域森林火灾灾情差异不大；0.3～0.4表示各市州辖域存在森林火灾灾情存在差异；0.4～0.5表示各市州辖域森林火灾灾情差异较大；0.5以上表示各市州辖域森林火灾灾情差异悬殊，灾情集中在某个或某些区域。研究中把0.4作为全省森林火灾灾情差异的“警戒线”，超过该值表明省内某个或某些市州辖域森林火灾灾情相当严重。可见应用该指数可以考察森林火灾灾情的区域分布情况，但却无法确定森林火灾灾情严重的区域。

2.2 行业集中率指标(CRn）

如果计算出的森林火灾灾情基尼系数较大，说明各市州辖域森林火灾灾情分布差异较大，则需进一步确定其森林火灾灾情的区域分异程度，为森林防火重点管理区域划分工作提供依据。因此本研究尝试利用行业集中率指标CRn研究森林火灾灾情严重的区域集中程度。

CRn指标常被用于测量产业市场集中情形的分析中[23]，通过计算某行业相关市场的前n家最大企业所占市场份额的总和考察产业市场集中程度，n常取4或8。当其值超过40%，则为垄断性行业，否则为竞争性行业。将该指标用于森林火灾灾情区域分异研究中，测试森林火灾灾情严重的前n个市州辖域过火面积占全省森林火灾过火面积的比例之和，以反映森林火灾灾情严重的区域集中程度。按市场集中度理论，该指数值超过40%，表示各市州辖域森林火灾灾情的区域分布极不均衡，少数区域灾情相当严重；否则表示森林火灾灾情的区域分布均匀。

设Si是第i个市州辖域森林火灾灾情占全省森林火灾灾情的百分比，将湖南14个地州市所辖区域的Si值按从大到小排列，则该指标的计算方公式如下：

式（2）中： n是指选定的森林火灾灾情严重的区域个数。可见n的取值不同，CRn的计算结果也会产生较大差异。

2.3 赫希曼指数HHI指数及N指数

CRn只能反映灾情严重的前n个市州灾情变化情况，不能反映省内所有市州森林火灾灾情的相对变化情况，从而不能准确反映湖南森林火灾灾情的区域分布情况。赫希曼指数(HHI)是产业经济学中衡量市场结构的一个主要指标，既反映了行业的集中度，又体现了该行业中企业的规模分布，经常运用在反垄断经济分析之中[24]。与CRn相比，HHI指数能真实地反映市场中企业之间规模的差距大小，HHI值越大表明产业集聚程度越强，反之则越弱。将该指数应用在森林火灾灾情分析中，可以反映各市州的森林火灾灾情变化情况，减少CRn结果的夸张成分，但HHI指数不能体现集中度比率的大小，因此，研究中将CRn和HHI指数结合分析省内各市州森林火灾灾情的地域变化情况。该指数的计算方法，公式如下：

式（3）中Si指第i个市州森林火灾灾情，S则为全省森林火灾灾情。一般而言，HHI值界于0与1之间，但使用中通常是将其值乘上10 000而予以放大，故HHI应界于0到10 000 之间。参照国际上使用标准，研究中约定当其值不足1 000时，表示各市州辖域森林火灾灾情差距不大，1 000～1 400表示各市州辖域灾情有差距，大于1 400时表示各市州辖域森林火灾灾情差距很大，表现出灾情区域聚集特征。

N指数是HHI的倒数，是一种“当量值”[25]。在衡量产业集中度时，它等于市场中存在的规模相等的企业数目。本研究应用N指数得到与CRn与HHI指数刻画一致的森林火灾灾情严重的区域个数，故研究中将N取整。N指数的值越大，表示各市州辖域森林火灾灾情较为一致，越小表示部分市州辖域森林火灾灾情严重。可见由CRn和HHI指标可以确定湖南森林火灾灾情的区域分布情况，结合N指数即可量化森林火灾灾情严重的区域。

3 湖南森林火灾灾情区域分异分析

3.1 湖南森林火灾灾情总体分布情况

根据式（1）测度了湖南省2001～2008年间森林火灾灾情的基尼系数，见图1。

图1 2001～2008年度湖南森林火灾灾情的基尼系数Fig.1 Gini coefficent change of forest fire disaster in Hunan from 2001 to 2008

图中可以看出，除2001表现出各市州辖域森林火灾灾情差异不大，均匀分布在全省绝大部分市州所辖区域外，从2002年到2008年间湖南森林火灾灾情的基尼系数都在0.3以上，平均为0.46，显示全省各市州辖域森林火灾灾情差异较大。2003、2004和2007年度其值都在0.5以上，其中2003年达到最大，为0.66，表明这几年森林火灾灾情高度集中在全省少部分市州所辖区域。从走势上看湖南各市州辖域森林火灾灾情差异呈现出先急剧增大后逐渐减小的趋势：从0.38上升到0.66，升幅达73.7%，经0.51下降至0.34，降幅达到48.5%，再上幅小升至0.36到达2007年的0.53，幅度为47%，最后下降至0.42，降20.8%。但从趋势线看，各市州灾情差异总体呈缓慢上升走势。

3.2 各市州森林火灾灾情集中程度分析

根据公式（2），计算各年度森林火灾灾情严重的前4个市州辖域的CR4值，见表1。

表1 2001～2008年度湖南森林火灾灾情的CR4值Table 1 CR4-value of forest fire disaster in Hunan from 2001 to 2008

表中结果表明，湖南各市州辖域森林火灾灾情分布极不均衡，呈现出区域聚集特征。2003、2004和2006三个年度呈现出森林火灾灾情高度集中于某几个市州所辖区域，其余年度表现为灾情的区域集中特征，但相对于上三个年度，湖南森林火灾灾情相对较为分散，灾情严重区域扩大。

根据公式（3）计算得到的2001～2008年度湖南省各市州森林火灾灾情的HHI指数及N指数确定的森林火灾灾情严重的区域，以及这些区域森林火灾灾情占全省灾情的百分比，见表2。

表2 2001～2008年度湖南森林火灾灾情的HHI指数、N指数及灾情严重的区域Table 2 HHI, N index and the serious affected area of forest fire disaster in Hunan from 2001～ 2008

从表中可以看出，湖南各市州辖域表现森林火灾灾情聚集的年份为2003、2004和2007年，主要集中在4～6个市州所辖区域。即全省有29%～43%的市州辖域森林火灾灾情分别占全省森林火灾灾情的4%以上，其灾情之和达到全省森林火灾灾情的79.6%以上，表明这些年份森林火灾高度集中在少部分市州所辖区域；2002、2005、2006和2008年，湖南森林火灾灾情集中则主要集中在9～10个市州所辖区域，占湖南市州的64%～71%，其灾情之和达到全省森林火灾灾情的87%以上，呈现出灾情区域较为集中，但略有分散；2001年，湖南森林火灾灾情集中在全省11个市州，占全省市州的79%，灾情为全省灾情的91.5%，仅有3个市州的森林火灾灾情较小，表现出森林火灾灾情分布较为均匀，这与表1及基尼系数计算结果（图1）是一致的。可见用基尼系数及市场集中度指标刻画森林火灾灾情的区域分异是比较科学的。

根据表2中各年度灾情严重区域划分结果，统计各市州辖域森林火灾灾情严重的年度出现机率，见表3。

表3 湖南各市州辖域森林火灾灾情严重的年度出现机率Table 3 Annual probability of serious affected area of forest fire disaster in Hunan

表3表明，8年来，邵阳、郴州和永州等辖域灾情严重的出现机率为100%，是湖南森林火灾灾情绝对严重的区域；株洲、衡阳、张家界和怀化等辖域灾情严重出现机率在62%以上，为湖南森林火灾灾情高度严重的区域；湘潭和益阳两市辖域则为森林火灾灾情不严重的区域，其所辖区域森林火灾灾情严重的出现机率为0；娄底和常德两市辖域有灾情严重出现的年份，但其机率很低，在25%以下；其余区域包括长沙、岳阳和湘西土家族自治州等辖域则为湖南森林火灾灾情可能会出现严重的区域，机率为50%。

究其原因，本研究认为可以从下述方面进行分析： 8年来各市州所辖区域平均有林地面积占全省有林地面积的百分比及其排名，见表4。

表4 湖南各市州辖域有林地面积比重及其排名Table 4 Proportion of woodland area and its ranking in cities of Hunan

可见湖南森林资源的区域分布不均匀，怀化、永州、郴州、邵阳等地森林资源占全省的10%以上，分列第1、2、3和第4名，森林资源极为丰富，相对于灾情相当严重的永州、郴州和邵阳等地，怀化森林火灾灾情严重出现的机率略少，但其灾情也相当严重；株洲、衡阳等区域森林资源丰富，位列第7和第9名，其森林火灾情也较为严重；娄底、湘潭位列第13和第14名，森林资源贫乏区域，其灾情也相对最轻；湘西土家族自治州、长沙位列第5和第8名，森林资源相对丰富，但其灾情可能会很严重。

值得指出的是森林资源相对丰富的常德（第6名）市辖域和益阳（第10名）市辖域森林火灾灾情不严重，反映了两市州森林防火管理卓有成效。岳阳、张家界森林资源贫乏，但灾情严重的机率却较高，借环洞庭生态开发区及大湘西建设的契机，需要省市联合进一步加强对该类区域森林防火的投入与建设并提供相关指导，提高其森林防火管理水平，进而提高全省森林防火管理成效。

4 结论

借助于基尼系数、市场集中度指标对湖南2001～2008年各市州森林火灾灾情的区域分异特征进行研究，结果表明：

（1）湖南各市州所辖区域森林火灾灾情差异表现为缓慢上升趋势，表现出森林严重的区域聚集特征。

（2）除湘潭、益阳两市辖域为森林火灾灾情不严重的区域，其余区域均可能出现严重灾情，而邵阳、郴州、永州等市辖域为灾情绝对严重区域。森林资源丰富的地区其灾情可能会相对严重，但通过有效的森林防火管理可以减少森林火灾灾情的严重程度。

（3）刻画湖南森林火灾灾情总体分布概况的基尼系数与刻画各市州森林火灾灾情集中特征的行业集中率指标和HHI指标表达湖南森林火灾灾情的区域分异规律，得到一致结果。更进一步，用N指数确定湖南森林火灾灾情严重的区域个数。

5 讨论

基尼系数、行业集中率指数、赫希曼指数是用于衡量区域经济发展相对差异常见指标，近年来该指数的应用逐渐深入，但将该指数应用于灾害研究领域特别是森林火灾领域尚少有报道。本研究尝试运用这三种指数结合N指数探索湖南各市州森林火灾灾情的区域分异规律，以期为区域森林资源管理及防火管理提供理论依据。但文中对湖南森林火灾灾情的区域分异规律形成的原因着重从森林资源的角度出发探讨，指出了部分市州森林防火管理成效尚待提高，但森林火灾的发生还与气候环境及人文社会组织结构等有关，因此需进一步研究这两大因素对现有的森林火灾灾情区域分异的影响，在此基础上，将三类原因分析结果综合探索湖南森林火灾灾情的区域分异规律，其结论将更有说服力。

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Study of regional divergence of forest fire disaster situation in Hunan

SUN Yu-rong1, ZHANG Gui1, CHEN Ai-bin1, LIN You-gan2
(1.School of Sciences, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China;2. Datian County Headquarter of Forest Fire Prevention, Datian 366100, Fujian, China)

Hunan is the main commercial forests base in our country, but it is also the heavy disaster area of forest fire in Central South China Area. Finding out the regional divergence rule of disaster situation of forest fire in the area can provide a scientific basis for establishing and implementing the countermeasures of forest fire disaster prevention and reduction. The divergence degree, spatial development characteristics and influencing factors etc. of forest fire in Hunan from 2001 to 2008 were studied by taking burned area as index, using Gini’s coefficient, CRnindex, HHIindex and N index. The results show that (1) the regional divergence degree of forest fire disaster situation had a slow ascending trend in Hunan; (2) the forest fire disasters were very serious in some areas with abundant forestry resources, such as Yongzhou, Chenzhou and Shaoyang and so on; but the severeness of forest fire in Xiangtan and Loudi with poor forestry resources were not in serious state. (3) The forest fire disasters were heavy in Yueyang and Zhang jiajie with comparatively poor forestry resources, while the forest fire disasters were not serious in Changde and Yiyang with comparatively rich forestry resources. It indicates that it increasing management level of prevention of forest fires can decrease the disaster of forest fire.

forest fire; regional divergence of disaster situation; Gini coefficent; CRnindex; HHIindex; N index

S762.2；TP389.1

A

1673-923X (2012)08-0007-05

2012-05-11

湖南省自然科学基金重点项目“全球气候变化对湖南森林火灾时空格局的影响”（09JJ3033）

孙玉荣(1969—)，女，山东淄博人，副教授，博士，主要从事林火生态研究；E-mail:sunyurong@126.com

[本文编校：文凤鸣]