云南省森林火灾时空分布规律研究

云南省森林火灾时空分布规律研究

摘要

云南省森林火灾时空分布规律研究

王敏

（西南林业大学 土木工程学院，云南昆明 650224）

摘要：森林火灾在时间空间上的分布特征进行研究具有重要的现实意义。利用云南省2004～2014年来森林火灾数据，结合SPSS和ArcGIS等软件进行分析，对云南这个资源大省，森林防火意义重大。本文主要从数据出发，结合云南省地理特征，分别从云南省森林火灾时间、空间、火环境三个方面横向分析，再分别从各方面纵向研究，得出云南省十一年来森林火灾的总体变化趋势。结论显示：时间方面，云南省在近十一年间森林火灾总体出现下降趋势，云南省森林火灾主要集中在冬春季，3、4月份为高发期；空间方面，云南省共16个州市，森林火灾存在不均匀性，可以总结为由西向东逐渐升高而后平缓又上升，由北向南逐渐升高且升高到一定阶段开始下降，以云南中部地区为森林火灾高发区；火环境方面，人为火仍然是云南省主要火源，其中烧荒烧炭和野外吸烟所占比例最高，人工林为主要被破坏林区。

关键字：森林火灾；时空分布；年际变化；空间趋势；火环境；火源；SPSS；ArcGIS

Abstract

Study on the temporal and spatial distribution of forest fire in Yunnan area

Wang Min

(College of Civil Engineering, Southwest Forestry University, Kunming, Yunnan,

650224)

Abstract

:Distribution of forest fires in the time

research

has

important

practical

space

significance. The use of Yunnan Province from 2004 to 2014, to forest fires data, combined with ArcGIS and SPSS software to analyze the resources of Yunnan province, forest fire of great significance. This article from the data, combined with the geographical features of Yunnan Province, Yunnan Province were forest fires from time, space, environment, fire three horizontal analysis, then all aspects of longitudinal studies, respectively, to obtain the overall change in eleven years in Yunnan forest fire trend. Conclusions show: time aspect, Yunnan forest fire occurred in the overall downward trend among nearly 11 years, mainly in Yunnan forest fire in the winter and spring,

I

Abstract

March and April for the high incidence of; space, a total of 16 prefectures in Yunnan, forest fire exists unevenness can be summarized west to east and then increased gradually and gently rising ground, from north to south gradually rises and rises to a certain stage began to decline in the central region of Yunnan Province, a high incidence of forest fires; the fire environment, human Yunnan fire is still the main source of fire, burning charcoal and field where the highest percentage of smokers, the main plantation forest is destroyed.

Key words:forest fires;Temporal and spatial distribution;Interannual variability;Spatial trends;Fire Environment;Fire source;SPSS;ArcGIS

II

目录

III

绪论

1 绪论

1.1 研究背景

历来云南省森林覆盖率广，森林郁密度高，森林覆盖率从2005年的40.8%增加到2015年的50.03%，十年森林覆盖率增加了9.23%，2015年森林总面积达到1914.19万hm2。云南省地貌波动起伏，山高谷深，河川纵横，坝子多、湖泊多，以及喀斯特地貌的广泛分布，兼有寒、温、热三带气候，立体气候特点突出，森林空间分布独特。造就了云南省森林火灾非常严重的特点。仅仅在2004-2014年11间，云南省共发生森林火灾4724次，年均429.5次；森林过火面积累计达到131872.9 hm2，年均11988.5 hm2。

云南地处祖国西南边陲，简称“滇”。位于北纬21.8’32”—29.15’8”，东经97.31’39”—l06.11’47”之间，北回归线横贯南部。全省处于北纬300以南的低纬度地带。云南属内陆省分，总面积39.4万平方千米，全省东西横跨864.9千米，南北纵跨990千米，占全国陆地总面积的4.1％，排列在新、藏、青、黑、川、甘和内蒙7省区之后，为全国第8位。云南位于中国三大阶梯地形的第一级至第二级阶梯地带。地势西高东低、北高南低，呈阶梯状下降，地形复杂多样，多山、多峡谷、多江河、多湖泊。高原山地占了全省总面积的94％，是一个高原山区省份。

云南也是全国植物种类最多的省份，包括热带、亚热带、温带、寒温带等植物种类都有分布。古老的、衍生的甚至外来的植物种类和类群都很多。在全世界约有高等植物23万多种，全国有近3万种，云南就有1.7万多种，占全国总数的62.9%。云南得天独厚的自然为种类繁多的动植物的生长和繁殖提供条件，赋予了云南极为富饶的资源物产。

但是就是由于这样丰富的森林物质资源以及山高谷深的空间地质环境，使得云南省森林火灾发生情况居全国前列，森林火灾发生频繁，对森林资源造成严重破坏，对人民的财产和生活带来严重影响。森林火灾作为一项自然灾害，其造成的损失十分巨大，诱发火灾的因素又具有不确定性，其往往造成了我省林区经济发展的退步，是影响云南林区经济可持续发展的最为重要的因素。由

0

绪论

于森林火灾发生发展的因素具有多样性，全省范围内，引发森林火灾的因素包含了气候、森林所处自然地理环境、人口因素等，都是形成火灾的诱因。对于各城郊农林结合部的森林火灾，还将严重影响林区周边的社会稳定。森林防火工作一直是世界各国尤其是发达国家的一项重要课题，人们在移居市郊林区回归自然、享受美好生活环境的同时，也被不时发生的森林火灾所困扰，成为了居民和林火管理机构关注的重点。云南省诱发森林火灾多样，火灾破坏面积巨大，着火后难以扑救，分散广规模大的特点，对云南省森林的可持续发展，人民的安居乐业带来巨大威胁。 1.2 研究目的和意义

由于云南省森林火灾发生情况与云南省林区地域分布和气候因素有密切关系，而森林火灾时空变化规律主要由地域分布和气候因素共同决定，所以对云南省森林覆盖率广，森林郁密度高，森林火灾发生频繁，对森林资源造成严重破坏，森林火灾时空分布规律的研究具有切实性的研究价值。

对于气候因素和地域分布对森林火灾时空变化规律的反映，根据有关研究云南省气象因素可分为三个方面。一是森林火灾的日变化，一日中，存在气温不断上升，相对湿度逐渐下降，风力增大，渐渐达到一天中气温最高、相对湿度最低、风力最大的时段；也存在气温逐渐下降，相对湿度回升，风力减小，渐渐达到气温最低，相对湿度最大，风力最小的时段；可以看出高温风大时段是发生森林火灾的高峰期，灭火也最困难，低温风小时火灾的可能性小，也是灭火最有利的时段。二是森林火灾的季节变化。云南省7个半月的森林防火期内，冬季火灾少于春季，3、4月为一年中发生森林火灾的高峰期，每年3～4月份发生的森林火灾次数占全年发生次数的近70％。三是森林火灾的年变化。由于受周期性冬干春旱的气象灾害影响，云南省的年森林火灾发生也呈周期性变化，以及从云南省地域分布看，全省16个州市都是森林火灾频发区，其中尤以昆明为中心的滇中干旱区(包括玉溪、楚雄)、以大理为中心的滇西林区(包括保山、临沧)、以普洱为中心的滇南林区(包括文山、红河)最为突出[6]。云南省气象因素、地域因素对林火时空分布规律都体现出直接的影响关系。所以云南省森林火灾时空分布规律的研究对切实解决云南省森林火灾发生具有实质性意义。

1

绪论

森林火灾其实是在某个特定地点，当时当地的多种影响因子共同作用的结果，由于不同区域的各种影响因子是有差异的，因此造成了各地区的林火发生与发展状况不同。本文旨在研究云南省林火在时间和空间上的分布特点和规律，对云南省森林火灾防控具有关键作用，对未来云南省森林利用、开发以及保护至关重要，以及为林火预防和扑救提供一定的理论指导和借鉴。 1.3 国内外研究现状及发展趋势 1.3.1 国内研究现状

目前国内对森林火灾的时空分布规律研究主要是运用统计分析方法和地理信息系统空间分析方法，森林火灾的发生是一个复杂的系统科学问题，它与许多的因子影响有关，如气候、天气、植被类型以及分布、人类活动和火源种类及分布。对于森林火灾的时空分布特征，国内外相关学者、专家和森林管理部门十分关注，他们利用不同的理论方法和软件支持，对不同层次、不同地区的森林火灾空间分布特征进行了研究。

2015年章林等运用ArcGIS中探索性空间数据分析技术对吉林省森林火灾发生次数进行了空间特性分析，并用克里金插值方法对吉林森林火灾进行趋势预测，吉林省各县（市）的森林火灾分布存在着不均匀性，森林火灾总的分布特征呈“东多中较多西少”格局。用简单克里金插值法比普通克里金插值法预测吉林省森林火灾趋势精度高的特点[1]。

2014年秦凯伦对大兴安岭塔河林火空间分布规律及对土壤理化性质的影响的研究，以空间统计分析和数学模型为研究手段，系统分析大兴安岭地区不同林火强度和不同林火种类对土壤物理性质和化学性质空间分布异质性的影响，以及不同林火强度和林火种类对植被恢复空间异质性、植被多样性的影响，并且结合较为前沿的空间统计分析方法和模型理论，对大兴安岭地区林分特征和气象因子的林火空间分布状况及林火预测模型进行统计分析。结果表明在大兴安岭地区，加格达奇区是森林火灾发生次数最多的地区，松岭区是森林火灾破坏面积最为严重的地区，火灾等级越高，对林地面积的破坏越严重，发生林火次数最多的是人为火，塔林林场是森林火灾发生次数最多的地区[4]。

2013年郑琼研究黑龙江省林火时空分异规律对30年间的黑龙江省林火次数

2

绪论

进行年度、季节、月变化规律进行分析，并计算森林火灾的轮回期和火险季节长度等来研究黑龙江省林火次数在30年期间的变化规律，根据受害森林面积对森林火灾进行等级划分，应用ArcMap9.3软件，对黑龙江森林火灾时空分布规律进行研究。表明黑龙江省有森林火灾的发生，次数最多集中在黑河、大兴安岭、牡丹江和伊春，面积则相对集中在大兴安岭、黑河和伊春。森林火灾火场质心的空间位移不是十分明显[7]。

2012年王景华等运用地理信息系统(GIS)的理论和空间分析方法，从林火空间等级、林火密度分布和火源空间分布三个方面对四川省的林火空间分布及趋势变化进行了研究，四川省森林火灾频次从内到外逐渐增多，从北向南线性增加，森林火灾频次质心在经纬度上都有明显的偏移方向，而森林受害面积质心则只在一定范围内波动，森林火灾频次存在较强的空间正相关性，而森林受害面积的空间正相关性则较弱[9-10]。

2010年国内如杜春英等利用地理信息技术、SPSS统计软件和MATLAB等工具，分析了1966至2006年黑龙江省大兴安岭地区森林雷击火发生的时空演变规律，此项研究可为大兴安岭林区科学有效地开展森林防火工作提供参考[14]。

2010年韩志刚用探索性空间数据分析方法对湖南省林火的分布规律进行了分析研究。结果表明，湖南省各个市(县)的林火分布存在着不均匀性，有4个林火高发区域和3个林火低发区域。林火次数由南向北、由西向东呈上升趋势。一般森林火灾发生次数较多的县市在空间上的分布大致呈一个“c”型；较大森林火灾的空间分布特点为“东多两少”；重大森林火灾发生的空间分布特点是“周边多、中部少”[15]。

2009年曾庆峰在对2005—2007年广东省21个地级市的森林火灾情况进行描述性统计的基础上，借助地理信息系统(GIS)对连续三年的森林火灾空间分布特征进行分析。结果显示森林火灾主要集中发生在粤北山区，这与该地区是本省森林资源主要分布区域有关。利用系统聚类法对各地市连续三年的森林火灾情况进行聚类分析，聚类结果显示按照森林火灾情况可将广东省21个地级市分为三类，每一类的内部火灾特性较为接近，不同类间差异较大[18]。

2009年杨广斌等根据北京市1986至2006年森林火灾统计数据，运用统计分析方法和地理信息系统空间分析方法，对北京市森林火灾的时空分布规律进

3

绪论

行研究，表明着火地点大多集中分布在平原与周围山地相接的边缘地带，各区县森林火灾分布不均，森林火灾随距离公路变远而呈减少趋势，局部区域范围火点数量呈不规则变化特征，除林地外，林地周围的草地、旱地、农村居民用地和其它用地的火源，都可能蔓延而形成森林火灾[19]。

2009年柴造坡等用Excel软件分析和ArcGIS软件的图层叠加功能定向描绘分布格局情况的方法对我国黑龙江省黑河地区林火分布规律进行了分析研究，结果表明在大兴安岭地区，加格达奇区是森林火灾发生次数最多的地区，松岭区是森林火灾破坏面积最为严重的地区，火灾等级越高，对林地面积的破坏越严重。大兴安岭地区雷击火在各年的发生次数是相对较少的，发生林火次数最多的是人为火。土壤含水率随着海拔高度的增加而降低，土壤容重和土壤孔隙度均表现为随着海拔高度的增加而升高[22]。

2007年田晓瑞等根据1992至2005年西藏藏族自治区森林火灾统计，分析了森林火灾发生的时间和空间规律。森林火灾的空间分布来看，森林火灾主要发生在藏东南地区，特别是芒康、察隅、林芝和米林等县的森林火灾较多。引起森林火灾的火源主要是由生产用火和生活用火引起的。文中还对西藏森林火灾发生的火环境进行了分析，气候特点和可燃物分布特征决定了西藏的森林防火期为冬春季[26]。

2007年文东新对比分析了广西壮族自治区历年森林火灾发生次数与为害面积的季节分布、月份分布和市县分布以及影响广西壮族自治区森林火灾时空分布的大气环流、地形、干旱和洋流等因素。结果表明：环境条件是影响森林火灾发生与发展的最关键因素，森林火灾发生有其自然属性。在此基础上提出对一个地区的森林防火工作进行评价时，不单是要考查其管理能力和森林火灾损失大小。也要考虑其环境条件的影响作用[28]。

2002年金森等根据黑龙江省1980至1999年的林火资料，利用地理信息系统等工具，对黑龙江省林火时空动态和分布规律进行了研究，对火频谱周期、自组织性进行了讨论，指出自组织函数将林火的时空特性结合在一起，采用负幂函数描述时存在适用下限并给出计算公式，对不同区域的自组织分数维进行了比较；对人为引入火烧的适宜强度和频度进行了简单探讨[30]。 1.3.2 国外研究现状

4

绪论

2009年A Parajuli等使用了中分辨率成像光谱仪（MODIS）活跃数据显示了尼泊尔森林火灾的活动，他们评估火的大小、分布、季节性和风险区在不同的地理区域。四月份期间在尼泊尔2012年火灾季节延长一月至六月与MODIS数据透露的2000至2013年一致。使用核密度模型，尼泊尔火灾的热点地区，通过多重共线性诊断程序检查方差膨胀因子（VIF）来实现[21]。

2008年R Szczygieł等其利用波兰对火灾的研究方法，研究了中欧和东欧1991年至2001年间中东欧国家的森林覆盖面积，土地使用率为30％。所研究的森林近50％是由针叶树种形成的，这些因素与气候条件造成中东欧森林火灾风险的主要影响部分并被注意被注意[25]。

国外Antonio Vdzquez等利用火灾地区地形属性(坡度、坡向、海拔等)和基于栅格的GIS等，研究了西班牙中部森林火灾的空间分布；Prestemon等通过构建函数的方法估测了林火时空尺度上的分布格局情况；LaIjavaara M等对芬兰雷击引起的森林火灾的时空分布规律进行了研究[10]。

各研究表明森林火灾的发生从时间或者空间中都存在一定的规律，只是由于各地区的地理气候以及其他因子的差异性而有所侧重，这些研究都为当地的林火防控起到一定的理论指导和借鉴。 1.3.3 发展趋势

森林火灾的时空分布规律研究，可以切实的分析一个区域或者一个省份乃至一个国家的森林火灾分布情况，对发生火灾的可能性、危险度、扩散范围、经济社会影响都存在着一定的帮助和借鉴。在未来，森林火灾将会成为社会安定所必须解决的问题和难题，人民的生活水平在不断提高，社会的安定与繁荣成为重点。研究我们生活空间内森林火灾的威胁程度和森林火灾的原因，可以起到对生活的保障以及给人民的教育宣传提供指导，其中对林火因素的研究如气象因子、可燃物的类型和分布、地形地貌分布等；社会因素，如人类生产、生活等各种活动；经济因素，如经济繁荣地区火源多样等由经济带来的潜在威胁。对各类因素对云南省森林火灾发生的关联性以及严重度的分析，并从时间和空间两个方向多个因子进行数据研究分析，制定有效的防火控火机制，现在以及未来都会成为研究重点。云南森林自然中心所辖林区面积不大，但位置特

5

绪论

殊，起火点多，防范战线长，面积广，森林火灾的时空分布规律研究必然会成为一种趋势。 1.4 研究的内容、重点

本次研究主要运用SPSS17.0数据分析软件、Excel统计软件以及ArcGIS10.0地理信息系统进行云南省森林火灾的时间空间两个大方向进行分布规律研究。时间分布方面，以云南省林火次数的年际变化、月份变化、季节变化和云南省林火面积的时间变化以及人为火引发森林火灾时间变化规律分别进行分析，并作数据关联度分析；空间分布方面，以云南省各州市空间分布特点、一般林火分布特点、较大林火分布特点进行分析，并对空间分布数据进行关联度分析。最后对云南省火环境进行浅分析，其中对自然因素，如可燃物的类型和分布、地形地貌分布等；社会因素，如人类生产、生活等各种活动；火源因素，如生产性火源、非生产性火源、各类因子对云南省森林火灾发生的关联性以及严重度的分析，分析出影响云南省森林火灾的主要因素，并制定出今后云南省森林火灾的防控机制。

本论文重点解决云南省森林火灾的时间统计以及火灾数量统计，并且制作云南省森林火灾空间分布图，从时间和空间两个大方向分析云南省火灾的发生发展现状，其中主要解决森林火灾时间、空间分布特点的分析，研究云南发生森林火灾人为火源因素的特点，重点分析出各类火源对云南森林火灾的影响程度，威胁度，做最后的统计分析。 1.5 研究路线示意图

本研究通过时间、空间两方面横向分析，再分别进行纵向研究，并对火环境做一定探讨，技术路线如图1-1。

6

绪论

收集资料文献阅读数据整理掌握结构实验方法火灾时间数据植被数据火灾地理数据云南林火时空分布数据处理软件云南林火时间分布规律云南林火空间分布规律云南林火火环境分析绘制火灾数据折线图绘制地理分布图火源分析可燃物分析各因子对火灾影响分析得出结论给出相应防火控火机制 图1-1 研究路线导图

7

云南省森林火灾发生的时间分布规律

2 云南省森林火灾发生的时间分布规律

2.1 林火次数的时间分布规律 2.1.1 林火次数的年际变化

云南省2004～2014年十一年共计发生森林火灾4724次，在已查明火源次数中，人为火源4050次，占总次数的85.73％,其中，十一年总计发生一般森林火灾2731次，年平均约248.3次，较大森林火灾1988次，年平均约180.7次；重大森林火灾5次，年平均约为0.5次；特重大森林火灾0次。因此，云南省森林火灾的主要类型为一般森林火灾和较大森林火灾为主。

图2-1 云南省2004～2014年森林火灾次数的年际变化

Fig2-1 Yunnan Province from 2004 to 2014, annual changes in the number of forest fires

如图2-1是云南省森林火灾次数的年际变化图。根据十一年里林火发生次数可划分为两个阶段，2004～2010年为火灾高发期，平均每年发生火灾526次，其中2005年和2006年出现最大值，都超过600次，分别为665次和602次，人为火源年均456.1次；2011～2014年火灾次数锐减，年平均火灾为261次。根据云南省森林火灾经费投入情况的分析，如图2-2云南省2004～2010年森林火灾经费投入与火灾发生次数的比较，解释了2011～2014年火灾次数锐减的具体原因，这与人口素质的提高、营林管理及灭火设备科技水平不断提高等方面有一定

8

云南省森林火灾发生的时间分布规律

关系，人为火源年均214.25次；但从2011年后至2014年森林火灾次数又出现回升的迹象，在2014年又达到了一个高度365次。

图2-2 云南省2004～2014年森林火灾次数和经费投入对比

Fig2-2 Yunnan Province from 2004～2014 the number of forest fires and contrast funding

由上图可见，2004～2014年云南省总体上林火次数随时间发展呈现下降趋势。2004年前期发生的森林火灾相对较多，后期有逐渐下降的趋势，对于2008年云南虽然处于连续干旱的时间段内，但云南省森林火灾急剧下降，让曲线出现巨大波动，其主要原因是2008年是中国奥运年，在2008年全国颁布尽可能的减少大灾，让社会处于一个和谐、平稳的时期，迎接奥运，所以对于云南省来说加大了森林火灾的防控工作，造成虽然2008年是云南连续大干旱时期，但森林火灾数据却出现急剧下降的趋势，从而造成了曲线的急剧波动。

对于其它年份分析其原因可能是：在2000年后气温的升高，降水量相对来说比九十年代要少，这是导致森林火灾发生的其中一个因素；到2008至2010年，云南省出现前所未有的连续大干旱，导致2008年后又出现了持续森林火灾上升的趋势，直到2012年后云南省雨水才得到充分的补充，所以2012年后森林火灾开始下降。 2.1.2 林火次数的月份变化

根据《云南省森林消防条例》森林防火期为: 每年12月1日至次年6月15

9

云南省森林火灾发生的时间分布规律

日，森林防火戒严期为: 每年3月1日至4月30日；由图2-3可见林火主要发生在2、3、4、5月份，7月至11月是云南的雨水季，几乎无火灾发生。

图2-3 2004～2014年云南省森林火灾各旬平均林火发生次数

Fig2-3 Yunnan Province from 2004 to 2014, the number of forest fires each year-an average of forest fires

由图2-3，云南省森林火灾主要发生在2、3、4月份，从12月开始云南省就开始有一定森林火灾的发生，一直持续到6月中旬，这个时间段的火灾正好与云南省森林防火期和戒严期相重合，数据上这也证实了云南省主要防火的具体时段。

2.1.3 林火次数的季节变化

云南省火灾主要发生在1至5月，而7月和11月几乎无森林火灾发生。分析2004～2014年林火的季节分布后，发现林火主要发生在春季，面积和次数规律性一致，也是春季过火面积最大。

以气候学方法划分季节，即春季3～5月，夏季为6～8月，秋季为9～11月，冬季为12月～次年2月，结果见图2-3，云南省当地气候为冬季干燥少雨，冬季火主要发生在1、2月份，也正好是云南省森林火灾的开始时期，遇到火源同样可以引发大火，地表留存大量枯枝树叶，并且含水量极低，这也为春季带来大量森林火灾提供了可燃物的存量；春季气候干燥，风大，降雨较少，易于林火发生，由于冬季的大量可燃物存量，加上春季的气候条件，充分的满足了林火发生的环境和气候条件，大风又造成林火发生后难以扑救的原因；夏、秋季降水充沛，可

10

云南省森林火灾发生的时间分布规律

燃物含水量大，气候呈现出高温多雨，空气湿度加大，不易林火的发生。 2.2 林火面积的时间分布规律

云南省2004～2014年总过火面积为131872.9hm2，年平均过火面积为11988.5hm2。人为火总面积为92163.2hm2，年平均8378.5hm2，占总过火面积的69.89％；不明火源的林火面积为20044.3hm2，占总面积的15.20％；可见林火发生火源大部分是人为火。

图2-4为云南省森林火灾过火面积的年际变化。2004～2010年为火灾的高发期，年平均过火面积为13508.98hm2，远高于2004～2014年平均值，其中2010年的火灾面积为21686hm2，占十一年总面积的16.44％，是过火面积最大的年份，人为火年平均过火面积为9633.46hm2。2011～2014年火灾面积比较前一阶段明显回落为37310hm2，年平均过火面积仅为9327.5hm2，低于总的平均值，人为火年平均过火面积为6182.25hm2。

图2-4 云南省2004～2014年森林过火面积的年际变化

Fig2-4 Yunnan Province from 2004 to 2014, the forest fire area interannual variability

由图2-4，云南省森林受害面积总体上也是随时间发展呈现下降趋势的。与林火次数的年际变化相似，2000年后的林火受害面积较九十年代有下降的趋势，2004～2014年的受害面积基本呈现下降状态。森林火灾受害面积最少的年份是2011年和2008年，森林火灾受害面积最大的年份是2010年以及2006年。这样的趋势和林火次数年计变化的原因相同，2008年是奥运年，所以受灾面积和林火次数都出现急剧下降之最低；而2010年正是云南省三年连续大干旱的最后一

11

云南省森林火灾发生的时间分布规律

年也是灾情最严重的一年，所以受灾面积和林火次数相同，达到近十一年来最大值。

2.3 云南省人为火引发森林火灾时间分布特点

人为火一直是影响森林火灾的重要因素，人为火源在云南省森林火灾火源中占有巨大比例，在云南省2004～2014年十一年里，4724次森林火灾，共过火面积131872.9hm2，其中人为火过火面积就达92163.2hm2，占比69.89％，人为火造成的森林损毁程度如此之大，切实的研究人为火过火面积和总过火面积的关系，可以对人为火源的管理起到有效的指导。

图2-5 云南省2004～2014年总过火面积和人为火过火面积年际变化

Fig2-5 Yunnan Province from 2004 to 2014, the total burned area and anthropogenic fire burned area

interannual variability

由图2-5，云南省2004～2014年各年森林火灾过火面积和人为火过火面积的发展趋势完全相同，而且各年总过火面积和人为火过火面积之间的差距很小，这也说明云南省森林火灾过火面积的主要因素是人为火所导致。只有切实解决人为火过火面积，才能有效减少云南省各年总过火面积巨大的问题，这也提醒了各森林防火机构，必须以解决人为火为重点，控制人为火过火面积。 2.4 云南省森林火灾时间分布数据分析

2.4.1 云南省森林火灾发生次数和过火面积相关性分析

12

云南省森林火灾发生的时间分布规律

利用SPSS17.0对云南省森林火灾次数和过火面积进行相关性分析。利用相关分析主要是研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度。

云南省2004～2014年森林火灾发生次数和过火面积由图2-1、2-4可以大体看出在趋势上存在相关性，但具体具有什么样的相关性，还需要对云南省林火次数和过火面积数据进行数量关系分析。

图2-6 云南省林火次数-过火面积回归图

由图2-6，云南省2004～2014年火灾次数和过火面积回归图，该图以森林火灾次数累计概率为横轴，以过火面积的累计概率为纵轴，因此如果样本数据是正态分布的话，则所有散点都应该分布在对角线附近。由图可以看出，分布结果也正是如此，因此可以判断标准化的残差基本服从正态分布。

表2-1 火灾次数-过火面积方差分析 模型 1 回归 残差 总计 平方和 1.827E8 1.422E8 3.249E8 df 1 9 10 均方 1.827E8 1.580E7 F 11.565 Sig. .008a a. 预测变量: (常量), 火灾次数。 b. 因变量: 过火面积 由表2-1，该表可以得到回归部分的F值为11.565，相应的P值是0.008，小于显著水平0.05，因此可以表明森林火灾的次数和面积呈现正相关，这与前

13

云南省森林火灾发生的时间分布规律

人的研究结论相一致。对于云南而言，林火次数多，则森林过火面积就大，受到的损失就越多。

2.4.2 云南省森林火灾发生次数和经济投入相关性分析

由云南省2004～2014年森林火灾次数和经费投入对比，云南省森林火灾发生次数和经济投入图，呈现出投入经济费用高，森林火灾发生率低的情况，但是部分线段有存在投入经费高但森林火灾上升的趋势，为了分析云南省森林火灾投入经费和森林火灾的次数的关系，可以通过SPSS进行负相关性分析。

表2-2 火灾次数-经济投入相关性 火灾次数 Pearson 相关性 显著性（双侧） N 火灾次数 1 11 -.255 .450 11 经济投入 -.255 .450 11 1 11 扑火经费 Pearson 相关性 显著性（双侧） N 表2-2表示云南省森林火灾次数和经济投入的相关分析表，输出结果中，森林火灾和经济投入的相关关系为-0.225，表示二者之间存在不完全相关关系且为负相关关系。两者之间负相关的双侧显著性值为0.450>0.01，表示在0.01的显著水平上肯定了二者显著的假设。对于图2-2中投入经费高但森林火灾上升的现象，可能是由于其它因素影响。由表2-2可以得出结论：森林火灾次数和经济投入存在这显著的负相关关系，即经济投入越高，森林火灾发生次数越低的关系。 2.4.2 云南省森林火灾过火面积和人为火过火面积相关性分析

云南省森林火灾过火面积巨大，云南省2004～2014年总过火面积为131872.9hm2，其中人为火过火面积就达92163.2hm2，占比69.89％，由图2-5可以看出，云南省森林火灾过火面积和人为火过火面积在发展趋势上保持一致，但要具体分析其相关性，还是要对云南省森林火灾过火面积和人为火过火面积数据进行相关性分析。运用SPSS对各年过火面积和各年人为火过火面积进行回归分析。

14

云南省森林火灾发生的时间分布规律

图2-7 云南省森林过火面积-人为火过火面积回归图

由图2-7，云南省2004～2014年森林火灾过火面积和人为火过火面积回归图，该图以人为火过火面积累计概率为横轴，以森林过火面积的累计概率为纵轴，因此如果样本数据是正态分布的话，则所有散点都应该分布在对角线附近。有图可以看出，分布结果正是如此，因此可以判断标准化的残差基本服从正态分布，云南省森林火灾过火面积和人为火过火面积线性相关。

表2-3 森林火灾过火面积-人为火过火面积方差分析 模型 1 回归 残差 总计 平方和 3.130E8 1.181E7 3.249E8 df 1 9 10 均方 3.130E8 1312271.913 F 238.552 Sig. .000a a. 预测变量: (常量), 人为火过火面积。 b. 因变量: 过火面积

表2-4 森林火灾过火面积-人为火过火面积回归系数分析

非标准化系数

模型

1

(常量) 人为火过火面积

a. 因变量: 过火面积

B -383.123 1.477

标准 误差 872.296 .096

标准系数 试用版 .982

t -.439 15.445

Sig. .671 .000

由表2-3，该表可以得到回归部分的F值为238.552，相应的P值是0.000，

15

云南省森林火灾发生的时间分布规律

小于显著水平0.05，因此可以表明云南省森林火灾过火面积和人为火过火面积呈现正相关，这与前人的研究结论相一致。对于云南而言，人为火灾过火面积越大，则森林总过火面积就大，受到的损失就越多。

由表2-4，给出了线性回归模型的回归系数，从该表可以得到线性回归模型中的人为过火面积的T值为15.445，相应的概率值为0.000，说明回归系数十分显著，这与表2-3方差分析的结果十分一致。 2.5 森林火灾轮回期

森林火灾轮回期[7]反映森林火灾发生频度及年平均火灾面积的大小，是一种表示森林火灾次数和面积的方法，是火灾发生的概率的重要指标之一，对林内树种组成比例、群落更替有很大影响。火灾轮回期越长，火灾发生的概率越小，越不易发生火灾。

计算公式为：

FCS （1） Sa式中：FC-火灾轮回期（年），S-研究区域森林面积（hm2） Sa-平均每年过火面积（hm2） 火灾发生初始概率计算公式如下：

P1e1FC （2）

式中：P-火灾发生初始概率，FC-火灾轮回期（年） e-自然常数（取：2.718）

表2-5 云南省森林火灾轮回期及初始概率

总林火

年份

（hm2/次）

人为火

林火面积

轮回期（a）

初始概率

林火面积

轮回期（a）

（hm2/次）

初始概率

2004-2010 2010-2014 2004-2014

25.68 35.74 27.92

1416.98 2052.20 1596.69

0.000705 0.000487 0.000626

21.12 28.86 22.76

1987.02 3096.27 2284.65

0.000503 0.000323 0.000438

通过上述公式及数据计算表格，根据2004～2014间的火灾数据得出11年间

16

云南省森林火灾发生的时间分布规律

云南省森林火灾总林火轮回期为1597a，林火发生的初始概率为0.000626；人为火火灾轮回期为2284.65a，火灾发生的初始概率为0.000438。由火灾次数和面积的年际变化规律图2-1、2-4，可见在时间上分成两段，2004～2010年为火灾的高发时期，总林火火灾轮回期为1416.98a，人为火火灾轮回期为1987.02a。人为因素引起的森林火灾频发，林火没有得到有效的预防和控制；2010～2014年总林火火灾轮回期明显延长为2052.20a，人为火火灾轮回期为3096.27a。通过对比数据可以看出，总林火火灾发生的概率2004～2010年为0.000705，而2010～2014年降为之前的2/3，仅为0.000487；人为火火灾概率2004～2010年为0.000503，到2010～2014年同样下降为之前的2/3，为0.000323。火灾轮回期和林火发生初始概率的变化规律与同期云南省森林火灾的时空变化规律相吻合。

通过以上数据分析可以看到，随着时间变化，近些年火灾轮回期明显有延迟的趋势。推断其主要的原因在于森林长期受人为因素抑制干扰，大部分人加强了护林防火的意识，全面的监控林火发生、蔓延，及时的扑救林火，有效的控制了过火面积，进而延长了森林火灾的轮回期[7]。

17

云南省森林火灾发生的空间分布规律

3 云南省森林火灾发生的空间分布规律

3.1 云南省森林火灾空间分布特点 3.1.1 云南省森林火灾总体空间分布特征

云南省共16个州、市，森林火灾各州市都占有不同的比例，通过云南省森林火灾分布特点图，可以直观的看出云南省各州市森林火灾情况以及森林火灾在云南省的分布特点，还可以观察到云南省森林火灾的分布趋势。

地理信息系统(G1S)是一个基于采集、存储、处理、管理、分析、显示和应用地理空间信息的计算机系统，现已广泛地应用于城市规划、国土资源调查、环境监测、灾害预测分析等诸多领域。在计算机技术和全球信息网络技术飞速发展的大环境下，GIS软件技术体系迅猛发展，组件式软件技术业已成为当今软件技术的潮流。

ESRI公司的ArcGIS10.0地理信息系统软件是一款能够实现空间数据管理、空间分析和空间建模多种功能的通用地理信息系统工具。该地理信息系统软件能够进行数据收集整理、数据构建、分析地理关系及发现新的信息。

GIS强大的空间分析以及地学统计模块为森林火灾风险研究提供了有力分析工具。森林火灾风险分析涉及到许多种类的信息，有自然的，也有社会经济的，而森林火灾风险是这些信息的一个综合反映。在进行森林火灾风险区划时必须综合考虑这些因素，并且还要进行因素的空问叠加与空间统计，而这些都是GIS软件的强项[27]。

云南省火点空间分布图是应用ArcGIS10.0地理信息系统软件实现的。具体过程为：首先根据云南省11年间各州市的森林火灾情况数据，导入ArcGIS中，生成点矢量数据，然后结合云南省行政区划图再进行火点的空间分布制图，结果如图3-1所示。

18

云南省森林火灾发生的空间分布规律

图3-1 云南省2004～2014各州市森林火灾总体分布图

如图3-1所示，云南省2004～2014年各州市森林火灾分布图，云南省共16个州市，森林火灾的分布存在着不均匀性。如图，板块颜色越深，说明这个地区2004～2014年森林火灾发生总次数越高，颜色越浅说明森林火灾发生总次数越少。

云南省森林火灾主要发生在滇西地区，其中十一年里，的丽江发生森林火灾次数最多，其次是普洱、大理；滇中的楚雄在这十一年间发生森林火灾次数出现了明显的过高现象，其次是昆明、玉溪；红河地区也出现高森林火灾现象，这些地区也是历年来火灾发生的重灾区，在这十一年里，仍然保持了稳定的高度，而迪庆、昭通、文山、版纳属于不易发生森林火灾地区，十一年累计也保持在低水平状态，其中的原因也跟这些地方植被或人口因素有关。 3.1.2 云南省一般森林火灾空间分布特点

19

云南省森林火灾发生的空间分布规律

根据国务院2008年颁布的《森林防火条例》，第四十条的规定，火灾受害森林面积在1hm2以内的，为一般森林火灾。云南省森林火灾分布集中出现在滇西地区，各州市一般森林火灾都占有巨大的比例，而且一般森林火灾的数据，直接反映出一个地区森林火灾的频繁程度，研究一般森林火灾分布特点，对于分析云南省森林火灾分布，以及云南省森林火灾防护具有直接的指导作用。

图3-2 云南省2004～2014各州市一般森林火灾分布图

由图3-2，云南省一般森林火灾的分布存在分散不均匀性，同样颜色越深的说明一般森林火灾发生次数越多，颜色越浅说明一般森林火灾发生越少。云南省一般森林火灾分布基本跟各州市总森林火灾分布相似，这也说明了各州市森林火灾主要还是由各州市一般森林火灾决定，云南省2004～2014年森林火灾次数4724次，其中一般森林火灾2731次，占总次数的57.81％。地图中表明丽江市仍然是一般森林火灾的高发区；其次到楚雄、普洱、昆明、大理、红河一般森林火灾发生次数相似，属于易发生一般森林火灾区；版纳、迪庆、保山、临沧、

20

云南省森林火灾发生的空间分布规律

昭通、文山属于不易发生一般森林火灾区。

无论是数据还是地图分布，都表明一般森林火灾是云南省森林火灾的主要火灾类型，对于一般森林火灾的控制，可以有效的降低云南省森林火灾的次数，而且可以对云南省森林火灾防控给予指导意见。 3.1.3 云南省较大森林火灾空间分布特点

《森林防火条例》第四十条的规定：火灾受害森林面积在1-100hm2的，包括1hm2，属于较大森林火灾，云南省2004～2014年森林火灾共4724次，较大森林火灾1988次，占比42.08％，云南省较大森林火灾同样占有巨大比例。由于较大森林火灾具有较大的破坏和经济损失情况，而且对于云南省森林火灾来说，重大森林火灾、特别重大森林火灾的发生次数相对比较少，对云南省森林的破坏程度和经济损失程度有指导意义的只有对较大森林火灾的研究。

图3-3 云南省2004～2014各州市较大森林火灾分布图

21

云南省森林火灾发生的空间分布规律

由图3-3，云南省较大森林火灾分布滇西地区占有很大比例，板块颜色越深说明较大森林火灾发生量越大。较大森林火灾板块颜色最深地区为普洱以及丽江，这两个地区存在着严重的较大森林火灾发生量，从云南省各州市森林火灾总次数分布图和一般森林火灾分布图可以看出，普洱和丽江都是火灾重发区，较大森林火灾主要存在于这两个地区，也显示了普洱和丽江正是云南省森林火灾的频发区，森林破坏程度和经济损失程度也是这两个地区占巨大比例。

其次是楚雄、大理和昆明是较易发生较大森林火灾地区，也正好和总森林火灾、一般森林火灾两个分布情况相似；迪庆、怒江、版纳、文山、昭通属于不易发生较大森林火灾地区。云南省较大森林火灾分布情况，呈现出从西向东逐渐升高而后又下降，从北向南逐渐升高而后又逐渐下降的趋势。 3.2 云南省森林火灾空间分布数据分析 3.2.1 云南省各州市林火空间分布数据分析

云南省各州市森林火灾分布情况可以通过（3-1、3-2、3-3）看出，云南省森林火灾的分布存在着不均匀性，各类火灾分布不一，从地理信息地图上只能观察到各州市森林火灾的分布情况和特点，但要研究云南省各州市森林火灾分布存在什么样的分布规律，可以通过SPSS 17.0对各中森林火灾的数据进行研究分析，从正态Q-Q图中可以得到结论。

图3-4 各州市森林火灾正态Q-Q图

22

云南省森林火灾发生的空间分布规律

图3-5 各州市一般森林火灾正态Q-Q图 图3-6 各州市较大森林火灾正态Q-Q图

如图，3-4为云南省各州市森林火灾分布正态Q-Q图，3-5为云南省各州市一般森林火灾分布正态Q-Q图，3-6为云南省各州市较大森林火灾分布正态Q-Q图。Q-Q概率图是根据变量分布的分位数对指定的理论分布分位数绘制的图形，正态Q-Q图上的点可指示数据集的单变量分布的正态性，是检验样点数据分布的统计图，利用正态Q-Q图，将数据集与标准正态分布进行比较，如果数据是正态分布的，点蔟将落在45度参考线上，如果数据不是正态分布的，点将偏离参考线。

由图3-4可以看出，云南省各州市森林火灾总次数分布点蔟基本分散在45度直线周围，正态概率图反映出，云南省各州市森林火灾发生次数不属于正态分布，而属于离散型分布；同样云南省一般森林火灾、较大森林火灾各州市分布点蔟也都分散于45度直线周围，但一般森林火灾的点蔟基本都落在45度直线上，更接近正态分布，较大森林火灾点蔟比较分散，同样属于离散型分布，不属于正态分布。 3.2.2 趋势分析

使用ArcGIS10.0中趋势分析工具探测森林火灾空间分布趋势，如图3-1所示。趋势分析图中的每一个竖棒代表了一个数据点的值和位置，这些点被投影到一个东西向的和一个南北向的正交平面上。即将林火的样点位置在x、y平面上表示，x轴表示东西向，y轴表示南北向，林火次数则通过垂直方向上的z轴来表示，这样构成三维视图。将z轴数据值分别投影到x、z平面和y、z平面，形

23

云南省森林火灾发生的空间分布规律

成三维数据的侧视图[15]。

图3-1 空间趋势分析

由图3-1可以观察投影到x、z平面的林火次数东西的趋势，投影到y、z平面的林火次数南北的趋势；可以看到投影到南北方向上的趋势线呈上升趋势，但之后又存在下降的趋势呈弱反U形；东西方向上呈现持续上升趋势，从中我们可以大致得知，云南省的林火频数为东西方向由西向东逐渐升高而后平缓又上升，南北方向上由北到南逐渐升高且升高到一定阶段又开始下降。总结为云南省森林火灾分布趋势为：以云南中部地区为森林火灾高发区，云南四周各市州为森林火灾低发区。

24

云南省森林火灾火环境分析

4 云南省森林火灾火环境分析

4.1 云南省森林火灾的火源分析 4.1.1 云南省森林火灾火源情况

根据统计资料以及图4-1得知，云南省2004～2014年共发生森林火灾4724次，其中，已查明的火源4039次，占85.50％，在已查明的火源中生产性用火和非生产性用火都是人为所致，2004～2014生产性用火和非生产性用火合计发生3813次火灾，占80.72％，人为火源成为云南省森林火灾主要原因，人为火源中，生产性火源1848次，占39.12％，非生产性火源1965次，占41.60％。从数据表明，云南省生产性火源和非生产性火源都是森林火灾的主要原因，但非生产性火源比重更大，比生产性火源高出2.48个百分点。人为火依然成为云南省森林火灾的重要因素，非生产性火源占大量比重。

通过图4-1可以看出云南省2004～2014年各年森林火灾次数、生产性火源、非生产性火源，呈现出相同的变化趋势，说明云南省森林火灾的发生直接的原因为人为火源控制，人为火对云南省森林火灾呈现主导作用。

图4-1 云南省2004～2014年生产性火源和非生产性火源次数的年际变化

Fig.4-1 Interannual variability in Yunnan Province from 2004 to 2014, production of the source of fire

ignition sources and unproductive times

25

云南省森林火灾火环境分析

4.1.2 生产性火源分析

生产性火源中主要包括烧荒烧炭、炼山造林、烧牧场、烧窑、烧隔离带、火车喷漏、火车甩瓦、机车喷火、其它等，通过2004～2014年云南省生产性火源数据分析，云南省森林火灾十一年里生产性火源引发火灾共1848次，其中烧荒烧炭1427起，占比77.22％；炼山造林51起，占比2.81％；烧牧场32起，占比1.73％，其它火源321起，占比17.37％；烧窑、烧隔离带、火车喷漏、火车甩瓦、机车喷火合计占比小于1％，所以不做具体分析研究。

由图4-2，从数据可以看出云南省在生产性火源中占主导作用的为烧荒烧炭，十一年里烧荒烧炭占据了巨大的比例；炼山造林、烧牧场等虽然也存在引发火灾的发生，但在近十年里占比很小，数据的显示并不能放松这类火源的控制，也不能直接忽视这些火源的存在；生产性火源中的其它火源，从数据中可以看出，任然占据这较大比重，但是现在仍然没有具体的研究，其它火源中还存在哪些占比较大的火源，这就需要将来我们对其进行专项性的分析。

图4-2 云南省2004～2014年生产性火源中各类火源的年际变化

Fig.4-2 Interannual variability in Yunnan Province from 2004 to 2014, the production of various types of

fire sources ignition sources

烧荒烧炭为农民耕种的主要手段，烧荒烧炭的比例占比如此之高，说明近些年来云南省农民从事农业活动的手段还是没有得到大幅改变，农民群众的林火防范意识还是没有得到显著性提高，加强农民群众的素质教育工作任然是首要任务。

26

云南省森林火灾火环境分析

4.1.3 非生产性火源分析

非生产性火源中主要包括野外吸烟、取暖做饭、上坟烧纸、烧山驱兽、小孩玩火、痴呆弄火、家火上山、电线引起、其它等，通过2004～2014年云南省非生产性火源数据分析，云南省森林火灾十一年里非生产性火源引发火灾共1965次，其中野外吸烟477起，占比24.27％；取暖做饭268起，占比13.64％；上坟烧纸235起，占比11.96％；烧山驱兽43起，占比2.19％；小孩玩火276起，占比14.05％；痴呆弄火321起，占比16.34％；电线引起124起，占比6.31％；其它火源178起，占比9.06％；家火上山占比小于1％，所以不做具体分析研究。

由图4-3，从数据可以看出云南省在非生产性火源中占比最大的为野外吸烟，野外吸烟对于非生产性火源占据主导作用；取暖做饭、上坟烧纸、小孩玩火、痴呆弄火都占据一定比例，但较野外吸烟来说不具有主导性，但这些火源仍然不可忽视，在非生产性用火源中同样具有较大比重，仍然是决定云南省森林火灾的重要因子；烧山驱兽、电线引起等火源相比所占比例较小，烧山驱兽、电线引起、家火上山在最近十一年里呈现出稳定的低值状态；非生产性火源中其它火源同样在非生产性火源中占有一定比例，其它火源在各年中都出现一定比重，但是其它火源仍然是现在火源分析中的盲区，占有一定比例但没法去切实研究分析，这也是我们之后还需继续进行研究的方向。

图4-3 云南省2004～2014年非生产性火源中各类火源的年际变化

Fig.4-3 Interannual variability in Yunnan Province from 2004 to 2014 in various types of non-productive

source of fire ignition sources

27

云南省森林火灾火环境分析

4.2 云南省森林火灾林木破坏分析

云南省2004～2014年森林火灾各年过火面积巨大，云南省森林情况从宏观上可分为自然林和人工林两大类，研究云南省森林火灾破坏林木情况，可以有效解决云南省对于森林防火方面的防范方向，对于森林防火控火有着切实的意义和价值。

云南省2004～2014年森林火灾十一年里共破坏林地24494.2hm2，其中自然林地损毁1956.7hm2，占比7.99％；人工林地损毁13290.9hm2，占比54.26％。是一年里损毁林地面积最少的年份为2011年，为694hm2，损毁林地最多的年份为2014年。从数据上可以看出，云南省森林火灾主要破坏的是人工林地，人工林地主要存在于城乡结合部，其实从数据和地理位置上分析，云南省森林火灾主要还是发生在城乡结合部[31]，由城乡结合部蔓延至原始森林，所以加强城乡结合部的防火控火机制，才是有效控制云南省森林火灾的有效措施。

图4-4 云南省2004～2014年林地损毁量年际变化

Fig.4-4 Yunnan Province from 2004 to 2014, the amount of forest destroyed interannual variability

由图4-4，云南省2004～2014年森林火灾损毁林地面积趋势正好跟云南省森林火灾次数发生年际变化、云南省过火面积年际变化的趋势相同，都出现在2008年的时候达到一个低值，在2010年达到一个高值，其原因跟火灾次数发生年际变化、过火面积年际变化一致，但是2014年损毁林地面积达到了近十一年

28

云南省森林火灾火环境分析

里最高，这是一个值得关注的问题，其原因可能是自2011年后云南省开始得到大量的雨水补充，再加上云南省加大了人工林的种植面积和速度，到2014年云南省森林覆盖率达到了前所未有50.03％。云南省在2014年虽然火灾次数和过火面积并不是这十一年里最高，但过高的森林覆盖让2014年林木损毁情况达到最高值，说明这样的预测是有价值的，也是符合实际情况的。

对于自然林和人工林的损毁情况，从图4-4中可以得出，人工林和自然林在2004～2014年损毁情况趋势完全相似，只是到达2014年时人工林损毁上升而自然林损毁却有下降趋势，在2011～2014年里云南省加大了森林的人工种植，所以在2014年人工林的损毁面积大于自然林损毁面积。

从这十一年的数据可以看出，人工林的损毁面积各年都大于自然林的损毁面积，可喜的是云南省在近十一年里减小了自然林的损毁程度，但人工林的损毁也不容忽视。云南省森林损毁情况以人工林为主，这也给云南省对于防火控火方面带来一定实际指导，大量的人工林被损毁，一来可能是自然林与人的活动范围相距较远，森林火灾难以触及自然林区；二来可能在这几年云南省虽然加大了人工林的种植面积，但在林木的选择上是否存在缺陷，人工种植的林木不能起到有效的防火控火作用，防火树种的选择与种植地理位置还有不足之处，这些问题都需要得到相应的分析和研究，对于巨大的人工林损毁情况给予具体的解释和给出具体解决措施。 4.3 云南省森林火灾可燃物分析

云南省森林可燃物主要以针叶阔叶林为主，2011年在《云南主要针叶林可燃物类型划分及特征》[12]一文中王秋华等人就分析出针叶林在云南分布很广，极上限可达海拔4200m，极下限可到海拔600m左右的河谷地区。云南省针叶林面积蓄积量为57118.21万m2，占全省乔木林面积36.76％。云南是我国四大重点林区之一。除了滇西南以阔叶林为主之外，大部地区主要优势树种是针叶林，这些针叶林均属易燃树种。云南的森林火灾多发生在海拔l600～3000m之间，主要是针叶林，占每年发牛次数的85％左右。2015年云南大学的硕士论文《云南植被主要类型分布区预测研究》[3]中也对云南林种做了详细研究，同样分析出针叶林覆盖率在云南省占有巨大比例。

29

云南省森林火灾火环境分析

图4-5 云南省针叶林分布特点

Fig.4-4 Yunnan warm temperate coniferous forest distribution

由图4-5可以看出滇中偏西地区为针叶林分布比较广阔的地带，特别是普洱、丽江，大理，临沧等地区，针叶林成为森林主要树种，而比较云南省2004～2014年各州市森林火灾分布图可以看出，针叶林的分布密集地区正好与森林火灾频发地区相重合。可以基本判断，云南省森林火灾主要是以针叶林为主要可燃物。但是还存在一些针叶林分布不是那么密集的地区，森林火灾发生情况却比较严重；或针叶林分布密集但森林火灾又不是那么频发的地区，这些地区可能是由于其它的原因如人类活动、气候、降水、其它可燃树种等，从而导致这种差异的存在。由于时间和研究方向的原因，这里就不能对其它的因素进行深入的分析研究。

30

结论与讨论

5 结论与讨论

5.1 结论

由于云南省历年来森林覆盖率广，森林面积辽阔，地形地貌波动起伏，复杂多样，受地理位置、地形地势、气候以及森林资源分布和人为活动等影响，云南的森林火灾较为严重。近年来，随着经济的发展，森林的保护开始得到重视，制定了一系列护林防火条例，并建立了相应的机构，但是，由于对护林防火认识不足，对火源管理不严，措施不落实等，使森林火灾未能杜绝，因此护林防火在森林经营上还是一个薄弱的环节，切实研究云南省森林火灾时空分布规律，对与护林防火可起到一定指导和借鉴作用。

本研究根据云南省2004～2014年包括森林火灾发生时间、地点、火因、过火面积、过火有林地面积、火环境在内的森林火灾统计数据，运用Excel和SPSS17.0统计分析方法、ArcGIS10.0地理信息系统空间分析和火灾轮回期等数学分析相结合的办法，得到以下一些认识：

（1）云南省2004～2014年十一年共计发生森林火灾4724次，十一年里云南省森林火灾总体趋势还是呈现出总体下降的趋势，但林火发生次数还是可划分为两个阶段，2004～2010年为火灾高发期，平均每年发生火灾526次；2011～2014年火灾次数锐减，年平均火灾为261次。其中锐减的原因跟人口素质的提高、营林管理及灭火设备科技水平不断提高等方面有一定关系。云南省林火次数的月份变化显示出云南省林火主要发生在2、3、4、5月份，7月至11月是云南的雨水季，几乎无火灾发生，从12月开始云南省就开始有一定森林火灾的发生，一直持续到6月中旬，这个时间段的火灾正好与云南省森林防火期和戒严期相重合。林火季节变化春季火为主要火灾，3、4月份发生次数最多，可是从冬季开始云南省就陆续有森林火情发生，重点防范季节为春季。利用SPSS17.0对云南省森火灾次数和经济投入相关性分析，得出云南省森林火灾的经济投入和森林火灾次数呈现出显著负相关关系，即经济投入越高，森林火灾发生次数越低的关系。

（2）云南省2004～2014年森林火灾过火面积为131872hm2，人为火过火面

31

结论与讨论

积达92163.2hm2，占总过火面积的69.89％，可见云南省森林火灾发生火源大部分是人为火。云南省人为火过火面积和总过火面积发展趋势，呈现出相同的变化，以及人为火过火面积和总过火面积回归分析显示出线性相关，且十分显著，对于云南而言，人为火灾过火面积越大，则森林总过火面积就大，受到的损失就越多。云南省火灾次数和过火面积由回归分析也显示出，火灾次数和过火面积服从正态分布，林火次数越多，森林过火面积越大。

（3）火灾轮回期显示出2010～2014年轮回期大于2004～2010年，初始概率却在减小，说明2004～2010年更易发生森林火灾；人为火灾轮回期也表现出2010～2014年轮回期大于2004～2010年，初始概率减小，人为火灾在2004～2010年更为突出。近些年火灾轮回期明显有延迟的趋势，推断其主要的原因在于森林长期受人为因素抑制干扰，大部分人加强了护林防火的意识，全面的监控林火发生、蔓延，及时的扑救林火，有效的控制了过火面积，进而延长了森林火灾的轮回期。

（4）通过ArcGIS10.0分析出云南省森林火灾总体分布趋势，反映出云南省森林火灾主要发生在滇西地区，其中十一年里，丽江发生森林火灾次数最多；其次是普洱、大理，发生森林火灾次数出现了明显的过高现象；昆明、楚雄和红河地区，这三个地区也是历年来火灾发生的重灾区，且保持了稳定的高度，而迪庆、昭通、文山、版纳属于不易发生森林火灾地区，保持在低水平状态。云南省一般森林火灾，丽江是一般森林火灾的高发区，其次到楚雄、普洱、昆明、大理、红河一般森林火灾发生次数相似，属于易发生一般森林火灾区，版纳、迪庆、保山、临沧、昭通、文山属于不易发生一般森林火灾区。较大森林火灾高发区出现在普洱和丽江；楚雄、大理和昆明是较易发生较大森林火灾地区，也正好和总森林火灾、一般森林火灾两个分布情况相似；迪庆、怒江、版纳、文山、昭通属于不易发生较大森林火灾地区。

（5）Q-Q概率图反映出云南省总体森林火灾、一般森林火灾、较大森林火灾都出现向离散型分布的趋势，证明了云南省森林火灾情况分布不均匀性的特点。ArcGIS趋势分析，可以看到投影到南北方向上的趋势线呈上升趋势，但之后又存在下降的趋势呈弱反U形；东西方向上呈现持续上升趋势；云南省的林火频数为由西向东逐渐升高而后平缓又上升，由北到南逐渐升高且升高到一定

32

结论与讨论

阶段又开始下降。总结为云南省森林火灾分布趋势为：以云南中部地区为森林火灾高发区，云南四周各市州为森林火灾低发区。

（6）用Excel对云南省森林火灾火环境数据分析出：云南省森林火灾的发生直接的原因为人为火源控制，人为火对云南省森林火灾呈现主导作用，生产性火源、非生产性火源，呈现出相同的变化趋势，生产性火源占比39.12％，非生产性火占比41.60％；其中生产性火源中烧荒烧炭占有大量比重；炼山造林、烧牧场等占有一定比例，但对森林火灾的影响相对较少；非生产性火源中野外吸烟占有巨大比重，其次是取暖做饭、上坟烧纸、小孩玩火、痴呆弄火、电线引起、其它火源占有一定比例，对这些火源也不容忽视，家火上山、烧山驱兽占比较小。损毁林木主要集中为人工林，占比达54.26％。云南省针叶林的分布正好与云南省森林火灾各州市森林火灾的分布状况相似，而且在云南省针叶林占有巨大比例，且为易燃树种，可以大致推断针叶林与云南省各州市森林火灾有一定相关性。 5.2 讨论

云南省作为我国动植物资源大省，森林防火意义重大。云南省地域广阔，气候多变，森林资源分散，同时人类活动复杂，加之近年来旅游业的发展，火源管理困难，造成各州市林火分布存在较大差异，部分州市林火发生很少，而部分州市是林火高发地区。不同林火发生频率的地区的林火管理政策必然不同。

对森林火灾在空间上的分布特征进行研究具有重要的现实意义，参考森林火灾空间分析的结果采用分区、分级的林火管理政策和措施，不仅可以优化森林防火资源的有效空间配置，节约防火资源，而且可以提高林火管理水平，降低森林防火工作的难度，使其配置高效化，大幅度提升森林防火科学化管理水平。以减少林火发生次数、降低林火损失为主要工作目标，并在人力、物力、财力等方面要有所倾斜，根据森林火灾的发生规律与特点，对云南省民开展森林防火教育，提高其森林防火意识，对于减少森林火灾非常重要。对林火发生较少地区和省界周边地区，应加强林火基础管理，重点放在对突发林火的控制上，避免高能量火的形成。总之，对林火的空间分布特征进行分析具有重要的现实意义。通过林火空间分析并采用分区管理模式，对提高林火管理水平、节

33

结论与讨论

约防火资源都是十分有利的。

本次研究中所采用的样本数据较少，部分样本数据起伏较大，对空间分布分析和趋势分析有不同程度的影响。在今后的工作中将采集更多年份的历史数据对森林火灾的空间分布和预测做进一步的研究和探索。

34

导师简介

参考文献

[1]章林,周勇,孙平岩等.吉林省森林火灾空间分布规律[J].森林防火,2015,(3)：30—33. [2]王秋华,李伟,李世友等.滇中昆明地区森林火灾的火环境研究[J].江西农业大学学报,2015,37(1):108-113

[3]周瑞伍.云南植被主要类型分布区预测研究[D].云南:云南大学,2015:1-56

[4]秦凯伦.大兴安岭塔河林火空间分布规律及对土壤理化性质的影响[D].黑龙江:东北林业大学,2014:1—166

[5]陈艳英,游扬声,何正明.重庆市森林火灾时空分布特征分析[J].中国农学通报,2014,30(13):51-58

[6]戴丛蕊,李蒙,张明达.云南省森林火险气象等级预报模式研究[J].科技资讯,2014,(29):236-239

[7]郑琼.黑龙江省森林火灾的时空分布规律及趋势预测[D].黑龙江:东北林业大学,2013:1-73 [8]田国华,杨松.我国31个地区森林火灾时空分布特征[J].森林防火,2013,(2):10-14

[9]王景华,李德,陈锋等.四川省森林火灾空间分布及趋势变化研究[J].森林防火,2012,(3):26—30

[10]王景华,龙先华,牛树奎等.基于GIS的四川省森林火灾空间分布特征[J].东北林业大学学报,2012,40(9):51—56

[11]孙玉荣,张贵.湖南省森林火灾人为火源时空分布特征[J].中国农学通报,2011,27(28):103-108

[12]王秋华,舒立福,李世友.云南主要针叶林可燃物类型划分及特征[J].林业资源管理,2011,(2):48-53

[13]韩志刚,田大伦,张贵.湖南省森林火灾空间分布特征分析[J].中南林业科技大学学报,2010,30(6):113—118

[14]杜春英,李帅,刘丹等.大兴安岭地区森林雷击火发生的时空分布[J].自然灾害学报,2010,19(3):72-76

[15]韩志刚,田大伦,张贵.湖南省森林火灾空间分布特征分析[J].中国林业科技大学学报,2010,30(6):113-118

[16]李丽琴.云南省森林火灾发生与气象因子之间的关系研究[D].北京:北京林业大

35

导师简介

36

导师简介

37

导师简介

38

致谢

致谢

在最后的学期里，还能加入到龙老师的毕业论文团队里，我表示非常的荣幸和骄傲，龙腾腾老师对科研项目严谨和负责的态度，认真求实的工作风范，对我深受启发，在龙老师的认真带领下，让我积极努力，顺利完成毕业论文的撰写。

经过几个月的努力，我还是顺利完成了我的论文，这个过程虽然不易，但还是对过程有许多的所感、所想。毕业论文虽说只是一次对规范文章的撰写，但让我学到了许多将来用到工作中的知识，我认为这是有价值和有意义的。

在四年的时光里，我由衷的感谢消防工程的每一位老师，你们教给我知识的同时，还教育我们做人处事，扎实的知识教导对我将来走入工作必不可少，做人处事则是对我这一身都至关重要。同时感谢我们组的其它8名成员，对于论文方面给与我的帮助和指导。

感谢我的父母亲人在我求学之路上给予我的支持与鼓励! 感谢消防工程12级所有的同学!

最后，感谢在论文考评时的所有导师给予我的指导和建议，我在此表示深切的感谢!

39

附录

附录

附表一

云南省2004～2014年森林火灾情况 森林火灾次数（次） 年份 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 合计 附表二

云南省2004～2014年森林火灾情况 人为火合计损生产性非生产性已查明森未查明森自然林 人工林 过火面坏林地 火源 火源 林火灾 林火灾 积 47.7 472.2 1257.9 8821.2 234 234 488 62 124 1224 2353 11753.3 280 274 593 72 640 1352.7 2860.3 13400.6 166 285 488 114 41 934 1798 8518 178 240 433 65 36 598 937 3931.8 99 144 258 29 238 1332 2222 6983.9 201 201 421 89 347 1973 3234 14025.4 227 214 469 100 13 538 694 1858.7 39 57 104 11 295 1444 2501 5629.2 141 111 267 32 124 1345 2401 7403.5 121 96 232 32 51 2078 4236 9837.6 162 109 286 79 1956.7 13290.9 24494.2 92163.2 1848 1965 4039 685 40

火灾总一般森较大森重大森次数 林火灾 林火灾 林火灾 550 665 602 498 287 510 569 115 299 264 365 4724 404 454 419 335 189 320 226 64 83 73 164 2731 146 211 181 163 98 190 342 51 216 191 199 1988 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 2 5 过火面积 （公顷） 11282.9 14664 19439 11983 5273 10235 21686 2429 7902 11634 15345 131872.9 经济投入 234.2 468.04 1926.34 780.4 839.86 2034.12 2798.75 882.2 5467.21 2677.31 3238.35 21346.78 年份 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 合计

附录

附表三

云南省2004～2014年各州市森林火灾情况 地区 火灾次数 一般森林火灾 较大森林火灾 昆明 331 154 171 昭通 208 137 71 迪庆 194 66 113 普洱 446 166 259 红河 317 148 155 玉溪 293 123 129 楚雄 318 171 137 曲靖 408 177 218 文山 221 130 85 丽江 540 270 249 保山 252 102 141 怒江 189 61 121 德宏 317 169 146 临沧 256 113 135 大理 413 151 230 版纳 21 4 15 附表四

云南省2004～2014年生产性火源、非生产性火源情况 生产性火源 非生产性火源 年份 烧荒炼山烧牧野外取暖上坟烧山小孩痴呆电线其它 其它 烧炭 造林 场 吸烟 做饭 烧纸 驱兽 玩火 弄火 引起 2004 180 2005 214 2006 149 2007 132 2008 76 2009 170 2010 160 2011 2013 30 82 2012 102 2014 132 合计 1427

4 3 1 5 0 3 8 4 11 3 9 51 12 3 3 4 0 4 4 1 1 0 0 32 34 57 13 36 22 24 49 3 27 36 20 73 76 73 65 36 37 40 15 22 15 25 35 32 49 36 21 31 26 10 10 10 8 23 18 35 22 29 17 19 4 21 30 17 10 9 9 3 0 8 0 0 1 0 3 43 36 42 34 31 18 30 51 5 11 6 12 276 6 50 37 51 23 37 40 14 28 17 18 321 0 21 23 11 7 18 16 5 8 9 6 12 26 23 21 10 23 21 3 10 9 20 321 477 268 235 124 178 41