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浅析造成大兴安岭地区森林火灾因素及扑救特征

  2020-02-16    373  上传者:管理员

摘要:通过对1966--2005年造成森林火灾的因素和扑救特点的分析,结果显示:四十年间,人为火和雷击火为主要火灾源头,占到38.9%和37.1%:随年份增加,人为火和不明火源发生的次数在渐渐减少,雷击火有所增加。对出动扑救的人员交通工具随着年份的变化有所增加;数量来看,群众队伍是救火的主体,火灾发生时,不同因素都会对扑救费产生明显影响,而产生这笔费用主要是火灾过火的面积。

  • 关键词:
  • 人为火
  • 大兴安岭地区
  • 扑救特征
  • 森林火灾
  • 雷击火
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森林的发生、演替和消亡等过程,都离不开火。对于森林生态系统来讲,林火是重要的组成部分之一[1]。无论是森林生态系统的发生和演替,还是人类的生活与发展,都与林火紧密相连[2]。同时,林火是破坏森林的重要因素之一.不仅能够直接烧伤或烧死动植物,还会释放大量污染物,并威胁到人民的生命财产安全”。[4]。森林火灾的发生主要受自然和人为因素两方面的影响,如地形、气候条件、雷击火、人类用火行为等[5]。大兴安岭地区是我国重要森林火灾面积最大、森林火灾最严重的林区之一。在全球气候变化的大背景下。大兴安岭地区森林火灾形势越来越严峻。把握森林火灾发生的原因和扑救特征.可为大兴安岭森林防火设立基础设施和建立应急机制提供依据,为准确分析大兴安岭地区森林火灾起火原因构成、制定火源管理措施提供数据参考,为改变森林火灾易发地营林措施、改善树种组成和林分结构、提高综合抗火系数提供依据,以便有计划、有策略、有针对性的开展森林火灾预防和扑救工作,有效的降低森林火灾造成的损失[6]。本研究根据1966—2005年的大兴安岭地区森林火灾历史数据,全面分析大兴安岭地区森林火灾发生原因,以及森林火灾扑救特征,从出动人员、扑救交通工具和扑火工具等多个角度探讨大兴安岭林火的变化规律。研究结果对大兴安岭地区乃至黑龙江省,对防火资源的有效调配以及林火防控工作的部署都具有重要的现实指导意义。


1、研究区概况


大兴安岭位于东经121012’~1270.北纬50010’。53033’.北面为黑龙江上游水域.与俄罗斯隔江相望,东南与黑龙江省黑河市、嫩江县接壤.西南与内蒙古自治区鄂伦春族自治旗毗邻.西北与内蒙古自治区额尔古纳左旗为界。是中国最北、纬度最高的边境地区,平均海拔573m.年平均气温一2.6oC.极端最低气温一52.3cC,年降水量428.6。526.8mm.全年无霜期80~110d,年冰冻期180~200d。


2、研究方法


研究收集了黑龙江省大兴安岭地区森林火灾、研究区域人文、地理和社会等相关资料。黑龙江省大兴安岭地区1966--2005年森林火灾数据,包括每一起森林火灾发生的地点、起火原因、森林火灾等级、过火面积(包括有林地和荒山荒地)、扑火出动人员、出动交通工具、扑火机具等。利用Excel和SPSS统计软件,对不同火源森林火灾发生次数进行统计,按照森林火险等级进行划分,结合过火面积,分析森林火灾发生的原因;按不同口径统计森林火灾发生次数,获取林火时间分布特征:对森林火灾扑救出动人员、出动交通工具、扑救机具、扑火费用等数据进行统计,结合过火面积分析森林火灾扑救特征。


3、结果与分析


3.1 森林火灾发生原因

森林火灾的火源主要分为两大类:天然火源和人为火源[7-8]。大兴安岭地区天然火源主要为雷击火,人为火源根据性质可以分为生产用火、非生产性用火、外来火源等[9]。另外。由于受调查误差以及火场环境不稳定等原因,部分森林火灾的发生原因无法确定,此类森林火灾为不明火源。所以,大兴安岭地区森林火灾按照火源可以分为人为火、雷击火、不明火源和复燃火(防火线或者火场复燃)。对大兴安岭地区1966--2005年森林火灾数据进行统计分析,由人为火源引起的森林火灾为580次,年平均14.5次,占总次数的38.9%;雷击火引起的森林火灾为552次,年平均13.8次.占总次数的37.1%:不明火共发生312次,其中有302次发生在1966--1987年,说明在1987年以前。大兴安岭地区尤其是偏远林区。环境复杂,人们对森林火灾的监测、管理条件受到限制,对部分森林火灾发生的原因不容易确认。而复燃火发生的次数较少,40a仅发生39次,占总发生次数的2.6%。由图1可知,随着年份的增加,人为火和不明火发生森林火灾的次数逐渐降低,雷击火引起森林火灾的比例有所增加。

图1 大兴安岭地区1966---2005年不同火源森林火灾变化

由表l可知。按照森林火灾火源数据统计,对人为火源类型进行划分,可以分为非生产用火、生产用火及故意纵火,三者发生森林火灾的次数分别为403、172、5次,分别占森林火灾总次数的67.1%、32.1%、0.8%。1966--2005年,大兴安岭地区森林火灾发生的主要火源是非生产用火。在非生产用火引发的森林火灾中,吸烟引发的森林火灾为179次,占总次数的46.1%;其次为烧荒和烧防火线,分别引起森林火灾21次和11次;上坟烧纸、小孩玩火、打猎等火源也占有一定的比例。在生产用火引发的森林火灾中,机车跑火所占比重最大。其引发的森林火灾为112次,占总次数的60.2%。而人为故意纵火,仅发生5次,所占比例很小,远低于非生产用火和生产用火。另外,在非生产用火和生产用火中,其他火源所占的比例分别9.8%和6.5%.这一部分因素在森林火灾预防过程中也要重视。

表1 大兴安岭地区1966--2005年人为火源统计

由表2可知.在森林火警和特大森林火灾中.人为火次数为370和26次,所占比例分别为43.1%和47.3%,均为最高;在一般森林火灾中,人为火和雷击火的次数最高,分别为123次和131次,二者基本保持一致;复燃火次数最小,占一般森林火灾总次数的5.8%,但是其过火面积却最大.所占比例约为85.8%。而对于重大森林火灾,不明火源引发的森林火灾次数和过火面积的比例均最大。

表2 大兴安岭地区1966—2005年不同火源森林火险等级

1966--2005年森林火灾过火面积。人为火引发的森林火灾过火面积为39185176hm2.占总过火面积的61.5%,而雷击火过火面积为139546.348hm2,仅总过火面积的2.2%,远低于其他火源类型。由表3、4、5可知,大兴安岭地区1966--2005年,总过火面积与人为火和不明火源之间存在极显著相关性(P<0.01),相关系数分别为0.863和0.606;1966--1987年,总过火面积亦与人为火和不明火源之间分别存在极显著相关性(P<0.01),相关系数分别为0.847和0.616:1988--2005年。除了人为火。总过火面积与复燃火的相关系数高达0.980,相关性极显著(P

表3 大兴安岭地区1966--2005年不同火源森林火灾相关性分析

表4 大兴安岭地区1966_1987年不同火源森林火灾相关性分析

表5 大兴安岭地区1988—2005年不同火源森林火灾相关性分析

表6 大兴安岭地区1966.--2005年不同火源森林火灾月变化

由表6可知.从不同月份上来看,人为火主要发生在4—5月份,共发生380次,占人为火总次数的65.9%,最高峰出现在5月份,共发生森林火灾221次。在7—8月份,气温较高,人类活动减少,降低了人为火的发生频率,仅发生13次。雷击火主要发生在5—6月份。共发生395次,占雷击火发生总次数的71.6%。其中6月份为峰值,共发生森林火灾291次;在7—8月份,雷击火的发生的次数有所下降,共发生森林火灾135次.这是由于在5—8月份,大兴安岭地区天气变化频繁,雷暴天气发生频率高,造成了更多雷击火的发生。随着9—10月份气候逐渐稳定,雷暴天气减少。雷击火发生的次数也逐渐降低,共发生森林火灾19次;而在3—4月份的初春,几乎没有雷击火发生,仅在4月份发生3次。不明火源引起的森林火灾在3—10月份均有发生.主要发生在6月,共发生森林火灾128次。

由图2可知.从不同时段上来看,人为火主要发生在08:00—17:00,共发生森林火灾535次,占总次数的92.6%,除了18:00—20:00时段合计发生17次外,其余时段发生次数较少且分布较为均匀,仅发生1-5次不等。雷击火主要分布在09:00—19:00,共发生森林火灾522次,占总次数的94.7%。不明火源引起的森林火灾和复燃火分布情况与人为火源类似,但次数要少于人为火。

3.2 森林火灾扑救特征

对1966--2005年大兴安岭地区森林火灾扑救出动人员、出动交通工具、扑救机具、扑火费用等数据进行统计。1966--2005年,共出动扑火人员790409人,平均每次森林火灾出动人员为531人。1966—1987年,平均每次出动人员为458人:1988—2005年,平均每次出动人员为652人。同时,2002—2005年,对森林火灾扑救人员的分类为森警队伍、专业队伍和群众队伍和其他队伍,森警队伍、专业队伍和群众队伍分别出动人员为31715、31167、13321l195人,每次平均出动人员分别为132.I、129.9、555.1人,其他队伍仅出动一次,人数为186人,说明群众队伍是扑救森林火灾的主要力量。

由表7可知,1966--1987年,共出动交通工具7360辆(匹),平均每次森林火灾出动7.9辆(匹)。出动的交通工具分为汽车和特种车辆,特种车辆包括马匹、拖拉机、摩托、坦克等。其中,出动数量最多的为汽车,共出动4721辆,平均每次出动5辆,出动最少的为坦克,总共出动5辆。在1987年之后,共出动交通工具18677辆(架),平均每次森林火灾出动33.2辆(架),二者均高于过去22年。2002年以后,交通工具可以分为指挥车辆、运输车辆、特种车辆。其中,运输车辆出动最多,为最重要扑救交通工具,平均为34.3辆/次。另外,在扑救中开始使用飞机,4年间共出动飞机1427架次。而对于使用的扑火工具,在2002年以前并没有详细记载:在2002--2005年。扑火工具可分为灭火机、二号工具以及通讯设备。共使用灭火工具的数量为80736把(台),使用最多的为二号扑火工具,平均为248+4抄次。

表7大兴安岭地区1966----2005年不同扑火交通工具分布

根据大兴安岭地区森林火灾数据.仅2002—2005年有扑火费相关数据记载。所以,本研究仅对2002--2005年4年间森林火灾扑救费用进行分析。扑救费用和面积的关系表明森林火灾发生所消耗的资源程度。消耗最多的为2002年,约为6493.6元hm2,最少的为2004年,约为162.8影hm2。

由表8可知,为大兴安岭地区森林火灾扑救费用与过火面积、出动交通工具、出动扑救人员、出动飞机架次、扑救机具相关性均极显著(P<0.01).说明各个指标均会显著地影响扑救森林火灾产生的费用,其中最主要的是森林火灾过火面积,相关系数为0.933。

表8 大兴安岭地区森林火灾扑救费用与森林火灾指标相关性


4、结论


大兴安岭地区森林火灾类型主体为人为火和雷击火,二者发生次数基本保持一致.分别占总次数的38.9%和37.1%;随着年份的增加,人为火和不明火源发生的次数逐渐降低,雷击火比例有所增加。非生产性引发的森林火灾中,吸烟是主要原因;对于生产性用火,机车跑火所占比例最大。对于出动的扑救人员、交通工具,随着年份的变化均有所增加;从数量上看,群众队伍是扑救森林火灾的主要力量。森林火灾发生过程中.不同因素均会显著地影响扑救产生的费用,其中最主要的是森林火灾过火面积的大小。

在未来森林火灾的防控中.需构建更先进的森林火灾综合防控体系,制定科学的森林火灾防控对策,包括森林火灾的预防、扑救和安全保障体系。如加强林火的宣传,严格控制人为火源,特别是生产用火和野外的非生产性用火:研发先进性扑救工具和扑救方法,科学配备人力、装备和物资;提高扑火队伍能力,加强专业队伍和群众队伍的结合[10|。


参考文献:

[1] 安森鹏,高振岭,王磊.林火对森林生态系统的影响[J].科技信息,2013(6):9091.

[2] 苏立娟,何友均,陈绍志.19502010年中国森林火灾时空特征及风险分析『J].林业科学,2015,5l(1):8896.

[3] 田晓瑞,舒立福.王明玉,.林火与气候变化研究进展[J].世界林业研究.2006.19(5):3842.

[4] 刘强,单延龙,于淑香,.不同时间尺度下吉林省森林火灾发生规律[J].东北林业大学学报,2017,45(12):4447.

[5] 张艳平,胡海清.大兴安岭气候变化及其对林火发生的影响[J].东北林业大学学报,2008,36(7):2931.

[6] 陆昕.大兴安岭典型林分地表死可燃物含水率动态变化及预测模型研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2016.

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[8] 郑琼.黑龙江省森林火灾的时空分布规律及趋势预测[D].哈尔滨:东北林业大学,2013.

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陆昕,黄滨,杨素芝,.大兴安岭地区森林火灾发生的原因和扑救特征[J].东北林业大学学报,2019,47(11):77-80,85.

中央高校基本科研业务费专项资金项目(C2572014BA23).


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