大理市苍山森林火险等级区划研究

杨国斌

(云南省林业调查规划院大理分院，云南 大理 671000)

大理市苍山森林火险等级区划研究

杨国斌

(云南省林业调查规划院大理分院，云南 大理 671000)

采取数据处理、补充调查、统计分析等方法，根据森林燃烧环网理论，以林火三要素在森林燃烧环网上分布的火险值作为定量划分标准，将苍山的林地划分为3个火险等级区；苍山林地燃烧类型中，易燃类占87.9%；特级火险区和一级火险区的面积达20731.9 hm2，占林地面积的69.4%。研究表明，大理苍山森林火险等级高，火灾危险性大，属全国高危火险区域。

林火；森林燃烧环；森林火险等级；大理市苍山

苍山是大理滇西中心城市的生态屏障，有效保护苍山直接关系到大理市60万人口的生命财产安全，对建设“森林大理”，保护大理良好的人居环境、旅游环境和投资环境具有十分重要的意义。开展大理市苍山森林火险等级区划研究，合理划分苍山林地火险等级，可以最大限度地降低苍山森林火灾的发生率和受害率，对提高森林防火的科学决策具有重要的现实意义。近5 a来，由于云南连续遭受严重旱灾，苍山森林火灾的防控更是异常严峻。2012年，云南省人民政府电视电话会议将苍山列为全省5个森林火灾重点防范区域之一。本文通过补充调查和统计分析，对苍山的林地燃烧性等级、林地火险等级进行了一些研究和探讨，可供各级林业部门参考。

1 研究区域概况

1.1 地理位置

苍山位于云南省大理白族自治州境内，东经99°55′—100°12′、北纬25°34′—26°00′。苍山为南北走向，长48 km，宽18 km，地跨大理市(苍山东坡)、漾濞县(苍山西坡)、洱源县(苍山北段)。大理苍山不仅是我国著名的国家级风景名胜区和旅游胜地，同时也是我国西部模式标本植物的重要产地和生物多样性保护的关键区域之一。苍山在大理市境内北起上关、南止西洱河、东濒洱海、西以山脊与漾濞县为界，自北而南由19座海拔3074～4122 m的山峰组成，最高峰马龙峰海拔高达4122 m，与洱海相对高差约2100 m。

1.2 森林植被

研究区从北向南涉及大理市上关、喜洲、湾桥、银桥、大理和下关6个乡镇，土地总面积32390.2 hm2。其中：林地面积29873.2 hm2，占92.2%；非林地面积2517.0 hm2，占7.8%。林地面积中，有林地面积15204.6 hm2，疏林地面积303.3 hm2，灌木林地面积13574.3 hm2，未成林造林地面积148.0 hm2，宜林荒山荒地面积287.5 hm2，无立木林地面积350.9 hm2。植被类型上，随着海拔带的不断升高，苍山植被类型呈现出明显的垂直分布。海拔2500 m以下，分布有大面积云南松林、半湿润常绿阔叶林带；海拔2500～2900 m，主要为华山松林、半湿润常绿阔叶林带；海拔2900～3200 m为铁杉林、中山湿性常绿阔叶林带；海拔3200～3800 m为冷杉林；海拔3800～4000 m为高山杜鹃灌丛、草甸带[1]。苍山森林类型主要有云南松林、华山松林、冷杉林、铁杉林、杜鹃矮林、栎类林、桤木林等。其中云南松林面积占37.2%，华山松林面积占34.2%，此2种针叶林面积占绝对优势(表1)。

1.3 森林防火面临的严峻形势

表1 研究区域森林类型统计

苍山的森林防火面临着严峻的形势，一方面，苍山为国家级自然保护区、重点天然林保护工程区，近年来公益林建设及封山护林工作成效显著，林下可燃物积累较多，火灾隐患大。苍山海拔2700 m以下的乔木树种以云南松、华山松、柏木、桉树等易燃类树种占主要优势，这些树种含油脂，燃烧性极强。苍山沿线有众多的文物古迹，分布有自然、人文景观景点27处，周边景点100余处，以及26个公墓区和37处寺庙观宇。这些火险高发地段每年有上百万的游客进山观光，给森林防火工作带来极大的困难[2]。

2 研究方法

1)补充调查和数据更新。通过收集资料和开展补充调查，分析苍山森林资源特点和火灾发生的一般规律，根据林地落界成果更新资源数据。

2)林地燃烧性等级划分。根据LY/T 1063—2008全国森林火险区划等级中树种(组)燃烧的难易程度作为划分标准[3]，以小班为单位对苍山林地的燃烧性等级进行划分。

3) 林地火险等级区划。结合苍山地貌、海拔高度、距离村屯的远近、火源管理的难易及交通条件等因素，根据郑焕能等[4]提出的森林燃烧环网理论，划分苍山林地火险等级。本研究将苍山东坡视为同一生态系统，以林地小班为基本单元，分别确定林火三要素在森林燃烧环网上的分布。其中可燃物分类以森林燃烧性和单位面积上的载量为依据，火环境(立地条件)分类主要以海拔高度、坡位、干湿程度为依据，火源条件分类以距村屯农田、公墓区、主要旅游景点远近为依据。林火因素在森林燃烧环上的分布，首先把着火的难易程度和蔓延速度序列作为纵坐标，分别用A代表难燃、蔓延速度慢，B代表可燃、蔓延速度中等，C代表易燃、蔓延速度快，D代表极易燃、蔓延速度极快。然后把燃烧的激烈程度序列作为横坐标，分别用l代表低度燃烧，2代表中低度燃烧，3代表强度燃烧。纵横向序列矩阵组合，形成12个森林燃烧环组成的网状结构(表2)。最后根据每个小班林火三要素在森林燃烧环网上的分布和所占的权重值，用加权平均法求得各小班定量的森林火险值，将苍山林地划分为特级火险区、一级火险区和二级火险区。

表2 森林燃烧环网构成

图1 苍山森林燃烧等级图

3 研究结果

3.1 苍山林地燃烧性等级

按森林类型和可燃物类型，根据树种(组)燃烧的难易程度划分标准，以小班为单位将苍山林地燃烧性划分为易燃类、可燃类、难燃类3 个类别，分别用Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级表示。采用校正配准后的苍山区域SPOT5卫星影像和数字高程模型(DEM)，通过叠加林地小班落界数据库的矢量图层，根据树种(组)燃烧的难易程度划分标准，将不同燃烧等级的小班分别赋予不同的代码，燃烧等级相同的小班用同种颜色表示，运用ArcGIS软件绘制林地燃烧等级图(图1)。各小班地块的林地燃烧等级均可从燃烧等级图上查询。

1)Ⅰ级易燃类。面积21134.6 hm2，蓄积量833350 m3，分别占苍山林地面积的70.8%和蓄积量的87.9%。主要为云南松和人工种植的华山松、柏树、桉树、油杉和栎类、灌木林地。此类林地大部分集中于苍山下部。

2)Ⅱ级可燃类。面积1727.8 hm2，蓄积量87780 m3，分别占苍山林地面积的5.8%和蓄积量的9.2%。主要为冷杉、铁杉、杨树，以及人工种植的茶叶和杉木。此类林地大多位于苍山中下部。

3)Ⅲ级难燃类。面积7010.8 hm2，蓄积量27750 m3，分别占苍山林地面积的23.4%和蓄积量的2.9%。主要为桤木林、阔叶混交林、核桃林，以及高海拔地区杜鹃林、箭竹、国家特别规定灌木林、地衣苔藓及其它未利用地。此类林地大多位于苍山上部和顶部。

3.2 苍山林地火险等级

3.2.1 林火三要素在森林燃烧环网上的分布

1)可燃物类型在森林燃烧环网上的分布。根据森林燃烧环理论，可燃物是森林燃烧的基础，可燃物含水率是决定林火能否发生及着火后能否扩大的重要因素[5]。根据苍山植被随海拔高度不同垂直变化的特点，结合优势树种(组)燃烧性的划分和单位面积可燃物的载量，将研究区域内可燃物划分为12种类型，标出它们在燃烧环网上的分布(表3)。从A1～D3，12个燃烧环值依次赋值为1.0～12.0，表明其着火蔓延速度越来越快，燃烧程度愈来愈剧烈。

表3 可燃物类型在森林燃烧环网上的分布

2)立地条件在森林燃烧环网上的分布。根据苍山的地形地貌、坡位、坡向及微地形变化，引起氧气、热量特别是水分因子的重新分配，从而影响可燃物着火和蔓延。因此，在同一季节和时段，立地条件的分布格局基本能够描述火环境。经过调查分析，将区域立地条件分为12种类型，标出其在燃烧环网上的分布(表4)。12种立地条件类型基本覆盖了整个苍山东坡，随着海拔高度的逐渐下降，水分因子从冰冻、水湿、潮湿、湿润、干燥到极干燥，燃烧所需的氧气、热量越来越充足。从A1～D3，12个森林燃烧环值依次赋值为1.0～12.0，客观地反映了苍山火环境的基本特征。

表4 立地条件在森林燃烧环网上的分布

3)火源条件在森林燃烧环网上的分布。苍山历次火灾、火警均为人为引起，火源条件决定于人为活动频度，可视人为活动(社会情况)为苍山的主要火源条件。苍山海拔2700 m以下靠近山麓村屯，人口密集、交通便利，人为活动频繁，公墓区和坟地周围，各大景区、寺庙观宇附近的林区，每年防火期都是火险高发地段。将村屯、农田、旅游景点、寺庙、公墓坟地确定为主要火源条件，依其距离林地小班的远近及危险程度，确定其火源条件在森林燃烧环网上的分布(表5)。火源条件12个森林燃烧环值也依次赋值。

表5 火源条件在森林燃烧环网上的分布

3.2.2 林地火险等级的定量划分标准 根据每个林地小班林火三要素在森林燃烧环上分布情况，结合历年来苍山林火发生的规律和特点，确定森林可燃物类型、立地条件(火环境)、火源条件三要素其燃烧环值占森林火险值的权重分别为0.3、0.3、0.4，各小班林地火险值等于各燃烧环对应的赋值乘以权重后所得值之和。即，林地火险值=森林可燃物类型燃烧环值×0.3+火环境燃烧环值×0.3+火源条件燃烧环值×0.4。

依据林地火险值分布特点，将苍山林地划分为特级、一级和二级3个火险等级。划分标准见表6。

3.2.3 苍山林地火险等级区划 运用ArcGIS软件，根据林地火险等级的确定及划分标准，采用叠加的方法，将不同火险等级的小班用不同颜色表示，绘制林地火险等级图(图2)。从划分结果可以看出，苍山林地火险等级区划与苍山森林植被、地形地貌和气候分布相吻合，说明分区具有一定的科学性和实用性。其中特级火险区和一级火险区面积20731.9 hm2，占苍山林地面积69.4%。说明苍山50%以上的林地火险等级高，容易发生森林火灾。

表6 林地火险等级定量划分标准

图2 苍山林地火险等级图

1)特级火险区。面积9120.1 hm2，占苍山林地面积的30.5%。特级火险区主要位于苍山中下部山麓，海拔2700 m以下，距离村屯、农田2000 m，公墓坟地周围500 m及主要景区寺庙1500 m以内的林地。主要包括：①苍山山麓各文物保护点周围、各大景区景点、佛教寺院和本主庙附近，重点是将军洞至江风寺一带；②苍山沿线村屯、26个公墓管理区及坟场周围；③苍山大索道及感通索道两侧各200 m范围内的林地；④花甸坝试验区旅游亚区；⑤玉带云游路两侧200 m范围；⑥采石厂公路、苍山电视台公路和喜洲至花甸坝公路两侧各200 m范围。

该区域位于苍山下部，直接与村庄、农地接壤，与景区景点、寺庙相毗邻，交通方便，主要火源是烧荒、上坟和吸烟，火源管理最复杂。防火期月平均气温>14 ℃，月平均风速>4.0 m·s-1，月平均降水量<40 mm，火险高发地段坡度较陡(>30°)，如将军洞、江风寺、天生桥一带。苍山2600 m以下主要是云南松针叶林、人工种植的柏树、桉树和杉木林，以及灌木林地和荒草地，林地燃烧性强，火源管理非常困难，火险等级高，极易发生森林火灾。属省、州、市监测的重点火险区，火灾危险性极大。

2)一级火险区。面积11611.8 hm2，占苍山林地面积的38.9%。一级火险区主要位于苍山中部，海拔2700～3200 m，距离村屯、农田2000～4000 m，公墓坟地周围500～1500 m及主要景区寺庙1500～3000 m以内的林地。包括大部分华山松林地、针阔混交林、中山湿性常绿阔叶林和半湿润常绿阔叶林。

该区域位于苍山中部，距离村寨、景区、公墓、寺庙有一定的距离。防火期月平均气温>8.5 ℃，月平均风速>3.0 m·s-1，月平均降水量<100 mm。林地燃烧类型有易燃类，也有可燃类和难燃类。火源管理主要是进山的游客和非法采集者，火源管理有一定难度，林地燃烧等级和火险等级仅次于特级火险区。火灾危险性较大。

3)二级火险区。面积9141.3 hm2，占苍山林地面积的30.6%。二级火险区位于苍山上部，海拔3200 m以上，距离村屯、农田4000 m以外的所有林地。包括高山灌丛、硬叶常绿阔叶林、苍山冷杉林等寒温性高山针叶林等。

该区域距离村寨较远，火源点稀少，海拔较高，气温较低，空气湿度大，降水量大，林地燃烧性及火险等级低，由于人为活动稀少，火源管理较为容易，火灾危险性较小。

4 结论与讨论

1)苍山林地燃烧类型中易燃类占87.9%；苍山林地火险等级区划为特级、一级、二级3个火险区。其中特级火险区和一级火险区的林地面积20731.9 hm2，占69.4%，且全部分布苍山中下部。研究结果表明，大理苍山森林火灾危险性大，属全国高危火险区域。

2)受诸多因素限制，本研究在林地火险等级区划上，主要依据森林燃烧环网构建理论，参考和借鉴了罗振华等[6]对火险等级的定量划分标准，最后区划的结果与实际情况大体一致。影响苍山林火发生的因素比较复杂，不仅与地形地貌、海拔、可燃物类型、微地形、距离旅游景点远近、交通条件以及火源管理的难易程度有关，还与防火期气象因子风速、气温、降水量，以及森林经营措施、郁闭度等密切相联，许多细节的划分和评判标准尚难以把握。特别是防火期的天气要素，在燃烧环上对着火蔓延的难易有直接影响。天气连续干旱，使可燃物燃烧性能由A→D序列发生变化，降雨又可使着火蔓延程度由D→A序列转化，高温、大风可加速可燃物干燥，高湿又可限制A→D的发展，因此温度、相对湿度、风速、降雨等气象因子随季节、大气环流的变化而变化，其综合作用的结果影响着森林燃烧[4]。因此，本研究中燃烧环网的构建是否科学、合理，还需要进一步研究和探讨。

3)开展苍山森林火险研究，对于林火管理决策有着重要的价值和实际意义。但受限于基础研究的不足，很多研究参数的量化指标一时难以获得，收集到的也只是片断性的，况且林火监测是一个持续性和长期性的过程，这直接影响到本研究的深度。随着苍山森林防火规划的实施，苍山林火监测体系的建立和完善，有必要对苍山的森林火险区划和预测预报工作开展更为细致的研究。特别是火险高发地段，要真正揭示火险因子相互作用产生的机理，可以根据各火险因子对林火的敏感度，采用火险指数进行火险段[7]的划分，同时利用回归分析和聚类分析手段加以辅助做进一步的研究[8]。2009年在云南省，周汝良等[9]完成了GIS的林火扑救辅助决策支持系统的设计。目前在我国的森林火灾监测以及森林火险区划中，3S技术正在得到广泛应用。

[1]孙明，苍山志.大理白族自治州苍山保护管理局[M].昆明：云南民族出版社，2008：48-49.

[2]杨国斌.大理市苍山旅游风景区防火体系建设现状及林火管理对策[J].福建林业科技，2009，36(2)：202-206.

[3]翟洪波，刘德晶，韩彦君，等.LY/T 1063—2008全国森林火险区划等级[S].北京： 中国标准出版社，2008.

[4]郑焕能，胡海清，王德祥.森林燃烧环网的研究[J].东北林业大学学报，1990，18(4)：29-30.

[5]车克钧，王金叶，党显荣.祁连山北坡森林火险等级指标的研究[J].森林防火，1994(1)：8-9.

[6]罗振华，董清，武忠民.肥城市北部山区森林火险区划[J].山东林业科技，2007，169(2)：86-87.

[7]郭衡，庄作峰，姜洪波，等.景区旅游线火险段划分技术的研究[J].山东林业科技，1996，107(6)：37-38.

[8]谷建才，陆贵巧，吴斌，等.八达岭森林健康示范区森林火险等级区划的研究[J].河北农业大学学报，2006，29(3)：46-47.

[9]周汝良，丁琨，邓忠坚.基于GIS的林火扑救辅助决策支持系统的设计与实现[C]∥第二届中国林业学术大会——新形势下的森林防火问题探讨论文集，南宁：2009.

Study on the Division of Forest Fire Danger Grade in Cangshan Mountain of Dali City

YANG Guo-bin

(DaliBranchofYunnanInstituteofForestryInvestoryandPlanning，Dali671000，Yunnan，China)

Take the data processing，supplementary investigation，statistical analysis and other methods，according to the burning of the forest to forest fire ring theory，three elements in the burning of the forest fire danger of online distribution ring value as the division standard of quantitative，the woodlands of Cangshan divided into 3 grade of fire zone；the results show that：the combustion types in Cangshan forest land，easy combustion type accounted for 87.9%；super fire area and the level of fire area up to 20731.9 hm2，accounting for 69.4% of the area of forest land.The results show that，Dali Cangshan forest fire rank high，large fire hazard，is a national risk fire area.

forest fire；forest burning circul；forest fire danger grade；Cangshan Mountain of Dali City

2014-03-17；

2014-04-16

国家水体污染控制与治理重大专项(2013ZX07105005-02-3)

杨国斌(1970—)，男，云南祥云人，云南省林业调查规划院大理分院教授级高级工程师，硕士，从事林业调查规划设计、森林防火及自然保护区研究工作。E-mail：dlygb@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.032

S762.3+1

A

1002-7351(2015)01-0138-05