祁连山保护区气候变化对森林火灾影响及防护建议

车宗彩

祁连山保护区气候变化对森林火灾影响及防护建议

车宗彩

（甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心甘肃张掖734000）

随着全球气候变暖的加剧，各地区气候变化异常，森林火灾的发生频率及强度也随之增加。文章根据甘肃祁连山国家级自然保护区2013—2022年的逐日气象观测资料和森林火灾资料，采用气候统计分析法对保护区近10年的气候及森林火灾变化特征进行了分析，探讨了该保护区气候变化对森林火灾的影响，提出了森林火灾防护的建议。

气候变化；森林火灾；影响；防护；祁连山保护区

森林在地球生态系统当中扮演着“调度师”“绿色水库”“地球之肺”等多重角色[1]。近年来，受人为、气候等因素影响，森林灾害频发，森林面积逐年减少，对森林生态系统及周边居民的影响巨大。森林火灾作为常见的森林灾害之一，具有突发性强、危害严重、难以救助等特点，不仅会烧毁林区林木及林下植物资源，破坏动植物生境，引发空气污染、水土流失等，还会危及野生动物及人类生命安全。森林火灾的发生离不开火源、可燃物及火险天气3个条件，其中火险天气即易引发森林火灾的气温、降水量、风速等气候因子[2]，是引发森林火灾的关键要素。

祁连山国家级自然保护区作为甘肃省境内的重要林区之一，区内森林资源充沛。近年来，随着全球变暖加剧，祁连山保护区森林火灾也呈现多发趋势。尤其是每年的春秋季节，森林火灾更是频发，由此产生的影响与危害愈发不容忽视。因此，了解与掌握祁连山保护区气候变化对森林火灾的影响，并切实做好森林火灾防护工作，对于有效防控森林火灾，保护祁连山保护区森林资源及民众生命财产安全等意义重大。

1 研究资料与方法

1.1 资料来源

本文所用气象资料来源于张掖市气象局2013—2022年的逐日气象观测资料，主要包括气温（平均气温、最高气温）、降水量、平均风速等。林火资料主要来源于祁连山森林防火指挥部提供的2013—2022年森林火灾档案数据。

1.2 研究方法

本文选取年份作为自变量，气候要素数值及森林火灾频次（）作为因变量，选用一元线性趋势分析法分析祁连山保护区气候变化及森林火灾的变化特征，公式如下：

2 结果与分析

2.1 祁连山保护区森林火灾现状

由图1可见，2013—2022年期间祁连山保护区累计发生森林火灾283起，均为一般火灾事故，未发生重大火灾事故。而且，随着年份的递增，祁连山保护区森林火灾管控力度逐渐加大，森林火灾发生频次以35.333起/10 a的速率呈显著的减少趋势，并呈现出明显的阶段性。其中，2013—2017年为森林火灾频发期，累计发生森林火灾191起，占近10年森林火灾总频次的67.5%。2021—2022年森林火灾发生频次较少，累计发生13起，占比不足5.0%。以2017年森林火灾发生频次最高，共计发生51起。2021年森林火灾发生频次最少，仅8起。该林区森林火灾多集中在每年的春季与冬季，夏秋季节出现森林火灾的频次较少。其主要原因在于春秋季节天气寒冷且干燥，降水量较少，多在年降水量的10%以下，再加上这2个季节多大风天气，且风速较大，为森林火灾的发生创造了有利条件[4]。相比而言，夏秋季节降水量较多，大多数可燃物均处于生长状态，其含水量也较高，通常不会被引燃起火。

图1　祁连山保护区森林火灾发生频次的年际变化趋势

2.2 气候变化对森林火灾的影响

2.2.1 平均气温对森林火灾的影响

由图2可见，近10年，祁连山保护区年平均气温呈明显的上升趋势，其变化速率为0.47 ℃/10 a。各季节平均气温也均呈现不同程度的升高趋势，以春季、冬季气温升高趋势最为显著，而夏季与秋季气温升幅较小，与全球变暖的大背景保持一致。

图2　祁连山保护区平均气温年际变化趋势

气温是影响森林火灾的重要气象因子之一。高温、大风、干旱天气下发生森林火灾的频次较高。气候变暖对森林火灾表现出间接潜在影响，主要表现在以下几方面：（1）随着气温升高，森林中可燃物的水分将加速蒸发，使可燃物处于干燥易燃状态。而且，随着年份的递增，林区易燃可燃物显著增多，一旦出现着火点，极易引发森林火灾。如遇大风、干旱天气重叠，必将导致森林火灾加重。（2）祁连山保护区春季与冬季升温趋势最为明显，日最低气温比日最高气温上升更显著，温度日变化较小，气候生长期延长，森林群落结构发生一定程度的变化，致使森林火险期提前与延长，森林火灾发生频次呈增加趋势。

2.2.2 降水量对森林火灾的影响

由图3可见，2013—2022年祁连山保护区年降水量呈微弱的增加趋势，其增速为6.57 mm/10 a。以夏季降水量最为充沛，占据年降水量的50%以上，其次为春季，而秋冬季节降水较少。

图3　祁连山保护区降水量年际变化趋势

降水量也与森林火灾的发生密切相关。近10年，祁连山保护区森林火灾发生频次有所减少，而森林火灾多发时段与降水量较少时间段相吻合。其中2017年降水量最少（106.5 mm），正好对应了近10年森林火灾发生频次的峰值所在年份。降水对森林火灾的影响主要表现在以下几方面：（1）降水量增多可有效缓解旱情，增加可燃物含水量，降低林火危险程度，为林火扑救提供有效帮助。（2）降水强度及持续时间也直接关系着森林火灾的发生发展。通常情况下，降水强度越大且持续时间越长，发生森林火灾的概率就越低，即便是发生了森林火灾，其规模也比较小，即森林火灾的发生发展与降水强度及持续时间呈明显的负相关关系。（3）尽管祁连山保护区年降水量有所增加，但是2016年、2017年降水间隔时间较长，一旦长时间无降水现象，极易引发干旱，且干旱持续时间越长，森林生态系统中的地被植物将越干燥[5]，森林火灾发生率也显著上升。

2.2.3 大风对森林火灾的影响

由图4可见，2013—2022年祁连山保护区累计出现大风日数136 d，年平均风速达2.46 m/s。随着年份的递增，祁连山保护区年大风日数及年平均风速均呈下降趋势，其下降速率分别为2.424 d/10 a及1.067 m/（s·10 a）。春季出现大风天气的频次最高，主要是由于春季前期干旱少雨，气温回升，极易出现不稳定大气层结，进而形成大风天气[6]。

图4　祁连山保护区大风日数及平均风速年际变化趋势

风力、风速是诱发森林火灾的重要条件，同时也是导致森林火灾蔓延与发展的关键气象因子。尽管祁连山保护区大风日数及风速呈下降趋势，但其对森林火灾的影响依然不容忽视，主要表现在以下几方面：（1）大风加速了地表水分蒸发，致使林区植被干燥，使火灾加剧甚至蔓延与发展。（2）月平均风速越大，大气乱流越强，易出现火花飞溅情形。大风卷起正在燃烧的枯枝落叶，使其随风飘飞，极易形成飞火，甚至还会引发其他的特殊火行为。（3）在空气强烈受热上升作用下，风将火焰带至高处，导致树冠燃烧，由此形成树冠火。若风力强盛还会导致火场复燃，使火灾现场快速蔓延，甚至还会危及消防人员的生命安全。

3 森林火灾防护建议

3.1 密切关注天气变化，及时发布预警信息

为切实做好森林火灾防护工作，祁连山保护区相关部门必须不断优化与完善气候要素监测与预报预警系统，特别是要与祁连山保护区各站点气候监测实际情况相结合，充分利用卫星遥感、多普勒雷达等技术手段开展全天候持续监测，一旦发现有异常天气现象可以第一时间发布准确的火灾预警信息。另外，一旦监测到有干旱、雷电等异常现象，还要及时运用广播、电视等传统媒体及互联网、微信、微博等新媒体手段发布预警信息，以确保保护区工作人员可以及时做好准备工作。同时，祁连山保护区工作人员也应当加强巡视，并严格落实森林重点防火期领导带班与24 h值班制度，以尽可能减少气候异常对森林火灾的影响，保护森林生态系统的安全性。

3.2 适时开展人工增雨作业

祁连山保护区相关工作人员应充分意识到人工增雨作业在森林防灭火中的重要性，紧抓云中水汽丰富、有气流上升运动及凝结核充足等有利天气时机，积极开展森林防火人工增雨作业。同时，必须配备专业的人工增雨设备及工作人员，还要组织有方、经费到位，以确保高效开展人工增雨作业，增加森林地表水，降低森林火灾等级。

3.3 严控火源，消除火灾隐患

火源管理是做好森林火灾防控工作的关键。为有效管控火源，祁连山保护区可以从以下几方面着手：（1）全面管控入林人员，严格登记入林人员信息，禁止其携带凸透镜、打火机等物品进入林区。（2）针对林区勘察、巡视等制定科学、合理的规章制度，并严格执行。在森林火灾高发时期，将所有护林人员划分为多个工作组，适当增加巡视频次。同时还要严格查处森林违规用火行为，见烟就查、见火就罚，并从严从重处罚，真正做好发现一起查处一起，以有效震慑违法违规野外用火行为。（3）定期对林区地表覆盖的枯枝落叶等进行清理，以尽可能减少森林火灾发生。（4）密切关注林区天气状况，一旦监测到即将发生雷电天气，必须增加巡视频次，并提前做好防灭火准备工作，以确保森林火灾可以及时被发现并处理，以保障林区安全性。

4 结语

森林火灾的发生频次及其危害与气候变化密切相关。在全球变暖加剧的大背景下，祁连山保护区春冬季森林火灾发生频次较高，尤其是在干燥、大风天气条件下，森林火灾发生频次更高。因此，祁连山相关部门必须充分意识到森林火灾与气候变化之间的关系，利用气候要素监测系统等严密做好各气象要素及干旱、雷电等异常天气监测工作，并借助有利天气时机适时开展人工增雨作业，同时严格控制林区火源，提升森林火灾防护技术水平，降低森林火灾发生率，保障森林生态系统的安全性。

[1]何丽娟，杨芳. 甘肃省气候变化对森林灾害的影响[J]. 陇东学院学报，2023，34（2）：100-105.

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[3]王力承. 湖北省森林火灾时空分布特征及遥感影像在森林火灾监测中的应用[D]. 武汉：华中农业大学，2017.

[4]王艳平，张伟，刘浩，等. 气候变化对森林草原火灾的影响研究[J]. 消防界（电子版），2023，9（6）：142-144.

[5]陈英，高文翠，李瑞萍. 甘肃民勤大风特征及其对工农业生产的危害[J]. 甘肃农业，2020（8）：115-116.

[6]魏书精，罗斯生，罗碧珍，等. 气候变化背景下森林火灾发生规律研究[J]. 林业与环境科学，2020，36（2）：133-143.

10.3969/j.issn.2095-1205.2024.03.16

S761;S812.6

B

2095-1205(2024)03-52-03

车宗彩（1984—），女，汉族，甘肃会宁人，本科，高级工程师，研究方向为林业保护。