湖南省森林火灾时空分布特征研究

刘 玉，熊嘉武，张 龙

(国家林业与草原局中南调查规划设计院，长沙 410014)

森林常常遭到各种自然灾害和人为破坏，在危害森林的因子中以火灾危害最为厉害[1-2]。森林火灾危害的范围广、破坏性强[3]，毁坏森林生态系统的结构与功能，减少地表枯落物储量和碳储量[4]，直接影响人类的生命安全和生态安全，造成重大经济损失[5]。全世界每年发生的森林火灾次数达20万次以上，每年烧毁林地面积达640万hm2，我国森林火灾发生率较高，森林资源和生态环境受火灾毁坏严重，是森林火灾较为严峻的国家之一，年均森林火灾约为1万次左右、年均烧毁森林面积高达55 074 hm2，年均森林受害率约0.006 3%[5]。

森林火灾发生时空分布及火源特征能够为区域林火管理部门提供科学依据[6]。掌握森林火灾时空分布特征、明确火源分布的差异性是提出具有针对性林火管理方案的基础[7]。湖南省是我国实施“东扩、西治、北休、南用”林业产业发展战略中“南用”的重点省份之一[8]，同时也是中国中南地区森林火灾发生最频繁的省份[9-10]。目前学者对火灾时空特征研究的文献很多[11-23]，对湖南省森林火灾时空特征研究文献较少，探究湖南省近年来森林火灾时空特征，揭示林火发生规律，预防森林火灾的发生，减少森林火灾损失，可为湖南省森林火灾预防及扑救提供决策支持，也可为国内外其他地方的森林火灾时空特征研究提供经验。

湖南省地处24°38′—30°08′N，108°47′—114°15′E之间，总面积21.18万km2。地处云贵高原向江南丘陵和南岭山脉向江汉平原过渡的地带，地势呈三面环山、朝北开口的马蹄形地貌，由平原、盆地、丘陵地、山地、河湖构成；
地跨长江、珠江两大水系，属亚热带季风气候；
原生植被大部分为亚热带常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林以及山顶苔藓矮林等，植物区系成分较为复杂。有林地面积约1 221.03万hm2，森林覆盖率59.96%，活立木蓄积量达6.18亿m3。

通过对各县市林业局走访调查和资料收集，汇总森林火灾次数、火灾等级、火因、火灾损失(面积、蓄积、株数)、人员伤亡等数据，湖南省2000—2018年发生森林火灾14 186次，人员伤亡总数242人(其中受伤79人、死亡163人)。同时按火灾发生时间、空间、损失等分别统计，并进行分析。

3.1 森林火灾等级分析

湖南省2000—2018年共发生森林火灾14 186次，其中：一般森林火灾9 335次、较大森林火灾4 836次和重大森林火灾15次；
分别占火灾总次数的65.81%，34.09%和0.10%，详见表1。2008年火灾发生最为频繁，达1 773次，比2007与2009年的总数还多，伤亡人数达52人(轻伤14人，重伤11人，死亡27人)，主要与2008年初冰灾后地表可燃物急增有关。受害森林面积95 351.651 hm2，其中2000年、2008年和2009年受害面积较大；
分别为15 702.76，14 752.254 hm2和9 459.94 hm2。年均火灾次数达746次，年均人员伤亡12.7人，属于森林火灾频发、高危的省份。

3.2 森林火灾时间分布规律

3.2.1 森林火灾年变化趋势

如表1所示，2008年后林火发生次数逐渐减少，发生火灾最多的年份集中在2000年、2004年、2005年、2008年和2009年，分别为2 382次、1 100次、1 089次、1 773次和936次，这5年共计7 280次，占火灾总数的51.32%。湖南省2000—2018年年均森林火灾面积达5 018.5 hm2，呈现波浪式下降趋势。2003—2009年火场面积较大(50 140.109 hm2)，占总面积的52.58%；
2015—2018年火场面积相对较小(6 805.09 hm2)。

3.2.2 森林火灾季节变化特征

湖南省森林火灾月变化规律显著，首先，春季和冬季为林火发生的高频时期，1—4月份较为集中，共发生林火9 542次，火场面积高达64 049.299 hm2，分别占林火发生总数和过火面积的67.26%和67.17%；
其次，11月份共发生火灾2 664次，火场面积高达18 457.595 hm2；
第三，5—10月，林火发生1 375次，相对较少，火场面积8 351.198 hm2，尤其是6月份，仅发生33次，火场面积145.11 hm2。湖南省森林覆盖面积大，春季和冬季天气较为干燥，降雨较小，因此该阶段森林火灾频发，而6月梅雨季节来临，降雨量较大，且为森林生长旺盛时期，不易发生森林火灾，直到10月雨量相对减少，农事活动频繁，林火发生次数逐渐增加。

表1 2000—2018年湖南省森林火灾一览表年份次数合计一般火灾较大火灾重大火灾受害森林总面积/hm2伤亡人数合计轻重死20002 3821 763617215 702.76062312001187127591795.7105014200246731714822 243.120142210200377751825814 585.58322211920041 10072637316 564.20032182320051 08975932826 907.710223019200659139819302 837.7135023200780252527705 032.70924222020081 773944828114 752.25452141127200993657536019 459.940202108201064541722803 583.2138008201165442822604 381.9817205201256534322204 190.3475113201361237323633 899.4285401201445426718613 609.89350142015180117630817.771311120163142526201 230.553100120173372518602 718.441500520183212358602 038.3251001合计14 1869 3354 8361595 351.6512423643163

3.2.3 森林火灾日变化特点

一天中森林火灾发生的次数呈峰形分布。自早上9:00起，森林火灾发生次数逐渐增加，12：00—13:00时达到高峰，之后逐渐减少。森林火灾发生的时间相对集中发生在10:00—17:00时，占总数的91.2%；
高峰值出现在10:00—16:00时，占总数的87.71%。16:00后火灾次数明显下降，主要是因为10:00—16:00时是一天中温度最高、空气相对湿度和可燃物含水率相对较低的时段，人类活动频繁、用火增多，使得该时段成为林火高发时段。

3.3 森林火灾空间分布特征

根据湖南省2000—2018年森林火灾统计数据，按市州行政区划，统计分析得出森林火灾空间分布规律，如图1所示。

图1 湖南省各市州2000—2018年森林火灾空间分布图

由图1可知，湖南省2000—2018年各市州森林火灾发生较为频繁，但是分布不均，存在地理分异特征，中部、南部及西南部森林火灾较为集中，北部地区森林火灾较少，各市州发生火灾次数依次为郴州市(2 452次)、邵阳市(1 595次)、株洲市(1 532次)、永州市(1 318次)、益阳市(1 280次)、怀化市(1 212次)、张家界市(930次)、衡阳市(785次)、湘西州(756次)、长沙市(732次)、娄底市(719次)、常德市(483次)、岳阳市(218次)、湘潭市(174次)。郴州为林火发生集中地，年均森林火灾129次，而常德市、岳阳市、湘潭市森林火灾数量相对较少。

2000年森林火灾主要发生在郴州市、衡阳市、怀化市、株洲市和邵阳市。2001年火灾明显减少，各地区间火点分布并无明显差异，其中岳阳市无森林火灾发生。2002年各地级市皆有森林火灾发生，郴州市、娄底市、株洲市森林火灾较多。2003—2004年主要发生在湖南省的东部、南部及中部地带，郴州市火灾频发，其次是娄底市、益阳市和株洲市。2005年火灾与2003—2004年的分布特征相似，除益阳市和邵阳市森林火灾较为多发。2006年除岳阳市火灾较少外，其他各地级市分布较为均衡。2007年郴州市、益阳市、张家界市火灾较为多发，火点较密集。2008年为火灾多发年份，各地级市森林火灾多发且较为集中，特别是郴州市、娄底市、永州市、株洲市，长沙市较往年火灾较多，岳阳、衡阳森林火灾较少。2009年森林火灾主要集中在东部及南部地区，中部及北部地带森林火灾发生较少。2010—2011年火灾主要在益阳市、永州市、张家界市、娄底市。2012—2013年火灾在各地级市分布大体一致，益阳市、长沙市、永州市火灾较为频发。2014年森林火灾与2011—2013年基本持平，火灾在各区域分布较为均匀，株洲市、衡阳市、永州市火灾较多。2015年湖南省森林火灾发生次数最少，各地级市火灾发生的次数较往年都显著减少，湖南东北部地区基本没有森林火灾发生。2016—2018年湖南省森林火灾发生平稳，各地区火灾较少，森林火灾相对多发地区主要为湖南南部地区。

3.4 火灾成因分析

2000—2018年19年内，湖南省已经查明起火原因的森林火灾共有13 010次，占所有森林火灾次数的91.71%；
其中人为火源引发的火灾12 940次，占已知火源的99.46%，而天然火源引发的火灾仅70次，占总数的0.54%，主要为雷击火。详见图2。

图2 2000—2018年湖南省森林火灾起火原因分类

由图2可知，人为火源引发火灾占比超过10%的依次为农事用火、祭祀用火、炼山造林、其它和野外吸烟，其中尤以农事用火最多，火灾次数为3 922次。究其原因，主要是因为湖南省为农业大省，山田交错，林区烧荒、造林炼山等人为用火频繁，极易引发森林火灾，而且上坟烧香等民间习俗根深蒂固，野外用火现象屡禁不止。

1)湖南省2000—2018年森林火灾时间变化规律明显。森林火灾频繁，火场面积大，火灾次数和火场面积呈波浪式下降趋势，且二者波动趋势基本一致，2000年和2008年火灾次数和火场面积均达到峰值；
火灾等级基本为一般火灾，重大森林火灾极少出现，没有特大森林火灾发生。森林火灾主要表现为春季和冬季火灾频发，发生时间主要集中在每年的1—4月；
森林火灾发生的日规律呈峰值分布，每日12:00—13:00点为火灾发生的高峰时段。建议根据火灾年、月、日周期变化规律，在火灾频发时段加强巡逻，控制火源，消除火灾隐患，减少森林火灾的发生及损失。

2)湖南省2000—2018年森林火灾空间分异特征显著，且火场面积大小与森林火灾次数趋势一致。湖南省中部、南部及西南部火灾多发，如郴州市、怀化市、娄底市、永州市、邵阳市均为火灾频发地区，而北部地区森林覆盖率小、水域面积广，火灾发生次数较少，如岳阳市、常德市。根据森林火灾空间分异特征，建议在火灾高发区，加强扑火设备、设施和扑火队伍的建设与资金投入力度，确保湖南省中部、南部及西南部不发生大面积火灾。

3)湖南省森林火灾绝大部分为人为火源，如农事用火、炼山造林等生产性火源，非生产性火源概率相对较少，建议加强生产性火源控制与管理，特别是季节性火源的管理。

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