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Changes of climate and fire dynamic in China vegetation zone during 1961-2010. 

1961—2010年中国植被区的气候与林火动态变化


气候、植被和人为活动的变化影响到区域的林火动态.基于生态地理区研究全国尺度上林火动态的变化是科学林火管理的基础.根据中国地面气候资料日值数据,把1961—2010年气温和降水两个气象要素差值到网格点(空间分辨率0.25°×0.25°),分析中国8个生态地理区森林分布区域的火险期气温和降水量变化,采用Mann-Kendall法分析气候和火动态的变化趋势.结果表明: 1961—2010年,中国森林分布区的平均气温呈现线性上升趋势,但降水量变化趋势不显著,所有生态地理区的火险期平均气温显著增加,中温带半干旱/干旱地区草原区增温最显著,而大部分区域的火险期降水量变化不明显.研究区火灾次数呈现明显的波动性,受害森林面积显著下降.除中温带干旱地区荒漠针叶林区的火灾次数和受害森林面积呈现显著的增加趋势外,其他生态地理区都表现为双峰型变化曲线.
 

Climate, vegetation and human activities have influences on regional fire regimes. To understand the fire regimes for ecological zones on national scale is the base for carrying on the forest fire management. Daily observed temperature and precipitation data in 1961-2010 were interpolated into grids for China mainland with spatial resolution of 0.25° × 0.25°, which was used to analyze their changes in fire season for eight ecological zones. Mann-Kendall test method was used for trend analysis of climate and fire dynamics. The results indicated that the average temperature for the areas with forests showed a significant linear upward trend in 1961-2010, but the precipitation didn’t have the tendency. The average temperature in fire season for all the ecological zones increased significantly in the study period, and the most increment occurred in temperate semiarid/arid steppe regions. There was no significant change in precipitation in fire season for most regions. Forest fire numbers for the mainland showed obvious fluctuations, but the affected forest areas decreased significantly. The curves of fire numbers and affected forest areas showed a bimodal shape for all ecological zones, except those showed a significant increase in the coniferous forest region in the temperate arid areas.

 


全 文 :1961—2010 年中国植被区的气候与林火动态变化*
田晓瑞摇 赵凤君摇 舒立福**摇 苗庆林摇 王明玉
(中国林业科学院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室, 北京 100091)
摘摇 要摇 气候、植被和人为活动的变化影响到区域的林火动态.基于生态地理区研究全国尺
度上林火动态的变化是科学林火管理的基础. 根据中国地面气候资料日值数据,把 1961—
2010 年气温和降水两个气象要素差值到网格点(空间分辨率 0. 25毅伊0. 25毅),分析中国 8 个生
态地理区森林分布区域的火险期气温和降水量变化,采用 Mann鄄Kendall法分析气候和火动态
的变化趋势.结果表明: 1961—2010 年,中国森林分布区的平均气温呈现线性上升趋势,但降
水量变化趋势不显著,所有生态地理区的火险期平均气温显著增加,中温带半干旱 /干旱地区
草原区增温最显著,而大部分区域的火险期降水量变化不明显.研究区火灾次数呈现明显的
波动性,受害森林面积显著下降.除中温带干旱地区荒漠针叶林区的火灾次数和受害森林面
积呈现显著的增加趋势外,其他生态地理区都表现为双峰型变化曲线.
关键词摇 气候摇 林火动态摇 生态地理区
文章编号摇 1001-9332(2014)11-3279-08摇 中图分类号摇 S762摇 文献标识码摇 A
Changes of climate and fire dynamic in China vegetation zone during 1961-2010. TIAN Xiao鄄
rui, ZHAO Feng鄄jun, SHU Li鄄fu, MIAO Qing鄄lin, WANG Ming鄄yu (State Forestry Administration
Key Open Laboratory of Forest Protection, Research Institute of Forest Ecology, Environment and
Protection, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25
(11): 3279-3286.
Abstract: Climate, vegetation and human activities have influences on regional fire regimes. To
understand the fire regimes for ecological zones on national scale is the base for carrying on the for鄄
est fire management. Daily observed temperature and precipitation data in 1961-2010 were interpo鄄
lated into grids for China mainland with spatial resolution of 0. 25毅 伊 0. 25毅, which was used to an鄄
alyze their changes in fire season for eight ecological zones. Mann鄄Kendall test method was used for
trend analysis of climate and fire dynamics. The results indicated that the average temperature for
the areas with forests showed a significant linear upward trend in 1961-2010, but the precipitation
didn爷t have the tendency. The average temperature in fire season for all the ecological zones in鄄
creased significantly in the study period, and the most increment occurred in temperate semi鄄arid /
arid steppe regions. There was no significant change in precipitation in fire season for most regions.
Forest fire numbers for the mainland showed obvious fluctuations, but the affected forest areas de鄄
creased significantly. The curves of fire numbers and affected forest areas showed a bimodal shape
for all ecological zones, except those showed a significant increase in the coniferous forest region in
the temperate arid areas.
Key words: climate; fire dynamic; ecological zone.
*国家自然科学基金项目(31270695)和国家科技支撑计划项目
(2012BAC19B02)资助.
**通讯作者. E鄄mail: shulf@ caf. ac. cn
2014鄄03鄄20 收稿,2014鄄07鄄23 接受.
摇 摇 林火动态主要受地形、植被和气候等因素的影
响.随着气候、植被和人为活动的变化,许多区域的
林火动态发生了显著变化,并影响着可燃物积累过
程及其空间分布.林火是多数森林生态系统中一个
自然的和主要的干扰因子,研究表明,北方林已经对
气候变化做出响应,在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大
等地的北方森林中,平均每年过火面积达 5伊106 ~
15伊106 hm2,极端严重的火灾年份越来越频繁[1] .在
美国西南部森林生态系统中,火是不可缺少的因子,
该地区在历史上出现过多种火动态,从频繁的地面
火到罕见的树冠火[2-3] . 但在 20 世纪,严格的林火
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 11 月摇 第 25 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2014, 25(11): 3279-3286
管理政策使得美国西部森林火灾急剧下降[4],火烧
频度降低引起许多森林类型结构发生改变,可燃物
载量增加,结果导致野火日益严重,气候变化引起的
森林大火发生频度增加[5-6] .目前,野火问题已经成
为全球森林管理者面临的挑战[7] .
随着全球范围的温度升高,大部分区域的火活
动将增加[8] . 火险期严重度对全球气温升高敏
感[9],气候变暖会增加潜在的火灾风险,火险期延
长和可燃物含水率下降(蒸散量增加和枯落物干
燥)将导致更多的野火. 长期的人为干扰导致火险
期、可燃物载量和火管理方式等发生了变化,预计
21 世纪景观水平上的火动态将由于全球变化而进
一步改变[10] .预计到 2030 年和 21 世纪末,北方森
林火灾次数将分别增加 30%和 75% [11] . Spracklen
等[12]认为,21 世纪 50 年代美国西部年均火烧面积
将增加 54% ,太平洋西北森林和落基山脉森林的火
灾面积将分别增加 78%和 175% . 中国东北地区的
火动态也表现出与美国西北森林相似的变化趋
势[13] .澳大利亚东南部的很高和极端火险等级日数
在 2020 和 2050 年将分别增加 4% ~25% 和 15% ~
70% [14] .预计 2071—2100 年,中国东北地区的潜在
火灾将增加 10% ~ 18% ,火险期延长 21 ~ 26 d[15] .
Liu等[16]认为,2081—2100 年中国东北寒带森林的
火灾发生密度将增加 30% ( CGCM3 B1 情景) ~
230% (HadCM3 A2 情景).
气候变化对我国乃至黑龙江省林火发生周期有
重要影响[17-18] . 有研究表明,1982—2008 年云南省
各生态区年森林受害率均呈现出反曲线式的显著下
降趋势,年森林受害率随时间变化且呈显著的 S 型
函数关系[19];内蒙古大兴安岭林区 1972—2005 年
可燃物的干燥状况呈增加趋势,其中,夏季非防火期
表层和半腐层可燃物的增加趋势显著,是该区域夏
季雷击火灾频发的主要原因之一[20] .正确认识目前
林火动态的变化及其对气候变化适应性是开展科学
林火管理的基础,基于生态地理区研究全国尺度上
林火动态的变化具有一定的科学与现实意义.为此,
本文根据地面气候历史资料,研究各个生态地理区
的气候和火动态变化趋势,为开展科学的林火管理
和适应气候变化提供科学基础.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
中国包括多种气候类型和植被类型,可燃物类
型和火动态特征存在显著性差异,因此,参考中国生
态地域分类系统[21]分区域分析各区的主要气候特
征及火动态变化. 根据中国生态地理系统分类结
果[22]和近年的野火分布特征[23],本文把中国划分
为 8 个生态地理区和无植被区(R0),这些生态地理
区包括大兴安岭北段山地落叶针叶林区(R1)、中温
带湿润地区森林区(R2)、中温带干旱地区荒漠针叶
林区(R3)、中温带半干旱地区草原区(R4)、暖温带
湿润 /半湿润地区落叶阔叶林、人工植被区(R5)、高
原亚寒带半湿润 /半干旱地区草甸草原区(R6)、中
北亚热带湿润地区阔叶林、人工植被区(R7)、热带
南亚热带湿润地区阔叶林、人工植被区(R8 ) (图
1).考虑到中国区域热带湿润地区面积所占比例较
小,且其林火分布特点与南亚热带湿润地区相似,所
以,把这两部分合并为一个区域进行分析.中国的森
林主要分布在东北、南方和西南地区,其中,天然林
主要分布于东北大兴安岭、小兴安岭和长白山地区,
其次为西南天然林区.
摇 摇 1950—2012 年,中国年均发生森林火灾 12670
次,年均受害森林面积 604126 hm2 . 1987 年“5. 6冶大
火以后,我国森林防火工作得到全面加强,森林火灾
次数和损失显著减少. 1989—2011 年,年均发生森林
火灾 7272次,其中,一般森林火灾、较大火灾、重大火
灾和特大火灾分别为4122、3130、17和3次,年均过火
面积251521 hm2 ,其中,受害森林面积82685 hm2 ,
图 1摇 中国植被与生态地理区分布
Fig. 1摇 Distribution of vegetation and ecological zones for China.
a) 生态区 Ecological zones; b) 常绿针叶林 Evergreen coniferous for鄄
est; c) 常绿阔叶林 Evergreen broadleaf forest; d) 落叶针叶林 Decidu鄄
ous conifer forest; e) 落叶阔叶林 Deciduous forest; f) 针阔混交林 Co鄄
nifer and broadleaf mixed forest; g) 灌丛 Shrub; h) 草甸草地Meadow;
i) 典型草地 Typical grassland; j) 荒漠草地 Desert grassland; k)高寒
草甸 Alpine meadow; l) 高寒草原 Alpine grassland; m) 灌丛草地
Shrubby grassland; n) 水田 Paddy; o) 水浇地 Irrigated farmland; p)
旱地 Dry land; q) 城镇建设用地 Urban; r) 农村聚落 Rural Settle鄄
ment; s) 沼泽 Swamp; t) 近海湿地 Coastal wetland; u) 内陆水体 In鄄
land water body; v) 河湖滩地 Flood plain; w) 冰雪 Snow; x) 裸岩
Bare rock; y) 裸地 Bare land; z) 沙漠 Desert.
0823 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
天然林和人工林的年均受害面积分别为 39468 和
28720 hm2 . 95%的森林火灾均由烧荒炼山、上坟烧
纸、野外吸烟等人为因素引发. 根据卫星监测的野
外火灾统计,2008—2012 年年均探测到野外火烧
10116 次,其中,森林和灌木火占 16. 4% ,草地火和
草原火分别占 12. 6%和 0. 7% ,计划烧除和农用火
烧分别占 35. 6%和 30. 2% [23] .
1郾 2摇 气象数据
根据中国地面气候资料日值数据集(V 3. 0)
(http: / / cdc. cma. gov. cn / )824 个国家级基准、基本
站的观测资料(未包括港澳台地区),利用距离方向
加权平均法[24]把 1961—2010 年气温和降水 2 个气
象要素差值到网格点(空间分辨率 0. 25毅伊0. 25毅),
根据各生态地理区的植被分布情况,分别统计研究
时段内植被分布区域火险期的气温和降水量变化.
1郾 3摇 林火统计数据
林火统计数据来源于国家林业局森林防火办公
室,包括每年的火灾次数、过火面积和受害森林面积
等.由于林火统计是以行政区域(省、自治区)为单
位进行统计,缺乏详细的火场信息,所以,需要根据
各生态地理区中森林面积占行政区域总森林面积的
比重计算各生态地理区每年的森林火灾次数与受害
森林面积.森林分布统计是基于 2005 年森林分布图
(来源于国家科学数据共享工程———地球系统科学
共享网)中森林(郁闭度>30% ,高度>2 m)和灌丛
的面积.
1郾 4摇 变化趋势分析
采用 Mann鄄Kendall 法分析主要气候特征和火
动态的变化趋势.该趋势检验方法是一种突变和趋
势非参数统计检验方法,适合于气象数据的非线性
突变和趋势检验[25],广泛用于气候、水文和植被等
方面的研究[26-28] .
基于秩的 Mann鄄Kendall 趋势检验法不需要样
本遵从一定的分布,也不受少数异常值的干扰.对于
具有 n个样本的时间序列 X t =(x1, x2,…,xn),先确
定所有对偶值(xi, x j, j>i)中 xi与 x j的大小关系(设
为 子).趋势检验的统计量为:
UFK = 子 / [var(子)] 1 / 2 (1)
子 =移
n-1
i = 1

n
j = i+1
sgn(x j - xi)
sgn(兹) =
1 if 兹 > 0
0 if 兹 = 0
- 1 if 兹 <
ì
î
í
ïï
ï
0
(2)
var(子) = [n(n - 1)(2n + 5) -

n
i = 1
ti i( i - 1)(2i + 5)] / 18 (3)
当 n>10 时,UFK收敛于标准正态分布[29] .
原假设为该序列无趋势,采用双边趋势检验,在
给定显著性水平 琢 下,在正态分布表中查得临界值
U琢 / 2,当 |UFK | < U琢 / 2时,接受原假设,即趋势不显著;
若 |UFK | > U琢 / 2,则拒绝原假设,即认为趋势显著.
按时间序列逆序构建 X t = ( xn, xn- 1, …,x1),
使 UBK = -UFK .如果 UBK和 UFK两条曲线出现交点,
且交点在临界线之间,交点对应的时刻是突变开始
时间[29] .
本文给定显著性水平 琢 = 0. 05,置信区间为
(-1. 96, 1. 96).若 UFK >0, 表明序列呈上升趋势;
若 UFK<0,则表明序列呈下降趋势.当 |UFK | < 1. 96
时, 变化趋势不显著, 反之变化趋势显著.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 中国森林分布区的气温与降水量变化
1961—2010 年,中国森林分布区的平均气温为
6. 1 益(5. 2 ~ 7. 3 益),并呈现出线性上升趋势;年
均降水量 611. 6 mm(558. 2 ~ 700. 0 mm),降水量的
波动性较大,整体略有增加,但变化趋势不显著(图
2).森林火灾主要发生在火险期内,火险期内的气
温与降水量对林火动态的影响更大,所以,本文重点
分析火险期内的气温与降水量变化.
摇 摇 森林火险期与可燃物、气候和火源分布密切相
关,根据植被和林火分布特征确定不同生态地理区
的火险期[23] .大兴安岭北段山地落叶针叶林区火险
期较长,为 3—10月;暖温带湿润 /半湿润地区落叶阔
叶林、人工植被区的火险期主要在春季(1—5月);高
图 2摇 1961—2010 年中国森林分布区平均气温与降水量
Fig. 2摇 Average temperature (Tmp_Ch) and annual precipitati鄄
on (Pre_Ch) for forest land in 1961-2010 in China.
182311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 田晓瑞等: 1961—2010 年中国植被区的气候与林火动态变化摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 1961—2010 年各生态地理区火险期气温和降水量
Table 1摇 Average temperature and precipitation in fire season for each ecological zone in 1961-2010
生态地理区
Ecological
zone
气温 Temperature (益)
平均
Mean
标准差
SD
最小值
Minimum
最大值
Maximum
降水量 Precipitation (mm)
平均
Mean
标准差
SD
最小值
Minimum
最大值
maximum
R1 9. 92 0. 63 8. 53 11. 27 442. 8 9. 3 318. 0 568. 9
R2 12. 52 0. 62 11. 30 14. 20 483. 8 8. 7 356. 0 626. 2
R3 4. 24 0. 86 3. 06 6. 86 125. 5 3. 5 73. 8 167. 8
R4 8. 31 0. 78 6. 95 10. 19 184. 8 3. 9 112. 2 249. 5
R5 4. 93 0. 87 3. 16 7. 15 117. 6 4. 9 64. 3 236. 3
R6 -7. 77 0. 87 -9. 51 -5. 94 61. 3 2. 8 25. 7 97. 2
R7 3. 53 0. 50 2. 68 4. 69 270. 6 3. 9 221. 5 332. 0
R8 12. 60 0. 53 11. 73 13. 65 604. 6 10. 9 441. 4 789. 4
原亚寒带半湿润 /半干旱地区草甸草原区和中北亚
热带湿润地区的火险期为冬春季(12 月—翌年 5
月),热带南亚热带湿润地区的火险期更长一些(11
月—翌年 5 月);中温带湿润地区森林区的火险期
包括春秋两季(3—5 月、10—11 月);中温带干旱地
区荒漠针叶林区和中温带半干旱地区草原区的火险
期都为 3—5 月和 9—10 月.
由表 1 可以看出,中国各生态地理区的林火发
生条件差别明显,火险期的平均气温和降水量年际
波动范围很大.与 50 年平均值相比,火险期平均气
温波动范围在 23. 1% (R8) ~ 89. 6% (R3),火险期
降水量波动范围在 40. 8% (R7) ~ 146. 3% (R5).
Mann鄄Kendall检验结果(表 2)表明,所有生态地理
区的火险期平均气温变化均达到显著水平 ( P <
0郾 01),平均气温都呈现增加趋势,高原亚寒带半湿
润 /半干旱地区草甸草原区(R6)的增温最显著,说
明该区域受气候变化影响显著;而火险期降水量只
有 R3和 R6区达到显著水平,降水量显著增加,其他
区域的变化不显著.
2郾 2摇 林火动态变化
林火发生次数和过火面积是重要的林火动态特
表 2摇 火险期平均气温和降水量Mann鄄Kendall检验结果
Table 2 摇 Mann鄄Kendall test results for average tempera鄄
ture and precipitation in fire season
生态地理区
Ecological zone
气温
Temperature
降水
Precipitation
R1 3. 95** -0. 57
R2 4. 78** -1. 59
R3 3. 45** 3. 46**
R4 5. 19** 1. 59
R5 4. 70** 0. 82
R6 6. 12** 4. 92**
R7 5. 00** 0. 15
R8 4. 05** 0. 15
**P<0. 01.
征. 1961—2010 年,中国年均发生森林火灾 11747
次(2339 ~ 43382 次),年均受害森林面积 479942
hm2(14447 ~ 2598397 hm2). 1961—1987 年,年均受
害森林面积为 813677 hm2, 1988—2010 年受害森林
面积显著减少,年均 88166 hm2,减少 89. 2% . 但个
别年份的受害森林面积较多,如 2003 年 (452685
hm2)和 2006 年(410916 hm2). 火灾主要发生在生
态地理区 R7 和 R8,分别占全国总火灾次数的
12郾 3%和 78. 4% .受害森林面积最多的是中温带湿
润地区森林区(R2),占 39. 9% (年均 184482 hm2),
其次为热带南亚热带湿润地区阔叶林、人工植被区
(占 37. 6% ).大兴安岭地区(R1)的火灾次数虽然
只占 0. 6% ,但受害森林面积占 10. 7% .
按生态地理区内森林和草地面积统计研究时段
内各生态地理区的平均林火频度与受害率,其中,生
态地理区 R8林火发生频度最高(每万公顷 0郾 52
次·a-1),其次为 R7(每万公顷 0. 12 次·a-1).大兴
安岭林区为每万公顷 0. 06 次·a-1,该区域森林受害
率最高(年均4. 5译). R2和R8的森林受害率分别为年
均 3. 2译和 1. 0译,其他区域都在年均 0. 5译以下.
利用 Mann鄄Kendall 方法对大陆火灾次数与受
害森林面积时间序列的计算结果表明,火灾次数波
动性明显,没有明显的变化趋势,但受害森林面积呈
现显著下降趋势,突变年份在 1982 年(图 3).
摇 摇 对研究期间各生态地理区森林火灾次数与受害
森林面积的 Mann鄄Kendall检验结果表明(表 3),R5和
R3的森林火灾次数呈显著增加趋势(P<0. 01);R1、
R2、R6和 R8的森林火灾次数均呈显著下降趋势(P<
0郾 05).除 R3外,其他生态地理区的受害森林面积都
显著下降,R3受害森林面积的增加不显著.
Mann鄄Kendall(M鄄K)方法对各生态地理区森林
火灾次数的时间序列检验结果表明(图4),除R3的
2823 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 3摇 中国区域年火灾次数(a)与过火面积(b)的 Mann鄄Kendall统计量曲线
Fig. 3摇 Mann鄄Kendall test curves for fire numbers (a) and affected forest areas (b) in China.
UF: 标准正态分布线 Standard normal distribution line; UB: 反序列的标准正态分布线 Standard normal distribution line of the inverse sequence. 下
同 The same below.
图 4摇 各生态地理区火灾次数的 Mann鄄Kendall统计量曲线
Fig. 4摇 Curves of Mann鄄Kendall statistic values for fire numbers in each ecological zone.
382311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 田晓瑞等: 1961—2010 年中国植被区的气候与林火动态变化摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 3摇 火灾次数与受害森林面积的Mann鄄Kendall检验结果
Table 3 摇 Mann鄄Kendall test results for fire numbers and
affected forest areas
生态地理区
Ecological zone
火灾次数
Fire number
受害森林面积
Affected forest area
R1 -2. 11* -4. 37**
R2 -2. 68** -3. 71**
R3 4. 52** 1. 00
R4 1. 49 -2. 93**
R5 2. 89** -3. 20**
R6 -2. 07* -5. 11**
R7 0. 40 -5. 50**
R8 -2. 06* -5. 45**
全国 The mainland -1. 72 -5. 07**
*P<0. 05; ** P<0. 01.
火灾次数呈显著增加的趋势外(突变年份为 1981
年),其他区域的火灾次数都呈现出波动性变化.
R1、R2、R7和 R8都呈现双峰型变化曲线,20 世纪 60
年代有一个森林火灾发生次数逐渐减少的过程,但
20 世纪 70 年代初至 90 年代中期森林火灾次数呈
增加趋势,而后逐渐减少,2002—2010 年又波动性
上升. R3和 R4也存在类似趋势,但 20 世纪 60 年代
中期至 70 年代中期的变化更平缓,R4区近年来森林
火灾次数的增多趋势更明显. R6区的森林火灾次数
波动性较小,整体呈现小幅减少的趋势.
各生态地理区受害森林面积的时间序列检验结
果表明(图5) ,R1 、R2和R8呈双峰形曲线,在20世
图 5摇 各生态地理区受害森林面积的 Mann鄄Kendall统计量曲线
Fig. 5摇 Curves of Mann鄄Kendall statistic values for affected forest areas in each ecological zone.
4823 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
纪 60 年代有个明显的下降阶段,自 60 年代末期受
害森林面积逐渐增加,在 70 年代末至 80 年代初达
到峰值,而后逐渐下降,并在近年呈现一个小的上升
过程. R8的高峰维持的时间更长些,自 70 年代末一
直持续到 90 年代初. R3、R4和 R5都呈现出上升趋
势,特别是 R3区自 60 年代末以来基本呈现线性上
升趋势(突变年份为 1972 年),R4和 R5区在 20 世纪
末有个小的波谷,但进入 21 世纪以来呈上升趋势.
R6和 R7区都属于波动性较小的类型,R6整体上呈现
小幅下降的趋势,而 R7有小幅增加的趋势.
3摇 讨摇 摇 论
1961—2010 年,中国森林分布区在研究时段内
的平均气温呈现线性上升趋势,但降水量变化趋势
不显著,所有生态地理区的火险期平均气温显著增
加,中温带半干旱 /干旱地区草原区增温最显著,大
部分区域的火险期降水量变化不明显. 研究区火灾
次数呈现明显的波动性,受害森林面积显著下降.除
R3区的火灾次数和受害森林面积呈显著增加趋势
外,其他生态地理区都表现出双峰型变化曲线.高原
亚寒带半湿润 /半干旱地区草甸草原区的火险期平
均气温虽然显著上升,但森林火灾次数和过火面积
并没有显著改变,这也表明这一区域的林火管理工
作发挥了比较大的作用.
生态地理区域是宏观生态系统地理地带性的客
观表现,生态地理区域系统体现了温度、水分、土壤、
植被等要素的地理差异,体现了植被的空间分布格
局[30] .陈锋等[19]认为,按照生态地理区划分森林防
火区更合理,云南省 5 个生态地理区 1982—2008 年
年均湿润系数整体呈显著下降趋势,各生态地理区
年森林受害率均呈现出反曲线式的显著下降趋势.
赵凤君等[20]认为,1961—2005 年大兴安岭林区气候
发生了明显变化,特别是 80 年代后期以来,气温升
高,年际间降水量波动性增大,春季最迟火灾发生日
期明显延后,可燃物干燥状况加剧.这些阶段性的林
火动态特征研究结论与本研究结果基本一致.
根据中国生态地理区域系统的划分结果,系统
分析过去 50 年大陆区域各生态地理区的主要气候
特征和林火动态变化,有助于整体上了解中国区域
在气候变化与经济快速发展的背景下林火动态变化
规律,可为“分区施策冶原则下基于生态地理区制订
林火管理目标与对策奠定基础. 未来对林火动态的
研究也将应以生态地理区为基础,研究未来潜在的
林火动态,可为开展适应气候变化的林火管理提供
依据.
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作者简介 摇 田晓瑞,男,1971 年生,博士,副研究员. 主要从
事林火研究. E鄄mail: tianxr@ caf. ac. cn
责任编辑摇 杨摇 弘
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