全 文 ：蒙古高原草原火行为的时空格局与影响因子*
曲炤鹏摇 郑淑霞摇 白永飞**
(中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093)
摘摇 要摇 采用 GIS空间分析方法和 L3JRC 遥感卫星数据,研究了 2000—2007 年间蒙古高原
草原火行为的时空分布规律,比较了中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国草原火行为的差
异,分析了植被、气候与人文因素等对草原火行为的影响.结果表明:不同植被类型间的过火
率存在极显著差异(P<0郾 001),为草甸草原>典型草原>荒漠草原,蒙古人民共和国草原过火
率显著高于中国内蒙古自治区(P<0郾 001),过火频次的分布格局与过火迹地相一致. 草原火
行为存在明显的年际变化特征,草甸草原(r2 = -0郾 54,P<0郾 05)和典型草原(r2 = -0郾 61,P<0郾 05)
的年过火率与年降雨量呈负相关关系;草原火集中在降水较少、风速较大的春、秋两季.中国内
蒙古自治区的人口密度和载畜密度远高于蒙古人民共和国,而过火率则相反,表明人文因素,尤
其是过度放牧是导致中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国火行为差异的主要原因.
关键词摇 蒙古高原摇 草原摇 火行为摇 过火迹地摇 过火率摇 过火频次
文章编号摇 1001-9332(2010)04-0807-07摇 中图分类号摇 X171郾 1摇 文献标识码摇 A
Spatiotemporal patterns and driving factors of grassland fire on Mongolian Plateau. QU
Zhao鄄peng, ZHENG Shu鄄xia, BAI Yong鄄fei (State Key Laboratory of Vegetation and Environmental
Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. ,2010,21(4): 807-813.
Abstract: By using GIS spatial analysis method and L3JRC remote sensing data, the spatiotemporal
patterns of grassland fire on the Mongolian Plateau in 2000-2007 were examined, and the differ鄄
ence in the grassland fire activities between Inner Mongolia and Mongolia was compared. The effects
of vegetation, climate, and human disturbance on the grassland fire were also analyzed. There exis鄄
ted significant difference (P<0郾 001) in the burned area ratio among three vegetation types, and
decreased in the order of meadow steppe > typical steppe > desert steppe. The grasslands in Mongo鄄
lia had significantly higher burned area ratio than those in Inner Mongolia (P<0郾 001), and the fire
frequency had the same pattern with the burned area ratio. The fire activity differed significantly
among years. The burned area ratio was negatively correlated with the annual precipitation in mead鄄
ow steppe ( r2 = -0郾 54, P<0郾 05) and typical steppe ( r2 = -0郾 61, P<0郾 05). Fire activity also
showed monthly variation, occurring mostly in spring and autumn when the weather was dry and
windy. It was found that Inner Mongolia had much higher human population and livestock density
but lower burned area ratio than Mongolia, suggesting that human disturbance, overgrazing in parti鄄
cular, was the major factor inducing the different patterns of grassland fire between Inner Mongolia
and Mongolia.
Key words: Mongolian Plateau; grassland; fire activity; burned area; burned area ratio; fire fre鄄
quency.
*国家自然科学基金项目(30770370)和国家科技支撑计划项目
(2006BAD26B05)资助.
**通讯作者. E鄄mail: yfbai@ ibcas. ac. cn
2009鄄10鄄21 收稿,2010鄄01鄄11 接受.
摇 摇 火是草原生态系统重要的干扰因子之一. 在大
尺度的时空格局上,火行为对草原生态系统的自我
更新和演替起着宏观调控的作用. 火行为周期影响
着草原生产力的变化周期、地球化学循环和群落演
替的速度与阶段[1-2] . 而空间上的火行为分布格局
对草原生产力的空间分配与平衡、草原景观特征和
土地利用方式等均有重要影响. 草原火行为是一种
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 4 月摇 第 21 卷摇 第 4 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, Apr. 2010,21(4): 807-813
受诸多环境因子影响、多种因子共同作用的生态系
统行为[3-6],在宏观的时间和空间尺度上,受自然条
件和人文因素的共同影响而呈现一定的行为规律.
研究宏观尺度上火行为规律较常用的手段是遥
感技术与 GIS方法[7-11] .经过多年积累和修正,现已
出现了多种火行为的历史数据产品[12-13] .很多学者
利用这些数据对大尺度上的火行为规律进行了研
究,发现全球范围内火行为多发生在热带森林、温带
森林和草原地区,大尺度上火行为的规律主要由气
候、植被和地理条件所控制[14-15] .然而,随着社会的
发展,人类对自然环境的干扰能力逐渐增强,人类社
会活动造成的土地利用方式的变更,在一定范围内
影响着火行为的时空格局.
蒙古高原草原是欧亚大陆温带草原的主要组成
部分,也是火行为极为活跃的地区[16-17] . 针对该区
域的一些研究结果表明,蒙古高原草原部分地区的
火行为状况受植被类型所主导,与降水、湿度、气温
和风速等气候因子密切相关[18-21] . 然而,由于地理
条件和政治因素造成的技术限制与信息共享不便,
整个蒙古高原草原火行为的宏观研究却不多见. 尤
其是 2000 年以后,关于蒙古高原草原火行为的连续
统计与分析工作较少. 20 世纪 90 年代以来,受人类
活动与火灾管理政策的影响,中国内蒙古自治区内
的草原呈现明显的退化趋势[22-23],而蒙古人民共和
国的草原状况变化则相对较小,呈现较为原始的自
然状态.为此,本研究以整个蒙古高原草原为研究对
象,研究蒙古高原草原火行为的时空分布与动态,影
响草原火行为时空格局的关键因素,以及中国内蒙
古自治区和蒙古人民共和国人文因素的差异对草原
火行为的影响,以期对草原火行为管理和草原生态
系统维护提供科学依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区域概况
研究区域位于蒙古高原东部,地理范围在
37毅— 52毅 N,104毅—124毅 E 之间,东倚大兴安岭,西
抵蒙古高原戈壁,北至俄罗斯边境,南达太行山、燕
山山脉及黄土高原,总面积为 133郾 6 万 km2 .该区域
属温带大陆性草原气候,年平均气温在 0 益 ~ 4
益,年降雨量约 300 mm,平均海拔 1180 m;气候干
燥,昼夜温差较大;降雨时空分布不均,多集中于夏
季,东部地区降雨量偏多,向西逐渐递减. 全年季相
更替明显,大风日居多, 冬季寒长干燥.蒙古高原草
原以草地植被类型占主体.受水热条件的影响,该区
图 1摇 蒙古高原地理位置及 3 种草原类型分布
Fig. 1摇 Geographical location and three grassland types on Mon鄄
golian Plateau.
A:蒙古人民共和国东方省 Dornod, Mongolia; B:蒙古人民共和国苏
赫巴托尔省 S俟hbaatar, Mongolia; C: 中国内蒙古自治区东乌珠穆沁
旗 Dongwuzhumuqinqi, Inner Mongolia of China; D: 中国内蒙古自治
区阿巴嘎旗 Abagaqi, Inner Mongolia of China; E: 中国内蒙古自治区
新巴尔虎右旗 Xinbaerhuyouqi, Inner Mongolia of China郾 玉: 草甸草原
Meadow grassland; 域: 典型草原 Typical grassland; 芋: 荒漠草原
Desert grassland郾 下同 The same below.
域植被分布呈明显的地带性.从草原类型上划分,自
东向西依次为温性草甸草原、温性典型草原和温性
荒漠草原(图 1).
研究区域从行政隶属上可划分为两个区域:中
国内蒙古自治区与蒙古人民共和国,两个区域的社
会经济基本情况不同. 中国内蒙古自治区总面积为
108郾 3 万 km2,总人口 2405 万(截至 2007 年底),草
原总面积达 86郾 7 万 km2,其中可利用草场面积 68
万 km2,占全国草场总面积的 1 / 4. 蒙古人民共和国
截至 2007 年底拥有人口 260 万,土地面积为 165郾 7
万 km2,平均人口密度为 1郾 5 人· km-2,20 世纪 90
年代以来,城市居民数量占总人口的 80% ,总草原
面积约 130 万 km2 . 本文研究区域包含蒙古人民共
和国东部的草原面积约 47郾 1 万 km2 .
为了尽可能消除大尺度上自然地理背景的差
异,分析人文因素的影响,本文选择中鄄蒙边境接壤
的蒙古人民共和国的东方省(A)、苏赫巴托尔省
(B),中国内蒙古自治区的东乌珠穆沁旗(C)、阿巴
嘎旗(D)和新巴尔虎右旗(E)5 个行政地区(图 1),
进行两个区域内草原火行为的对比研究.
1郾 2摇 数据来源及采集方法
1郾 2郾 1 遥感数据摇 本文采用的遥感卫星过火迹地数
据产品为 Global Burnt Areas 2000—2007 ( L3JRC
808 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 21 卷
product),由欧洲 The Joint Research Centre of the Eu鄄
ropean Commission (EU)等 4 个研究单位合作开发
而成. 产品数据时间跨度为 2000鄄04鄄01—2007鄄03鄄
31,覆盖范围为全球,空间分辨率为 1 km2,时间分
辨率为 1 d. 过火迹地产品是由 Earth Observation
System的 SPOT VEGETATION 指数衍生而成,产品
精度通过 TM高分辨率影像验证. 该产品基于一个
假设前提:同一像元内的地点每年只发生一次火烧.
由于本文研究对象为草原,植物生长季较短,燃烧充
分性较强,因此,同一片草地上一年内发生多次燃烧
的可能性极小.通过对中国内蒙古自治区东乌珠穆
沁旗的部分历史火灾记录数据进行验证,证实该产
品可用于本研究区域.
1郾 2郾 2 植被数据摇 研究区域植被类型和区域划分均
通过植被图采集生成. 中国内蒙古自治区采用内蒙
古自治区草原勘测设计院编制的《内蒙古自治区草
地资源图》(1989 年 12 月出版),比例尺为 1 颐 100
万.蒙古人民共和国采用由蒙古科学院植物研究所
编制的《蒙古人民共和国生态系统图谱》(1995 年出
版),比例尺为 1 颐 100 万.将两幅图在 ARCGIS 软件
中进行空间拼接和配准,并进行数字化.两个区域的
植被划分为 3 种类型:草甸草原、典型草原和荒漠草
原.
1郾 2郾 3 气候数据摇 气候数据来源于美国 NOAA卫星
信息服务中心的国家气候数据中心网站,包括大气
温度、露点温度、降水、气压、风速和积雪等气候指
标,时间分辨率以“d冶为单位.本文选取了覆盖研究
区域的 69 个气象站点的数据,用于计算月均、年均
气候值,并采用反距离加权法进行空间插值.
1郾 2郾 4 社会经济数据摇 中国内蒙古自治区的社会经
济数据(人口密度、载畜密度等),来源于国家统计
局《内蒙古统计年鉴》 (2000—2007 年);蒙古人民
共和国的社会经济数据来源于蒙古人民共和国统计
年鉴 《Mongolian Statistical Yearbook》 (2000—2007
年).
1郾 3摇 数据处理方法
1郾 3郾 1 过火迹地数据 摇 将 L3JRC product 数据利用
Envi 软件读取,然后进行切割和投影转换,采用
WGS84 经纬度投影,切割多边形为中国内蒙古自治
区和蒙古人民共和国矢量边界,获取研究区域的过
火迹地图像.将数据进行重分类,根据像素 DN值代
表的日期将其自动归算到所属月份,共生成 7 幅图
像,每幅图像含有 12 个类,分别代表当年 4 月至次
年 3 月的过火迹地.利用 ARCGIS 软件,将每年的过
火迹地图像与植被类型图、行政区图相叠加,采用空
间分析模块计算各类型区域中过火迹地的像元数
量,并在 Grid模块中计算过火迹地面积、过火频次.
1郾 3郾 2 草原过火率摇 为了消除由于草原面积不同导
致的过火迹地面积差异,以单位面积上的年平均过
火迹地面积为描述值,定义草原过火率,计算中国内
蒙古自治区和蒙古人民共和国区域内的 3 种草原类
型的过火率:
草原过火率(% )=过火迹地面积 /草原面积
1郾 3郾 3 统计分析 摇 采用 SPSS 13郾 0 统计软件(SPSS
Inc. ,Chicago,USA)进行数据的统计分析.采用单因
素方差分析( one鄄way ANOVA,Duncan)方法比较不
同草原植被类型之间,以及中国内蒙古自治区和蒙
古人民共和国之间草原过火率的差异.用 Pearson相
关系数评价不同因子间的相关关系.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 2000—2007 年蒙古高原草原过火迹地的空间
分布格局
由 2000—2007 年蒙古高原草原过火迹地的空
间分布图(图 2A)可以看出,蒙古人民共和国草原
过火迹地明显多于中国内蒙古自治区,整体呈现东
部、北部居多,南部略少,西部很少的分布趋势.其多
发地带主要有 4 个:东部与内蒙古自治区交界处的
草甸草原,北部的森林鄄草原过渡带,南部苏赫巴托
尔省内草原和中部的典型草原,而在偏西的典型草
原与荒漠草原的过渡带上分布较少. 在中国内蒙古
自治区,过火迹地空间上呈东北-西南的条带状走
向,存在 5 个多发区:呼伦贝尔北部地区,兴安盟科
尔沁草原区,赤峰市与锡林郭勒盟交界的草原区,锡
林郭勒盟中部与东北部东乌旗、西乌旗境内,以及鄂
尔多斯草原.
根据 2000—2007 年蒙古高原草原过火频次的
空间分布图(图 2B),依据 7 年内的过火频次,可以
划分出 4 个梯度区:1)过火频次最高的地区,主要
有兴安盟、锡林郭勒盟与蒙古人民共和国交界的大
兴安岭西坡草甸草原,呼伦贝尔市和蒙古人民共和
国交界的典型草原,蒙古人民共和国典型草原的中
心地带;2)过火频次较高的地区,有蒙古人民共和
国北部的草甸草原和中国内蒙古自治区的鄂尔多斯
典型草原;3)过火频次较低的地区,包括呼伦贝尔
市北部大兴安岭西坡草甸草原、赤峰市鄄锡林郭勒盟
地区典型草原和锡林郭勒盟中蒙交界的典型草原;
4)过火频次最低的地区,为中国内蒙古自治区和蒙
9084 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 曲炤鹏等: 蒙古高原草原火行为的时空格局与影响因子摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 2摇 2000—2007 年蒙古高原草原的过火迹地(A)和过火
频次(B)分布
Fig. 2摇 Burned area (A) and fire frequency (B) distribution
on Mongolian Plateau grassland during 2000-2007.
古人民共和国腹地的典型草原和荒漠草原.
摇 摇 由图 3 可以看出,不同草原类型间的年均草原
过火率差异明显,草甸草原的过火率最高,典型草原
次之,荒漠草原最低.从中国内蒙古自治区和蒙古人
民共和国的草原过火率比较来看,蒙古人民共和国
的草甸草原和典型草原的过火率均大于中国内蒙古
自治区内的同类草原,而在荒漠草原,中国内蒙古自
治区的过火率高于蒙古人民共和国. 统计检验结果
表明,两个地区之间,3 种草原类型间草原过火率的
差异均为极显著(P<0郾 001),且草原类型与国别因
素的交互作用也导致草原的过火率差异显著(P =
0郾 002),说明草原类型和行政区域均对草原火行为
的空间分布有着重要影响.
2郾 2摇 过火迹地面积的时间动态变化
2000—2006 年间,中国内蒙古自治区和蒙古人
民共和国 3 种草原类型的过火迹地面积存在明显的
年际波动(图 4). 两地区的草甸草原和典型草原的
过火迹地面积均在 2002 年出现极低值,2003 年出
现极高值.荒漠草原的过火迹地面积明显小于草甸
图 3摇 中国内蒙古自治区(a)和蒙古人民共和国(b)3 种草
原类型的年均草原过火率
Fig. 3摇 Annual mean burned area ratios of three grassland types
in Inner Mongolia (a) and Mongolia (b).
荒漠草原的年均过火率为测定值伊10 Data on the annual mean burned
area ratios of desert grassland were values multiply by 10.
图 4摇 2000—2006 年中国内蒙古自治区(a)和蒙古人民共和
国(b)3 种草原类型的过火迹地面积变化
Fig. 4摇 Variations in burned area of three grassland types in In鄄
ner Mongolia (a) and Mongolia (b) during 2000-2006.
中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国荒漠草原的年均过火迹地面积
为测定值伊10 Data on the annual mean burned area ratios of desert grass鄄
land in Inner Mongolia and Mongolia were values multiply by 10.
草原和典型草原,且年际间的变化趋势不同于其他
两种草原类型.
摇 摇 由过火迹地面积的月均值变化曲线(图 5)可以
看出,3 种草原的月平均过火迹地面积的两个峰值
分别出现在春季(4 月、5 月)和秋季(10 月). 在草
甸草原和典型草原,蒙古人民共和国的月平均过火
迹地面积明显大于中国内蒙古自治区,这种差异在
春季尤其明显,而在秋季相对较小;荒漠草原过火迹
地面积的季节变化较为特殊,蒙古人民共和国的荒
漠草原几乎没有发生过火行为,而在中国内蒙古自
治区的荒漠草原,每个季节都有一定数量的火烧发
生,并且在 9 月份开始进入高发季,过火迹地面积接
下来的 4 个月内明显扩大.
018 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 21 卷
图 5摇 中国内蒙古自治区(a)和蒙古人民共和国(b)3 种草
原类型的月平均过火迹地面积变化
Fig. 5 摇 Monthly mean burned area of three grassland types in
Inner Mongolia (a) and Mongolia (b).
摇 摇 草原年过火迹地面积与气候因子的相关分析表
明,在中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国的草甸
草原和典型草原上,年过火迹地面积与年降雨量呈
显著负相关关系(相关系数分别为 r2 = -0郾 54,P<
0郾 05;r2 = -0郾 61,P<0郾 05).在降水较多的年份,同一
类型草原的过火迹地面积明显减小. 3 种类型草原
的年过火迹地面积与温度和风速无明显的相关性
(P>0郾 05).月均过火迹地面积与月均降雨量、温度
和风速也无明显的相关关系(P>0郾 05).但从中国内
蒙古自治区和蒙古人民共和国的草甸草原和典型草
原地区月均降雨量和风速的变化趋势来看,降雨量
较多的夏季(6—8 月),过火迹地面积较小;而在风
速偏高的春(4 月、5 月)、秋(9—11 月)两季,火行
为较为集中.因此,降水是影响草原火行为时间动态
的主要气候因子.
2郾 3摇 草原过火率与人口密度和载畜密度的关系
由图6可以看出,中国内蒙古自治区和蒙古人
图 6摇 蒙古高原 5 个地区草原过火率、人口密度和载畜密度
的分布
Fig. 6 摇 Burned area ratios, population and herbivore densities
in five regions of Mongolian Plateau.
载畜密度为测定值伊0郾 05 Data on the herbivore densities were values
multiply by 0郾 05.
民共和国边境上的 5 个行政区的人口密度和载畜密
度均与草原过火率呈相反的分布趋势. 中国内蒙古
自治区境内的阿巴嘎旗、东乌珠穆沁旗和新巴尔虎
右旗的人口密度和载畜密度比较高,而草原过火率
较低;蒙古人民共和国境内的东方省和苏赫巴托尔
省的人口密度和载畜密度相对较低,而草原过火率
明显偏高.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 草原火行为的空间分布格局及其影响因素
本研究结果表明,蒙古高原草原火行为具有明
显的空间分布格局. 过火迹地主要分布在草甸草原
和典型草原上,荒漠草原上很少,并且过火频次也是
草甸草原高于典型草原,荒漠草原最低.草原火的主
要燃料来源是草原植被,草原火行为随草原类型不
同呈现出的空间分布规律,在一定程度上反映了植
被对草原火的影响. 在草甸草原,由于植被状况良
好,可燃物丰富,火烧后,物种更新和生物量增加较
快,可燃物会在较短时间内再次大量积累而引发火
灾,因此,草甸草原的过火迹地面积和过火频次最
高;典型草原的物种相对偏少,植物生长速度较慢,
地上生物量略少,因此,典型草原的过火迹地面积和
频次略低于草甸草原;荒漠草原由于沙漠化严重,植
1184 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 曲炤鹏等: 蒙古高原草原火行为的时空格局与影响因子摇 摇 摇 摇 摇 摇
被覆盖率很低,积累的凋落物燃料较少,火烧难以发
生和蔓延,过火迹地面积和频次最低. 傅泽强[24]对
锡林郭勒盟典型草原的火行为分布规律研究发现,
火行为在半干旱草原呈现由东向西递减的趋势,与
本文的研究结果基本一致.
值得注意的是,中国内蒙古自治区的草原过火
率远低于蒙古人民共和国. 吴龙标等[25]研究表明,
草原生态系统的火行为与人类活动关系密切. 对两
区域边境相邻的 5 个行政区的人口密度和载畜率进
行比较,结果表明,人口密度和载畜率较高的地区
(C、D、E)草原过火率远低于人口密度和载畜率较
低的地区(A、B),这种差异很可能与人口增长和过
度放牧有关.张雪艳等[26]研究发现,蒙古草原自北
向南、自东向西,植被指数(NDVI)呈递减趋势,表明
蒙古人民共和国境内的草原植被状况要好于中国内
蒙古自治区.这可能是导致两个区域间过火率差异
的主要原因.大量研究表明,过度放牧一方面会导致
草原物种丰富度和初级生产力降低[22-23,27],地上可
燃物总量减少;另一方面,牲畜采食降低了草地覆盖
率,破坏了景观连续度[23],使得火势难以蔓延,过火
迹地面积减小.近 50 年来,中国内蒙古自治区牧民
的生活方式由游牧逐渐向定居转变,人们在固有的
土地上盲目地增加牲畜数量,以追求经济收益,使得
草地承载率大大超出其所能承受的阈值,草原退化
现象十分严重;而在蒙古人民共和国,牧民们仍保留
着游牧的习惯,不断地迁徙和循环利用草场,使得草
地有足够的恢复期,草原退化现象较轻[28],对火行
为的抑制作用也较弱.
草原火行为的火源主要是由人为引起的[25,29] .
高人口密度下频繁的人类活动,导致了中国内蒙古
自治区荒漠草原的火行为痕迹多于人口稀少的蒙古
人民共和国的荒漠草原.另一方面,人的扑救行为和
景观破坏行为也在一定程度上降低了火的作用面
积.此外,中国内蒙古自治区严格的管制措施和扑救
力度,使得该地区火行为受到强烈抑制.而蒙古人民
共和国由于人力和财力限制,火灾扑救和管理措施
相对落后[21],牧民对草原野外火更多的时候采取任
其自然的态度,因此,草原火行为的发生规律较为接
近生态系统的自然水平.
3郾 2摇 草原火行为的时间动态及其影响因素
蒙古高原草原的火行为具有明显的时间动态规
律,过火迹地面积在年际间存在明显的高低峰交错
现象,呈现春、秋高,夏、冬低的季节性规律.这种时
间上的分布特征主要受降雨量的影响. 从年际动态
上看,过火迹地面积与年降雨量呈显著负相关关系;
从季节上看,草原地区的降雨多集中在夏季(6—8
月),因此,夏季火灾发生次数和面积都较少. 这与
傅泽强[24]和刘桂香等[30]的研究结果一致,说明降
水对蒙古高原草原火行为的时间动态起着重要的调
节作用.由于植物体含水量和可燃物积水量在一定
程度上决定了火烧发生的可能性[18],因此在降水较
多的时期,空气湿度大,不易引起火灾. 温度和风速
在一定程度上也影响着草原火行为的发生[3,18] . 大
风使得植物体水分蒸发速度快,干燥度较高,而且能
够补充火场氧气,火情一旦发生便很快蔓延;温度会
影响燃料的着燃性,在空气含水量一定的情况下,温
度升高,则相对湿度减少,可燃物干燥度增加,更易
被点燃.因此,草原火多发生在 4 月、5 月和 10 月,
而 1 月和 2 月很少发生火情.
此外,草原火的时间动态与草地可燃物的积累
量有很大关系.当草原可燃物积累到一定程度时,易
发生火灾;而火烧之后,可燃物减少,该地区进入一
段相对熄火期,这就解释了过火迹地面积年份之间
高低峰交错的现象.春季草原植物返青之前 (一般
在 5 月初),枯草量较多,植物体含水量低,草地植
被可燃性强,易发生火灾;而秋季由于生长季结束,
植物开始枯萎和死亡,大量凋落物积累,使得 10 月
份成为火灾发生的旺季.从整个北半球来看,火行为
的季节分布特征也呈现相同的规律[12] .人文因素对
草原火行为的时间动态也具有一定的影响. 近年来
在中国内蒙古自治区,牧民多在秋季进行打草烧荒,
以致春季可燃物积累较少. 秋季的草原火略多于春
季很可能与此有关.
综上所述,蒙古高原草原火行为具有明显的时
空分布特征.植被状况是影响草原火行为空间分布
的主要因素,而气候因子(尤其是降水)对火行为的
时间动态具有重要影响. 中国内蒙古自治区和蒙古
人民共和国的草原火行为特征的差异表明,人类活
动已经成为影响草原火行为的重要因素. 人为干扰
活动的增强,尤其是过度放牧,使得中国内蒙古自治
区的草原植被破坏严重,在很大程度上扰乱了草原
火行为发生的自然规律. 火行为作为草原生态系统
的自我调节措施,对草原生态系统的平衡和稳定起
着重要作用.因此,在草地经营和管理中,必须限制
人为干预,降低放牧强度,维持草地的正常载畜率水
平.同时,调整火灾管理政策,从而有助于加快内蒙
古自治区退化草原的恢复速度,维持草原生态系统
的可持续发展.
218 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 21 卷
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作者简介摇 曲炤鹏,男,1983 年生,硕士研究生. 主要从事遥
感与地理信息系统应用研究. E鄄mail: zhaopeng.qu@gmail.
com
责任编辑摇 李凤琴
3184 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 曲炤鹏等: 蒙古高原草原火行为的时空格局与影响因子摇 摇 摇 摇 摇 摇