全 文 ：第 51 卷 第 9 期
2 0 1 5 年 9 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 51，No. 9
Sep．，2 0 1 5
doi:10．11707 / j．1001-7488．20150910
收稿日期: 2014 － 02 － 28; 修回日期: 2015 － 07 － 26。
基金项目: 国家科技支撑计划项目(2012BAC19B02) ;国家自然科学基金项目(31270695)。
* 舒立福为通讯作者。
中国主要生态地理区的林火动态特征分析*
田晓瑞 舒立福 赵凤君 王明玉
(中国林业科学研究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开放性实验室 北京 100091)
摘 要: 【目的】研究中国主要生态地理区的林火动态，为开展林火科学管理提供依据。【方法】基于中国生态
地理区域系统的分类结果和森林火灾特点，把中国大陆植被区划分为寒温带湿润地区落叶针叶林区(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
地区落叶阔叶林及人工植被区(Ｒ5)、中温带半干旱 /干旱地区草原区(Ｒ6)、中北亚热带湿润地区阔叶林及人工植
被区(Ｒ7)和热带南亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区(Ｒ8)。根据 2005—2012 年卫星监测地面热点数据和林
火统计数据，分析各生态地理区的林火空间与时间分布特征。【结果】野火主要分布在东部，其中分布在 Ｒ8 区域的
野火占 84. 4%，分别在 Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6 和 Ｒ7 区域的野火分别占 0. 5%，3. 8%，0. 1%，2. 7%，2. 7%，0. 1%和
5. 8%。根据林火发生时间分布确定各生态地理区的火险期，北方地区火灾主要发生在春秋季，而南方森林火灾主
要发生在冬季和春季; 各生态地理区的火险期分别为 Ｒ1 的 3—10 月、Ｒ2 的 4—5 月和 7—10 月、Ｒ3 的 3—5 月和
8—10 月、Ｒ4 的 3—6 月和 9—10 月、Ｒ5 的 11—翌年 5 月、Ｒ6 的 12—翌年 5 月、Ｒ7 的 12—翌年 5 月和 Ｒ8 的 11—翌
年 5 月。虽然热带南亚热带湿润地区的火灾比较多，但比较容易控制，而寒温带湿润地区落叶针叶林区的火灾平
均燃烧时间长。2005—2012 年各生态地理区的林火发生次数和林火面积都表现出显著的波动性。人为干扰对林
火动态的影响很大，特别在人口密度分布高的南方区域。热带南亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区林火发生
频度最高，年均发生森林火灾 6 489 次，火循环周期为 4 547 年;而寒温带湿润地区落叶针叶林区的火循环周期
最短，林火发生频度为 0. 04 次·(104 hm2 ) － 1，火循环周期为 1 007 年。中温带湿润地区森林区、中温带半干旱地
区草原区的林火动态变化趋势与寒温带湿润地区落叶针叶林区相似。暖温带湿润 /半湿润地区落叶阔叶林及人
工植被区和中北亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区火烧频度为 0. 28 和 0. 25 次·(104 hm2 ) － 1。【结论】中国
的林火主要分布在东部区域。北方地区火灾主要发生在春季和秋季，南方地区火灾主要发生在冬季和春季。热
带南亚热带湿润地区阔叶林、人工植被区林火发生频度最高，寒温带湿润地区落叶针叶林的火循环周期最短。
建议根据林火动态变化和森林经营目的进行可燃物管理，维持林火动态在一个合理水平，实现森林资源的可持
续利用。
关键词: 生态地理区; 林火动态; 火险期
中图分类号: S762 文献标识码: A 文章编号: 1001 － 7488(2015)09 － 0071 － 07
Dynamic Characteristics of Forest Fires in the Main Ecological Geographic Districts of China
Tian Xiaorui Shu Lifu Zhao Fengjun Wang Mingyu
(Key Open Laboratory of Forest Protection of State Forestry Administration Ｒesearch Institute of
Forest Ecology，Environment and Protection，CAF Beijing 100091)
Abstract: 【Objective】Fire is an important factor to drive the ecosystem development and change． Fire disturbance has
influence on the patterns and processes vegetation dynamics． Fire regimes alter with changes in vegetation，climate and
anthropogenic disturbance． Understanding the current fire regimes in ecological zones is the scientific basis for forest fire
management． 【Method】 This paper divided the China mainland into eight regions based on the Eco-geographic
classification system and the characteristics of forest fires，which arethe deciduous coniferous forest in the cold temperate
humid region (Ｒ1)，temperate humid forest zone (Ｒ2)，temperate coniferous forest zone in arid desert region (Ｒ3)，
temperate grassland in semi-arid areas (Ｒ4)，warm temperate moist / humid deciduous forests region ( Ｒ5)，temperate
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semi-arid / arid steppe region (Ｒ6)，middle and north subtropical humid broadleaf forests and artificial vegetation region
(Ｒ7)，and south subtropical and tropical moist broadleaf forest and artificial vegetation region (Ｒ8)，respectively． The
spatial and temporal distribution of forest fires for each eco-geographical zones was analyzed according to the hotspot data
from satellite monitoring and fire statistics in 2005—2012．【Ｒesult】The results showed that: The wildfires were mainly
distributed in the eastern China，and those occurred in Ｒ8 accounted for 84. 4% of the total． Wildfires in Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，
Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6 and Ｒ7 occupied 0. 5%，3. 8%，0. 1%，2. 7%，2. 7%，0. 1%，and 5. 8%，respectively． The fire seasons
for each eco-geographical zone were defined based on the forest fire occurrence． The most forest fires occurred in spring
and autumn in northern China，while they did in winter and spring for the south． The fire seasons for Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，
Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7 and Ｒ8 were March-October，April-May and July-October，March-May and August-October，March-June and
September-October，November-May，December-May，December-May，and November-May，respectively． Although more
forest fires occurred in the tropical and sub-tropical moist regions，they were easy to be controlled． To the contrast，the
wildfires occurred in the cold temperate humid region had a longer burning period than the fires in the south． The fire
occurrences and burned areas for each eco-geographical zone showed significant volatility in 2005 － 2012． Human
disturbance had a great impact on fire regimes，especially in southern China with high population density． The south
subtropical and tropical moist broadleaf forest and artificial vegetation region had the highest fire frequency，and the
average annual 6 489 fires with fire cycle of 4 547 years． While the fire frequency in the deciduous conifer forest region in
the cold temperate humid region was 0. 04 times·(104 hm2 ) － 1，and the fire cycle 1 007 years was shortest． The fire
regimes of the temperate humid forest zone and the temperate coniferous forest zone in arid desert region showed a similar
tendency to that of the deciduous conifer forest region in the cold temperate humid region． The fire frequency in the warm
temperate moist / humid deciduous forests region and the middle and north subtropical humid broadleaf forests and artificial
vegetation region was 0. 28 and 0. 25 times·( 104 hm2 ) － 1，respectively． 【Conclusion】 The forest fires were mainly
distributed in eastern China． The fire season occurred in the spring and autumn season in northern China，while it did in
winter and spring for southern China． There was a high fire frequency in broad-leaved forest and artificial vegetation areas
in tropical and subtropical humid region，and the shortest fire cycle in the deciduous coniferous forest in the cold temperate
humid region． It is recommended to carry out a fuel management plan in accordance with the purpose of forest management
and maintain the fire regime at a reasonable level for sustainable application of forest resources．
Key words: ecological zones; fire regime; fire season
火干扰影响植被动态的格局和过程，植被组成
和结构取决于气候和火烧的频度与强度，反过来，火
烧的频度和强度也取决于植被结构、地形、植被生产
力和气候等。遥感技术(ＲS)的应用为在大空间尺
度上研究森林火灾分布提供了有效的手段(邓湘雯
等 2004)。在全球尺度上，不同森林生态系统中的
火烧频度和强度有很大差异，全球每年过火面积
200 ～ 500 亿 hm2，包括稀树草原 ( 200 ～ 400 亿
hm2)、北方森林(5 ～ 15 亿 hm2 )和其他受火影响的
森林、林 地 和 灌 木 林 等 ( Parry et al．， 2007 )。
Schoennagel 等(2004)研究表明，过火面积最多的地
区包括非洲热带稀树草原、澳大利亚、东南亚以及北
方森林，而受气候变化 (主要指温度升高和干旱期
频繁出现等)和极端天气事件的影响，未来亚洲的
北方森林火灾发生频率和范围将增加，北美洲的野
火(wildfire)可能由于气候偏暖、土壤更干燥和生长
季更长而加剧。
火是生态系统发展变化的重要动力(Whitlock
et al．，2010)，随着植被、气候和人为干扰强度的变
化，林火动态也将发生改变。例如，自 20 世纪初期
开始的扑救所有林火的政策使得美国西部森林从
20 世纪末开始连续发生高强度火灾 ( Covington et
al．，1994)。对原本是火适应或火依赖的森林生态
系统占主导的区域内的火烧进行控制，会改变演替
格局，引起森林组成和年龄结构变化。中国对林火
动态的研究主要集中于东北林区，如: 黑龙江省林
火发生规律(胡海清等，2002)和大兴安岭森林火灾
变化规律(于成龙等，2007; 郭福涛等，2010); 林
火空间格局及影响因素 (陈宏伟等，2011; 刘志华
等，2011); 基于树轮火疤研究火烧频度 (胡海清
等，2010)等。多年来中国实施的“预防为主，积极
消灭”的森林防火政策，在很大程度上改变了森林
生态系统中自然的火干扰状态。大兴安岭地区森林
火周期的延长会使林地可燃物载量增加，进而导致
潜在火强度升高(田晓瑞等，2005)。因此，充分认
识当前的林火动态及其对生态系统的影响，是制定
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第 9 期 田晓瑞等: 中国主要生态地理区的林火动态特征分析
林火科学管理策略的基础。
1 数据来源与研究方法
1. 1 数据来源
2005—2012 年卫星监测到的热点数据来源于
国家林业局林火监测中心，卫星源包括 FY-1D，FY-
1C，FY-3A，FY-3B，HJ-1B，Aqua，Terra，NOAA-12，
NOAA-14，NOAA-16，NOAA-17，NOAA-18 和 NOAA-
19，其中目前运行的卫星有 FY3A，FY3B，NOAA
(NOAA16，18，19)和 EOS 系列 ( TEＲＲA，AQUA)等
7 颗卫星，每天可对同一地区扫描 10 次左右。热点
信息主要包括接收时间、地点、经纬度、像素数、连续
性、地类及相关反馈情况，本文采用的数据是经过地
面核查过的热点数据。林火统计数据来源于国家林
业局森林防火办公室，包括按省(区、市)统计的火
灾次数、过火面积、伤亡人数等指标。
1. 2 卫星监测热点数据分析
卫星监测数据包括所有热点信息，根据热点属
性特征，利用 Arcinfo10. 0 软件提取各生态地理区的
热点信息，并分析这些区域的热点空间与时间分布
特征。
1. 3 生态地理分区
生态区划是区域生态环境管理的基础和前提
(郭慧等，2013)，通过对代表自然界宏观生态系统的
生物和非生物要素的地理相关性进行比较和综合分
析，按自然地理地带分异规律，划分或合并而形成不
同等级的区域系统(吴绍洪等，2003)。郑度(2008)
根据温度带、湿润度和植被类型，利用三级分类体系
把中国分成 49 个自然区。本文基于中国生态地理区
域系统的 2 级分类和植被类型，结合中国森林火灾特
点，把中国大陆植被划分为 8 个区域:寒温带湿润地
区落叶针叶林区(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
林及人工植被区(Ｒ5)、中温带半干旱 /干旱地区草原
区(Ｒ6)、中北亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区
(Ｒ7)和热带南亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区
(Ｒ8)(图 1)，分析各个生态地理区的林火分布特征。
考虑到中国赤道热带和边缘热带区面积较小，将其合
并到林火特征相似的南亚热带区。中温带干旱地区
荒漠区基本没有植被，不存在火干扰，因此，不对该区
域进行分析。
1. 4 林火统计数据处理
中国的林火统计是按省(区、市)进行的，数据
包括每年的森林火灾次数、过火面积和受害森林面
积。由于部分省(区、市)跨生态地理区分布，因此，
需根据这些省(区、市)的森林分布特征对统计数据
进行分割与归并计算，获得各生态地理区的森林火
灾数据。由于林火统计数据缺乏空间分布信息，本
文假设这些省区的森林火灾发生次数与过火面积都
与森林分布面积正相关，根据植被分布图分别计算
这些跨生态地理区省份中的森林面积比重，并采用
这一比重系数统计各生态地理区的森林火灾数据。
2 结果与分析
2. 1 2005—2012 年野火热点分布及火险期
2005—2012 年每年卫星探测到的野外热点数
量为 13 570 ～ 20 083(包括野火、农用火、计划烧除
等)，其中年均探测到的野火(森林、灌丛和草地上
的火)4 004起 (变动范围 2 035 ～ 5 716)，2005 和
2012 年分别为最多和最少的年份。
从图 2a 可以看出，野火主要分布在东部，其中
分布在 Ｒ8 区域的野火占 84. 4%，分布在 Ｒ1，Ｒ2，
Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6 和 Ｒ7 区域的野火分别占 0. 5%，
3. 8%，0. 1%，2. 7%，2. 7%，0. 1% 和 5. 8%。卫星
监测到连续热点(对同一火场重复探测到的热点)
主要分布在 Ｒ8，Ｒ2，Ｒ7，Ｒ4，Ｒ1 和 Ｒ5 区(图 2b)，分
别 占 61. 6%，11. 1%，10. 6%，6. 1%，6. 0% 和
4. 3%。连续热点和非连续热点(第 1 次探测到的野
火，相当于火发生次数)数量的比值可以表示火灾
的大小和扑救困难程度。Ｒ1 的连续热点 /非连续热
点值达到 12. 0，Ｒ8 只有 0. 7，Ｒ6 为 0，其他区域为
1. 6 ～ 3. 0。这说明，连续燃烧的火灾主要发生在大
兴安岭地区(Ｒ1)，热带南亚热带湿润地区的火灾虽
然发生次数多，但容易扑救，不易出现长时间燃烧的
森林大火。
根据研究时段内林火发生时间分布确定了各生
态地理区的火险期(表 1)。寒温带湿润地区落叶针
叶林区的火险期为 3—10 月，2，3，9 月监测到的非
连续热点多于连续热点，但 4—8 月非连续性热点数
量远远少于连续热点，4—8 月容易发生持续性的火
烧(图 3a)。中温带湿润地区森林区热点出现在
2—12 月，火灾主要发生在春季 (4—5 月)和秋季
(10—11 月)。中温带干旱地区荒漠针叶林区热点
主要出现在 3—5 月和 8—10 月，连续性的火烧主要
发生在 9 月。中温带半干旱地区草原区的火险期也
包括春秋 2 个时段，虽然其他时段也有少量火灾发
生，但连续性的火烧主要出现在 4，5 和 9 月。暖温
带湿润 /半湿润地区落叶阔叶林及人工植被区的火
灾主要发生在春季，3—5 月是火灾发生的高峰时
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林 业 科 学 51 卷
图 1 中国植被与生态地理区分布
Fig． 1 Distribution of vegetation and ecological zones in China
图 2 2005—2012 年野火与生态地理区分布
Fig． 2 Wildfires distribution and ecological zones in 2005 － 2012
a. 野外发生的火灾 Wildfires distribution; b. 卫星连续监测到的野火 Continuous hotspots for wildfires．
Ｒ0 为无植被分布区域 Ｒ0 means no vegetation region．
段。高原亚寒带半湿润 /半干旱地区草甸草原区和
中北亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区的火险期
基本一致，火险期为冬春季 (12—5 月)，以春季为
主。热带南亚热带湿润地区阔叶林及人工植被区全
年都可能发生火灾，火险期为 11—5 月，其中 2 月和
3 月是火灾发生的高峰时段(图 3)。
表 1 各生态地理区的森林火险期
Tab. 1 Fire season for each ecological zones
生态地理区
Ecological
zone
火险期(月)
Fire season
(month)
火险期内热点占比
Ｒatio of the hotspots in fire season(% )
连续热点
Continuous
hotspots
非连续热点
Non-continuous
hotspots
Ｒ1 3—10 99. 9 98. 7
Ｒ2 4—5，7—10 90. 5 85. 9
Ｒ3 3—5，8—10 98. 9 96. 4
Ｒ4 3—6，9—10 92. 4 81. 9
Ｒ5 11—5 95. 2 90. 3
Ｒ6 12—5 94. 8 93. 9
Ｒ7 12—5 94. 8 93. 9
Ｒ8 11—5 96. 6 94. 9
2. 2 主要林火动态特征
林火发生次数和过火面积是重要的林火动态特
征。根据 2004—2012 年各生态地理区的森林火灾
统计(图 4)，所有生态地理区的林火动态特征都表
现出年际间波动，过火面积的波动性更为明显。
寒温带湿润地区落叶针叶林区年均发生火灾
47 次 (变动范围 26 ～ 71 次 )，年均 过火 面积
11 231 hm2(变动范围 347 ～ 74 091 hm2 ); 2006 年
是火灾最严重的年份，过火面积为 74 091 hm2; 植
被分布区的林火发生频度为 0. 04 次·(104 hm2 ) － 1，
火循环周期为 1 007 年。中温带湿润地区森林区年
均发生火灾 233 次，年均过火面积41 062 hm2; 该区
域过火面积的波动曲线和火发生频度为与 Ｒ1 相
似，2006 年的过火面积也远远高于其他年份。中温
带干旱地区荒漠针叶林区年均发生森林火灾 22 次，
平均每起森林火灾过火面积只有 2. 0 hm2，火烧频
度为 0. 02 次·(104 hm2 ) － 1。中温带半干旱地区草
原区火灾发生次数和过火面积曲线与 Ｒ1 和 Ｒ2 类
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第 9 期 田晓瑞等: 中国主要生态地理区的林火动态特征分析
图 3 各生态地理区的热点分布特征
Fig． 3 Hotspots distribution characteristics in each ecological zone
Ｒ1. 寒温带湿润地区落叶针叶林区 The deciduous conifer forest region in cold temperate humid region; Ｒ2. 中温带湿润地区森林区
Temperate humid forest zone; Ｒ3. 中温带干旱地区荒漠针叶林区 Temperate coniferous forest zone in arid desert region; Ｒ4. 中温带半干旱地
区草原区 Temperate grassland in semi-arid areas; Ｒ5. 暖温带湿润 /半湿润地区落叶阔叶林及人工植被区 Warm temperate moist / humid
deciduous forests region; Ｒ6. 高原亚寒带半湿润 /半干旱地区草甸草原区 Temperate semi-arid / arid steppe region; Ｒ7. 中北亚热带湿润地
区阔叶林及人工植被区 Meiddle and north subtropical humid broadleaf forests and artificial vegetation region; Ｒ8. 热带南亚热带湿润地区阔
叶林及人工植被区 South subtropical and tropical moist broadleaf forest and artificial vegetation region．
似，2006 年过火面积(40 002 hm2 )呈现 1 个高峰;
该区域年均发生火灾 152 次，年均过火面积 7 026
hm2。暖温带湿润 /半湿润地区落叶阔叶林及人工
植被区森林火灾最严重的年份为 2011 年(过火面积
4 198 hm2)，该区域年均火灾次数和过火面积分别
为 615 次和 1 436 hm2，火烧频度为 0. 28 次·
(104 hm2) － 1。高原亚寒带半湿润 /半干旱地区草甸
草原区的年均森林火灾次数和过火面积分别为 24
次和 131 hm2，火灾次数年际间波动不大。中北亚
热带湿润地区阔叶林、人工植被区火灾发生频度为
0. 25 次·(104 hm2 ) － 1，年均发生火灾 1 578 次，过火
面积 3 147 hm2。热带南亚热带湿润地区阔叶林及
人工植被区和中北亚热带湿润地区阔叶林及人工
植被区的过火面积都呈现出整体下降的趋势，特
别是 2008—2012 年表现出直线下降趋势; 前者年
均发生森林火灾 6 489 次，过火面积 29 784 hm2，
平均单场火灾过火面积只有 4. 6 hm2，火循环周期
为4 547年。
3 结论与讨论
中国的林火主要分布在东部区域。气候和植被
变化决定了火险期的差异，基于林火的分布特征确
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林 业 科 学 51 卷
图 4 2004—2012 年各生态地理区的森林火灾统计
Fig． 4 Fire statistics for each ecological zones in 2004 － 2012
定了中国各生态地理区的火险期，北方地区的火灾
主要发生在春季和秋季，而南方地区火灾主要发生
在冬季和春季。热带南亚热带湿润地区的火灾比较
多，但这些火灾比较容易控制，而大兴安岭林区的火
灾平均燃烧时间长。
人为干扰对林火动态的影响很大，特别是在人
口密度高的南方区域。热带南亚热带湿润地区阔叶
林及人工植被区林火发生频度最高，寒温带湿润地
区落叶针叶林区的火循环周期最短。
根据林火动态变化和森林经营管理目标适当调
整林火管理策略，才能实现森林资源的可持续利用
(Dellasala et al．，2004)。林火管理对保护生物多样
性有重要影响，需应用综合的林火管理措施，减少灾
难性林火发生的概率。降低可燃物载量和改变易燃
可燃物的连续分布是改变林火行为的最可行手段
(Agee et al．，2005)。美国在 20 世纪末就开展了大
规模的可燃物管理计划，计划烧除和机械清理作为
可燃物管理的重要措施用于季节性干旱森林。地表
可燃物清理结合冠层可燃物清理能更加有效地减少
树冠火发生(Mason et al．，2007)。
长期实施扑救所有林火的政策导致部分地区森
林中易燃可燃物大量积累，容易发生高强度火烧，控
制或扑救也变得更加困难;特别是在比较偏远的天
然林区，一旦初始扑救失败，就容易发展为大面积的
高强度火灾，对森林生态系统造成严重损害。中国
重要的天然林区———大兴安岭地区的火循环周期显
著延长(田晓瑞等，2005; 胡海清，1996)，林火发生
频度降低，只有实施可燃物管理计划才能避免森林
67
第 9 期 田晓瑞等: 中国主要生态地理区的林火动态特征分析
大火的发生。此外，机械清理不能够代替计划烧除，
森林生态系统应尽可能地保留一些火烧，使林火动
态维持在一个合理水平(McIver et al．，2012)。
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(责任编辑 朱乾坤)
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