云南省怒江州森林防火功能分区的研究

李 云，刘永杰，周建洪

(国家林业局昆明勘察设计院，昆明 650216)

云南省怒江州森林防火功能分区的研究

李 云，刘永杰，周建洪

(国家林业局昆明勘察设计院，昆明 650216)

运用ArcGIS10.0技术平台，根据云南省怒江州海拔、气象、火源、森林植被类型、居民点分布等因子将怒江州森林防火功能区分为河谷及盆地群众联防区、中低山重点巡护区和高山保护与监测区，并根据分区结果因地制宜提出森林防火对策，为怒江州森林防火管理提供理论支撑。

森林防火；功能分区；对策；怒江州

森林火灾是当今世界发生面广、破坏性大、处置救助十分困难的自然灾害，被联合国粮农组织列为世界八大自然灾害之一[1]。怒江州地处云南滇西北边陲，是我国西南重要的边境地带。由于怒江州独特的生态区位，多样而特色的少数民族文化和重要的国防地位，保护区域生态安全具有极为重要的政治、生态、文化和经济意义。怒江州下辖四县均为国家I级火险区[2]，被列入《国家森林防火建设中长期规划2009—2015》[3]和《全国森林防火规划2016—2025》[4]火险高危区，是全国森林防火重点建设区域。由于怒江州地形地貌、森林可燃性、居民分布情况、主要公共道路布局、火灾发生情况、降雨量、温湿度等差异较大，形成了较大的区域差异。因此，根据海拔、气象、火源、森林植被类型等分区因素，运用ArcGis10.0操作平台，通过重分类、栅格计算等手段，进行怒江州森林防火的功能分区，并分区施策实现分区分类预防森林火灾，对有效实现怒江州生态安全屏障巩固、兴边富民、保障国防都具有极为重要的价值。

1 研究区域概况

1.1 怒江州概况

怒江州地处云南滇西北边陲，青藏高原南延部分横断山脉纵谷地带，辖泸水县、福贡县、贡山县和兰坪县，共4个县。总面积为14703 km2，林地面积122.44万hm2，蓄积量1.66亿m3，分布有3600多种高等植物和500余种动物，其中受国家重点保护的动植物物种86种[5]，是名符其实的物种资源保存库，更是17个中国生物多样性保护具有全球关键意义的区域之一；怒江境内有怒族、独龙族等特有少数民族，是我国少数民族团结示范建设区；同时，怒江州边境线长达449.47 km，是我国西南重要的边境地带。

1.2 怒江州森林防火概况

怒江州多年来在国家、云南省、怒江州各级领导的正确指导和关心下，以科学发展观为指导，认真贯彻落实“预防为主，积极消灭”的森林防火工作方针。紧紧围绕“预防、扑救、保障”三大体系，不断完善“预警监测、通信指挥、火源管理、火灾扑救、林火阻隔、物资装备、宣传教育、综合保障”八大系统，着力推进“监测预报、火场通信、火场指挥、火灾扑救、林火阻隔、装备水平、宣传教育、综合保障”八大能力建设。经过怒江州及各县人民政府和森林防火部门的不断努力，借助中缅边境高黎贡山森林防火通道建设项目、边境森林重点火险区综合治理项目、森林防火物资储备库建设项目等一系列森林防火建设项目的实施，森林防火工作取得了显著的成绩，2011—2015年森林火灾次数比2005—2010年森林火灾次数减少了65.61%[6]。

2 研究方法

2.1 数据来源

依托怒江州林业局委托国家林业局昆明勘察设计院编制“云南省怒江傈僳族自治州森林防火基础设施及能力建设规划(2016—2025)”项目收集的数据：怒江州国土局提供的全州范围内的dem数据(等高距30 m)及州界、县区界、道路、河流等基础地理要素；怒江州四县区提供的各县范围地形图(1∶25000)；怒江州林业局提供的全州范围遥感影像图和林地保护利用规划的矢量数据。

2.2 数据处理方法

在ArcGis10.0操作平台上，设置段值进行重分类，叠加分区因子，栅格计算；再根据各属性栅格计算值叠加进行综合分区，得到分区结果。

2.3 分区依据和方法

森林防火区划是林业专业区划的重要组成部分，是防火宏观管理和决策的一项重要基础性工作[7]。森林防火分区的目的是求大同存小异，做到区内自然经济社会状况、森林火灾发生特点、森林防火设施布局等相对一致性，区间呈明显的差异性。由于怒江州地形地貌、森林可燃性、居民分布情况、主要公共道路布局、火灾发生情况、降雨量、温湿度等差异较大，形成了较大的区域差异，不同条件下的管护方式、基础设施建设重点也各有差别。因此，怒江州森林防火功能区划分主要依据海拔、气候、火源、森林植被类型和居民点分布等的综合作用。

2.3.1 海拔

怒江州受青藏高原强烈隆起的影响，地势北高南低，地形起伏巨大，河流沿北高南低的地势不断下切和溯源侵蚀，造成高山峡谷相间的地貌格局，境内相对高差达6 000 m[8]。海拔高差显著，是影响森林火灾发生、蔓延速度和灭火难易的主要地形因子之一。因此，选择海拔高度作为怒江州森林防火分区的指标之一。

依据怒江州地形地势、海拔高差、交通路网、居民点分布等条件，分3种方式设置海拔区间，详见表1和图1。

表1 海拔区间设置表m设置方式海拔区间方式1方式2方式3边境三县兰坪县<10001000～3000>3000<15001500～2700>2700<15001500～2500>2500<25002500～3000>3000

2.3.2 气候

怒江州显著的海拔高差和复杂的地域环境影响热量条件的再分配，各地气温、空气相对湿度和年降水量与海拔相关性极为显著(a=0.01)[8]，与森林火灾的发生有密切的关系。根据收集的气象资料，选择怒江州2011—2015年森林防火期内气温、降水量、热量、相对湿度作为森林防火分区的气象因子指标，与海拔高差综合考虑。海拔在1400 m以下的干热河谷地带，气温最高、降雨量最少、热量丰富，相对湿度小于55%，中高山温润地带和低温高寒地带的分析结果详见表2和图2所示。

2.3.3 火源

火源是引起森林火灾的源头，研究好火源是控制火灾的关键[9]。森林火灾的发生，火源频率的发现具有很大的随机性，而在一个区域范围和一定的时期内，森林火灾的发生、火源频率的出现则具有很大的规律性和必然性[8]。选取怒江州2005—2015年10年间的林火发生率(发生森林火灾次数与被保护的有林地面积比值))和林地燃烧率(10万hm2森林中受灾的森林面积)作为森林防火功能分区的火源因子。怒江州近10年发生火灾的情况详见表3。其中：自然起火32起，占10.77%；人为起火265起，占89.23%。可见，由人为引起的火灾占森林火灾的绝大多数，靠近耕作的林缘以及人为活动频繁的地带是森林火灾的高发区。

(a)方式1设置图

(b)方式2设置图

(c)方式3设置图

图1海拔区间设置图

表2 气象分析表名称气象因子气温降水量热量相对湿度/%拔区间/m干热河谷地带最高最少丰富<55≤1400中高山温润地带次之次之次之55～751400<～>2300低温高寒地带最低最高最少>75≥2300

图2 气象分析图

2.3.4 森林植被类型

不同的植被类型组成树种不同，而不同组成树种的枝叶含水量、氧化硅含量、燃烧热值、点着温度等抗火性能的指标都有着明显的差别，从宏观上讲，针叶林类树种及地被物均属于易燃可燃物[10]。怒江州显著的海拔高差，涵盖了我国从南亚热带到寒带高山草原带各植被带谱的特点。全州境内植被垂直分布总的趋势为：海拔<1000 m属过渡性的南亚热带沟谷雨林、1000～<1500 m为干热河谷稀树灌草丛、1500～<2400 m为暖性针阔混交林、2400～<2800 m为中山常绿阔叶林、2800～<3200 m以温凉性针叶林为主、3200～<3900 m以寒性针叶林为主、海拔≥3900 m依次为亚高山灌丛、草甸及冰雪植物。根据2012年林地保护利用规划矢量数据，全州林地中以云杉、冷杉等针叶树种所占比例最大，占全州林地面积的47.79%，其次是栎类、桦木、杨树等阔叶树种占32.22%，丛生杂竹类所占比例最小。详见表4。

表3 2005—2015年森林火灾调查统计表单位火灾次数/次火灾原因/次合计一般森林火灾较大森林火灾重大森林火灾特别重大森林火灾自然火灾人为火灾计其中：生产性火场面积/hm2受害森林面积/hm2原始林面积/hm2林火发生率/%林地燃烧率/%怒江州2972346213226519710004302362729779330600220泸水县4215261423154343018380719800803贡山县363423624643612800019福贡县11383293405331734553305700082兰坪县20818226178139416467286849726073100099

表4 森林资源优势树种组成面积统计表树种森林面积/hm2所占比例/%冷杉、云杉等针叶类51304779栎类、桦木等其他硬阔类25122340杨树等其他软阔类9468882丛生杂竹类027025苹果、柑橘等灌木类21191974

2.3.5 居民点分布

居民点的分布与森林火灾的发生有直接关系。靠近人类活动区的林区森林火灾发生的概率相对要比距离人类活动较远的林区高。因此，选择居民点分布作为怒江州森林防火功能分区的因子之一。怒江州特殊的地貌决定了人居分布特点，除兰坪县外90%的居民以怒江、独龙江河谷为主要聚居地，边境三县、21乡(镇)中有20个乡(镇)在沿江一带，兰坪县也主要集中在澜沧江两岸河谷居住，这一特点决定怒江州森林防火产生重要的分异，详见图3。

图3 怒江州居民点分布图

3 结果与分析

将上述海拔、气候、火源、森林植被类型及居民点等分区因子进行叠加分析。当将整体海拔区间下限设置为<1000 m时，该区域几乎不存在，说明海拔区间下限设置太低；当海拔区间下限上调至1500 m时，兰坪县域内又几乎不在该区域内。当边境三县的海拔区间设置为<1500 m，1500～2500 m和>2500 m；而兰坪县海拔区间设置为<2500 m，2500～3000 m和>3000 m时；基本涵盖了怒江州分布的90%以上的居民点，而居民点的分布又对火源因子有直接影响，近10年由人为引起的火灾占了89.23%。气候因子以1400 m和2300 m两个海拔值作为分界；而森林植被类型中以针叶林类树种及地被物为主的易燃可燃物以1500 m和2800 m为分界点。综合考虑各因子后，最终确定境三县的海拔区间设置为<1500 m，1500～2500 m和>2500 m；兰坪县海拔区间设置为<2500 m，2500～3000 m和>3000 m。这样设置既能涵盖火源因子和居民点分布，又能兼顾气候因子和森林植被类型，最终将怒江州森林防火功能区确定为高山保护与监控区、中低山重点巡护区和河谷群众联防区，详见图4。

图4 怒江州森林防火功能分区图

3.1 河谷及盆地群众联防区

该区主要位于边境三县海拔<1500 m，兰坪县则海拔<2500 m，沿独龙江、怒江、澜沧江等州内主要河流一带。该区域降雨量相对高山低，温度较高，是州内主要的居民聚居地，人口较多，公共道路较密，人为活动引发森林火灾可能性大。该区面积21.94万hm2，占全区面积的14.92%。

3.2 中低山重点巡护区

该区主要位于边境三县海拔1500～2500 m，兰坪县海拔为2500～3000 m的区域。该区域森林优势树种以针阔混交为主，可燃性较高，林下可燃物累积量相对高，防火通道及巡护道通达性较好，居民点相对河谷区少，但人为活动干扰较高，降雨量较低，气温相对较高，火灾发生可能性较大，扑救难度较高。该区面积45.76万hm2，占全区面积的30.61%。

3.3 高山保护与监控区

该区主要位于边境三县海拔>2500 m，兰坪县海拔>3000 m的区域。该区域包括了怒江大峡谷国家公园主要的核心区、雪峰冰川、高原湖泊、高山草甸等重要的生物景观及自然资源，植被是以冷杉为主的高山针叶林，可燃性低，降雨较为充沛，人烟稀少，无主要公共道路通达，年均气温较低，空气湿度较高，林下累积物湿度大，可燃性较低，防火期短。该区面积为80.18万hm2，占全区面积的54.53%。

4 防火对策

根据上述分区结果，针对性的提出不同区域的森林防火方向、基础设施布局和相配套的森林火灾防范措施，以期实现森林防火工作区域化、科学化、规范化。

4.1 河谷及盆地群众联防区防火对策

该区域人为活动频繁，引发森林火灾可能性较大，应将重点放在对防火巡护道路、应急通道等路网建设，对入山通道和重点林区入口建设检查站，开展火源管理和防火宣传，对进山人员进行严格的登记管理，以减少人为森林火灾的发生。

4.2 中低山重点巡护区建设内容防火对策

中低山区域由于气温较高，森林资源丰富且可燃性高，人为活动较多，若发生森林火灾，扑救较为困难，造成的损失大，防火需求较高。该区域重点开展火情预警监测设施设备配置，加强防火应急通道及巡护道及防火阻离带建设，根据地形和瞭望需求配置必要的瞭望塔、消防蓄水池等，逐步推进视频监控设备安装，提升科技防火装备水平，同时加强防火期日常巡护。

4.3 高山保护与监控区防火对策

该区域大多是自然保护区核心区和野生动植物天然栖息地，地处高寒地带，山高坡陡，无论是瞭望塔还是巡护道路等修建都十分困难，维护成本也极高，并且这些区域生态环境极其脆弱，开展工程建设对生态环境影响较大，造成的负面影响大。从防火需求方面看，这一区域人为活动较少，火灾发生可能性相对低，主要是自然因素引起火灾。因此，该区域重点开展保护与高空无人机巡查、火情瞭望及远程监控，尽量减少不必要的工程措施。这一区域的森林扑火主要依靠航空灭火，因此，加强航空灭火基础设施对预防高山区域森林火灾具有更现实的意义。

[1] 敖孔华.加强我国森林防火能力建设的几点思考[J].森林防火,2007(4):10-11

[2]国家林业局.LY/T1063—2008 全国森林火险区划等级[S].北京:中国标准出版社,2008.

[3]国家林业局.国家森林防火建设中长期规划(2009—2015)[R]，2009.

[4]国家林业局.全国森林防火规划2016—2025[R]，2016.

[5]国家林业局中南林业调查规划设计院.云南省怒江州林地保护利用规划报告(2010—2020年)[R]，2010.

[6]怒江州四县林业局防火办.2005—2015年森林火情、火灾情况统计表[R]，2016.

[7]高兆蔚.福建省森林防火区划研究[J].福建林学院学报,1995,15(1):76-82.

[8]樊辉,何大明.怒江流域气候特征及其变化趋势[J].地理学报,2012,5(67):621-630.

[9]王均义,张国栋.森林火灾的发生特点和综合预防[J].河北林业科技,2006,10(5):13,17.

[10] 陈存及,施小芳,胡晃，等.防火林带树种选择的研究[J].福建林学院学报,1988,8(1):1-12.

StudyonForestFirePreventionFunctionDivisionsofNujiangPrefectureinYunnanProvince

LI Yun, LIU Yongjie, ZHOU Jianhong

(Kunming Survey & Design Institute of State Forestry Administration, Kunming 650216，Yunnan，China)Abstract：Based on the Arcgis10.0 technology platform, this paper dividedthe forest fire prevention function divisions of the Nujiang prefecture into the valley-basin mass defense area,middle-low mountain key patrol area and alpine protection-monitoring area according to the factors of altitude, meteorological, fire sources, forest vegetation types and distribution of settlements. Then proposed forest fire prevention measures,and will provide theoretical support for forest fire management of Nujiang prefecture.

forest fire prevention；function divisions；measures；Nujiang prefecture

2017 — 03 — 31

李云(1983 — )，女，云南凤庆人，工程师，主要从事林业调查规划和设计。

S 762.3+2

B

1003 — 6075(2017)01 — 0016 — 05

10.16166/j.cnki.cn43 — 1095.2017.01.005