云南清华洞国家森林公园森林资源结构及火险等级评价

吴英

(云南省林业调查规划院大理分院，云南 大理 671000)

森林火险区划是林火管理的基础[1]。森林火灾是破坏森林最主要的自然灾害，也是当今世界最严重的突发性公共事件之一，其具有较强的周期性与突发性，难以控制和扑灭[2,3]。通过对区域内森林资源结构、土地利用、气候因素等自然条件及社会经济状况进行全面摸底调查，由此来确定森林防火工作的重点和布局，是避免森林防火工作出现盲目性，加强决策科学性，有效提高森林防火科学管理水平的基础性工作[4]。云南是我国四大重点林区之一，地形复杂、气候多样、森林可燃物种类繁多，森林火灾频发且情况复杂，而大理地区又是火灾高发区[5,6]。目前有关大理地区火险等级的研究还相对较少，仅见对大理市[7]及苍山[8]两个区域不同尺度的研究。云南清华洞国家森林公园为1992年原国家林业部批建的国家森林公园，现建立的两个片区森林资源丰富，质量较优，是县域内林地资源的重点保护区域。近几年随着人类活动干扰方式的改变及范围的扩大，导致该区域火灾频发。目前还未见有关该区域森林火险等级的研究，本文在对森林资源结构特征分析的基础上，依据有关火险等级评价标准，对该区域森林火险等级进行研究，以期为森林公园防火工作提供参考。

1 研究区域概况

云南清华洞国家森林公园地处云南省大理白族自治州祥云县境内，总面积9 856.47 hm2。分水目山片区和清水河片区两部分，水目山片区位于县城西南侧(100°34′—100°37′ E，25°21′—25°25′ N)，面积1 279.91 hm2，清水河片区位于祥云县北部(100°40′—100°49′ E，25°46′—25°52′ N)，面积8 576.56 hm2。该区域属于北亚热带气候类型，但因地处高原和受西南季风的影响，兼有高原季风气候特点。祥云县年平均气温14.7 ℃，县域高山地区年平均气温比坝区低4.6 ℃左右。全县年平均降水量789.1 mm，森林公园所属区域雨量偏多，年平均降水量800～900 mm。森林公园地处滇中高原西部，属横断山系云岭余脉，海拔2 040～3 241 m，相对高差1 201 m，植被分布具有明显的垂直带谱特征。园区内人文景观资源及自然景观资源较为丰富，有较高的生态旅游价值。

2 研究方法

2.1 数据来源

数据主要包括2019年4月Google Earth高清影像；涉及研究区域的2015年森林资源规划设计调查矢量数据；森林公园矢量数据；森林公园人口、气象及近几年火灾发生情况等资料。

2.2 数据处理方法

以森林资源规划设计调查矢量数据为基础，结合影像对研究区域范围内自2015年以来发生变化的斑块进行区划或将原区划错误的斑块通过影像判读进行纠正，统计各地类面积。按照时间跨度更新树种龄组及公顷蓄积，查询不同树种不同龄组的生长率，公顷蓄积更新公式为ROUND(原公顷蓄积×(1+0.01×生长率)×(1+0.01×生长率)×(1+0.01×生长率)×(1+0.01×生长率),1)，计算各片区的斑块活立木蓄积。以片区为单位，按照中国林业行业标准《全国森林火险区划等级》(LY/T 1063—2008)[9]对森林公园火险等级进行评价。

3 结果与分析

3.1 森林公园森林质量特征

森林公园所在区域地貌为中山地貌，土地类型主要为林地(表1)。水目山片区是祥云县西南侧植被保存较好的区域，森林覆盖率高达92.41%，水目山文化旅游区位于其南端，受宗教文化的影响，该区域还保留较大面积的半湿润常绿阔叶林，是现今滇中地区保存较为完好的一片；清水河片区海拔2 100～3 241 m，该海拔区间较适宜林木生长，山地植被盖度较高，因此成为清水河流域重要的水源涵养林地，森林覆盖率高达85.67%。

从林地结构上来看(表2)，水目山片区有有林地、灌木林地和无立木林地3种，以有林地为主，面积高达92.41%，灌木林地占4.23%，无立木林地仅占1.02%；清水河片区林地分为有林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地和无立木林地5种，依然以有林地为主，占85.67%，灌木林地面积占4.98%。

表1 森林公园土地分类

表2 森林公园林地分类

森林火灾的发生难易程度与林地优势树种的燃烧类别密切相关。对森林公园内有林地的优势树种面积及蓄积进行了统计，结果见表表3。

表3 有林地优势树种的面积及蓄积结构

从表3可见，水目山片区有林地地类有纯林和乔木经济林2种，共有8种优势树种，面积最大的为云南松，面积比例达60.28%，其次为华山松，面积比例为19.72%，该片区活立木蓄积约6.4万m3；清水河片区有林地地类有纯林、混交林和乔木经济林3种，共有5种优势树种，面积最大的为云南松，面积比例合计达49.31%，其次为栎类，面积比例合计为31.78%，该片区活立木蓄积约56.5万m3。两个片区的主要优势树种均为易燃类。

3.2 森林公园火险等级评价

由表3可知，水目山片区易燃树种桉树、华山松、栎类、油杉及云南松等5个优势树种的面积比例之和为82.87%，清水河片区易燃树种桉树、栎类及云南松等3个优势树种的面积比例之和为81.10%，两片区灌木树种主要有萌生栎、小石积、车桑子、马桑等，以萌生栎为主，因此可以判断森林公园两个片区的树种(组)燃烧类别为易燃类。通过调查，水目山片区无村落分布，仅有寺庙和部队，常住人口约125人，清水河片区有移民搬迁点1个及自然村组2个，常住人口约190人，两个片区的人口密度分别为0.1人hm-2、0.02人hm-2。近几年祥云县年平均降水量为789.1 mm，而森林公园所在地植被较好，年降水量在800 mm以上，防火期降水量相对偏少，防火期月平均降水量为30～50 mm。近几年全县平均气温为14.7 ℃，防火期月平均气温为15.3 ℃，而森林公园所在位置较高，通常气温会比坝区低4.6 ℃左右，防火期月平均气温约10.7 ℃。2004年大理州1—4月平均风速为2.6 ms-1[10]，祥云县近几年防火期气象记录风力为1 ～ 2级，无持续风向，全县防火期月平均风速为2.3 ms-1，但森林公园所在位置较高，风力通常明显高于全县平均水平，平均处于2 ～ 3级水平，月平均风速在3 ms-1以上。森林公园所在位置植被保存较好，树种主要以云南松为主，附近百姓部分生产资料来源于林地，如松针、松花粉、菌类、腐殖土等，部分区域为与临县的来往通道，因此路网密度较高，经测量计算水目山片区及清水河片区路网密度分别为40.0 mhm-2、11.8 mhm-2。

参照《全国森林火险区划等级》标准，结合上述森林公园各项评价因子实际指标值，获得各项因子的等级权重(表4)。从实际指标值看，森林公园两个片区的各项因子值等级是一致的，权值之和均为0.70。

表4 森林公园火险评价指标体系与各因子赋值情况

将各项实际值代入森林火险等级阈值表进行计算(表5)，从表5可知，森林公园2个片区的森林火险等级是一致的，最高火险等级为Ⅱ级。水目山片区地块与祥云水目山州级自然保护区有79.3%面积重叠，加之自身为国家森林公园，因此森林公园的火险等级再提高一级，为Ⅰ级。

表5 森林公园火险等级

通过资料收集及影像判读发现，森林公园及其周边临近区域在近5年时间内，共计发生森林火灾至少7次(表6)，部分火灾为跨界火。从表6可知，水目山片区火灾次数相对较少，过火面积累计达30余hm2，时间间隔较长；清水河片区及附近近5年内每年均发生过火灾，且过火面积较大，累计达400余hm2。

表6 森林公园及其周边近5年火灾发生情况

4 结论及建议

4.1 结论

利用GIS的空间分析技术，对云南清华洞国家森林公园的森林资源结构及森林火险等级进行分析和评价，结果表明：森林公园地被盖度较高，森林覆盖率在85%以上，有林地和灌木林地占林地面积的90%以上，从优势树种结构上看，主要以暖温性针叶树种为主，如云南松、华山松、油杉等，其次为半湿润常绿阔叶林树种，如栎类；该区域火险等级经量化后处于Ⅱ ～ Ⅲ级，但考虑到水目山片区与自然保护区有重叠，且自身为国家森林公园，因此森林公园的火险等级定为Ⅰ级。

4.2 建议

有关研究结果表明，该区域为云南松地理分布集中区，为云南省火险高发区[6,11]，与本文研究结果一致。通过对森林公园森林火险等级的量化评价，结果表明森林公园火险等级处于高火险水平，近5年的过火事件也体现了该区域的火险等级较高。在今后的实际管理中要严格限制一切野外用火，适时发布戒严令和警报，要做到实时动态监控，推进火险预测预报工作，改善或引进先进的火险监测技术，加强防火基础设施建设，充实防火设备，强化应急队伍建设，积极宣传森林防火知识，提高社区居民防火安全意识。