基于贝叶斯网络的内蒙古不同气候区野火风险驱动力差异研究

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野火在全球易燃生态系统中起着至关重要的生态作用,影响着植被的分布和结构、碳循环和气候。野火对易燃生态系统有着双重效应,一方面,它在维持森林健康,促进生物多样性,减少燃料累积等方面起着重要的作用。另一方面,野火的发生可能带来严重的经济和生态损失,甚至造成人员的伤亡。内蒙古位于IGBP全球变化研究典型陆地样带之内,是全球变化最为敏感的区域,野火极为活跃,对该地区的生态环境产生了极大的影响。因此,了解内蒙古地区野火与驱动因素的关系对于合理地管理野火促进当地生态系统健康以及减少火灾带来的损失是尤为重要的。本文建立了能够考虑驱动因素间的依赖关系和交互作用的贝叶斯网络模型,分析了内蒙古2001-2015年不同气候区野火驱动力重要性差异及变化,并揭示了野火风险时空动态特征,弥补了前人研究中的不足。研究得到的主要结果如下:(1)在湿润区,由于湿润的气候限制了植被的干燥程度,因此温度是影响野火发生的主导因素,重要因素包括与铁路距离、高程和植被覆盖度;在半湿润区,由于区域内部气候因子组合状态相对较少(主要为中温中雨和低温低雨),且这些气候条件对野火的影响具有相似性,因此较其他两区而言气候特征导致的火情形差异相对较小。铁路建设状况既反映了人为活动的强度,又影响土地的利用和植被的连通性,因此成为了决定区域内火情形差异的主导因素,其他重要因素还包括植被覆盖度、温度和降水;在干旱区,由于火情形受燃料的限制,植被覆盖度是控制野火发生的主导因素,重要因素由降水、温度、与居民点距离和湿度组成。(2)在2001-2015年期间,各区野火驱动因子重要性变化趋势存在明显差异。湿润区野火驱动因子的重要性相对稳定,仅表现出波动性,没有明显变化趋势;半湿润区野火驱动因子的重要性变化较为明显,其中与铁路距离、GDP的重要性显著增加,温度、湿度和高程的作用显著减小;干旱区降水的重要性显著增加,居民点的重要性显著减少。(3)湿润区火险受温度和海拔控制呈东部高、中西部低的分布格局。中高火险地区集中于东部,中部地区也有零散分布的中风险,西部风险较低,整体而言,各等级的火险空间分布相对聚集;半湿润区火险空间格局主要受铁路与植被覆盖度的影响,东部和西北部风险较高,其他地区呈中低风险,其中,中部和南部为主要为低风险地区,中等风险在区域内零散分布,较其他两区而言,三种状态下的火险分布较为离散;干旱区火险格局在植被、降水和湿度的控制下,火险由东部向西南逐渐递减,高风险地区集中于东北部,东部和中部大部分地区为中等风险,西部风险较低,三种状态下的火险空间分布较为聚集。(4)在2001-2015年期间,三个区域的火险变化都主要是由于降水的增加而引起的,各区野火风险变化的程度由重要驱动力性的变化速率所决定。湿润区野火风险整体下降,东部呈增加趋势,自中部向西部呈减少趋势;半湿润区两个方向的火险变化相对均衡,减少地区和增加地区的比例大致相等,西部大部分地区、东部边缘和南部呈增加趋势,东部及西部边缘呈减少趋势;干旱区火险整体增加,东部和中部呈增加趋势,东北和西部地区呈减少趋势。
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