论文部分内容阅读
近年来,随着全球气候变暖,森林火灾的发生次数和面积有增加的趋势,重特大火灾时有发生,给世界各国森林资源、人民生命安全和财产造成了巨大的损失。我国自然灾害偏多偏重,由于极端气候现象而引起的火灾给人们带来了很大的损失。云南森林覆盖率高,森林资源丰富,是我国四大林区之一,同时也是我国森林火灾的重灾区。研究气候变化影响下云南森林火灾时空分布格局的变化及未来林火的发生趋势,为今后云南地区森林火灾的中长期预报提供科学基础,同时也为该地区森林防火宏观决策提供科学依据。本文首先对全球变暖大背景下我国云南地区近50年气候的时空变化趋势进行了分析,并对1982-2008近三十年云南省森林火灾的时空分布规律及影响因素进行了研究;通过对全省、各生态区、各地州火灾高峰月份森林火灾与当前及前期气候因子的Pearson相关分析,从全省、生态区、地州3个空间尺度上探讨了气候变化对森林火灾的滞后性影响;依据各气候因子对森林火灾时空分布的影响规律,选用了1982-2008年云南省火灾高峰期火灾发生次数、过火面积、火灾密度以及森林受害率数据,与当前及前期气候因子(湿润系数、气温日较差、平均风速),分别采用了指数方程、逻辑斯蒂方程建立了全省、各生态区及各地州的火灾-气象关系模型;利用过去三十年观测点气象数据对SRES B2气候情景数据进行了纠正,并对未来气候变化情境下2011-2040年云南省森林火灾的时空分布进行了预测。主要结论如下:(1)近50年云南省气候整体呈现暖干化趋势,尤其是东南区和东北区。全省各区气温均显著增加;东南、东北地区降水显著减少,其它地区虽有减少趋势,但变化不明显;东南、西南、东部及东北部地区相对湿度下降趋势明显,中部和西北部变化不明显;东南、东北地区平均风速下降趋势明显,西北地区平均风速有显著增加趋势,中部、西南和东部地区变化趋势不明显。(2)1982-2008年云南省森林火灾次数和过火面积随时间变化呈明显下降趋势,1988年为变化转折点。1982-1988年森林火灾较严重,1989-2008年森林火灾显著下降。云南省森林火灾发生在12月至翌年7月,火灾高峰期为3-5月份,火灾发生的时刻主要集中在一天中的13:00-16:00。森林火灾在空间上分布严重不均,80年代火灾较多,火灾主要集中在东部和中部;90年代,火灾主要集中在东部和中北部;2000年以后,中部和西北部火灾较为严重。在县单元上,火灾的空间分布主要受湿润系数、农业劳动人口数量以及道路密度的影响。(3)气象因子对森林火灾的影响存在滞后性。湿润系数对森林火灾影响的滞后期为2-4个月,森林火灾的发生主要与前2-4个月的湿润系数显著相关;气温日较差对森林火灾影响的滞后期为0-1个月,当前及前一个月的气温日较差对森林火灾的影响较大;风速对森林火灾的影响不存在滞后性,火灾的发生主要与当前平均风速显著相关。由于各地区气候、植被、地形等特征的空间差异性,各区气象因子对森林火灾的影响有所不同,并且各区气候因子对森林火灾影响的滞后期存在1-2个月的差异。(4)应用指数函数建立了全省森林火灾次数和过火面积的气象-火灾关系模型,模型表达式的决定系数R2值分别达到了0.513、0.602,均达到了极显著水平;模型模拟值和观测值的差异比较表明,模型模拟效果较好。应用逻辑斯蒂方程建立了全省各地区森林火灾密度和森林受害率的气象-火灾关系模型,各区模型表现优劣虽然存在差异,决定系数R2值在0.340至0.825之间,但是整体上模型拟合度较高,都达到了显著水平;模型模拟值和观测值的差异比较表明,大部分地区模型模拟效果较好。(5)建立了全省各地区16个气象站点气象因子观测值与SRES B2气候情景模拟值的关系模型,对未来气候情景模拟值进行了纠正;各气象因子观测值与模拟值的模型参数表明,湿润系数观测值与模拟值的误差较小,气温日较差次之,风速观测值与模拟值的误差较大。云南省森林火灾时空分布趋势预测表明:SRES B2气候情景下云南省2011-2040年森林火灾呈现出增加的趋势。在现有防火政策不变的条件下,到2040年代,火灾次数和过火面积预计分别增加17.9%、13.6%,2014、2030、2036、2040年火灾较为严重。未来2011-2040年云南省森林火灾的空间分布呈现严重的不均,火灾主要集中在西北部和中部,北部受灾较为严重。