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典型林火案例基本情况

  依据林火死亡人数、森林受损面积、财产损失的严重程度选取林火多发区3个典型的林火事件:1987年中国黑龙江省大兴安岭林区林火、1988年美国黄石国家公园林火以及2009年澳大利亚东南部维多利亚州林火作为典型案例,分别分析林火影响下的陆地植被变化情况。

 

 

1987年中国大兴安岭林火

 

  大兴安岭是我国面积最大的林区,北部邻接俄罗斯,东部为小兴安岭,西部为内蒙古呼伦贝尔大草原,林地面积为678.40万hm2,该地区属于寒温带大陆季风气候区,兼具山地气候特点,冬寒夏暖,年温差大;夏季降水较多。大兴安岭位于寒温带针叶林区域,81.23%的土地被森林植被覆盖,但大兴安岭森林结构单一,主要树种为以兴安落叶松为主的针叶林、及白桦等阔叶林。大兴安岭北部气候干冷,风力较大,为林火多发区域,火灾高发期为春秋季。1987年5月6日至6月2日,大兴安岭北部林区发生了特大林火。

 

  这次火灾在大兴安岭地区的西林吉(漠河县)、图强(图强镇)、阿木尔(劲涛镇)和塔河4个林业局所属的几处林场同时发生,过火面积达133.0万hm2。火灾过后,大兴安岭林管局制定了森林资源恢复工程实施方案,及时清理过火林木,局部采用人工造林措施、人工促进更新、天然更新和封山育林等多种方式,全面立体地进行火烧迹地更新、生态系统和森林碳汇恢复。

 

  1)林火空间分布特征

  基于林火灾前和灾后多年植被生长期(7-10月)的Landsat5-TM/Landsat8-OLI影像进行假彩色合成,得到火灾前后的遥感影像对比图,见图4.3所示,绿色代表植被,暗红色斑块为火烧迹地,火烧斑块基本成片分布,较为聚集。

 

 

  2)火烧强度分布情况

   基于Landsat5 TM的4波段与7波段分别计算火灾前后的差分归一化燃烧比指数(dNBR:the differential normalized burn ratio),得到大兴安岭的林火火烧强度分布图

 

 

  本次火灾规模大,过火面积广,过火区域主要分布在大兴安岭区域的漠河县和塔河县,植被类型以林地为主。大兴安岭高强度过火区域分布较为集中,位于过火区域的中心位置,过火区的边界火烧强度较弱,分别以高火烧强度林地、低火烧强度林地的植被变化情况来分析大兴安岭植被受火灾的影响状况。

 

1988年美国黄石国家公园林火

 

  黄石国家森林公园(简称黄石公园)坐落于美国怀俄明州、蒙大拿州和爱达荷州的交界处,大部分位于美国怀俄明州境内,是典型的洛基山脉,为高原山地气候,低海拔地区四季较温暖,高海拔地区冬季寒冷;降水受海拔、湿润气流共同影响而分布不均。黄石公园主要植被类型包括:洛克松等针叶林、白杨等落叶林、灌木及草地。1988年夏天是黄石公园在有历史记录的112年以来最为干燥的时期,降水量约为长期平均值的36%,相对湿度不到长期平均值的20%,且雷电多发,风势加剧。1988年7月2日开始,黄石公园各地陆续爆发了森林火灾,直至11月18日大火才被完全扑灭,据美国国家消防中心调查:受灾区域约占黄石公园总面积的36%。

 

  黄石的大火呈马赛克形状,即某些区域植被被严重毁坏,而另一些区域破坏较为轻微。大火燃烧的主要方式有三种:破坏性较大的树冠火、同时燃烧树冠和地面植物的混合火以及只烧毁小型植物和已经死亡植物的地表火。黄石公园大火后并没有采取重栽树木等人工恢复措施,大火过后草本植物生长迅速;大火之后的2-5年,大部分植物开始缓慢恢复。

 

  1)林火空间分布特征

  基于火灾灾前和灾后多年植被生长期(7-10月)的Landsat5-TM/Landsat8-OLI影像进行假彩色合成,得到火灾前后的遥感影像对比图,见图4.5所示,绿色代表植被,红色斑块为火烧迹地,黄石公园的火烧斑块分布较为离散。

 

 

  2)火烧强度分布情况

  同样,分别计算火灾前后的dNBR,得到黄石公园的林火火烧强度分布图

 

  黄石公园的过火区域主要分布在公园的西部,南部以及东北部,过火区域植被类型以林地为主,高、低火烧强度交叉分布。分别以高火烧强度林地、低火烧强度林地的植被变化情况来分析黄石公园植被受火灾的影响状况。

 

黄石公园火烧强度分布

 

2009年澳大利亚东南部维多利亚州林火

 

  维多利亚州位于澳大利亚大陆东南端,总面积2376万hm2,30%为森林覆盖,属于地中海气候。维多利亚州的四季与北半球相反,每年1、2月份最炎热,7、8月份气温最低,受海洋影响较大,昼夜温差较小;降雨量自东南向西北逐渐减少,年均降雨量为660mm,其中冬春两季降雨较多。2009年2月7日至3月14日澳大利亚爆发了历史上最大的森林火灾,主要起因是人为影响,但高温与严重的旱情也加剧了火灾风险,燃烧总面积达41.0万公顷,造成了巨大的人员、财产损失。

 

  1)林火空间分布特征

  基于火灾灾前和灾后多年植被生长期(2-4月)的Landsat5-TM/Landsat8-OLI影像进行假彩色合成,得到火灾前后的遥感影像对比图,见图4.7所示,绿色代表植被,暗红色斑块为火烧迹地,火烧斑块呈小块广泛分布在维多利亚州南部林地边界地区,主要分布在Saint Leonard、Mount Latrobe、Leroy、Stanley等山地林区。

 

 

  2)火烧强度分布情况

  同样,分别计算火灾前后的dNBR,得到维多利亚林火火烧强度的分布图

 

 

  维多利亚林火过火范围分布在林地边界地区,且过火区内火烧强度较高,以其中两个较大火烧迹地为例,分别研究不同火烧强度林地植被的受影响状况。