森林火灾是林火失去人为控制，在森林内自然蔓延和扩展，对生态系统和人类带来一定危害和损失的森林起火。森林火灾属世界性、跨国性的重大自然灾害，进入20世纪80—90年代以来，全球气候变暖导致森林火灾有上升的趋势，虽然各国的森林防火费用不断增加，但森林火灾发生的面积并未相应地减少。特别是90年代后期，火灾毁灭了数百万公顷的热带森林，严重破坏了全球的生态平衡。森林火灾的发生发展受时间和地理条件的影响，表现出明显的时间和地理规律(Alberto，2007; Lee et al., 2006; Michael et al., 2008; Nelson，2000; 田晓瑞等，2007; 2008)。对林火发生时空规律的分析，有助于按照阶段性和地城性的特点开展森林防火工作，采取具体问题具体分析的原则，积极探索相应的对策和有效措施，有针对性地开展森林防火工作，可以极大提高森林防火工作效率、减少森林火灾发生、降低森林火灾损失。

黑龙江省是林业大省，是欧亚大陆北方森林带的重要组成部分，年均森林过火面积居全国之首，是火灾危害最严重的地区。1950—1995年，黑龙江省年均过火面积为32. 8万hm²，占全国年均总过火面积的37. 5%。黑龙江省林火分布具有时间和空间异质性(鲁统春等，2009; 张艳平等，2008; 田晓瑞等，2005; 金森等，2000; 2002)，研究这一区域林火发生规律及其时空分异，既可为该地区的森林火险等级区划和林火测报服务，又可为研究林火在生态系统和景观中的作用提供必需的参数，对高效的林火扑救和预防管理具有重要的理论和现实意义。

1 研究区概况

黑龙江省是中国纬度最高的省份，地理位置介于121°11'—135°05' E，43°26'—53°33' N之间。北部和东部隔黑龙江、乌苏里江与俄罗斯相望，西部与内蒙古自治区毗邻，南部与吉林省接壤。全省土地面积45. 4万km²，总人口3 826万人。黑龙江省属中温带到寒温带的大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋季多大风，空气湿度低，干燥。全省地貌分为5个区域:西北部的大兴安岭，东北部的小兴安岭，东南部的东部山地(由数条并行的东北—西南走向的山岭组成，有张广才岭、老爷岭和完达山等)，西部的松嫩平原区及东部的三江平原。山地海拔300 ~ 1 600 m，平原地区海拔35 ~ 200 m。省内有较大面积的森林土壤、草原土壤和森林草原土壤，属地带性土壤，同时存在着大面积的非地带性土壤。地带性植被属寒温带针叶林和温带针阔混交林。森林主要分布在大兴安岭、小兴安岭和东部山地三大林区，松嫩平原和三江平原是少林地区，天然林多、人工林少。

2 数据来源及研究方法

收集黑龙江省1980—2005年森林火灾统计数据，包括林火发生时间、扑灭时间、地点、火因、过火面积、过火有林地面积、扑火费用等因子，运用统计分析方法和地理信息系统软件ArcGIS空间分析方法对研究区域内森林火灾发生的时空分布规律进行研究。

对研究区内森林火灾空间分布特征的研究，是将森林火灾发生地点通过ArcGIS9. 2加载到高斯－克吕格3度带投影坐标系下，建立各火点点状图层，再与具有相同投影坐标系的行政区界线、自然地理界线、DEM及坡度图等进行统计叠加分析，在ArcGIS中进行数据统计和绘制成图。

3 黑龙江森林火灾时空分异 3.1 黑龙江森林火灾基本情况

按照国务院1988年颁布的《森林防火条例》，森林火灾分为森林火警、一般森林火灾、重大森林火灾和特大森林火灾，分别指受害森林面积不足1 hm²、1 ~ 100 hm²、100 ~ 1 000 hm²和受害森林面积在1 000 hm²以上的火灾(姚树人等，2002)。1980—2005年，黑龙江发生特大森林火灾49次，重大森林火灾264次，一般森林火灾1 246次，火警2 988次，共发生森林火灾4 547次，其中3 396次火灾查明了起火原因(图 1)。起火原因中，人为火源所占比例最大，占49. 72%。大兴安岭地区森林火灾过火总面积352. 62万hm²，过火有林地面积153. 28 hm²，出动人数128. 52万人，出动车辆35. 09万辆，出动飞机1 393架次，造成直接经济损失近千亿元，扑火费用4. 5亿元以上; 间接经济损失如生态环境变劣引起的气象灾害、地质灾害，以及其他损失(幼树、经济林、原木、各种林产品、房屋建筑物等损失)，难以估算; 有的地方生态环境受到严重破坏，很难恢复。

3.2 森林火灾发生的时间变化规律

1) 年际变化特征  1980—2005年，每年发生的火警、一般火灾、重大森林火灾和特大森林火灾次数年际间波动较大。20世纪80年代早、中期是火灾的多发时期，80年代末和90年代初期是火灾的少发时期，90年代末期和2000年以后火灾发生次数又有所增加，但较80年代早期发生次数少(图 2)。具体来讲，在大部分年份中，森林火警发生次数多，火灾发生次数相对少得多，说明多数情况下对森林火警能够做到及时处置。1982年发生森林火警次数最多，达277次，其次是2002，1983和1981年，分别为206，205和204次。1980，1982和1983年，各个等级的林火发生总次数比较多，林火发生比较频繁，但是在此之后的11年内，林火次数呈明显下降趋势，而1994—2002年林火次数开始缓慢增加，发生森林火灾1 179次，森林火警867次，一般火灾274次。重特大火灾主要发生在1980— 1987年，此后12年基本上未发生过，而2000— 2005年共发生重特大火灾56次。

就1980—2005年过火面积与火灾总次数的关系来看，过火面积与火灾总次数的相关系数为0. 302 7，二者呈弱相关关系，这是因为过火面积受特大森林火灾的影响特别显著，而与火灾发生次数关系不大。例如，1987年发生在大兴安岭地区的“5·6”特大森林火灾，导致森林可燃物消耗严重，使接下来的几年内该地区发生林火频率大大降低; 2003年发生在黑龙江省的3场特大森林火灾(乌伊岭“4·25”特大森林火灾、大兴安岭“5·17”特大森林火灾和黑河“5·20”特大森林火灾)，使当年森林过火面积达到79. 93万hm² (杜永胜等，2007)。

2) 森林火灾的季节变化特征  黑龙江省1980—2005年所发生的4 547次森林火灾若按月份进行统计，各月份森林火灾次数分布有很大差异，火灾多集中于春季和秋季，有2个森林火灾发生的高峰期，3，4，5月份的大高峰期和9，10月份的小高峰期。森林火灾发生最集中的4月和5月，分别发生火灾1 303和1 677次，占火灾总发生次数的28. 66%和36. 88%，单位时间过火面积是全年的60. 93%;其次是6，10和3月，分别发生火灾613，316和295次，占火灾总数的10. 54%，9. 97%和6. 50%。4，5，6，10月发生火灾次数占全年的85. 97%，单位时间过火面积则占全年的72. 09%，其中春季的3—6月集中了全部火灾次数的85. 51%和单位时间过火面积的67. 23%，夏季火灾次数与过火面积都较少(图 3)。

气候背景是决定这一地区森林火灾季节变化发生的重要因素。大多数年份，黑龙江省入春以后，大部分地区天干物燥、高温风大，森林火险等级居高不下，春季火险季节长达3 ~ 4个月之久; 而夏季为雨季，除非干旱，一般不发生森林火灾; 秋季火险季节短，只有1 ~ 2个月，此时是林区草木变黄季节，在特定的气象条件下，林火蔓延迅速，也可能引起大的森林火灾; 冬季黑龙江林区冰雪覆盖，发生森林火灾的可能极少; 春季气温回升，农事活动频繁，增加了引发林区森林火灾的可能性。各气象要素之间是相互联系和影响的，它对火灾的影响也是综合性的，不能用单一气象要素去研究火灾，在实践中预测火险等级时应考虑各要素的综合影响。

3) 森林火灾的日分布特征  从1980—2005年连续26年发生森林火灾分布来看，未发生火灾的100天分布于当年的第1 ~ 58天和第324 ~ 365天，而第135天(5月15日)左右是黑龙江林火发生最频繁的时候。当日前后各5天共有789个火点在燃烧，占1980—2005年中所有林火着火天数6 025天的13. 1%;前后各10天则共有1 379个着火点，是所有林火着火天数的22. 89% (图 4)。按连续5天过火面积达到100 hm²的标准计算，一年中森林火灾高发期包括2期:从第59 ~ 180天的春季高发期和从第258 ~ 303天的秋季高发期，共170天的林火高发期。

3.3 森林火灾发生的空间变化规律

1980—2005年，黑龙江省共发生森林火灾4 547次，其中有起火地点经纬度记录的火灾2 458次，将其在ARCGIS中展绘成黑龙江省森林火灾火点分布图，并在统一的高斯－克吕格3度带投影坐标系下，与具有相同坐标系的行政区界线、自然地理界线、DEM、坡度图等叠加，进行空间分析，能够清晰地分析出黑龙江省森林火灾的空间分布规律。

1) 行政区划分布特征  黑龙江省森林火灾火点行政区分布如图 5所示，在黑龙江的13个地级行政区中，1980—2005年发生森林火灾次数最多的是黑河市，共发生大小火灾1 016次，其中重大火灾101次，特大火灾20次; 其次是大兴安岭地区，共发生大小火灾953次，其中重大火灾41次，特大火灾19次; 大庆市是森林火灾发生次数最少的地级行政区，共发生火警5次，一般火灾3次。就过火面积来看，大兴安岭地区是过火面积最大的地区，占全省总过火面积的68. 34%;其次是黑河市，占全省总过火面积的20. 94%;牡丹江市占全省总过火面积的4. 14%;其他地区合计占全省总过火面积的6. 58%。

2) 地貌区域分布特征  黑龙江省森林火灾火点地貌区分布如图 6所示，大兴安岭山地1980— 2005年火灾次数最多，占火灾次数比例的41. 36%;其次是小兴安岭山地，占总火灾次数的32. 61%;东部山地占总火灾次数的15. 03%;松嫩平原和三江平原是少林地区，分别占总火灾次数的3. 89%和7. 12%。由于重特大火灾多发生在大兴安岭山地，所以从森林火灾过火面积比例来看，大兴安岭山地占到总过火面积89. 42%，其他地貌区的过火面积所占比例都较少。

3) 地形分布特征  地形能影响局地气象条件，如随着海拔升高，气温降低，降水会在一定的海拔内增加，不易发生火灾。黑龙江省森林火灾起火地点随海拔分布见图 7。海拔小于200 m的平原地区是少林区，发生森林火灾次数较少，占总火灾次数的13. 98%。在海拔大于200 m的山地区，森林火灾随海拔上升而呈现减少的趋势，200 ~ 400 m发生森林火灾次数最多，占总火灾次数的46. 92%;随着海拔的增加，森林火灾发生率逐渐减少: 400 ~ 600 m占总火灾次数的28. 70%，600 ~ 800 m占总火灾次数的6. 76%，800 m以上占总火灾次数的3. 63%。这是因为黑龙江省山地海拔不高，一般在300 ~ 1 600 m，随海拔升高，气温降低，降水增多，所以森林火灾发生率逐渐减少。过火面积200 ~ 400 m占总面积的34. 99%，400 ~ 600 m占总面积的59. 34%，200 ~ 600 m合计占总面积的94. 33%，这一海拔内森林分布面积广大，局地气象条件和微地貌条件都利于林火蔓延，是黑龙江省森林火灾最主要的过火区域。

4 结论

本研究根据黑龙江省1980—2005年包括森林火灾发生时间、扑灭时间、地点、火因、过火面积、过火有林地面积、扑火费用等森林火灾统计数据，运用统计分析与地理信息系统空间分析相结合的方法，得出以下一些认识。

1) 黑龙江省森林火灾年际间波动较大，20世纪80年代早、中期是火灾的多发时期，20世纪80年代末和90年代初期是火灾的少发时期，20世纪90年代末期和2000年以后火灾发生次数又有所增加，但较80年代早期发生次数少。在大部分年份中，森林火警发生次数多，火灾次数相对少得多，反映出多数情况下对森林火警能够做到及时发现和扑救。

2) 就森林火灾发生季节来看，春季集中了全部火灾次数的85. 51%和单位时间过火面积的67. 23%，夏季火灾次数与过火面积都较少。秋季火灾季节短，只有1 ~ 2个月，但在特定条件下，也可能引发森林大火。

3) 从发生森林火灾分布来看，当年第135天左右(5月15日)是黑龙江林火发生最频繁的时候。

4) 13个地级行政区中，黑河市森林火灾发生次数最多; 大兴安岭地区过火面积最大。5个地貌区中，大兴安岭山地火灾次数和过火面积都最多，特别是其过火面积占到总过火面积89. 42%。黑龙江省林火随地形分布总的特征是山地区随海拔上升而呈现减少的趋势。

综上所述，黑龙江省是林业大省，是整个东北乃至华北地区的生态屏障，森林防火意义重大。应当根据森林火灾发生的时空分布特征，进行森林防火工作规划; 开展森林防火宣传教育工作，提高全民森林防火意识; 严格控制和管理野外火源，规范生产、生活用火行为; 加强对高火险时段和危险区域检查监督，消除各类火险隐患; 开设防火隔离带; 加强森林防火基础设施建设，全面提高预防森林火灾的综合能力，保证林区的长治久安。