近20a蒙古高原草原火时空分布模式及其影响因素分析

作     者：昙娜 

作者单位：内蒙古师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：阿拉腾图娅;包玉龙

授予年度：2023年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：草原火 时空立方体 地理探测器 蒙古高原 

摘      要：火作为草原生态系统不容忽视的干扰因素,对于其生态平衡有着重要影响。草原既是陆地主要生态屏障,也是家畜的牧场和食物来源,具有重要的生态、经济和社会价值。蒙古高原草原广阔,该区也是草原火发生最为严重的区域之一。通过对蒙古高原草原火时空分布模式及影响机制进行研究,可为今后草原火长期预报提供数据支持,也可为地方防火工作及资源管理提供科学依据。本文基于MODIS火烧迹地遥感数据,对2001-2020年蒙古高原草原火烧迹地进行提取。以此为基础,对20年间蒙古高原草原火发生次数及过火面积进行年际、季节、月际时间变化分析,探索草原火发生的空间分布特征。并利用时空立方体模型揭示蒙古高原草原火高发区时空演变模式,弥补了传统空间统计将空间、时间或者属性分开分析的不足,实现了空间、时间和属性信息的完整表达,有效揭示了草原火现象的时空特征和规律。再根据草原火发生有关的环境因素,利用地理探测器方法进行草原火单因子影响程度以及多因子之间的交互作用探测,系统揭示自然和人类活动等因素对蒙古高原草原火发生的主要影响因子。本文的主要结论如下:（1）在2001-2020年间,蒙古高原草原火过火次数及过火面积总体呈现出波动下降趋势。2001-2020年蒙古高原地区共发生草原火21792起,累积过火面积达211848.24 km,年均过火面积达10592.41 km。蒙古国在20年间累积过火面积占蒙古高原草原火总面积的88.37%。内蒙古自治区在20年间共发生草原火次数占蒙古高原草原火总次数的64.50%。在季节尺度上,春季和秋季为蒙古高原草原火多发期。2001-2020年间春、秋两季的过火次数分别占全年总过火次数的45.96%和25.55%。在月尺度上,蒙古高原草原火过火次数与过火面积在3-5月和9-10月呈现出明显的双峰分布特征。（2）蒙古高原草原火烧迹地整体呈现由东北部向西南部逐渐减少的趋势。在行政区域上,火烧迹地主要分布在蒙古国东方省、肯特省和苏赫巴托尔省及中国内蒙古自治区呼伦贝尔市和锡林郭勒盟。在草原类型尺度上,典型草原的过火面积最大,草甸草原次之,荒漠草原过火面积最小。对比蒙古国和中国内蒙古自治区不同草原类型的过火面积得出,蒙古国各类草原过火面积均大于中国内蒙古自治区内的同类草原。（3）基于时空立方体模型对蒙古高原草原火高发区进行时空演变模式挖掘得出:草原火发生面积最大区的空间和时间自相关关系比较复杂,规律性差,且各网格上虽然草原火发生频率低,但不连续、不定期地发生火,波及面广。高-高聚类、高-低异常、低-低聚类、低-高异常各模式均出现过,防火减灾难度大。而草原火发生频率显著高或低的个别点主要分布在人口聚集的镇所在地,这表明着草原火发生和防范与人口密度和行为有关。对近期草原火发生频率较高及草原火频繁发生区域,需要提高警惕。（4）地理探测器能很好地识别草原火过火面积与其影响因子间的非线性关系并定量描述各个影响因子对草原火的贡献。显著促进蒙古高原及蒙古国草原火灾发生的因素是自然因素,而在多因子相互作用中起显著促进作用的因素是自然和人为因素综合作用。而对中国内蒙古自治区草原火的发生有显著促进作用的影响因子是人为因素,在多因子相互作用中起显著促进作用的是人为因素间的相互作用。