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凉山彝族自治州林火时空变化规律及火险区划研究

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-13页

作者：张甫桓张斌罗君左自泉西华师范大学四川省干旱河谷土壤侵蚀监测与控制工程实验室西华师范大学地理科学学院大小凉山干旱河谷土壤侵蚀与生态修复野外科学观测研究站

【目的】建立四川省凉山彝族自治州(简称凉山州)林火预测模型,为该地区林火防控和管理决策提供参考。【方法】基于凉山州2001-2015年MCD14DL的火灾数据集,采用核密度评估和空间自相关分析揭示火灾时空变化规律;选取多年平均气温、多年... 详细信息

【目的】建立四川省凉山彝族自治州(简称凉山州)林火预测模型,为该地区林火防控和管理决策提供参考。【方法】基于凉山州2001-2015年MCD14DL的火灾数据集,采用核密度评估和空间自相关分析揭示火灾时空变化规律;选取多年平均气温、多年平均降水量、高程、坡度、坡向、植被类型、归一化植被指数、土地利用类型、人口密度、距最近道路距离等10个林火驱动因子,采用随机森林(RF)算法探究各林火驱动因子的影响程度并构建林火预测模型,利用受试者工作特征(ROC)曲线对模型精度进行评价,并完成对凉山州的火险区划。【结果】凉山州林火年际变化波动较大,月季变化显示林火集中发生在12月到次年5月,占全年火灾的96.86%;林火在空间上呈极显著集聚分布,中高和高核密度区域主要集中在德昌县、盐源县、会理县、西昌市、会东县和木里县,二者总面积占比为7.84%。RF模型结果表明,多年平均气温、多年平均降水量、人口密度、高程、归一化植被指数和坡度是林火发生的重要驱动因子,其中气象因子贡献最大;预测模型的ROC曲线下面积(AUC)值为0.873,约登指数为0.495,模型预测精度达到78.70%。依据RF模型,凉山州低风险火险区面积占比为72.61%,中、高风险火险区面积高达27.39%。【结论】凉山州中、高风险火险区域主要集中在南部和中部,少部分位于东北部,其中会理县、德昌县、宁南县、会东县、盐源县和西昌市是高风险林火频发区域,应重点关注这些区域,强化火灾防控措施与管控能力。

关键词：林火预测林火驱动因子火险区划林火防控凉山彝族自治州

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林分尺度上的森林火灾风险评估方法及应用

林业科学研究 2021年第5期34卷 69-78页

作者：宗学政田晓瑞刘畅中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点开放性实验室北京100091

[目的]基于森林燃烧概率、潜在火行为和火影响评估一个区域的森林火灾风险是有效开展林火管理的基础。[方法]利用森林燃烧概率模拟软件(Burn-P3)模拟了北京九龙山林场的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据林场内各林班... 详细信息

[目的]基于森林燃烧概率、潜在火行为和火影响评估一个区域的森林火灾风险是有效开展林火管理的基础。[方法]利用森林燃烧概率模拟软件(Burn-P3)模拟了北京九龙山林场的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据林场内各林班的生态重要性、生态脆弱性和保护等级确定火影响,并考虑火对周围城镇和水源的潜在影响,利用层次分析方法建立了林分尺度上的森林火灾风险评估体系。[结果]结果表明,研究区的平均燃烧概率为0.0351,燃烧概率高和很高的区域分别占研究区的10.3%和6.0%。火烧以地表火和间歇性树冠火为主,平均火强度及蔓延速度分别为2140.9 kW·m^(-2)和3.7 m·min^(-1)。火行为指数高和很高的区域分别占17.8%和14.0%。[结论]研究区森林生态价值和火对环境的影响较高。森林火灾风险评估结果显示,火灾风险高和很高的区域占31.8%。西部、北部及南部的落叶松林和混交林的火灾风险较高,未来需要加强针对性的林火管理。

关键词：火灾风险燃烧概率火行为火影响暴露性火险评估

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我国美国白蛾防控历程与新时期策略探讨

中国森林病虫 2022年第6期41卷 1-7页

作者：邱立新卢修亮林晓温玄烨范世奇时勇常国彬国家林业和草原局生物灾害防控中心林草有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室辽宁沈阳110034

美国白蛾Hyphantria cunea是我国重大外来有害生物,对林果业及园林绿化景观等造成严重危害。回顾总结我国美国白蛾发生发展、防控工作历程及近年新情况,指出存在的突出问题和不足,从寄主种类、发生范围、世代数变化、成灾及扩散风险等... 详细信息

美国白蛾Hyphantria cunea是我国重大外来有害生物,对林果业及园林绿化景观等造成严重危害。回顾总结我国美国白蛾发生发展、防控工作历程及近年新情况,指出存在的突出问题和不足,从寄主种类、发生范围、世代数变化、成灾及扩散风险等方面分析发展趋势,针对性提出新时期我国美国白蛾防控策略。

关键词：美国白蛾发生情况趋势预测对策建议

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1998-2019年中国森林生物灾害数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2023年第4期8卷 453-463页

作者：庞岩任雪毓王梅李国宏陈国发王越王鸿斌中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091 国家林业和草原局生物灾害防控中心沈阳110034

中国森林生物灾害发生频繁,整理与制作相关灾害数据集对森林生物灾害系统监测布局、风险评估及防控决策具有重要的科学意义。本数据集在整合《中国林业统计年鉴》(1998–2017)和《中国林业和草原统计年鉴》(2018–2019)发布的年度森林... 详细信息

中国森林生物灾害发生频繁,整理与制作相关灾害数据集对森林生物灾害系统监测布局、风险评估及防控决策具有重要的科学意义。本数据集在整合《中国林业统计年鉴》(1998–2017)和《中国林业和草原统计年鉴》(2018–2019)发布的年度森林生物灾害面积数据及森林资源面积数据基础上,构建并计算得到全国及各省区灾害总体及不同类型生物灾害的森林生物灾害发生指数(Forest Pest Outbreak index,FPOI)、灾害发生率(Forest Pest Occurrence Area Rate,FPOAR)两个系列指标集。验证表明,上述两个指标及距平数据集能够较好地反映出不同尺度中国森林生物灾害时空分布及变化特征,可为森林生物灾害格局与趋势分析及影响因素研究、精准地防控决策提供有效数据支撑。

关键词：森林生物灾害发生指数灾害发生率时空格局

祁连山国家公园青海片区人兽冲突现状与牧民态度认知研究

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生态学报 2019年第4期39卷 1385-1393页

作者：程一凡薛亚东代云川张宇高雅月周杰李迪强刘洪江周跃李丽云南财经大学城市与环境学院昆明650221 云南财经大学野生动植物管理与生态系统健康研究中心昆明650221 云南省高校灾害风险管理重点实验室昆明650221 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局生物多样性保护重点实验室北京100091 青海省祁连山自然保护区管理局西宁810000

在祁连山国家公园,人类与野生动物冲突已经成为一个普遍的问题。了解国家公园内牧民对肇事野生动物的态度,为探究野生动物肇事规律、针对肇事动物制定防控措施以及保护国家公园生态系统原真性、促进牧民与野生动物和谐相处具有重要的参... 详细信息

在祁连山国家公园,人类与野生动物冲突已经成为一个普遍的问题。了解国家公园内牧民对肇事野生动物的态度,为探究野生动物肇事规律、针对肇事动物制定防控措施以及保护国家公园生态系统原真性、促进牧民与野生动物和谐相处具有重要的参考意义。通过实地走访调查了2014—2016年祁连山国家公园青海片区牧民与野生动物之间的冲突和牧民对于野生动物的态度认知。调查分析发现:11月—次年3月是祁连县野生动物肇事高峰期,狼和雪豹是捕食家畜的主要动物;狼被牧民认为是肇事最严重的动物,而实际数据表明雪豹的肇事频次却要高于狼,这与两种动物生活习性以及保护等级有关,加之牧民对雪豹肇事的容忍度更高;天峻县相比祁连县,除了狼以外其棕熊肇事频次较高,牧民认为应当大力控制狼和棕熊的种群数量,因为棕熊除了捕食家畜,更会伤害牧民和破坏房屋,威胁到牧民的生活,雪豹则需要进一步保护;牧民一般会选择使用牧羊犬和强化圈舍来防止野生动物捕食家畜;羊是祁连山国家公园青海片区牧民主要经济收入,牧民对狼吃食羊无法容忍,棕熊入户直接掠食伤人现象目前频次不高,但需提前防范。

关键词：青海祁连山国家公园人兽冲突态度和认知

基于火模拟的森林火灾风险定量评估——以中国林业科学研究院亚热带林业实验中心为例

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北京林业大学学报 2022年第9期44卷 83-90页

作者：宗学政田晓瑞马帅刘畅中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091 中国林业科学研究院资源管理处北京100091

【目的】森林火灾风险评估是利用定量或定性的方法综合考虑一个区域的火发生可能性及对环境造成的潜在影响,识别区域内的高火灾风险区是开展科学林火管理的基础。本研究基于森林燃烧概率、潜在火行为和暴露性综合评估一个区域的森林火... 详细信息

【目的】森林火灾风险评估是利用定量或定性的方法综合考虑一个区域的火发生可能性及对环境造成的潜在影响,识别区域内的高火灾风险区是开展科学林火管理的基础。本研究基于森林燃烧概率、潜在火行为和暴露性综合评估一个区域的森林火灾风险,为林火管理部门开展林火管理和可燃物处理提供指导。【方法】利用燃烧概率模型(Burn-P3)在景观尺度上模拟亚热带林业实验中心所属林区的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据火对周围城镇和水源的潜在环境和安全问题计算火灾暴露性。综合这些指标利用层次分析方法定量评估森林火灾风险,分析火灾风险的空间特征和不同类型植被的燃烧性差异。【结果】火模拟结果表明:研究区的平均燃烧概率为0.0401,燃烧概率高和很高的区域分别占研究区的5.3%和2.3%。火烧以地表火和间歇性树冠火为主,平均火强度及蔓延速度分别为2043.6 kW/m2和2.5 m/min。火行为指数高和很高的区域分别占17.3%和6.2%。针阔混交林的燃烧概率和潜在火行为指数最高,阔叶林的燃烧概率及潜在火行为指数最低,但其暴露性指数最高。火灾风险综合评估结果表明,风险高和很高的区域分别占19.7%和6.5%,针阔混交林的火灾风险指数高于其他植被类型。【结论】研究区内大部分区域的燃烧概率较低,但潜在火行为指数较高。城镇和水源附近森林的火灾风险等级高,是林火管理的重点区域。部分针叶林和针阔混交林存在发生稳进树冠火的可能,可以通过可燃物处理措施来减少可燃物梯及地表易燃可燃物,降低火灾风险。

关键词：林火燃烧概率火行为风险评估火模拟

2021年全国主要林业有害生物发生情况及2022年发生趋势预测

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中国森林病虫 2022年第2期41卷 44-47页

作者：李硕孙红周艳涛李晓冬于治军董振辉国家林业和草原局生物灾害防控中心林草有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室辽宁沈阳110034

总结分析2021年全国主要林业有害生物发生情况,研判2022年发生趋势。结果显示:2021年全国主要林业有害生物呈高发频发态势,偏重发生,局地成灾,全年发生面积1255.37万hm^(2);松材线虫Bursaphelenchus xylophilus、美国白蛾Hyphantria cu... 详细信息

总结分析2021年全国主要林业有害生物发生情况,研判2022年发生趋势。结果显示:2021年全国主要林业有害生物呈高发频发态势,偏重发生,局地成灾,全年发生面积1255.37万hm^(2);松材线虫Bursaphelenchus xylophilus、美国白蛾Hyphantria cunea等重大外来林业有害生物持续扩散,危害严重;松树钻蛀类害虫危害严重,多地成灾;林业鼠(兔)害等本土林业有害生物整体得到有效控制,但在局部常发区危害仍偏重。预计2022年全国主要林业有害生物仍将延续近年来偏重发生、局部暴发的特点,全年发生面积1267万hm^(2);松材线虫病疫情片状散发、北扩西进态势明显,“控增量、消存量”压力较大;美国白蛾疫情持续扩散但势头趋缓,华北、黄淮下游及江淮下游3年以内新发区域可能偏重发生;外来入侵植物将持续扩散蔓延;松树钻蛀类害虫危害整体严重,东北、西北、西南多地成灾风险较高;其他本土常发性有害生物在全国大部分发生区整体将轻度发生,局部地区可能偏重发生。针对当前形势,提出全国林业有害生物防控对策建议。

关键词：林业有害生物发生情况趋势预测对策建议

基于改进Mask RCNN的散坟火灾隐患点自动检测与空间分析

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自然灾害学报 2023年第2期32卷 99-107页

作者：严恩萍莫登奎中南林业科技大学林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

散坟是森林火灾风险的一个重要来源,是林业、应急、民政部门需要掌握的重要基础数据。由于缺乏足够的重视,目前国内外鲜有散坟快速检测与自动清查的研究报道。本研究提出一个基于Detectron2工具箱的Mask RCNN识别网络,利用高分辨率航拍... 详细信息

散坟是森林火灾风险的一个重要来源,是林业、应急、民政部门需要掌握的重要基础数据。由于缺乏足够的重视,目前国内外鲜有散坟快速检测与自动清查的研究报道。本研究提出一个基于Detectron2工具箱的Mask RCNN识别网络,利用高分辨率航拍影像和实地调查数据对中国湖南长沙县的散坟进行快速检测与自动清查。结合各种空间分布指数,如近邻指数、地理集中指数、不平衡指数和核密度指数,对散落坟墓的空间分布进行绘制和分析。结果表明:改进后的Mask RCNN网络,能够有效识别不同土地覆盖、分布密度和空间区域的散坟目标,平均F1分数分别为90.33%、92.61%和90.41%;研究发现散坟总体呈集群式-随机分布,密度为25.13座/km3,主要受地形和道路因素的影响。研究首次提出绘制散坟火灾隐患点分布数据,对全国散坟的自动检测和及时预警具有潜在的应用价值。

关键词：高分辨率遥感火灾隐患自动检测空间分布改进的Mask-RCNN

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未来气候情景下中亚地区的森林草原火险评估

林业科学研究 2021年第3期34卷 13-22页

作者：宗学政田晓瑞尹云鹤中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点开放性实验室北京100091 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101

[目的]评估气候变化对中亚地区未来森林草原火灾的风险影响。[方法]基于森林草原火发生的可能性、脆弱性和暴露性构建森林草原火灾风险评估模型与指标体系。基于日降水、露点温度和中午(12:00)温度,利用修正Nesterov指数(MNI)计算火险... 详细信息

[目的]评估气候变化对中亚地区未来森林草原火灾的风险影响。[方法]基于森林草原火发生的可能性、脆弱性和暴露性构建森林草原火灾风险评估模型与指标体系。基于日降水、露点温度和中午(12:00)温度,利用修正Nesterov指数(MNI)计算火险天气指数,并预测区域在未来气候情景下(HadGEM2-ES模式,RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5四种气候情景)的火险指数。脆弱性基于2001—2015年区域历史燃烧概率和植被类型计算。暴露性基于未来不同情景下(SSP1、SSP2和SSP3)的人口和GDP密度计算。利用层次分析法计算综合火险指数,评估中亚地区中长期面临的森林草原火灾风险。[结果]与基准时段(1971—2000)相比,2021—2050年研究区的森林草原火灾风险增加,47.2%的区域森林草原火灾风险为高和很高,比基准时段增加16.9%,其中RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下分别增加12.4%、18.6%、13.6%和20.4%。2071—2099年森林草原火灾风险高和很高的区域占53.1%,比基准时段增加22.9%。其中,RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下森林草原火灾风险高和很高的区域分别增加11.1%、22.4%、24.6%和32.9%。[结论]2071—2099年,RCP2.6情景下高和很高等级火险的区域少于2021—2050时段,而RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下高和很高等级火险的区域大于2021—2050时段。未来该地区高和很高等级火险区比例将比基准时段明显增加。未来火管理的重点区域应该包括西部草地、东部山地森林和南部灌木。

关键词：气候变化森林草原火灾风险可能性脆弱性暴露性