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内蒙古大兴安岭林火发生概率及驱动因素在1987年森林大火重大历史事件前后的差异
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作者 周庆 张恒 +6 位作者 赵鹏武 周勇 章林 弥宏卓 王嘉夫 赵梦玉 杨泽华 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期81-94,共14页
[目的]分析内蒙古大兴安岭林火发生概率及驱动因素在1987年森林大火前后的差异,了解重大历史事件对林火防控的影响,为未来重大事件发生背景下的林火管理与防火资源合理配置优化提供理论支撑。[方法]基于1980-2018年(39年)内蒙古大兴安... [目的]分析内蒙古大兴安岭林火发生概率及驱动因素在1987年森林大火前后的差异,了解重大历史事件对林火防控的影响,为未来重大事件发生背景下的林火管理与防火资源合理配置优化提供理论支撑。[方法]基于1980-2018年(39年)内蒙古大兴安岭历史火灾数据,以对我国森林火灾防控有重大影响的1987年森林大火为分界线,采用逻辑斯蒂回归(LR)和增强回归树(BRT)2种林火预测模型对1987年森林大火发生前、发生后和所有年份3个时期的林火发生概率和驱动因素进行分析和比较,同时计算各旗(县)低、中、高3个火险等级的面积,判读不同时期的林火驱动因素和火险变化差异。[结果]1)无论用所有年份还是用1987年前和1987年后的数据建模,BRT模型预测精度均高于LR模型,虽然LR模型预测精度略低,但也可以满足预测需求;2)2种林火预测模型对3个时期的预测准确率均表现为所有年份>1987年后>1987年前,说明在样本数据量足够的情况下,以1987年森林大火为分界线并未提高预测精度,利用所有年份数据建模具有较高可信度;3)气候因素在不同时期均为影响林火发生的主导因素,尤其要关注火灾发生前一年秋季防火期的相关气象指标(平均/最高气温、平均/最高地表温度、日照时数);4)3个时期的火灾中高风险区发生明显变化,内蒙古大兴安岭东部(鄂伦春自治旗东南部、莫力达瓦达斡尔族自治旗大部及阿荣旗中部)3个时期均有较高火灾风险,北部原始林区(额尔古纳市北部)1987年前中高风险区很少,1987年后中高风险区显著增多。导致火灾发生的原因1987年前主要是人为因素,1987年后有关政策和法规的制定使人为因素引发的森林火灾减少,但雷击火次数有所增加。[结论]1987年森林大火重大历史事件的发生使我国森林防火政策发生巨大变化,影响内蒙古大兴安岭林火发生概率及驱动因素的主导因素由人为因素转变为自然因素(雷击火)。 展开更多
关键词 大兴安岭 重大历史事件 1987年森林大火 预测精度 驱动因素
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内蒙古大兴安岭林火时空动态的变化特征 被引量:1
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作者 班擎宇 贾超 +1 位作者 王悦宇博 张恒 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期116-123,共8页
内蒙古大兴安岭森林火灾频发,研究其季节性变化趋势及空间动态分布特征,对今后该地区森林防火期划分和防火资源的合理分配具有重要意义。利用Mann-Kendall趋势检验法、滑动t检验法对1981—2018年内蒙古大兴安岭森林火灾数据进行趋势和... 内蒙古大兴安岭森林火灾频发,研究其季节性变化趋势及空间动态分布特征,对今后该地区森林防火期划分和防火资源的合理分配具有重要意义。利用Mann-Kendall趋势检验法、滑动t检验法对1981—2018年内蒙古大兴安岭森林火灾数据进行趋势和突变分析,使用分位数回归法研究影响森林火灾过火面积的时间与空间因素,得出内蒙古大兴安岭森林火灾在时间和空间上的动态变化特征。结果表明:内蒙古大兴安岭森林火灾整体呈先下降(1981—1999年)再上升(2000—2007年)又下降(2008—2018年)的趋势。森林火灾主要发生在春、夏、秋三季,春季森林火灾变化较复杂,波动明显,在1991年发生突变;秋季森林火灾波动较平缓,但在1994年发生突变;2004—2011年期间夏季森林火灾明显增长,火险期向夏季发生偏移和延长;冬季发生火灾较少。森林火灾过火面积与火灾持续时间呈正相关,尤其在高分位点处,正相关性更加显著。内蒙古大兴安岭森林火灾主要发生在鄂伦春自治旗等地,从空间横向动态变化来看,整体呈现由西南向东北递增的趋势;从空间纵向动态变化来看,海拔对森林火灾过火面积的影响并不显著。建议应加强内蒙古大兴安岭东北地区及春、夏两季的林火监测和防火宣传,适当调整森林防火期和防火资源时空分配,将有助于减少内蒙古大兴安岭森林火灾的发生。 展开更多
关键词 内蒙古大兴安岭 森林火灾 过火面积 时空分布 林火监测 防火期
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内蒙古大兴安岭林火驱动因素识别及预测模型
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作者 周庆 张恒 +6 位作者 张秋良 赵鹏武 诺敏 王嘉夫 高健 赵梦玉 杨泽华 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期114-125,共12页
【目的】选择和验证适合研究区的林火预测模型,明确火灾发生的关键驱动因素并绘制火险区划图,为森林火灾预防和管理工作提供科学依据和决策支持。【方法】基于1981—2020年历史火灾数据,融合多源(气象条件、地形、植被、人类活动和社会... 【目的】选择和验证适合研究区的林火预测模型,明确火灾发生的关键驱动因素并绘制火险区划图,为森林火灾预防和管理工作提供科学依据和决策支持。【方法】基于1981—2020年历史火灾数据,融合多源(气象条件、地形、植被、人类活动和社会经济)数据,比较4种机器学习方法在内蒙古大兴安岭林火预测中的适用性,同时,基于显著影响火灾发生的驱动因素绘制火灾发生可能性地图和火险区划图。【结果】(1)增强回归树模型接受者操作特性曲线下的面积值为0.967,随机森林模型的AUC为0.947,均表现出优异的预测性能。Logistic回归模型和Gompit回归模型的预测准确率较上两种略低,AUC分别为0.852、0.851,也满足研究区的基本预测要求。(2)气象因素气温日较差、日最小相对湿度是影响内蒙古大兴安岭林火发生的主导因素;海拔在驱动因素的相对重要性排序中位居前列;人类活动和社会经济因素(如距公路的距离、距火灾瞭望塔的距离、人均GDP等)对林火发生也有一定影响。(3)内蒙古大兴安岭东部和东南部存在大面积火灾中、高风险区,北部中俄边境和西南部中蒙边境也有较高的火灾风险。火灾发生前一年秋季防火期的平均气温、平均地表温度等因素会影响第2年森林火灾的发生。【结论】与其他3种模型相比,增强回归树模型是最适合内蒙古大兴安岭林火发生的预测模型。气象因子、海拔显著影响内蒙古大兴安岭林火发生,人类活动和社会经济因素对火灾发生也有一定的影响。研究区的中高火险区域主要集中在东部和东南部,北部和西南部也有一定的火灾风险。 展开更多
关键词 大兴安岭 模型比较 林火发生概率 林火驱动因素 火险区划
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基于InVEST模型的大兴安岭天保工程区碳储量时空变化研究 被引量:2
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作者 张宇飞 王子昊 +1 位作者 王冰 张秋良 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2024年第1期108-118,共11页
为给大兴安岭天保工程区生态系统保护和土地利用规划提供科学依据,以大兴安岭天保工程区为研究区,基于研究区2000—2020年土地利用数据和各地类碳密度数据,运用InVEST模型碳储量模块对大兴安岭天保工程区2000—2020年生态系统的碳储量... 为给大兴安岭天保工程区生态系统保护和土地利用规划提供科学依据,以大兴安岭天保工程区为研究区,基于研究区2000—2020年土地利用数据和各地类碳密度数据,运用InVEST模型碳储量模块对大兴安岭天保工程区2000—2020年生态系统的碳储量进行估算,并通过土地利用转移矩阵分析土地利用类型之间的相互转化对碳储量的影响。结果显示:(1)研究区2000、2005、2010、2015、2020年碳储量分别为569.87×10^(7)、573.22×10^(7)、573.69×10^(7)、572.42×10^(7)、573.14×10^(7) t,呈增加趋势,累计增加3.27×10^(7) t;(2)碳储量较高的地区主要分布在北部和中部,较低的区域主要分布西部、南部、东南角和东部小区域;(3)林地是研究区最重要的碳库,其碳储量占研究区固碳总量的93.31%,林地和耕地面积的增加是大兴安岭天保工程区碳储量增加的主要原因。研究结果表明:天保工程促使大兴安岭林地面积保持稳定并且呈现出一定增长趋势,提高了大兴安岭的整体固碳能力。在未来,大兴安岭应当继续实施和巩固天然林保护工程,继续坚持退耕还林还草政策,通过合理的行政规划,调控草地和耕地向建设性用地转换;此外,通过人工种植、草畜平衡的政策,围栏封育和优化种苗的方式来缓解草地退化,修复草地生态系统;而耕地则通过间作套作、改良品种、合理使用肥料等方法提高产量。 展开更多
关键词 大兴安岭 天然林保护工程 InVEST模型 碳储量 时空变化
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基于Global Fire Atlas遥感数据的内蒙古野火时空动态研究 被引量:1
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作者 张恒 贾文飞 王云霓 《森林防火》 2024年第3期9-15,共7页
基于Global Fire Atlas遥感数据,借助ArcGIS 10.2和Origin等软件,分析了2003—2016年内蒙古地区野火特点,结合时间、空间的因素,探讨野火的时空动态规律。结果表明:2003—2016年内蒙古野火发生不是完全随机分布的,而是呈现一定的时空分... 基于Global Fire Atlas遥感数据,借助ArcGIS 10.2和Origin等软件,分析了2003—2016年内蒙古地区野火特点,结合时间、空间的因素,探讨野火的时空动态规律。结果表明:2003—2016年内蒙古野火发生不是完全随机分布的,而是呈现一定的时空分布规律。该特征规律有助于强化区域火管理,增强重点防火区域的防火建设与宣传,科学安排防火工作,降低林火发生率,实现森林可持续发展。并对存在的不足与问题提出相关建议。 展开更多
关键词 野火 时空分布 发生次数 内蒙古 森林可持续发展
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东北地区森林生态系统质量与功能提升对策建议 被引量:10
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作者 朱教君 张秋良 +18 位作者 王安志 王传宽 于立忠 于大炮 张全智 闫巧玲 郑兴波 王冰 周正虎 郝帅 张欣 宋立宁 郑晓 王兴昌 杨凯 全先奎 高添 孙一荣 张金鑫 《陆地生态系统与保护学报》 2022年第5期41-48,共8页
东北森林作为国家生态安全战略格局“两屏三带”和重要生态系统保护/修复重大工程“三区四带”中唯一森林带,在维护区域国防安全、粮食安全、生态安全、能源安全和产业安全等方面发挥着重要作用。长期以来,因自然与人为干扰,东北森林生... 东北森林作为国家生态安全战略格局“两屏三带”和重要生态系统保护/修复重大工程“三区四带”中唯一森林带,在维护区域国防安全、粮食安全、生态安全、能源安全和产业安全等方面发挥着重要作用。长期以来,因自然与人为干扰,东北森林生态系统质量下降,影响其生态屏障功能的持续、稳定发挥。为有效提升东北森林生态系统质量和功能,本文基于东北森林生态系统野外科学观测研究站的长期观测和研究结果,结合地形、地貌特征,将东北森林划分为长白山、小兴安岭、大兴安岭、平原防护林、高原防护林、丘陵防护林等6个一级林区(包括12个亚林区),系统评估了各林区/亚林区的森林生态系统质量及其功能现状,甄别存在的问题并分析其成因;据此提出了完善并实施森林生态系统保护修复制度,实施提升东北森林生态系统生态屏障功能和木材战略储备能力的经营技术,实施“山水林田湖草沙”防护林生态系统构建、质量/功能提升技术等对策建议,为东北森林生态系统可持续经营及功能持续、稳定和高效发挥提供参考。 展开更多
关键词 森林生态系统 东北森林带 北方防沙带 生态屏障功能
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兴安落叶松生态系统CO_(2)浓度及其δ^(13)C动态对环境因子的响应 被引量:2
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作者 张欣 张秋良 +1 位作者 孙守家 王冰 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期55-65,共11页
【目的】探明环境因子对兴安落叶松原始林生态系统CO_(2)浓度及其δ^(13)C动态的影响,深入理解生态系统的碳交换过程,为模拟和预测全球变化与生态系统之间的互馈机制以及科学评估寒温带森林生态系统碳汇能力提供参考。【方法】采用离轴... 【目的】探明环境因子对兴安落叶松原始林生态系统CO_(2)浓度及其δ^(13)C动态的影响,深入理解生态系统的碳交换过程,为模拟和预测全球变化与生态系统之间的互馈机制以及科学评估寒温带森林生态系统碳汇能力提供参考。【方法】采用离轴积分腔输出光谱技术对兴安落叶松生态系统不同物候期、不同高度的CO_(2)浓度及其δ^(13)C进行连续高频观测,并分析环境因子与CO_(2)浓度变化的关系。【结果】1)兴安落叶松生态系统不同高度的CO_(2)浓度在生长季和日尺度上均呈单峰变化,峰值分别出现在展叶期(522.34μmol·mol^(-1))和凌晨(782.81μmol·mol^(-1)),谷值分别出现在落叶期(406.07μmol·mol^(-1))和中午(379.72μmol·mol^(-1));δ^(13)C变化趋势与CO_(2)浓度相反;2)CO_(2)浓度随垂直高度升高而减小,δ^(13)C随垂直高度升高而增大;不同高度的CO_(2)浓度及其δ^(13)C具有明显成层现象,夜间大气稳定性增加(理查逊数Ri≥0.083)会加剧冠层内外的差异;3)在0.5h尺度上,影响昼夜各高度CO_(2)浓度变化的主要因子为空气温度(T_(a))(0.714<PC<1.288);在日尺度上,决定生长季不同高度CO_(2)浓度变化的主要因子为土壤5cm温度(T_(s)5)(0.473<PC<0.718)。【结论】兴安落叶松生态系统不同高度的δ^(13)C与CO_(2)浓度呈极显著负相关,夜间大气稳定性增加会加剧二者的成层现象。土壤因子对兴安落叶松生态系统不同物候期、不同高度CO_(2)浓度变化的影响程度高于气象因子,土壤温度对其的影响程度大于土壤水分。研究区地处全球气候变化敏感区域,冻土是该区森林植被不可或缺的环境因素,全球变暖将通过直接的温度效应以及间接改变土壤理化性质和生物过程对兴安落叶松生态系统的碳交换过程产生显著影响。 展开更多
关键词 CO_(2)浓度 碳同位素 环境因子 兴安落叶松
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兴安落叶松林叶面积指数遥感反演研究
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作者 杨帅 王冰 +2 位作者 弓致奇 张鹏杰 王子昊 《科技创新与应用》 2023年第21期19-22,27,共5页
叶面积指数(leaf area index,LAI)是生态系统的重要结构参数,可以反映植物冠层结构、植物群落生命活力及其环境效应。该研究以兴安落叶松林为研究对象,基于高分一号遥感影像,通过计算4种植被指数(NDVI、RVI、DVI和OSAVI),结合实测LAI数... 叶面积指数(leaf area index,LAI)是生态系统的重要结构参数,可以反映植物冠层结构、植物群落生命活力及其环境效应。该研究以兴安落叶松林为研究对象,基于高分一号遥感影像,通过计算4种植被指数(NDVI、RVI、DVI和OSAVI),结合实测LAI数据,建立LAI的统计回归模型,筛选出兴安落叶松林LAI的最优遥感反演模型。结果表明:研究区兴安落叶松林LAI与4种植被指数之间均有较强的相关性,其中基于OSAVI的LAI线性模型反演精度最高。表明该文建立的LAI经验统计模型具有较高的精度,利用GF-1影像可以快速、大面积反演兴安落叶松林的LAI,研究区兴安落叶松林长势较好,LAI基本大于3,该研究结果可为利用经验统计模型反演林分LAI提供参考。 展开更多
关键词 叶面积指数 植被指数 兴安落叶松 遥感反演 模型构建
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