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第一章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 研究背景1

1.1.2 研究目的和意义3

1.2 国内外研究现状及评述4

1.2.1 气候变化的主要事实及影响4

1.2.2 气候变化对森林火灾影响的研究进展9

1.2.3 研究评述14

1.3 研究目标和主要研究内容14

1.3.1 关键的科学问题与研究目标14

1.3.2 主要研究内容15

1.4 研究技术路线15

第二章 FWI计算方法及初始值的影响17

2.1 FWI系统简介和各组分因子计算17

2.2 初始值对FWI系统各组分因子的影响与可行性分析19

2.2.1 初始值对FWI系统各组分因子的影响20

2.2.2 由平均值计算FWI系统各指数的可行性22

2.3 本章小结27

第三章 FWI在中国的适用性及中国林火发生的时空特点29

3.1 研究区域30

3.2 研究材料与研究方法30

3.2.1 数据来源30

3.2.2 数据处理31

3.3 FWI在不同省份的适用性和敏感性分析34

3.3.1 FWI在中国的适用性研究34

3.3.2 不同区域火灾发生次数对FWI敏感性44

3.4 中国林火发生时空特征46

3.4.1 中国林火发生的时间特征46

3.4.2 中国林火的空间分布48

3.5 1999～2007年中国FWI变化58

3.6 FWI季节性变化59

3.7 本章小结63

第四章 SRES A2、 B2气候变化情景下2010～2100年中国林火发生趋势及区域特征65

4.1 研究区域概况65

4.1.1 云南省概况65

4.1.2 黑龙江省67

4.2 研究材料与研究方法68

4.2.1 数据来源68

4.2.2 数据处理69

4.3 A2、 B2气候变化情景下云南省2010～2100年火灾趋势分析70

4.3.1 云南省火灾次数模型构建70

4.3.2 云南省实测数据对A2、 B2情景数据的修正70

4.3.3 云南省气象因子和FWI系统各组分因子年际变化73

4.3.4 云南省气象因子和FWI系统各组分因子月变化率75

4.4 A2、 B2气候变化情景下黑龙江省2010～2100年火灾趋势分析77

4.4.1 黑龙江省火灾次数模型构建77

4.4.2 黑龙江省实测数据对A2、 B2情景数据的修正78

4.4.3 黑龙江省气象因子和FWI系统各组分因子年际变化80

4.4.4 黑龙江省气象因子和FWI系统各组分因子月变化率83

4.5 不同区域间比较85

4.6 中国2010～2100年林火变化趋势及主要区域特征87

4.6.1 A2气候变化情景下中国FWI变化区域特征87

4.6.2 B2气候变化情景下中国FWI变化区域特征89

4.7 本章小结89

第五章 大兴安岭林火发生时空特征90

5.1 研究区域概况90

5.1.1 自然地理概况90

5.1.2 气候92

5.1.3 森林火灾概况92

5.2 研究材料和研究方法93

5.2.1 研究材料93

5.2.2 研究方法96

5.3 森林火灾时间分布97

5.3.1 季节性变化97

5.3.2 年际变化98

5.3.3 1987年前后日均火灾次数变化99

5.3.4 大兴安岭森林火灾发生的周期性和轮回期99

5.4 森林火灾空间分布100

5.4.1 雷击火空间格局101

5.4.2 人为火空间格局104

5.4.3 可燃物类型对火发生的影响106

5.5 本章小结108

第六章 大兴安岭Logistic火发生概率模型构建110

6.1 Logistic火发生概率模型构建110

6.2 大兴安岭整体火发生概率模型构建111

6.2.1 基本数据的处理111

6.2.2 影响因子的选择111

6.2.3 共线性分析和关键因子选取112

6.2.4 总火灾发生概率Logistic模型113

6.2.5 人为火发生概率Logistic模型114

6.2.6 雷击火发生概率Logistic模型115

6.2.7 森林大火发生概率116

6.2.8 模型的模拟分析118

6.2.9 相关性分析118

6.2.10 火灾发生次数与火发生概率关系122

6.3 基于网格分区火发生概率Logistic模型122

6.3.1 基本数据处理122

6.3.2 关键因子选取124

6.3.3 火灾数据的处理与着火的判别125

6.3.4 气象数据与FWI系统各组分指数126

6.3.5 共线性分析130

6.3.6 人为火日发生概率模型130

6.3.7 雷击火日发生概率模型131

6.3.8 模型的模拟132

6.4 模型的局限性和使用范围134

6.4.1 模型中主要存在的问题134

6.4.2 模型的使用范围134

6.5 本章小结134

第七章 气候变化背景下大兴安岭林火响应特征136

7.1 基于火发生概率防火期的界定136

7.1.1 火险等级划分136

7.1.2 火险期和高火险期的定义137

7.2 防火期和高火险期日期和长度的变化139

7.3 实际火发生与防火期划定模型的对比分析143

7.4 火发生的季节性变化145

7.5 不同因子年际变化148

7.5.1 气象因子年际变化148

7.5.2 FWI系统各组分因子年际变化148

7.5.3 火发生概率149

7.5.4 火灾发生次数149

7.6 不同因子月变化速率151

7.6.1 气象因子月变化速率151

7.6.2 FWI系统各组分因子151

7.6.3 火灾发生概率153

7.6.4 火灾发生次数153

7.6.5 不同因子的相关性154

7.7 不同区域的变化特征157

7.8 本章小结158

第八章 SRES A2、 B2气候变化情景下大兴安岭2010～2100年林火发生趋势159

8.1 防火期的变化159

8.1.1 防火期变化趋势159

8.1.2 防火期和高火险期间隔变化163

8.1.3 防火期不同指标增减速度变化164

8.2 A2、 B2气候变化情景下各因子年际变化165

8.2.1 气象指标165

8.2.2 FWI系统各组分因子变化166

8.2.3 火发生概率变化168

8.3 相关因子月变化速率169

8.3.1 气象因子不同月份变化速率169

8.3.2 FWI系统各组分因子不同月份变化速率170

8.3.3 火发生概率不同月份变化速率170

8.4 主要因子季节性变化170

8.5 大兴安岭不同区域FWI变化173

8.5.1 A2情景下2050s和2090s相对于2010s主要因子变化174

8.5.2 B2情景下2050s和2090s相对于2010s主要因子变化174

8.6 大兴安岭人为火和雷击火发生危险区域评估177

8.7 本章小结179

第九章 极端气候事件——雨雪冰冻灾害对林火发生的影响研究180

9.1 研究区域180

9.2 研究材料和研究方法181

9.2.1 研究材料181

9.2.2 研究方法182

9.3 雨雪冰冻灾害对可燃物影响研究186

9.3.1 林木受害程度分级与不同植被类型受害情况186

9.3.2 不同可燃物地表可燃物载量变化188

9.4 雨雪冰冻灾害对火发生短期影响研究189

9.4.1 热点的空间分布格局189

9.4.2 火发生与人员伤亡变化190

9.4.3 温度和降水对火发生和人员伤亡影响分析191

9.5 本章小结192

第十章 结论与讨论195

10.1 结论195

10.2 讨论196

10.3 展望200

参考文献201

附录A A2气候变化情景下中国FWI值变化率209

附录B B2气候变化情景下中国FWI值变化率214