计划火烧对澳大利亚野火中房屋保护的有效性：距离与时效性的关键作用

《Fire Ecology》：The effectiveness of prescribed burning for protecting houses during wildfires in Australia

本研究针对澳大利亚野火中房屋损失持续上升的问题，通过分析1617处暴露于野火的房屋数据，探讨了计划火烧（prescribed burning）对减少房屋损失的有效性。研究发现，计划火烧仅在火场上风向5年内且3公里范围内实施时才能显著降低房屋损毁概率，但当前实施范围（69%房屋周边缺乏此类措施）限制了其效果。相比之下，清除房屋40米内木本植被的措施效果更显著。该研究为优化火灾风险管理策略提供了重要依据，指出应加强近房屋区域的燃料管理而非盲目扩大偏远地区火烧面积。

　　

在澳大利亚，自1900年以来已有约14,000栋房屋毁于野火，且每十年损失的房屋数量持续攀升。这一趋势背后是人口向城乡交界地区的扩张、气候变化的影响以及可燃物负荷的不断增加。计划火烧（prescribed burning）作为降低可燃物负荷、保护财产的重要策略被广泛采用，但其实际效果一直存在争议——特别是在极端天气条件下，计划火烧能否有效阻止火势蔓延？应该在远离房屋的广阔区域实施，还是集中在居民点附近？这些问题成为当前林火管理中的焦点。

为回答这些问题，Philip Gibbons等研究人员在《Fire Ecology》发表了题为《The effectiveness of prescribed burning for protecting houses during wildfires in Australia》的研究。该研究通过对澳大利亚南部13场野火中1617处房屋的实地调查，结合气象、地形和植被等多变量分析，首次系统量化了计划火烧的空间布局与时效性对房屋保护效果的影响。

研究团队采用广义线性混合模型（GLMMs），以房屋是否损毁（二分类变量）为因变量，纳入森林火险天气指数（FFDI）、坡度与坡向交互项、房屋周边木本植被覆盖度等协变量。关键创新点在于按距离分段（0-2 km、2-3 km、3-4 km等）和时效（5年/10年内）统计上风向区域的历史火烧面积（包含计划火烧与野火痕迹），并通过多模型推断（multi-model inference）和Akaike信息准则（AICc）筛选最优解释模型。

研究发现，在控制天气、地形和植被因素后，房屋损毁比例仅与火场上风向5年内、3公里范围内的历史火烧面积呈负相关，其中2-3公里距离段的效果最显著。然而，69%的样本房屋周边缺乏符合该条件的计划火烧。相比之下，房屋40米内木本植被覆盖度对减少房屋损失的影响强度是计划火烧的3倍，且确定性更高。模拟预测显示，在FFDI=75的极端天气下，将周边3公里内30%区域实施计划火烧可使房屋损毁率从32%降至10%，但达到同等效果只需清除房屋40米内植被即可。

这些结果提示：当前计划火烧的实施位置过于偏远，难以有效拦截蔓延至居民区的火势；其核心作用可能体现在减少飞火（ember attack）密度——飞火的有效威胁范围通常局限在火线前0.4-2公里。而近房屋区域的计划火烧虽能借助道路、水源等人工设施提升效果，却受限于烟雾影响、私有地协调和失控风险等实施瓶颈。

技术方法上，研究团队利用野火前后高分辨率遥感影像（15-124厘米）判读房屋损毁状态，结合气象站点数据计算FFDI，采用GIS技术量化上风向不同扇区的植被覆盖与历史火烧痕迹。通过GLMMs模型控制火灾事件随机效应，并使用莫兰指数（Moran's I）检验空间自相关性。

结果分析

1. 1.
   基础模型确立：不含历史火烧变量的基础模型显示，房屋损毁概率随40米内木本植被覆盖度、FFDI值和北向陡坡而显著上升，模型区分度（AUC=0.77）达到可接受水平。
2. 2.
   火烧历史的作用：加入火烧变量后，最优模型揭示2-3公里上风向区域5年内火烧面积每增加10%，房屋损毁概率降低约7%，但3-4公里段的正向关联可能反映偏远区域火烧对火行为影响的复杂性。
3. 3.
   实施缺口分析：仅31%的样本房屋周边5年内有3公里范围内的计划火烧，且平均处理面积过小（1.4-6%），难以形成有效防火带。

结论与讨论

本研究证实计划火烧对房屋的保护作用具有严格的时空局限性：必须位于火场上风向3公里内且时效不超过5年。然而，其效果弱于房屋周边防御空间（defensible space）的建立，且在FFDI>50的极端天气下作用会急剧衰减。这一发现挑战了依赖大规模偏远区域计划火烧的传统策略，强调需将燃料管理重心转向社区近邻区域，并结合建筑抗火设计、早期疏散等综合措施。未来研究可进一步纳入植被类型、可燃物湿度等精细变量，深化对火行为调控机制的理解。