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为探究地中海地区野火影响加剧问题,研究人员以加泰罗尼亚为对象,分析 2009-2022 年野火与土地覆盖相互作用。发现超 70% 燃烧面积为林灌草,农田为主要防火 refuge,结果为提升景观防火韧性提供科学依据。
在全球气候变化背景下,野火频发成为众多地区面临的严峻挑战。地中海欧洲虽将野火视为生态系统的自然组成部分,但近年来,土地弃耕、火灾抑制措施以及气候变化等因素,使得野火的影响愈发显著。如何深入理解野火与土地覆盖之间的相互作用,进而指导景观管理以提升区域对野火的抵御能力,成为亟待解决的重要科学问题。
为了攻克这一难题,来自荷兰瓦赫宁根大学(Soil, Physics and Land Management Group, Department of Environmental Sciences, Wageningen University)与加泰罗尼亚消防救援服务局(Catalan Fire and Rescue Service, CFRS)的研究团队,聚焦西班牙东北部的加泰罗尼亚地区,开展了 “土地覆盖 — 野火相互作用特征及其对恢复力的影响” 研究。该研究成果发表在《Fire Ecology》,为揭示野火与土地覆盖的关联机制及区域防火策略制定提供了关键 insights。
研究主要采用地理信息系统(Geographic Information System, GIS)分析技术,结合卫星遥感数据与实地调研。具体而言,运用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)处理卫星影像以识别过火区域,并通过 PyCharm 编程提取火边缘、火内部及防火 refuge(未燃烧的 “岛屿”)的土地覆盖数据。同时,研究团队与加泰罗尼亚森林干预支持小组(Support Group of Forest Interventions, GRAF)合作,融入基于当地实践的专业知识,以增强分析的准确性与实用性。
1. 景观特征对火边缘的影响
通过对火边缘缓冲区域的分析发现,道路在火边缘的出现频率(0.72%)高于加泰罗尼亚地区的平均水平(0.55%),表明其对火势遏制具有一定作用,但该效应在近年火灾中有所减弱。水系在火边缘的比例(0.21%)略高于平均(0.19%),且在近期火灾中更为明显。其他景观特征如池塘、运河等对火边缘的影响未达显著水平。
2. 土地覆盖与野火的相互作用
- 防火 refuge 与火边缘:农田在防火 refuge(49%)和火边缘(33%)的占比显著高于火内部(25%)及平均土地覆盖(29%),表明其是重要的防火屏障。
- 火内部植被:森林与灌木草地占火内部面积的 70% 以上,其中灌木草地的燃烧比例远超其平均覆盖值,凸显其高火险特性。
- 植被演替:火灾后,森林覆盖面积减少 15%,灌木草地增加 14.5%,形成短期内森林向灌木的演替趋势,加剧了景观的火灾脆弱性。
3. 基于地方知识的防火策略解读
GRAF 团队指出,尽管道路和水系提供了一定的防火优势,但 Catalonia 的防火重点应放在主动的植被管理上。农田不仅是天然的防火 refuge,还能降低火势强度,减少灭火资源投入。然而,森林和灌木地的高火险性与土地弃耕导致的植被结构变化密切相关,需通过人工干预如计划烧除、林木稀疏化等提升景观韧性。
研究结论表明,加泰罗尼亚的景观韧性在很大程度上取决于土地覆盖的合理管理。农田的保留与恢复对防火至关重要,而森林和灌木地则需要针对性的干预措施以降低火险。此外,气候变化导致的火灾季节延长和极端天气事件增加,进一步凸显了主动景观管理的必要性。该研究不仅为地中海地区的野火防控提供了区域化的科学依据,还强调了跨学科合作与地方知识在应对全球变化挑战中的重要性,为其他面临类似问题的地区提供了可借鉴的研究范式与管理思路。