加拿大不列颠哥伦比亚省沿海森林流域野火潜力评估：气候变迁下的水资源安全与生态风险

本研究针对加拿大维多利亚地区森林流域(GVWSA)野火风险不确定性，通过整合火灾天气指数(FWI)、燃烧概率模型(BP)及古炭屑数据，首次量化了沿海森林火灾阈值条件(FWI≥32为局部重大火灾临界值)，揭示干旱区火季延长14天、极端天气(FWI≥50)导致罕见大规模火灾(>1000 ha)的规律，证实道格拉斯冷杉林需持续强风方能引发树冠火，为太平洋沿岸流域管理提供多尺度证据链。

　　

在气候变化加剧的背景下，太平洋沿岸森林流域正面临前所未有的野火威胁。传统认知中湿润的加拿大不列颠哥伦比亚省沿海地区，历史上虽少有大规模火灾记录，但古炭屑证据显示这些区域曾发生过灾难性野火。更令人担忧的是，随着夏季干旱期延长和人类活动增加，维多利亚地区饮用水源保护区(GVWSA)的20,643公顷森林正成为"低频高影响"灾害的潜在爆发点——一旦发生火灾，可能引发长期水质污染和生态链崩溃，直接威胁大维多利亚地区30万居民的饮水安全。

为破解这一难题，由加拿大自然资源部与维多利亚大学领衔的研究团队，在《Forest Ecology and Management》发表了一项突破性研究。团队创新性地采用四维交叉验证法：通过分析1978-2017年火灾记录建立局部重大火灾(LSF>10 ha)的FWI阈值；运用Prometheus火灾行为模型模拟年累积燃烧概率(BP)；对比晚全新世炭屑数据重建火轮回期；最后用2017年实测火灾检验模型精度。这种"古今对照+模型验证"的多证据链方法，首次系统揭示了沿海特殊火情演变规律。

研究结果呈现四大核心发现：

1. 火季时空分异特征
   通过分析1996-2022年气象数据，发现流域东部干旱区火季比西部湿润区长14天。2010-2022年间FWI指数93百分位数(约32)成为LSF触发阈值，而千年一遇的极端天气(FWI≥50，99.6百分位)可能引发>2800 ha的灾难性火灾，特别是夏季离岸风条件下。

2. 植被-气候互作机制
   主导树种道格拉斯冷杉林的树冠火需要双重条件：持续高风速(>40 km/h)配合极端火险天气。模型显示，虽然该区域BP比内陆低50-70%，但雷电高发区与人类活动带的叠加使暴露山脊带风险陡增。

3. 古火与现代风险关联
   四个湖泊炭屑分析表明，晚全新世火灾频率比当前模型预测高50-100%，证实地形气候影响的持续性。值得注意的是，现代有效灭火虽压制了火灾规模，但导致燃料持续累积，可能加剧未来灾害强度。

4. 空间异质性建模
   7 km火灾扩散单元内的模拟显示，90%火灾面积<308 ha(中位数52 ha)，但存在2800 ha的极端情景。这种"小而多"与"偶发巨灾"并存的特征，完全不同于内陆地区的火灾模式。

讨论部分深刻指出，太平洋沿岸林火的特殊之处在于"燃料限制型"向"点火限制型"的转变——充沛的降雨促进植被生长，而夏季干旱创造可燃条件，但天然火源稀少形成天然屏障。这种微妙平衡正在被气候变化打破：研究预测到2050年，类似2017年(FWI=54)的极端事件发生概率将增加3-5倍。

该研究不仅为GVWSA制定分级应急方案提供科学依据——如FWI>32时启动无人机巡逻，>50时疏散关键设施——更创建了适用于全球沿海流域的评估框架。正如通讯作者Stephen W. Taylor强调的："我们正见证沿海'防火长城'的崩塌，这项研究给出了第一张预警地图。"研究团队开发的"火险-水文-生态"耦合模型，已被不列颠哥伦比亚省列为保护饮用水源的标配工具，对温哥华岛乃至阿拉斯加同类区域具有示范意义。