宋玉雙，姜生偉,3，王家慶,4，吳昊,3，于海英,5

(1.東北林草危險性有害生物防控國家林業(yè)和草原局重點實驗室，遼寧 沈陽 113122； 2.遼寧省危險性林業(yè)有害生物防控重點實驗室，遼寧 沈陽 113122； 3.遼寧省林業(yè)有害生物防治檢疫站，遼寧 沈陽 113006； 4.沈陽工學院生命工程學院，遼寧 沈陽 113122； 5.國家林業(yè)和草原局生物災害防控中心，遼寧 沈陽 110034)

我國地域遼闊，自然環(huán)境類型復雜，植物種類和森林類型多樣。同時，我國的森林生物災害不僅種類繁多、分布廣泛，而且發(fā)生頻繁、危害嚴重。這些森林生物災害在空間上的差異性，主要體現(xiàn)在不同的區(qū)域、不同的地點、不同的承災體上災害的組合不同，從而表現(xiàn)出災害的地域分異特征；在時間上的差異性，主要體現(xiàn)在發(fā)生時段、出現(xiàn)順序、持續(xù)衍生災害的進程不同，從而表現(xiàn)出災害的時序分異特征。森林生物災害的區(qū)劃研究側重于災害的地域分異特征分析。

1 森林生物災害區(qū)劃研究的目的和意義

森林生物災害區(qū)劃研究的主要目的就是根據地域分異特征，科學劃分森林生物災害地理單元，掌握單元內災害發(fā)生發(fā)展規(guī)律，有利于對災害進行分區(qū)管理、分類施策，提高防災減災管理水平和應對能力，為我國林業(yè)高質量發(fā)展提供保障。

森林生物災害區(qū)劃研究是一項基礎性、指導性工作，也是一項前瞻性工作。森林災害區(qū)劃研究可作為我國林業(yè)中長期規(guī)劃、生態(tài)建設規(guī)劃、林業(yè)專項規(guī)劃、林業(yè)工程規(guī)劃、林業(yè)防災減災規(guī)劃的重要基礎，也是制定和實施國家林業(yè)方針政策以及災害管理政策的基礎。森林生物災害區(qū)劃研究作為一項基礎性工作，是夯實我國現(xiàn)代林業(yè)建設發(fā)展基礎的客觀需要?，F(xiàn)代林業(yè)建設的目標就是要構建完備的林業(yè)生態(tài)體系、發(fā)達的林業(yè)產業(yè)體系和繁榮的生態(tài)文化體系。通過區(qū)劃研究，將我國林業(yè)的發(fā)展與災害的制約影響緊密聯(lián)系起來，進行系統(tǒng)分析，實現(xiàn)主動御災、及時減災、高效控災，充分發(fā)揮災害管理的保駕護航作用。

森林生物災害區(qū)劃研究作為一項指導性工作，是改善和協(xié)調區(qū)域災害管理策略的重大舉措。新時期，我國林業(yè)發(fā)展肩負著推進社會和諧發(fā)展、保障國土生態(tài)安全、提供物質產品、促進生態(tài)文明等重大使命，也共同面對生物災害等制約發(fā)展的諸多問題，但各地所直接面對的問題各有重點和特點，這就要求我們在科學區(qū)劃研究基礎上，協(xié)調各地結合本地實際制定災害管理策略。

森林生物災害區(qū)劃研究作為一項前瞻性工作，是全面落實國家生物安全、生態(tài)安全和生物多樣性保護的根本要求。我國復雜的孕災環(huán)境、豐富的承災體和多樣的致災因子，決定了我國森林生物災害的長期性和復雜性，也導致了防災減災工作的艱巨性及區(qū)域間的差異性，通過區(qū)劃研究可以從宏觀上把握防災減災工作的對策措施，也可以在微觀領域深入研究災害的內在規(guī)律，引領防災減災工作高質量發(fā)展。

通過森林生物災害區(qū)劃研究可以加深對各種森林類型中生物災害的地域分異特征的認識，有助于分析各種森林生物災害與自然環(huán)境因素相互影響的內在關系，從而可以更好地研究各類各種森林生物災害的發(fā)生規(guī)律、擴散趨勢和基本的災害學特性。

通過森林生物災害區(qū)劃研究可在一個區(qū)域內，明晰森林生物災害的重要種類、主要種類和一般種類；分析不同類別災害之間的關系，理清一般災害上升為主要災害甚至重要災害，或者主要災害轉化為一般災害的條件；研判生物災害侵入的可能途徑及風險水平，提出預防的對策和措施；引導不同區(qū)域森林生物災害應對政策和技術措施的制定。

2 森林生物災害區(qū)劃研究的原則

森林生物災害區(qū)劃的范圍是全部國土空間，以承災體森林植物區(qū)系特征為主線，結合孕災環(huán)境的基本特征以及致災因子的分布情況進行區(qū)劃研究。

森林生物災害區(qū)劃研究以國家生態(tài)安全觀為統(tǒng)領，全局性、前瞻性、指導性地統(tǒng)籌劃分森林生物災害的基本格局，明確災害的區(qū)域定位、類別定位、種類定位，提出有針對性的對策建議，為防災減災工作服務。

森林生物災害區(qū)劃研究應在充分認識森林生物災害系統(tǒng)的基礎上，依據承災體的主體功能、分布區(qū)域、組成和結構特征、演替進程等；依據致災因子的種類和分布特征、發(fā)生與擴散規(guī)律、致災的嚴重程度等；依據孕災環(huán)境的類別、變化規(guī)律、影響程度等，以森林類型的自然地理為主體，結合致災因子的分布，考慮孕災環(huán)境的影響，對森林生物災害的地域分異特征進行劃分。應遵循以下基本原則：

1)綜合分析與主導因素相結合原則。森林自然地理的形成是地帶性和非地帶性因素、內生因素和外生因素、現(xiàn)代因素和歷史因素等共同作用的結果。但這些因素對每個區(qū)域的作用有主次之分。因此，在進行森林生物災害區(qū)劃研究時，要綜合分析這些因素之間的關系，找出對區(qū)域形成和分異起主導作用的自然因素，并選取反映主導因素的主導指標進行區(qū)劃。

2)相對一致性原則。森林生物災害區(qū)劃研究不但要注意承災體自然地理特征的一致性，也必須考慮致災因子形成和發(fā)展趨勢的相對一致性。在過去的50年，受強烈的人類活動與全球環(huán)境變化影響，我國地理環(huán)境要素和格局發(fā)生了巨大變化，孕災環(huán)境也發(fā)生了重大變化，使得森林生物災害發(fā)生及其相關規(guī)律也發(fā)生了變化。因此，在進行森林生物災害區(qū)劃研究時，要注意貫徹相對一致性的原則。

3)多級序原則。依據森林生物災害的地域分異規(guī)律，區(qū)別差異性，歸納共同性，劃分全國的森林生物災害區(qū)域。由于區(qū)劃各級分類單元的相似性和差異性是相對的，因而采用的區(qū)劃系統(tǒng)就應該是多級的。從較高層級到較低層級，每一個劃分出來的區(qū)劃單元，其內部相似性逐漸增大，差異性逐漸減小。本次森林生物災害區(qū)劃采用了大區(qū)、區(qū)和亞區(qū)3級分類系統(tǒng)。災害亞區(qū)是本次區(qū)劃研究的基本單元，各地在實際工作中，可根據防災減災工作需要，在災害亞區(qū)的基礎上繼續(xù)劃分出若干個小區(qū)。

3 相關區(qū)劃研究的借鑒

森林生物災害區(qū)劃研究是在我國森林資源區(qū)劃和全國林業(yè)發(fā)展區(qū)劃的基礎上[1-2]，學習和借鑒了中國自然災害綜合區(qū)劃[3]、中國自然災害區(qū)劃[4]、中國農業(yè)自然災害綜合區(qū)劃[5]等相關研究。同時還參考了我國動物地理區(qū)劃等方面的研究成果[6-8]。

中國自然災害綜合區(qū)劃研究充分考慮了我國自然災害發(fā)生的環(huán)境條件，以災害源的分布、承災體的分布、突變界限、自然地理的分帶性與分區(qū)性為主要依據，提出《中國自然災害綜合區(qū)劃方案》，首先是以自然條件為基礎的自然災害區(qū)劃，將全國劃分為4個一級區(qū)和12個二級區(qū)；其次是考慮到我國防災減災行動都是以行政區(qū)域組織管理，因此在以自然災害區(qū)劃的基礎上編制出以行政界線為邊界的區(qū)劃圖，把全國劃分為9個災害區(qū)。

中國自然災害區(qū)劃研究通過建立中國自然災害數據庫，構建區(qū)劃指標體系，采用聚類分析方法，以縣級行政區(qū)為基本單位，對自然災害程度進行系統(tǒng)評價。在此基礎上，提出《中國自然災害區(qū)劃方案》，把全國劃分為6個自然災害帶(regions)26個自然災害區(qū)(disaster subregions)93個自然災害小區(qū)(disaster districts)[4]。

中國農業(yè)自然災害區(qū)劃研究以自然地理要素形成基本單元，結合自然災害報告數據庫系統(tǒng)，運用自下而上區(qū)域合并的方法，得到全國自然災害區(qū)劃小區(qū)；運用自上而下區(qū)域劃分的方法，提出《全國農業(yè)自然災害綜合區(qū)劃方案》，將全國農業(yè)自然災害劃分為5個大區(qū)、23個區(qū)和110個小區(qū)[5]。

《中國動物地理》一書將我國動物地理區(qū)劃為東北區(qū)、華北區(qū)、蒙新區(qū)、青藏區(qū)、西南區(qū)、華中區(qū)和華南區(qū)7個區(qū)及大興安嶺亞區(qū)、長白山亞區(qū)、松遼平原亞區(qū)、黃淮海平原亞區(qū)、黃土高原亞區(qū)，東部草原亞區(qū)、西部荒漠亞區(qū)、天山山地亞區(qū)、羌塘高原亞區(qū)、青藏藏南亞區(qū)、西南山地亞區(qū)、喜馬拉雅亞區(qū)、東部丘陵平原亞區(qū)、西部山地高原亞區(qū)、閩廣沿海亞區(qū)、滇南山地亞區(qū)、海南亞區(qū)、臺灣亞區(qū)、南海諸島亞區(qū)等19個亞區(qū)，在此基礎上再細化為54個動物地理省及動物群[6]。動物地理區(qū)劃為森林生物災害致災因子中有害鼠類、兔類、昆蟲類和螨類的區(qū)劃有指導意義。

《中國森林害蟲生態(tài)地理分布》一書將我國森林昆蟲地理分布劃分為古北區(qū)和東洋區(qū)2個一級區(qū)，進一步劃分為東北地區(qū)、華北地區(qū)、蒙新地區(qū)、青藏地區(qū)、西南地區(qū)、華中地區(qū)和華南地區(qū)7個二級區(qū)。在此基礎上又劃分出21個省[7]。森林害蟲生態(tài)地理分布及區(qū)劃研究對森林生物災害致災因子中有害昆蟲類的區(qū)劃有指導意義。

《中國農林昆蟲地理區(qū)劃》一書同樣將我國昆蟲地理分布劃分為東北區(qū)、華北區(qū)、蒙新區(qū)、青藏區(qū)、西南區(qū)、華中區(qū)和華南區(qū)7個二級區(qū)。二級區(qū)按照我國現(xiàn)行的行政區(qū)劃，以省級行政區(qū)為單位進行三級甚至四級區(qū)劃。如將河北省農林昆蟲劃分為5個三級區(qū)，山西省劃分為3個三級區(qū)，內蒙古自治區(qū)劃分為5個三級區(qū)，云南省劃分為7個三級區(qū)[8]。

4 森林生物災害區(qū)劃研究結果

在堅持區(qū)劃原則的基礎上，兼顧孕災環(huán)境和承災體的相似性，災害區(qū)域的相對獨立性，適當照顧行政區(qū)域的完整性，進行我國森林生物災害的區(qū)劃。

首先，根據我國在氣候上受東亞季風的影響而形成的東部濕潤、西北干旱、青藏高原寒冷的氣候特點及與之相對應的森林生態(tài)系統(tǒng)類型的差異性，沿用傳統(tǒng)的三大地域的劃分方案，將我國森林生物災害劃分為東部季風區(qū)、西北干旱區(qū)和青藏高寒區(qū)3個一級區(qū)(災害大區(qū))。在此基礎上，進一步劃分二級區(qū)(災害區(qū))和三級區(qū)(災害亞區(qū))。

在東部季風區(qū)域，溫度是影響森林生態(tài)系統(tǒng)的主導因素，根據溫度和降水的變化劃分為東北溫帶針葉林及針闊葉混交林生物災害區(qū)(Ⅰ)、華北暖溫帶落葉闊葉林及油松側柏林生物災害區(qū)(Ⅱ)、華東中南亞熱帶常綠闊葉林及馬尾松杉木竹林生物災害區(qū)(Ⅲ)、云貴高原亞熱帶常綠闊葉林及云南松林生物災害區(qū)(Ⅳ)、華南熱帶季雨林雨林生物災害區(qū)(Ⅴ)、西南高山峽谷針葉林生物災害區(qū)(Ⅵ)6個二級區(qū)(災害區(qū))。

在西北干旱區(qū)域，降水是影響森林生態(tài)系統(tǒng)的主導因素，根據降水和溫度的變化劃分為內蒙古東部森林草原及農田林網生物災害區(qū)(Ⅶ)、蒙新荒漠半荒漠及山地針葉林生物災害區(qū)(Ⅷ)2個二級區(qū)(災害區(qū))。

在青藏高寒區(qū)域，根據積溫和降水以及植被情況劃分青藏高原草原草甸及寒漠生物災害區(qū)(Ⅸ)1個二級區(qū)(災害區(qū))。

在9個二級區(qū)(災害區(qū))內，再根據承災體的不同和孕災環(huán)境的變化以及致災因子的種類、分布等特征進行三級區(qū)劃，全國共劃分出24個三級區(qū)(災害亞區(qū))(圖1，表1)。

圖1 我國森林生物災害區(qū)劃Fig.1 Forest biological disasters areas in China

表1 全國森林生物災害區(qū)劃Tab.1 Forest biological disasters zoning in China

續(xù)表1 Tab.1(Continued)

此次全國森林生物災害區(qū)劃研究的結果與《中國自然災害區(qū)劃方案》和《中國農業(yè)自然災害區(qū)劃方案》的最大區(qū)別是沒有劃定東部沿海災害區(qū)。在中國自然災害區(qū)劃和中國農業(yè)自然災害區(qū)劃中，東部沿海災害區(qū)包括蘇滬沿海、浙閩沿海、粵桂沿海、臺灣島、海南島5個二級區(qū)，災害類型受海洋、氣象、地質等因素影響，主要以水災為主，其次是風災(臺風、風暴潮)、地震、旱災等。森林生物災害在沿海一帶的表現(xiàn)與相鄰內陸地區(qū)差異并不十分顯著，故沒有單獨劃分。

在此次森林生物災害區(qū)劃中，將云貴高原和西南高山峽谷獨立作為二級區(qū)，有一定的特殊性，主要理由是云貴高原位于東部季風區(qū)的西南端，與華東中南森林生物災害區(qū)(Ⅲ)中同緯度的華南東部丘陵常綠闊葉林及馬尾松毛竹杉木林生物災害亞區(qū)(Ⅲ-11)和南嶺南坡及福建沿海常綠闊葉林及馬尾松杉木林生物災害亞區(qū)(Ⅲ-12)，在地貌、氣候、植被以及森林類型等方面存在較大差異。云貴高原屬典型的高原喀斯特地貌，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，石漠化現(xiàn)象比較嚴重，環(huán)境承載力較差，且區(qū)域面積較大，故不作為一個亞區(qū)而是上升為獨立的二級區(qū)，即云貴高原亞熱帶常綠闊葉林及云南松林生物災害區(qū)(Ⅳ)。

西南高山峽谷地區(qū)處于東部季風區(qū)與青藏高寒區(qū)的交界地帶，位于青藏高原的東南部，亦稱川藏高山峽谷地區(qū)。這一地區(qū)的地貌為山河相間，自東向西分別是九頂山、岷江、邛崍山、大渡河、大雪山、雅礱江、沙魯里山、金沙江、寧靜山、瀾滄江、怒山、怒江。平均海拔3 000～4 500 m。氣候屬于藏東部溫帶濕潤高原季風氣候區(qū)，植被較為豐富，森林群落組成結構完整。森林類型多樣，以高山針葉林為主，是我國第二大林區(qū)，也是我國少有的原始林區(qū)。在森林生物災害方面與青藏高原生物災害區(qū)(Ⅸ)，與華東中南森林生物災害區(qū)(Ⅲ)均有明顯的差異，故作為一個獨立二級區(qū)，即西南高山峽谷針葉林生物災害區(qū)(Ⅵ)。

臺灣島的北部2/3為亞熱帶常綠闊葉林，南部1/3為華南熱帶季雨林雨林。雖然森林類型有一定的差異，但森林生物災害的基本特征較為相似，為保持區(qū)劃的完整性，將臺灣島作為一個整體，作為華東中南亞熱帶常綠闊葉林及馬尾松杉木竹林生物災害區(qū)(Ⅲ)的一個亞區(qū)，即臺灣島常綠闊葉林及高山針葉林生物災害亞區(qū)(Ⅲ-13)。

各地根據森林生物災害管理工作的需要，亞區(qū)還可繼續(xù)劃分為若干個小區(qū)。如蒙新荒漠和綠洲農田林網生物災害亞區(qū)(Ⅷ-22)就可以劃分為荒漠生物災害小區(qū)和綠洲農田林網災害小區(qū)。

5 區(qū)劃研究結果的相似程度對比分析

本次全國森林生物災害區(qū)劃研究堅持區(qū)劃工作原則，學習借鑒了我國自然災害區(qū)劃、農業(yè)自然災害區(qū)劃以及動物地理區(qū)劃、農林害蟲地理區(qū)劃的主要方法，在我國自然區(qū)劃、氣候區(qū)劃和森林區(qū)劃的基礎上，將我國森林生物災害劃分為3個一級區(qū)(災害大區(qū))9個二級區(qū)(災害區(qū))24個三級區(qū)(災害亞區(qū))。災害亞區(qū)是在一級區(qū)劃(重點考慮自然條件，即孕災環(huán)境)和二級區(qū)劃(重點考慮自然條件和森林類型，即孕災環(huán)境和承災體)的基礎上，綜合考慮孕災環(huán)境、承災體和致災因子3個要素，特別是致災因子的種類、危害特點、發(fā)生規(guī)律等方面的相似性和差異性進行的。

為驗證此次我國森林生物災害區(qū)劃特別是亞區(qū)劃分的合理性，借鑒植物區(qū)系地理研究中的相似系數(coefficient of similarity)的概念和計算方法[9]。通過兩個相鄰亞區(qū)致災因子的相似系數反映區(qū)劃的合理性。

S=C/(A+B-C)

式中，S為相似系數，A為A區(qū)主要致災因子種類數量，B為B區(qū)主要致災因子種類數量，C為A區(qū)和B區(qū)共同的種類。相似系數S的取值范圍為0～1，用以反映相鄰亞區(qū)的相似性。S值越大，說明相鄰亞區(qū)的相似性越大；S值越小，則表示相鄰亞區(qū)的差異性越大。

總體上看，此次全國森林生物災害區(qū)劃研究的結果相對合理，具有較強的科學性。具體表現(xiàn)在，最多的相鄰亞區(qū)是5個，最少的相鄰亞區(qū)是1個；相似系數范圍0～0.363 6。其中，南嶺南坡及福建沿海常綠闊葉林及馬尾松杉木林生物災害亞區(qū)(Ⅲ-12)和粵南沿海桂南丘陵山地常綠闊葉林及馬尾松林生物災害亞區(qū)(Ⅴ-15)的相似性較大，相似系數達到0.363 6。這表明兩個相鄰亞區(qū)在致災因子方面存在較大相似性。但從森林生物災害系統(tǒng)整體看，雖然兩個亞區(qū)緊密相鄰，均位于南嶺南坡，但氣候上是由南亞熱帶過渡到熱帶，森林類型上是由沿海常綠闊葉林過渡到常綠闊葉林，主要林種上是由馬尾松杉木林過渡到馬尾松林，整體差別還是非常明顯的[10]。