Горимость лесов Курганской области и система мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров

Ольховка, Ирина Эдуардовна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Горимость лесов Курганской области и система мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Горимость лесов Курганской области и система мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров"

. На правах рукописи

Ольховка Ирина Эдуардовна

Горимость лесов Курганской области и система мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров

06.03.03 - Агролесомелиорация, защитное лесоразведение и озеленение населенных пунктов, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 ' НОЯ ¿013

Екатеринбург - 2013 005537862

005537862

Работа выполнена на кафедре лесоводства ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сергей Вениаминович Залесов

Усольцев Владимир Андреевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет», кафедра менеджмента и внешнеэкономической деятельности предприятия, профессор; Теринов Николай Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, ФГБУ науки "Ботанический сад" УрО РАН, лаборатория популяционной биологии древесных растений и динамики леса, научный сотрудник ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет», г. Барнаул

Защита состоится 18 декабря 2013 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.281.01 при ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет» по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, ауд. 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет».

Автореферат разослан 6 ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, /у у

канд. с.-х. наук, доцент А.Г. Магасумова

Введение

Актуальность темы исследования. Ежегодно на нашей планете возникает до 400 тысяч лесных пожаров, повреждающих около 0,5 % общей площади лесов и выбрасывающих в атмосферу миллионы тонн продуктов сгорания. Только в бореальной зоне России, по мнению ряда российских и зарубежных экспертов (Конард, Иванова, 1998; БикЫпт й а1, 2003), площадь лесных пожаров достигает 10-12 млн га.

Несмотря на развитие противопожарной техники и совершенствование способов тушения изменить ситуацию по снижению горимости лесов пока не удается, и до настоящего времени даже не просматриваются тенденции снижения, как количества лесных пожаров, так и пройденной ими площади, а лишь отмечается колебание показателей фактической горимости по годам. Наглядным подтверждением последнему являются катастрофические лесные пожары 2010 года в европейской части РФ.

Лесной фонд Курганской области характеризуется большим разнообразием природно-экономических условий и, как следствие этого, значительной пирологической неоднородностью. Совершенствование охраны лесов от пожаров и минимизация послепожарных последствий в этом случае могут быть обеспечены только при наличии объективных данных о фактической горимости лесов по отдельным районам области и реализации систем противопожарных и лесоводственных мероприятий, разработанных на основе лесопожарного районирования.

Степень разработанности темы исследований. Для многих регионов РФ разработано лесопожарное районирование, что позволяет более эффективно использовать силы и средства пожаротушения, а, следовательно, минимизировать ущерб от лесных пожаров. Поскольку для Курганской области, несмотря на пирологическую неоднородность лесного фонда и различия в фактической горимости лесов, лесопожарное районирование ранее не разрабатывалось, то автор попытался выполнить данное исследование и предложил вариант лесопожарного районирования.

Диссертация является законченным научным исследованием.

Цель и задачи. Целью исследований является изучение показателей фактической горимости лесов и разработка на этой основе системы мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ фактической горимости лесов Курганской области по лесничествам.

2. Разработка варианта лесопожарного районирования лесного фонда области.

3. Разработка шкал оценки фактической горимости и пожарной опасности для лесов Курганской области.

4 Изучение возможности установления величины послепожарного отпада деревьев в производных березняках по высоте нагара на стволах и диаметру деревьев на высоте 1,3 м по типам леса.

5 Разработка системы мероприятий по совершенствованию охраны лесов от пожаров на базе лесопожарного районирования.

Научная новизна. Впервые в условиях Курганской области выполнено комплексное систематизированное исследование горимоста лесов и состояния охраны их от пожаров. Разработана шкала фактической горимоста лесов лесопожарное районирование и предложена система мероприятии по совершенствованию охраны их от пожаров. Рассчитаны комплексные показатели (КП) В.Г. Нестерова для всех лесничеств Курганской области на каждый день с 1996 по 2012 гг. Рассчитаны местные шкалы пожарной опасности по условиям погоды для трех периодов пожароопасного сезона по лесничествам, предлагаемым лесопожарным районам и области в целом Установлена величина послепожарного отпада деревьев в производных березняках в зависимости от высоты нагара на стволах и диаметра

дерева по типам леса.

Теоретическая и практическая значимость работы. Анализ данных

о фактической горимоста лесов и пирологической неоднородное™ участков лесного фонда позволил предложить вариант лесопожарного районирования, которое может стать основой организации системы мероприятии по совершенствованию охраны лесов от пожаров.

Разработанные местные шкалы пожарной опасности по сезонам пожароопасного периода для лесопожарных районов и лесничеств позволят более оперативно реагировать на изменение пожарной обстановки и, тем самым, снизят затраты на тушение и уменьшат вероятность развития крупных лесных пожаров.

Полученные в ходе исследований результаты, позволяют определить

величину послепожарного отпада в производных березовых древостоях сразу после низовых пожаров по высоте нагара на стволах деревьев по

типам леса.

Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров направления 250100.62 «Лесное дело».

Методология и методы исследований. Исследования базируются на материалах пробных площадей, заложенных в соответствии с требованиями ОСТ 56-69-83 и методических рекомендаций (Залесов и др., ¿007).

Для анализа фактической горимоста лесов использованы акты о лесных пожарах, книги учета лесных пожаров, а также лесоустроительные материалы и материалы натурных маршрутных обследовании.

Для расчета комплексного показателя (КП) В.Г. Нестерова и местных шкал пожарной опасности по условиям погоды были использованы метеорологические данные ФГБУ «Уральское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ФГБУ «Уральское УГМС»),

Сбор экспериментальных данных, их обработка и анализ выполнены

лично автором.

Положения, выносимые на защиту:

1. Лесопожарное районирование Курганской области.

2. Шкала оценки фактической горимости лесов Курганской области.

3. Шкалы пожарной опасности по условиям погоды для весеннего, летнего и осеннего периодов по лесопожарным районам, лесничествам и области в целом.

4. Уравнения зависимости послепожарного отпада деревьев березы в производных березняках от высоты нагара на стволах и диаметра на высоте 1,3 м по типам леса.

5. Система мероприятий по совершенствованию охраны лесов от пожаров на базе лесопожарного районирования.

Степень достоверности и апробация результатов подтверждаются значительным объемом экспериментальных данных, применением научно-обоснованных апробированных методов обработки, анализа и оценки

достоверности данных.

Основные положения диссертации докладывались на научно-техн. конф «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2005); VI междунар. научно-техн. конф. «Урал промышленный - Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2007); Ш и V всерос. научно-техн. конф. студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2007, 2009); V научно-практ конф., посвященная памяти 155-летия со дня рождения A.A. Дунина - Горкавича (Ханты-Мансийск, 2010), VIII междунар. научно-техн. конф. «Формирование регионального лесного кластера: социально-экономические и экологические проблемы и перспективы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2011), междунар. научно-практ. конф. «Современное состояние и перспективы охраны и защиты лесов в системе устойчивого развития» (Гомель, 2013).

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 200 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, заключения и 3 приложений. Библиографический список включает 206 наименований, в том числе 22 - иностранное. Текст иллюстрирован 67 таблицами и 19 рисунками.

1. Состояние проблемы

Число лесных пожаров и размер пройденной ими площади в отдельных странах колеблется в очень широких пределах и зависит от многих

факторов (Арцыбашев, 1978; Софронов, Вакуров, 1981; Ба^з, 1986, Фуряев Голдаммер, 1996; Рыхтер, 2006; Мелехов и др., 2007).

Влияние лесных пожаров разнообразно, однако абсолютное большинство исследователей единодушны во мнении, что именно лесные пожары определяют динамику современных лесных экосистем.

Основой совершенствования охраны лесов от пожаров является лесо-пожарное районирование. Не случайно вопросами лесопожарного районирования занимались многие лесоводы и пирологи (Мелехов, 1946; Скворецкий, 1955; Стародумов, 1956; Таланцев, 1958; Мокеев, 962; Валендик, 1963; Сныткин, 1963; Фуряев, 1963; Монокин, 968; Евдокименко, 1970; Архипов, 1979, 1984, 2008; Львов, Орлов, 1984, Курбатский, Цветков, 1986; Залесов, 2000; Григорьев, 2007; Абрамов, 2008 и др.). Именно на основе лесопожарного районирования разрабатывается вся система мероприятий по охране лесов от пожаров.

Помимо совершенствования охраны лесов от пожаров для минимизации послепожарного ущерба необходимо иметь объективные данные о величине послепожарного отпада непосредственно после пожара с целью оперативного проведения лесоводственных мероприятий в пострадавших от пожара насаждениях. Анализ литературных материалов (Мелехов, 1948; Молчанов 1954; Балабышев, 1963; Войнов и др., 1978, 1980; Залесов и др., 2002- Усеня 2002; Временные..., 2003; Портянко, 2007; Архипов В.А., Архипов ЕВ 2011) показал, что наиболее объективными показателями, позволяющими определить величину послепожарного отпада являются высота нагара на стволах деревьев и их диаметр на высоте 1,3 м.

К сожалению, до настоящего времени лесопожарное районирование для лесов Курганской области не разработано, и не определены показатели величины послепожарного отпада по вышеуказанным показателям. Последнее определило направление наших исследований.

2. Природные условия

Курганская область расположена на стыке Урала и Сибири в бассейнах рек Тобола и Исети. Расположение в глубине континента определяет континентальный климат с недостаточным увлажнением и периодическими засухами. Рельеф области равнинный с большим количеством блюдце-образных западин, что позволяет широко использовать способы тушения лесных пожаров, основанные на использовании воды.

Почвы северной лесостепной части области представлены преимущественно черноземами оподзоленными, выщелоченными, солонцеватыми и осолоделыми, а южнее - выщелоченными черноземами и почвами солонцово - солонцеватого комплекса. По механическому составу почвы суглинистые и глинистые. Почвы легкого механического состава встречаются лишь под сосновыми борами.

Территория области занимает западную часть лесостепной зоны Западно-Сибирской равнины и по макроструктуре рельефа распадается на три основных части: западную равнинную слабодренированную с множеством озер, среднюю, дренированную долинами Тобола и его притоков, и восточную слабодренированную гривно-озерную равнину. Распределение лесов в общих чертах связано с этой природной неоднородностью территории. В западной и восточной частях области распространены лесостепные колочные березовые и осиново-березовые леса, а в Притоболье, наряду с небольшими массивами осиново-березовых лесов, встречаются островные сосновые леса лесостепного характера. Сухие сосновые боры преобладают в южной части Притоболья, а в северной - больший удельный вес принадлежит травяным соснякам и зеленомошным борам (Крылов, 1969).

3. Программа, методика исследований и объем выполненных работ

В соответствии с поставленной целью в программу исследований были включены следующие вопросы: изучение природных условий лесного фонда и других особенностей района исследований; анализ научной и ведомственной литературы по проблеме охраны лесов от пожаров; анализ современного состояния охраны лесов от пожаров; сбор и анализ ведомственных материалов о горимости лесов Курганской области за период с 1996 по 2011 гг.; расчет и анализ фактических показателей горимости лесов Курганской области за 1996 - 2011 гг.; разработка шкалы фактической горимости для лесов Курганской области; разработка лесопожарного районирования; расчет мероприятий по противопожарному обустройству лесов в соответствии с нормативными показателями; анализ плана по тушению пожаров для лесов Курганской области на 2012 г.; сбор и обработку метеорологических данных по всем метеостанциям Курганской области за 1996 - 2012 гг.; расчет среднего и максимального КП В.Г Нестерова по лесничествам Курганской области на каждый день пожароопасного периода с 1996 по 2012 гг.; изучение влияния КП на частоту возникновения пожаров; расчет местных шкал пожарной опасности по условиям погоды для трех периодов пожароопасного сезона для лесничеств Курганской области, натурное обследование березовых насаждений, пройденных лесными пожарами, и подбор участков для закладки пробных площадей с последующим изучением влияния высоты нагара, диаметра дерева и типа леса на послепожарный отпад деревьев березы; разработку практических рекомендаций по совершенствованию охраны лесов от пожаров.

В основу исследований положен метод пробных площадей (ПП), которые закладывались и обрабатывались согласно Инструкции... (1995) с учетом требований ОСТ 56-60-83.

Типологическое описание пробных площадей производилось согласно методических рекомендаций В.Н. Сукачева и C.B. Зонна (1961). На всех

пройденных огнем площадях устанавливались год и вид пожара, вид гари или горельника по классификации уточненной C.B. Залесовым (1998).

Перечет деревьев на ПП проводился по ступеням толщины и шкале категорий санитарного состояния (Правила..., 2007).

При разработке лесопожарного районирования была собрана первичная статистическая информация о фактической горимости лесов на территории области за период с 1996 по 2011 гг. Для каждого пожара характеристиками служили: дата возникновения, площадь обнаружения, пройденная огнем площадь, вид, причины возникновения, способ обнаружения.

Для характеристики пожарной опасности использовалась разработанная нами шкала комплексной оценки горимости лесов. При разработке шкалы учитывались все показатели горимости и факторы, влияющие на горимость. Шкала составлена на основе бальной системы с выделением классов фактической горимости: I класс - умеренная горимость, II -средняя, III - высокая, IV - очень высокая и V - чрезвычайно высокая.

При разработке лесопожарного районирования были использованы критерии лесорастительного районирования, лесного фонда и показатели фактической горимости лесов. Критерием лесорастительного районирования служили лесорастительные зоны (подзоны). При характеристике лесного фонда учитывались: преобладающая порода, распределение по группам возраста, полноте, группам типов леса и классам бонитета.

На основе метеорологических данных по всем лесничествам были рассчитаны и проанализированы средние и максимальные значения КП и изучено влияние КП на частоту пожаров. Разработаны местные шкалы пожарной опасности по условиям погоды для лесничеств, лесопожарных районов и для Курганской области в целом по трем периодам пожароопасного сезона.

В процессе проведения исследований проанализированы таксационные показатели лесного фонда Курганской области по лесничествам. Выполнен анализ климатических особенностей, освоенности территории (плотности дорожной сети), плотности населения и современного состояния охраны лесов по лесничествам.

В целях установления влияния высоты нагара на стволах и диаметра деревьев на послепожарный отпад в производных березняках заложено 22 ПП, на которых помимо общепринятых в лесной таксации измерений у каждого дерева определена высота нагара на стволе и класс санитарного состояния. Всего было обследовано 4587 деревьев, при этом у 462 модельных деревьев замерены высоты и диаметры стволов на высоте 1,3 м в целях последующего построения кривой высот. Тесноту и характер связи между парными признаками оценивали по коэффициенту корреляции и корреляционным отношениям. В случае обнаружения связи параметры уравнений находили с помощью регрессионного анализа.

4. Горимость лесов Курганской области

Горимость лесов Курганской области за 1996 - 2011 гг. характеризуется как высокая. Чрезвычайно высокая горимость наблюдалась в 2004 2008 и 2010 гг. Самым горимым был 2004 г.

Наиболее горимыми лесничествами по пройденной огнем площади являются Каргапольское, Курганское, Куртамышское и Шадринское а по количеству лесных пожаров - Курганское и Шадринское. Минимальные показатели горимости по относительной частоте и удельной площади пожаров были зафиксированы в Шатровском лесничестве, а наименьшая

средняя площадь пожара в год-в Петуховском лесничестве.

В таблице 1 представлены показатели горимости лесов Курганской области и основные факторы, влияющие на горимость.

Таблица 1 - Среднегодовые показатели горимости лесов Курганской

области Лесничество Относительная площадь пожаров, га на 1000 га Частота пожаров, шт. на 1000 га Средняя площадь одного пожара, га Класс природной пожарной опасности Доля сосновых насаждений, % Транспортная освоенность, км на 1000 га : Плотность населения, человек на 1000 га |

Лесостепная з пна Н™я„нп-Гибирский подтаежно-лесос тепнои р аион)

Белозерское 4,03 0,20 21,14 2,1 45,2 9,9 143,7

Варгашинское 3,51 0,31 11,20 3,3 6,7 2,3 264,1

Глялянское 5,00 0,50 9,96 2,7 18,6 8,6 384,6

Каргапольское 7,53 0,17 43,73 2,7 46,9 10,3 189,8

Курганское 13,44 1,3 10,20 2,0 49,6 14,9 2402,5

Куртамышское 6,41 0,45 14,81 2,5 38,0 5,9 366,9

Петуховское 2,70 0,66 4,11 3,5 4,7 0,17 402,1

Шадринское 6,14 0,83 7,78 2,7 12,5 4,7 688,6

Шатровское 1,07 0,06 17,89 3,0 37,2 7,7 98,1

Юргамышское 5.04 0,46 12,75 3,6 25,2 3,9 241,8

Лесостепная зона (Южно-У ральский райот

Далматовское 1,88 0,29 7,14 3,5 8,6 1,3 275,2

Шумихинское 2,68 0,51 5,65 3,0 9Д 2,8 351,6

Леса Курганской обласга характеризуются третьим классом природной пожарной опасности и средней вероятностью возникновения лесных пожаров Установлено, что фактическая горимость лесов выше вероятной степени горимости на одну или две ступени. Существенное влияние на горимость лесов оказывает доля сосновых насаждении.

Наличие в ряде лесничеств развитой сети автомобильных дорог обуславливает высокую доступность лесов и, как следствие этого увеличивает вероятность возникновения лесных пожаров от неосторожного обращения с огнем. Курганское и Каргапольское лесничества имеют самые высокие показатели горимости по относительной площади пожаров и самую развитую сеть дорог. Петуховское лесничество имеет самую слаборазвитую сеть автомобильных дорог и самую маленькую среднюю площадь

одного пожара в год.

Леса расположенные "рядом с населенными пунктами, имеют

повышенную горимость. Наглядным примером являются Курганское и Шадринское лесничества, расположенные рядом с г. Курганом и

г Шадринском. ___

Средняя продолжительность пожароопасного периода в лесничествах

Курганской области составляет 130 дней. При этом, по данному показателю лесничества можно разделить на 4 группы: в первую труппу входит Курганское лесничество - средняя продолжительность пожароопасного периода - 177 дней; во вторую - Шадринское, Куртамышское и Юргамыш-ское лесничества - 140 - 150 дней; в третью - Белозерское, Варгашинское Глядянское, Далматовское, Каргапольское, Петуховское и Шумихинское лесничества - 120 - 130 дней; в четвертую - Шатровское лесничество - 68 дней Самые первые пожары были зафиксированы 1 апреля в Варгашин-ском'и Курганском лесничествах. Максимальная горимость лесов во всех лесничествах, за исключением Варгашинского, Куртамышского, Шуми-хинского и Юргамышского, приходится на май, а указанных - на апрель.

Практически все лесные пожары в лесах Курганской области быт обнаружены работниками лесной охраны (91 %), что указывает на необходимость ее наличия. Более 90 % всех лесных пожаров в лесах области возникло по причине неосторожного обращения с огнем, что доказывает необходимость усиления работы по противопожарной пропаганде.

Материалы таблицы 2 свидетельствуют, что максимальное количество пожаров было зафиксировано в 2004 г. (2413 шт.) при среднем количестве выпавших осадков (379 мм). Также, экстремальным годом по погодным условиям (самая высокая температура воздуха - 14,7 "С, количество осадков ниже среднего - 280 мм) можно назвать 2012 г., при этом количество зарегистрированных в этом году пожаров - чуть выше среднего значения.

Сравнение средних значений КП и частоты пожаров по годам показало КП наиболее полно характеризует пожароопасную обстановку, но не всегда высокие (низкие) показатели КП совпадают с высокшш (низкими) показателями горимости. В мае зафиксирован самый высокии среднии КП (2379) и самая высокая доля (40 %) от всех зарегистрированных пожаров.

Таблица 2 - Характеристика метеорологических показателей и количество пожаров за пожароопасный период с 1996 по 2012 гг.

Годы Температура воздуха, °С Сумма осадков , мм Средний КП Максимальный КП Количество пожаров, шт.

1996 11,0 249 1312 14356 812

1997 12,9 354 1065 9281 444

1998 11,6 274 1563 17592 581

1999 10,7 408 707 6373 350

2000 11,6 432 936 8486 232

2001 12,0 388 1044 13449 390

2002 11,2 454 677 9034 277

2003 13,0 307 1476 10527 631

2004 13,2 379 1493 14050 2413

2005 13,3 341 1266 11510 375

2006 12,5 329 1095 15288 860

2007 13,0 294 1325 7727 388

2008 13,9 332 1330 10718 1173

2009 13,1 215 2984 14120 743

2010 14,3 185 3570 28305 1537

2011 12,1 435 1176 11239 404

2012 14,7 280 1 2987 20724 946

1 -среднесуточная температура воздуха (на 15 час) за пожароопасный период, °С;

2 - количество выпавших осадков за пожароопасный период, мм.

5. Лесопожарное районирование Курганской области

Лесопожарным районированием называется объединение участков, лесничеств и т.п., располагающихся на территории лесного фонда, в укрупненные однородные районы, имеющие общие границы и пирологи-ческие характеристики для улучшения охраны лесов от пожаров.

Лесопожарное районирование Курганской области выполнено на основе критериев лесорастительного районирования, показателей фактической горимости лесов и основных факторов, влияющих на горимость лесов. Для оценки фактической горимости лесов Курганской области, нами предлагается специальная шкала (табл. 3), разработанная с учетом показателей горимости и факторов, их определяющих.

В соответствии с данной шкалой всем показателям и факторам горимости был присвоен класс фактической горимости (КФГ) по каждому показателю, а затем в целом по лесничеству. На основании КФГ лесничества были объединены в лесопожарные районы, имеющие одинаковый или близкий по значению КФГ и общие границы (таблица 4, рисунок 1).

Таблица 3 - Шкала оценки фактической горимости лесов Курганской области _ _

Показатели горимости Класс фактической горимости (КФГ)

I II Ш IV V

умеренный средний высокий очень высокий чрезвычайно высокий

Площадь пожаров на 1000 га, га 1-3,5 3,5-6,0 6,0-8,5 8,5-11 11-13,5

Частота пожаров на 1000 га, шт. 0-0,25 0,25-0,5 0,5-0,75 0,75-1,0 1,0-1,5

Средняя площадь пожара, га 4-12 12-20 20-28 28-36 36-44

Класс природной пожарной опасности 3,6-3,3 3,3-3,0 3,0-2,6 2,6-2,3 2,3-2,0

Доля сосновых насаждений, % 4-13 13-22 22-31 31-40 40-50

Транспортная освоенность, км на 1000 га 0,1-3 3-6 6-9 9-12 12-15

Плотность населения, чел. на 1000 га 90-550 550-1000 10001450 14501900 19002500

Баллы 1 2 3 4 5

Сумма баллов 7-12 12-17 17-22 22-27 27-32

Таким образом, все лесничества Курганской области были объеденены в 5 лесопожарных районов:

1. Западный (Южно-Уральский) район, в который входит Далматовское и Шумихинское лесничества, характеризуется умеренной фактической горимостью (I класс);

2. Лесостепной район, включающий в себя Шатровское, Шадринское, Юргамышское, Куртамышское и Глядянское лесничества, характеризуется средней фактической горимостью (II класс);

3. Северный лесостепной район, включающий Каргапольское и Белозерское лесничества, характеризуется высокой фактической горимостью (III класс);

4. Центральный (Курганский) район, включающий Курганское лесничество, характеризуется чрезвычайно высокой горимостью (V класс);

5. Восточный подтаежно-лесостепной район, включающий Варгашинское и Петуховское лесничества, характеризуется умеренной горимостью (I класс).

Шатровское

Шадринское

Белоэерско®

Каргапольское

Юргамышское

Курганское

Петуховское

Глядянское

Куртамышское

Рисунок 1 - Карта лесопожарного районирования лесов Курганской области I - Западный (Южно-Уральский) лесопожарный район, II - Лесостепной лесопожарный район, III - Северный лесостепной лесопожарной

Е"он , IV - Центральный (Курганский) лесопожарной район , V - Восточный подтаежно-лесостепной лесопожарный район - класс умеренной горимости; СИ - класс средней горимости; [Ш] - класс высокой горимости; | | - класс чрезвычайно высокой горимости

Таблица 4 - Распределение лесничеств Курганской области по

ЛССиШиларпшм р Лесничество Класс фактической горимости по показателям Класс фактической горимости

иГ 3 Н. о* я се и Й Йо Й оо ё с2 МЛ и но § 1 * е ЗЙ о 1 и н а я" о се 3 о « о о о а — е се & л 1 £ 2 О "" 5 «Г « & Й * ь и 1 а® з§ *и га |в & & л « ® Й О 1 о 3 §8 я я се и и §2 !а о ^ 5 « н 1 2 88 и о ® я {Э а и и о м п § о и са о ю се г >> и

Западный (Южно-Уральский) лесопожарныи заион

Далматовское I I I I I I I 7 I

Шумихйнское I II I II I I I У I

По району / II I I I I I 8 I

Лесостепной лесопожа] эный эайон

Шатровское I I П II IV 1П I 14 II

Шадринское III IV I ш I II П 16 II

Юргамышское II II II I Ш П I 13 11

Куртамышское III II II IV IV II I 18 111

Глядянское II II I ш П 1П I 14 II

По району II II II III III III I 16 и

Северный лесостепной лесопожарной район

Каргапольское ш I V ш V IV I 22 ш

Белозерское II I III V V IV I 21 111

По району II I IV IV V IV I 21 III

Центральный (Курганский) лесопожарной район

Курганское V V I V V V V 31 V

По району V V I V V V V 31 V

Восточный подтаежно-лесостепной лесопожарный район

Варгашинское II п I п I I I 10 1

Петуховское I ш I I I I I 9 I

По району / II I I I / I 8 1

6. Организация охраны лесов Курганской области

В соответствии с приказом Рослесхоза от 27.04.2012 № 174 противопожарное обустройство лесов должно быть основано на нормативных показателях, которые учитывают лишь лесорастительное районирование и категории защитности земель лесного фонда.

При изучении нормативных показателей было установлено, что нормативы по противопожарному обустройству лесов для Южно-Уральского лесного района, практически по всем показателям, превышают нормативы для Западно-Сибирского подтаежно-лесостепного района до 1000 раз.

Однако, леса Курганской области, расположенные на территории Южно-Уральского района характеризуются низкой горимостью и относятся к первому классу фактической горимости, что свидетельствует о необходимости проведения в них противопожарных мероприятий в минимальном объеме. А для лесничеств, характеризующихся высокой пожарной опасностью, расположенных в Западно-Сибирском подтаежно-лесостепном районе, нормативы изначально занижены.

На основе проведенного анализа фактических показателей горимости для лесопожарных районов предлагаются следующие мероприятия по противопожарному обустройству лесов.

1. Для всех районов обязательно проведение мероприятий по содержанию и эксплуатации пожарно-наблюдательных пунктов (ПНП), дорог, просек, минерализованных полос; созданию и содержанию пунктов хранения пожарного инвентаря и т.п. Проведение обучения работников лесопожарных служб приемам тушения лесных пожаров.

2. Всем лесопожарным службам Курганской области следует быть готовыми к тушению пожаров с первой декады апреля, за исключением Западного (Южно-Уральского) района, где пожары начинаются со второй декады апреля. При этом учитывать, что пожарный максимум наблюдается в мае.

3. Во всех районах рекомендуется проводить наземное патрулирование лесного фонда, т.е. необходимо сохранение государственной лесной охраны.

4. Западный (Южно-Уральский) лесопожарный район относится к I (умеренному) классу фактической горимости. Здесь рекомендуется проведение профилактических работ с населением; поддержание дорог и просек в хорошем состоянии; содержание и эксплуатация ПНП; работы по созданию и содержанию пунктов противопожарного инвентаря и их укомплектованию.

5. Восточный подтаежно-лесостепной лесопожарный район характеризуется I (умеренным) классом фактической горимости. При низкой численности населения, малой транспортной освоенности и низкой доле сосновых насаждений район имеет II класс (средний) горимости по частоте пожаров. Основными противопожарными мероприятиями в данном районе должны быть: противопожарная пропаганда, установление стендов и аншлагов, организация мест отдыха, повышение качества работы работников лесопожарных служб.

6. Лесостепной лесопожарный район относится ко П (среднему) классу фактической горимости. Район имеет высокий КППО, высокую долю

сосновых насаждений, хорошую транспортную освоенность, умеренную численность населения и средние показатели горимости. Рекомендуется расчистка просек, создание минерализованных полос вдоль автомобильных и железных дорог; профилактическая работа с населением.

7. Северный лесостепной лесопожарный район характеризуется третьим (высоким) классом фактической горимости. Район имеет очень высокие показатели КППО, транспортной обеспеченности, доли сосновых насаждений. В целях снижения показателей фактической горимости в этом лесопожарном районе, наряду с усилением противопожарной пропаганды, следует повысить внимание к противопожарному устройству территории, особенно там, где произрастают сосновые насаждения. Необходимо создать систему противопожарных барьеров на основе имеющейся дорожной сети, уделив особое внимание созданию защитных лиственных и хвойных полос для остановки верховых пожаров.

8. Центральный лесопожарный район характеризуется чрезвычайно высоким (V) классом фактической горимости в целом и по всем показателям в отдельности, кроме показателя средней площади пожара. Низкая средняя площадь пожара свидетельствует об их оперативном тушении и хорошей транспортной доступности. Кроме строительства дорог, мероприятия по организации и тушению лесных пожаров в этом районе должны проводиться в максимальном объеме. Необходимо проводить большую работу с населением; устанавливать аншлаги и стенды; перекрывать доступ в лес, устанавливая шлагбаумы; организовывать места отдыха и постоянно их контролировать, особенно в праздничные дни; строить и содержать ПНП; прокладывать минерализованные полосы вдоль автомобильных и железных дорог, создавать противопожарные заслоны.

7. Шкалы пожарной опасности по условиям погоды

В настоящее время для определения вероятности возникновения и распространения лесных пожаров в лесах применяется шкала пожарной опасности по условиям погоды В.Г. Нестерова. Недостатком данной шкалы является то, что она не учитывает местных условий и горимости по периодам пожароопасного сезона.

Нами была предпринята попытка разработки местных шкал пожарной опасности для трех периодов: весеннего, летнего и осеннего. Расчет производился на основе метеорологических данных всех метеостанций Курганской области за 1996 - 2012 гг., которые были предоставлены ФГБУ «Уральское УГМС». Фактические показатели горимости рассчитывались на основе данных, взятых из журналов учета лесных пожаров.

Границы классов шкалы пожарной опасности устанавливались таким образом, чтобы при I классе количество пожаров не превышало 5 % от их общего 'количества, а при II, Ш и IV - соответственно 15-20, 35-40 и 40-45 %.

В таблице 5 представлена шкала пожарной опасности для лесов Курганской области, а в таблице 6 - для лесопожарных районов.

Таблица 5 - Шкала пожарной опасности для лесов Курганской области по периодам

Период

Комплексный показатель по классам пожарной опасности

До 100

До 210

До 69

101-370

211-600

70-310

III

371 - 970

601 -1200

311-940

971 -1400

1201-1700

941 - 1500

>1400

> 1700

> 1500

Различия в показателях шкалы свидетельствуют, что желательно использовать шкалы пожарной опасности по условиям погоды, рассчитанные для лесопожарных районов, т.к. они являются более точными для конкретного района.

Таблица 6 - Шкала пожарной опасности для лесопожарных районов Курганской области по периодам

Лесопожар-ный район

Западный (ЮжноУральский)

Лесостепной

Северный лесостепной

Центральный (Курганский)^

Восточный подтаежно-лесостепной

§ Е.

Комплексный показатель по классам пожарной опасности

До 280

До 380

До 760 До 130

До 170

До 36

До 280

До 67

До 34

До 300

До 62

До 85

До 150

281-670

381-880

761-1600

131-460

171-500

37 -190

281-760

281-750

68-290

35-180

301-810

63-280

86-310

До 350

151-490

351-900

671-1200 881-1600

1601-2800

461-1100

501-1000

191-670

761-1500

751-1500

291-870

181-650

811-1600

281-850

311-830

491-1100

1201-1600

1601-2100

2801-3600

1101-1600

1001-1400

671-1100

1501-2100

871-1300

651-1100

601-2200

851-1300

831-1200

1101-1600

901-1700 1701-1400

>1601

>2101

>3601

>1601

> 1401

>1101

>2101

> 1301

> 1101

>2201

>1301

>1201

> 1601

>1401

8. Влияние лесных пожаров на устойчивость березовых древостоев

Объектом наших исследований являлись производные березняки разных типов леса, пройденные низовым пожаром. Для определения после-пожарного отпада деревьев березы использовались высота нагара, диаметр дерева на высоте 1,3 м и тип леса. Изучались производные березняки

более распространенных в Курганской области типов леса: сосняк разнотравный, сосняк черничный, сосняк брусничный, сосняк вейниково-остепненный, сосняк липняково-травяной.

В результате исследований было установлено, что высота нагара на стволах в сочетании с диаметром на высоте 1,3 м являются объективными показателями, позволяющими определить долю послепожарного отпада деревьев. С увеличением высоты нагара на стволах деревьев доля послепожарного отпада возрастает. При увеличении диаметра деревьев на высоте 1,3 м, их устойчивость против низовых лесных пожаров возрастает (рисунок 2).

к ч

\\ \>

^ \\

\ " Ч N Ч

ч \ 1 ч\ к ■V»

\ ч ^ ч : к. _

N -ч V ^ — — ---

к-. ^ СГ - —. — я

7- г- ■ — • : ■ - *

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

Толщина, см

—•— С.пп.-тр. —С.ос.-в. —*-С.рт. —X—С.бр. —ж—С.чер._

Рисунок 2 - Послепожарный отпад деревьев березы в производных березовых древостоях при высоте нагара от 1,1 до 2,0 м в различных типах леса.

Установленные уравнения зависимости послепожарного отпада от диаметра деревьев на высоте 1,3 м при разной высоте нагара на стволах в производных березовых насаждениях разных типов леса (формула 1, таблица 7), позволяют рассчитать размер отпада и своевременно (непосредственно после пожара) наметить лесоводственные мероприятия, санитарные рубки, в частности.

У = а0 + а1/Х, где (1)

а0 и ах - коэффициенты уравнения, X — ступень толщины, см.

Таблица 7 - Коэффициенты уравнений, достоверность регрессии и коэффициенты корреляции зависимости отпада деревьев березы от диметра при высоте нагара от 1,1 до 2 м по типам леса

Тип леса

Коэффициенты уравнения регрессии

ао

Э]

Достоверность регрессии ЯЛ2

Коэффициент корреляции Иху

Сосняк липняково-травяной

-18.80

818,10

0,98

0,99

Сосняк вейниково-остепненный

-1,03

806,91

0,93

0,96

Сосняк разнотравный

-10,17

347.49

0,96

0,98

Сосняк брусничный

-27,91

990,99

0,99

Сосняк черничный

-15,67

613,87

0,85

0,92

В качестве примера на рисунке 2 представлены графики послепожар-ного отпада деревьев березы с высотой нагара на стволах деревьев от 1,1

до 2 0 м в различных типах леса.

Максимальной устойчивостью против низовых лесных пожаров характеризуются производные березняки разнотравного типа леса, а минимальной - вейниково-остепненного.

Своевременная уборка деревьев потенциального отпада предотвратит развитие вторичных вредителей на ослабленных деревьях и тем самым будет способствовать улучшению санитарного состояния не только пострадавших от пожара, но и прилегающих насаждений.

Заключение

Для научно-обоснованной организации лесопожарной пропаганды, противопожарного устройства, а также эффективной борьбы с лесными пожарами необходима разработка лесопожарного районирования. Последнее разработано для большинства регионов Российской Федерации. Однако для лесов Курганской области таковое не разработано, несмотря на разнообразие природно-климатических, почвенных, гидрологических условии и различие в показателях фактической горимости отдельных лесничеств.

Расположение Курганской области в глубине континента определяет континентальный климат, переходящий к юго-востоку в резко континентальный с недостаточным увлажнением и периодическими засухами.

Проведенный анализ горимости лесов области показал, что она зависит от многих факторов. Изучение климатических условий (температура воздуха, количество выпавших осадков, значение комплексного показателя) свидетельствуют, что они не являются определяющими факторами горимости лесов. Для лесов Курганской области основными являются не ле-сорастительные и климатические факторы, а социально-экономические условия (плотность населения, транспортная освоенность территории, система организации работ по охране лесов от пожаров), определяющие, в конечном счете, фактическую горимость лесов.

Разработанная шкала фактической горимости доказывает необходимость комплексного подхода к оценке горимости лесов по лесничествам в дает объективную возможность объединения лесничеств Курганской

области в пять лесопожарных районов.

Проведенный анализ сводного плана тушения лесных пожаров на территории Курганской области и расчетного плана по нормативному противопожарному устройству показали их низкую эффективность и необходимость проектирования противопожарных мероприятий по лесопожарным районам учитывающим фактическую горимость лесов.

Предлагаемые местные шкалы пожарной опасности по условиям погоды разработанные с учетом периодов лесопожарного сезона для всех лесничеств и лесопожарных районов позволяют более оперативно реагировать на изменение пожарной обстановки и улучшить работу по обнаружению и тушению лесных пожаров.

Установлено, что послепожарный отпад деревьев березы в производных березняках можно прогнозировать по высоте нагара на стволах и диаметру деревьев на высоте 1,3 м с учетом типа леса. Максимальной устойчивостью против низовых пожаров характеризуются производные березняки разнотравного типа леса, а минимальной - веиниково-остепненного.

Предлагаемые уравнения зависимости величины послепожарного отпада от указанных ранее показателей позволят оперативно проводить лесоводственные мероприятия в пройденных лесными пожарами производных березняках и тем самым предотвратить потерю древесинои технических качеств, снизить вероятность размножения вторичных вредителей и, в конечном счете, будут способствовать минимизации ущерба от лесных пожаров.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации

В журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1 Дубинин А Е Хронология лесных пожаров в Ильменском заповеднике '/ АЕ Дубинин, А.Г. Мамбер, В.В. Григорьев, Е.Ю. Платонов, И^ Ольховка // Вестник Московского государственного университета

леса - Лесной вестник. - 2007. - № 8. - С. 7-11.

2 Ольховка И Э. Анализ горимости лесов и лесопожарное районирование' "юга Тюменской области. / И.Э. Ольховка, В.П. Абрамов, С В Залесов // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2007. - № 8. - С. 46-50.

3 Корепанов, А.Д. Пожарная безопасность торфяников и торфоразработок /АД. Корепанов, C.B. Торопов, Е.Ю. Платонов, Н.Э. Ольховка // Аграрный вестник Урала. - 2011. - № 4 (83). - С. 58-60.

4 Ольховка И.Э. Лесопожарное районирование лесов Курганской области""^"рекомендации по их противопожарному обустройству. / ИЭ. Ольховка, C.B. Залесов // Современные проблемы пауки и образования. - 2013. -№ 5; URL: ww.science-education.ru/lll-lU20Z.

Статьи в прочих изданиях:

1 Залесов C.B. Направления совершенствования охраны лесов от пожаров на Урале. / C.B. Залесов, МП. Миронов, И.Э. Ольх_овка, H С Демчук С В Торопов // Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: сб. матер, междунар. научно-техн. конф. -Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2005. - С. 287-288. ^

2 Ольховка И.Э. Горимость лесов Курганской области.^ / ИЭ Ольховка, СБ. Залесов, Е.Ю. Платонов // Урал промышленный -Урал полярный: социально-экономическе и экологические проблемы лесного комплекса: сб. матер. VI междунар. научно-техн. конф. -Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007 - С. 349-351 _

3 Григорьев В.В. Лесопожарное районирование Челябинской области / В В Григорьев, И Э Ольховка, C.B. Торопов, А.Е. Дубинин, С В Залесов // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. Ш всерос. научно-техн. конф. студаетов и «аспирантов. -Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007. - Ч. 2. - С. 1У»-/ии.

4 Кочнев С В Использование воздуходувок различных типов при тушении беглых ' низовых пожаров. / В.В. Кочнев, Е Ю. Платону, Д А Шубин Д H Вострецов, И.Э. Ольховка, C.B. Залесов // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. V всерос. научно-техн. конф. студентов и аспирантов. - Екатериноург: Урал. гос.

лесотехн. ун-т, 2009. - Ч. 2. - С. 94-96.

5 Платонов Е Ю. Горимость лесов Хангы-Мансииского автономного

округа - Югры'и пути ее снижения. / Е.Ю. Платонов, Щ^швШ, С В Торопов // матер. V научно-практ. конф., посвященной памяти 155-летия со дня рождения A.A. Дунина-Горкавича. - М.: Югорскии государственный университет, 2010. - С. 56-57.

6 Магасумова, А.Г. Противопожарное устройство территории по границам лесного фонда. / А.Г. Магасумова, Е.Ю. Платонов C.B. Кочнев, С В Торопов И Э Ольховка, П.А. Силин, A.C. Залесов // Формирование

регионального лесного кластера: социально-экономические и экологические проблемы и перспективы лесного комплекса: матер. VIII междунар. научно-техн. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2011. -

С 44-46 /

7 Ольховка, И.Э. Горимость лесов Курганской области /

И Э Ольховка С В. Залесов // Научное творчество молодежи лесному комплексу России: матер. IX всерос. научно-техн. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2013. -4.1. - С. 89-92.

8 Залесов С В Лесопожарное районирование лесов Курганской области/ СВ Залесов, И.Э. Ольховм // Современное состояние и перспективы охраны и защитъГлесов^системе устойчивого Р™я: матер, междунар научно-практ. конф. - Гомель: Институт леса НАН Беларуси,

2013.-С. 29-32.

Отзывы на автореферат просим направлять в jex экземшхярау

завеоенными печатью, подписями по адресу: 620100, г. Екатеринбург, заверенными 1 с , ученому секретарю диссертационного

Сибирскии тракт, 3/. уин*, у у плгл 262-96-38

совета А.Г. Магасумовой. Факс: (343) 262 96 ¿8.

E-mail: Hissovet.usfeu(g).mail.ru.

Подписано в печать 31.10.2013г. Объем 1,0 п.л. Заказ № 222 Тираж 100. 620100 г Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Уральский государственный лесотехнический университет. Отдел оперативной полиграфии.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ольховка, Ирина Эдуардовна, Екатеринбург

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Горимость лесов Курганской области и система мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

04201454094

Ольховка Ирина Эдуардовна

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.В. Залесов

Екатеринбург - 2013

Содержание

Введение...........................................................................................................................4

1. Состояние проблемы..................................................................................................9

2. Природные условия..................................................................................................26

2.1 Географическое местоположение.......................................................................26

2.2 Климат...................................................................................................................26

2.3 Рельеф и геология.................................................................................................29

2.4. Почвы....................................................................................................................30

2.5 Гидрология............................................................................................................32

2.6. Лесорастительное районирование Курганской области.................................34

3. Программа, методика исследований и объем выполненных работ.....................42

3.1. Программа исследований...................................................................................42

3.2. Основные положения методики исследования................................................43

3.3. Объем выполненных работ................................................................................49

4. Горимость лесов Курганской области....................................................................50

4.1 Горимость лесов Курганской области за 1996 - 2011 г...................................50

4.2 Природная пожарная опасность лесов Курганской области...........................56

4.3 Зависимость горимости лесов от состава насаждений и лесистости территории..................................................................................................................59

4.4 Сеть дорог и линейных объектов не связанных с лесной инфраструктурой 62

4.5 Продолжительность пожароопасного периода................................................66

Таблица 4.13. Продолжительность пожароопасного периода в лесничествах Курганской области за период с 1996 по 2008 г. и 2011 г., дни............................68

4.6 Распределение количества и площади лесных пожаров по месяцам.............69

4.7. Распределение лесных пожаров по причинам возникновения и способам обнаружения...............................................................................................................73

4.8. Влияние средних температур, количества осадков и комплексного показателя В.Г Нестерова на горимость лесов.......................................................78

5. Лесопожарное районирование Курганской области.............................................89

5.1. Принципы и критерии лесопожарного районирования..................................89

5.2. Распределение территории Курганской области по лесопожарным районам ......................................................................................................................................91

5.3. Характеристика Западного Южно-Уральского лесопожарного района.......98

5.4. Характеристика Восточного подтаежно-лесостепного лесопожарного района ....................................................................................................................................101

5.5. Характеристика Лесостепного лесопожарного района.................................105

5.6. Характеристика Северного лесостепного лесопожарного района..............108

5.7. Характеристика Центрального (Курганского) лесопожарного района.......111

6. Организация охраны лесов Курганской области.................................................115

6.1. Противопожарное обустройство лесов в лесничествах в соответствии с планом тушения лесных пожаров...........................................................................115

6.2. Расчетный план противопожарного обустройства лесов по нормативным

показателям...............................................................................................................115

6.3 Рекомендации по охране лесов от пожаров...................................................126

7. Шкалы пожарной опасности по условиям погоды..............................................129

8. Влияние лесных пожаров на устойчивость березовых древостоев...................145

8.1. Характеристика экспериментальных объектов..............................................145

8.2. Отпад деревьев березы в 55-летнем производном березовом древостое сосняка липняково-травяного после низового пожара........................................147

8.3. Отпад деревьев березы в 50-60-летнем производном березовом древостое сосняка вейниково-остепненного после низового пожара..................................149

8.4. Отпад деревьев березы в 40-летнем производном березовом древостое сосняка разнотравного после низового пожара....................................................152

8.5. Отпад деревьев березы в 50-летнем производном березовом древостое сосняка брусничного после низового пожара.......................................................153

8.6. Отпад деревьев березы в 40-50-летнем производном березовом древостое сосняка черничного после низового пожара.........................................................155

8.7. Влияние типа леса на послепожарный отпад деревьев березы....................157

Заключение..................................................................................................................168

Список литературы.....................................................................................................170

Приложение 1. Распределение количества и площади пожаров по месяцам в лесничествах Курганской области.................................................................................190

Приложение 2. Распределение среднего и максимального комплексного показателя по лесничествам, годам и месяцам.....................................................................209

Приложение 3. Характеристика временных пробных площадей..........................221

Введение

Актуальность темы исследования. Ежегодно на нашей планете возникает до 400 тысяч лесных пожаров, повреждающих около 0,5 % общей площади лесов и выбрасывающих в атмосферу миллионы тонн продуктов сгорания. Только в бо-реальной зоне России, по мнению ряда российских и зарубежных экспертов (Конард, Иванова, 1998; БикЫшп ег а1, 2003), площадь лесных пожаров достигает 10-12 млн га.

Лесной фонд Курганской области характеризуется большим разнообразием природно-экономических условий и, как следствие этого, значительной пироло-гической неоднородностью. Совершенствование охраны лесов от пожаров и минимизация послепожарных последствий в этом случае могут быть обеспечены только при наличии объективных данных о фактической горимости лесов по отдельным районам области и реализации систем противопожарных и лесово-дственных мероприятий, разработанных на основе лесопожарного районирования.

Степень разработанности темы исследований. Для многих регионов РФ разработано лесопожарное районирование, что позволяет более эффективно использовать силы и средства пожаротушения, а, следовательно, минимизировать ущерб от лесных пожаров. Поскольку для Курганской области, несмотря на пиро-логическую неоднородность лесного фонда и различия в фактической горимости лесов, лесопожарное районирование ранее не разрабатывалось, то автор попытал-

ся выполнить данное исследование и предложил вариант лесопожарного районирования.

Диссертация является законченным научным исследованием.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ фактической горимости лесов Курганской области по лесничествам.

2. Разработка варианта лесопожарного районирования лесного фонда области.

3. Разработка шкал оценки фактической горимости и пожарной опасности для лесов Курганской области.

4. Изучение возможности установления величины послепожарного отпада деревьев в производных березняках по высоте нагара на стволах и диаметру деревьев на высоте 1,3 м по типам леса.

5. Разработка системы мероприятий по совершенствованию охраны лесов от пожаров на базе лесопожарного районирования.

Научная новизна. Впервые в условиях Курганской области выполнено комплексное систематизированное исследование горимости лесов и состояния охраны их от пожаров. Разработана шкала фактической горимости лесов, лесопо-жарное районирование и предложена система мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров. Рассчитаны комплексные показатели (КП) В.Г. Нестерова для всех лесничеств Курганской области на каждый день с 1996 по 2012 гг. Рассчитаны местные шкалы пожарной опасности по условиям погоды для трех периодов пожароопасного сезона по лесничествам, предлагаемым лесопо-жарным районам и области в целом. Установлена величина послепожарного отпада деревьев в производных березняках в зависимости от высоты нагара на стволах и диаметра дерева по типам леса.

Теоретическая и практическая значимость работы. Анализ данных о фактической горимости лесов и пирологической неоднородности участков лесного фонда позволил предложить вариант лесопожарного районирования, которое может стать основой организации системы мероприятий по совершенствованию охраны лесов от пожаров.

Полученные в ходе исследований результаты, позволяют определить величину послепожарного отпада в производных березовых древостоях сразу после низовых пожаров по высоте нагара на стволах деревьев по типам леса.

Для анализа фактической горимости лесов использованы акты о лесных пожарах, книги учета лесных пожаров, а также лесоустроительные материалы и материалы натурных маршрутных обследований.

Сбор экспериментальных данных, их обработка и анализ выполнены лично автором.

Положения, выносимые на защиту:

1. Лесопожарное районирование Курганской области.

2. Шкала оценки фактической горимости лесов Курганской области.

5. Система мероприятий по совершенствованию охраны лесов от пожаров на базе лесопожарного районирования.

Основные положения диссертации докладывались на научно-техн. конф. «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2005); VI междунар. научно-техн. конф. «Урал промышленный - Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2007); III и V всерос. научно-техн. конф. студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2007, 2009); V научно-практ. конф., посвященная памяти 155-летия со дня рождения A.A. Дунина - Горкавича (Ханты-Мансийск, 2010), VIII междунар. научно-техн. конф. «Формирование регионального лесного кластера: социально-экономические и экологические проблемы и перспективы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2011), междунар. научно-практ. конф. «Современное состояние и перспективы охраны и защиты лесов в системе устойчивого развития» (Гомель, 2013).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 189 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, заключения и 3 приложений. Библиографический список включает 217 наименований, в том числе 23 - иностранных. Текст иллюстрирован 67 таблицами и 19 рисунками.

1. Состояние проблемы

Основным средостабилизирующим фактором на Земле являются леса. Им принадлежат 90 % всей фитомассы (Лесная энциклопедия, 1985). Они регулируют необходимое соотношение основных компонентов атмосферы, регенерируя кислород и утилизируя углекислый газ (Залесов и др., 2002). Леса влияют на тепловой и ветровой режимы Земли и отдельных регионов, оказывают положительное влияние на их обводненность, очищают воздух от пыли, улучшают радиационную обстановку территории. До 80 % объема пресной воды на нашей планете очищается посредством лесных экосистем. Выживаемость человечества и в определенной мере его комфортность напрямую зависят от наличия и качества лесов на Земле, если даже в отдельных регионах их мало или вообще нет. Отсюда вытекает важность задачи сохранения и улучшения лесов, усиления их средостабилизи-рующих функций.

Леса России, занимающие около 1/5 лесных земель мира, - это один из основополагающих факторов обеспечения устойчивого развития человечества. Можно сказать, что «планета дышит легкими России». Леса России являются составной частью ее национального богатства и важнейшим возобновляемым ресурсом для обеспечения экологической и экономической безопасности страны.

Однако, усиливающееся антропогенное воздействие на леса, загрязнение окружающей природной среды, глобальные изменения климата и химического состава атмосферы ведут к заметному сокращению и ухудшению состояния лесной растительности. В настоящее время площадь лесов на Земле составляет менее трети поверхности суши, достигнув минимального предела, при котором еще возможно устойчивое функционирование биосферы. Каждую минуту Земля теряет около 30 га лесов. Ежегодно площадь лесов на нашей планете сокращается на 10-20 млн га. Если в начале XX в. на душу населения земного шара приходилось 3 га, то теперь на каждого жителя планеты приходится менее 0,9 га лесов (Воробьев и др., 2004).

Одним из факторов, нередко приводящих к ослаблению и даже гибели лесных насаждений, являются лесные пожары. Ежегодно на нашей планете возникает до 400 тыс. лесных пожаров, повреждающих около 0,2 % общей площади лесов.

На активно охраняемой территории лесного фонда России ежегодно регистрируется от 10 до 35 тыс. лесных пожаров, охватывающих площади от 0,5 до 2,5 млн га. С учетом горимости лесов на неохраняемых территориях и эпизодически охраняемых территориях северных районов Сибири и Дальнего Востока общая величина пройденной огнем площади составляет от 2,5 до 5,5 млн га. В результате сгорания органических материалов с этих площадей ежегодно выделяется от 14,0 до 40,0 млн т углерода.

Управлять процессом горения в лесу, т.е. изменять его интенсивность, скорость и направление движения кромки пожара по своему усмотрению, еще не научились. Неконтролируемость и стихийность горения характерны для наиболее разрушительных верховых пожаров, возникающих в период сильных засух прежде всего в молодняках и многоярусных хвойных насаждениях. Средняя скорость продвижения фронта верховых пожаров в полуденное' время достигает 4-5 км/ч, вечером и ночью верховые пожары ослабевают и переходят в низовые. Доля верховых пожаров в лесной статистике сравнительно невелика: по количеству - 1,52, по площади - 10-12 %. В первую очередь это те пожары, которые вышли из-под контроля наземных и авиационных сил. В то же время большинство пожаров в лесу (97-98 % по количеству и 87-90 % по площади) относятся к низовым. Скорость продвижения кромки таких пожаров невелика (300-500 м/ч) и зависит, в основном, от скорости ветра и уклона местности.

Проблема охраны лесов от пожаров актуальна не только для Российской Федерации, но и для многих других стран мира, обладающих значительными лесными ресурсами. Особенно остро она стоит в странах с континентальным климатом и преобладанием в составе насаждений хвойных пород (Залесов, 1998).

Число пожаров и размер пройденной ими площади в отдельных странах колеблется в очень широких пределах и зависит от многих ф�

Информация о работе

Ольховка, Ирина Эдуардовна
кандидата сельскохозяйственных наук
Екатеринбург, 2013
ВАК 06.03.03

Диссертация

Горимость лесов Курганской области и система мероприятий по совершенствованию охраны их от пожаров - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы