Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние пожаров на лесные биоценозы степной зоны

ВАК РФ 03.02.01, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Влияние пожаров на лесные биоценозы степной зоны"

На правах рукописи

ЩЕГЛОВА ЕЛЕНА ГРИГОРЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ПОЖАРОВ НА ЛЕСНЫЕ БИОЦЕНОЗЫ СТЕПНОЙ ЗОНЫ (НА ПРИМЕРЕ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 03.02.01 - ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

21 НОЯ 2013

ОРЕНБУРГ - 2013

005539151

005539151

Работа выполнена на кафедре общей биологии, экологии и МОБ ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет» и Оренбургском научном центре УрО РАН.

Научный доктор географических наук, профессор,

руководитель: Нестеренко Юрий Михайлович

Официальные Савин Евгений Захарович

оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Институт степи УрО РАН, ведущий научный сотрудник

Янтурин Сафаргали Искандарович

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой экологии Сибайского института (филиала) Башкирского государственного университета

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет

Защита состоится « 3 » декабря 2013 г. в iS-QD часов на заседании диссертационного совета Д 212.180.02 при ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет» по адресу: 460844, г. Оренбург, ул. Советская, 19. Факс: (3532) 77-24-52, E-mail: ibrae@ospu.esoo.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет»

Автореферат разослан « 8 » ноября 2013 г. и размещен на официальном сайте http://ospu.ru

Ученый секретарь диссертационного совета,

Мушинская Наталья Ивановна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Одной из больших экосистем на планете Земля являются леса, занимающие 38 млн. км2, что составляет 1/3 площади суши. Леса оказывают влияние на климатические процессы, погоду, а также взаимодействуют со многими компонентами окружающей среды (участвуют в круговороте воды, в процессе фотосинтеза накапливают большое количество углерода, выделяют кислород и т.д.).

Пожары оказывают воздействия на леса, обусловливающие существенные изменения в лесных биоценозах и трансформацию их структуры. Характеристика пожаров и особенности их воздействия на лесные биоценозы различны в разных регионах. Для каждой территории присущи свои характерные условия по климату, почвам, обеспеченности влагой, составом древостоя и т.д. Исследования влияния пожаров на лесные биоценозы необходимо вести с учетом лесорастительных условий.

Доля лесов в Оренбургской области составляет около 4 %. В связи с сухим континентальным климатом основная часть естественных лесов расположена в речных поймах и ложбинах. Их сохранение и восстановление является одной из главных задач. Сухой климат обусловливает высокую пожарную опасность в регионе. В наибольшей мере страдают от них леса, имеющие большие массы горючего материала.

Лесные пожары исследовали Л.Н. Грибанов (1955); А.И. Захаров, Л.В. Столярчук (1977); В.А. Иванов (1996); Н А. Коршунов (2002); С.Ю. Кречетова (2005). Е.Г. Суворов, И.Н. Новицкая (2004); В.А. Иванов (2009). Большая часть исследований в России выполнена в многолесных районах с влажным климатом, снижающим пожарную опасность в лесных массивах. Их восстановление после пожаров происходит также в более благоприятных по влагообеспеченности условиях, чем в степной зоне Южного Урала. Охрана лесов от пожаров и их восстановление после них является важнейшей проблемой лесоводов.

Отсутствие достаточных данных о пожарах в лесах Оренбуржья, причин их возникновения, о влиянии лесных пожаров на древесную и травянистую растительность и в целом на биоценозы определяет актуальность данных исследований в условиях степной зоны.

Цель исследования: Изучить влияние пожаров на лесные биоценозы степной зоны, выявить причины их возникновения и разработать рекомендации по эффективной охране лесов от пожаров и их восстановлению.

Объект исследования: пожары в лесных биоценозах Оренбургского лесничества.

Предмет исследовании: влияние лесных пожаров на биоценозы, лесную подстилку, жизненность древесной растительности и лесовосста-новительные процессы.

з

Задачи исследования:

1. Установление причин возникновения пожаров в лесах Оренбургского лесничества;

2. Изучение влияния пожаров на лесные биоценозы, и их восстановление;

3. Анализ хода восстановления лесных биоценозов, подвергающихся пожарам;

4. Исследование изменений структуры и качества подроста и травостоя на участках лесных пожаров;

5. Оценка биологического и хозяйственного значения лесных пожаров;

6. Разработка рекомендаций по охране лесов степной зоны от пожаров и их восстановлению.

Гшютеча. Лесные пожары изменяют лесные биоценозы, подавляют рост одних видов, интенсифицируют развитие других.

Научная повита.

Впервые изучено влияние пожаров на леса Южного Урала Прослежена динамика восстановления лесных биоценозов на участках с разной давностью возгораний (с 1999 по 2013 гг.), дана характеристика состояния растительных сообществ и отдельных деревьев лиственных лесов после пожара. Выявлена закономерность возникновения пожаров в лесах Оренбургского лесничества. Определен характер влияния пожаров на леса Южного Урала. Исследован процесс восстановления лесных биоценозов после пожара.

Практическая значимость.

Результаты проведенных исследований позволяют прогнозировать возникновение лесных пожаров в зависимости от погодных условий и структуры лесного массива в степной зоне Южного Урала. Полученные сведения о влиянии лесных пожаров на древесную и травянистую растительность могут быть положены в основу различных мероприятий, направленных на снижение возгораний и восстановление лесных биоценозов после пожаров.

Основные положения, выносимые на чащиту:

\. Коэффициент пожарной опасности лесов. Его определение позволяет выявлять наиболее пожароопасные периоды и территории.

2. Лесные пожары изменяют видовой состав древостоя, интенсифицируют развитие растительности второго и третьего ярусов, способствуя возникновению и интенсивному росту подроста и травянистой растительности.

3. Районирование лесов но причинам и частоте возникновения пожаров позволяет разрабатывать для них противопожарные и лесовосстанови-тельные мероприятия.

А

и потерями древесины при лесозаготовках. Б,сли же рассматривать гибель лесов от пожаров не только в год их действия, но и с учетом потерь от усыхаиия в последующие годы, то этот вид ущерба переместится на первое место. Чаще всего лесные пожары возникают вблизи населенных пунктов, в интенсивно используемых лесопарковых (лесорекреационных) зонах, при лесохозяйственных работах, а также вдоль автомобильных и железных дорог, по берегам судоходных рек. В радиусе 5 км от жилой зоны возникает от 50 до 70 % пожаров, 10 км - от 80 до 93 %, а за пределами 20 км -лишь от 3 до 10 % пожаров. В Оренбургской области фиксируются пожары, находящиеся в основном в радиусе до 5-10 км от населенных пунктов.

В России, по данным МЧС, в наиболее пожароопасном 2010 году, зарегистрировано 30376 очагов природных пожаров на общей площади 1,25 млн. га. На рис. 1 представлены данные о количестве лесных пожаров в 2010 году по субъектам Российской Федерации.

0,2

0,18—

0,16—

0,14—

0,12—

0,1—:

0,08—-

0,06—

0,04—

0,02— 0

123466789 10

Цифрами обозначены: I - Архангельская область, 2 Липецкая область, 3 Брянская область, 4 Тверская область, 5 - Кировская област ь. 6 - Оренбургская область. 7 Пензенская область, 8 - Ульяновская область, 9 - Нижегородская область, 10 - Свердловская область

Рис. I. Количество лесных пожаров в расчете на 10 000 га региона по субъектам РФ в 2010 г.

Максимальное количество пожаров в 2010 году произошло в Свердловской области 110 причине сухой погоды. Оренбургская область, распо-

123466789 10

б

ложенная в степной зоне, из представленных регионов находится на пятом месте при количестве лесных пожаров 0,06 на 10 ООО га.

Причины возникновения пожаров, их классификацию, воздействие на биогеоценозы, экогеохимическую роль исследовали П.И. Богданов (1957); Н.П. Курбатский (1970); Е.С. Арцыбашев (1974); АД Вакуров (1975); Ю.А. Андреев (1999); A.B. Волокитина, М.А. Софронов (2002); С.Н. Рябцов (2002); М.Л. Опарин, О.С. Опарина (2003); В.В. Фуряев (2004); М.Ю. Кудрявцев (2008); Л.И. Захарова (2009), Н.А Максютов (2010); Т. А. Матвеева (2010) и др. За рубежом изучением лесных пожаров занимались: L.F. DeBano, С.Е. Conrad (1978); G Johann, W. Robert (2001); К. Narendran (2001); Йохан Г. Голдаммер (2004); Кауханен Хейкки (2009), E.S. Pauliuc, М. Proorocu (2009). Исследованиями установлено, что 95 % возникают по вине человека.

Глава 2. Материалы и методика исследования

Исследования влияния пожаров на лесные биоценозы степной зоны проводилось в 2010-2013 годах в Комсомольском, Оренбургском, Нежинском, Благославенском и Павловском участковых лесничествах Оренбургского лесничества с большим уровнем рекреационной нагрузки.

Изучение влияния пожаров на лесные биоценозы, формирование видового состава и их развитие, воздействие пожаров на древесную и травянистую растительность и их восстановление проводилось в пойменных лесах Комсомольского участкового лесничества, где были заложены учетные площадки на обгоревших и на соседних контрольных, не затронутых пожаром участках.

Жизненное состояние древостоев исследовалось но 3-х бальной шкале Крафта (1949). Под «жизненностью» понимается степень развитости, или подавленности особей в фитоценозе, характеризующееся: развитостью особи, степенью отклонений в стадиях развития, наличие или отсутствие плодоношения. Оценка жизненности велась глазомерно и на учетных площадках. При глазомерной оценке жизненности выделялись: нормальная, пониженная и низкая или сублетальная. Учетные площадки площадью 100x100 м для определения степени воздействия пожаров на древесную и травянистую растительность закладывались: в 7 квартале - в пройденных пожаром 1,2, 3, 4, 6, 7, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 21, 22 и 24 выделах и контроль в 5 и 8 выделах; в 9 квартале - в пройденных пожаром 4, 31 и 36 выделах и контроль в 22, 32 и 35 выделах.

Для учета динамики травяной биомассы на площадках площадью 100x100 м в исследуемых выделах закладывались по три малых учетных площадки площадью 0,5x0,5 м2, на которых отбирались образцы и определялась их видовая принадлежность.

3 0,1-0,2 312 128 1248 952 1144 708

0,3-0,4 284 100 1136 840 1032 596

0,5-0,6 260 76 1024 728 972 536

Рис. 9. Количество биомассы травяной растительности в первый год после пожара на контрольном участке, кг/га.

ОД-ОД 0,3-0,4 0,5-0,6

сомкнутость

крон

Рис. 10. Количество биомассы травяной растительности в первый год после пожара на участке, пройденном пожаром, кг/га.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Щеглова, Елена Григорьевна, Оренбург

Министерство образования и науки РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный педагогический университет» Кафедра общей биологии, экологии и МОБ

04201453067 //а правах рукописи

Щеглова Елена Григорьевна

ВЛИЯНИЕ ПОЖАРОВ НА ЛЕСНЫЕ БИОЦЕНОЗЫ СТЕПНОЙ ЗОНЫ (НА ПРИМЕРЕ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 03.02.01 ботаника

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор географических наук, Нестеренко Юрий Михайлович

Оренбург 2013

/

Оглавление

Введение ................................................................................3

Глава 1. Происхождение лесных пожаров, их роль в развитии прироста в естественных и антропогенно измененных условиях...... 10

1.1. Виды пожаров и их краткая характеристика............................... 10

1.2. Лесные пожары, их происхождение, роль и распространение......... 15

1.3. Изученность лесных пожаров...................................................28

Глава 2. Материалы и методика исследования.............................60

2.1. Материалы исследования и объемы произведенных работ.............60

2.2. Методика исследования........................................................ 60

Глава 3. Эколого-географическая характеристика района

исследования..........................................................................62

3.1. Природные условия территории Оренбургского лесничества.........62

Глава 4. Условия, причины возникновения и характерные особенности лесных пожаров в степной зоне Южного Урала...........65

4.1. Масштабы и особенности пожаров в лесах Оренбуржья.................65

4.2. Основные причины возникновения лесных пожаров.....................76

4.3. Зависимость пожаров и метеорологических условий

на территории Оренбургской области.............................................80

Глава 5. Влияние пожаров на лесные биоценозы и особенности их восстановления....................................................................108

5.1. Влияние лесных пожаров на травянистый и древесный покров и динамика восстановления лесных биоценозов Оренбуржья

после пожаров......................................................................... 108

5.2. Сравнительная характеристика степных и лесных пожаров,

их сходства и различия по влиянию на биоценозы Южного Урала...... 134

Заключение........................................................................... 140

Список литературы................................................................ 141

Приложение.......................................................................... 142

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы:

Одной из самых больших экосистем на планете Земля являются леса, занимающие 38 млн. км , что составляет 1/3 площади суши. Леса оказывают влияние на климатические процессы, погоду, а также взаимодействуют со многими компонентами окружающей среды (участвуют в круговороте воды, в процессе фотосинтеза накапливают большое количество углерода и выделяют кислород и т.д.).

По воздействию на леса, приводящее к сукцессионным изменениям в лесных биоценозах, а также к трансформации их структуры, пожары занимают одно из ведущих мест. Характеристика пожаров и особенности их воздействия на лесные биоценозы различны в разных регионах, так как для каждой территории присущи свои характерные условия (климатические, почвенные, преобладание определенных типов растительности и т.д.). Поэтому, научные исследования по определению влияния пожаров на лесные биоценозы необходимы в каждом регионе в соответствии с лесораститель-ными условиями данной территории.

Доля лесов в Оренбургской области составляет всего около 4 %, поэтому их сохранение и восстановление является одной из главных задач жителей области.

Проблемы пожаров и их воздействия на лесные биогеоценозы оказались наиболее актуальными в 2010 году. Такой пик возгораний связан в первую очередь с установившейся в указанном году засухоустойчивой летней погодой. Пожары охватили многие районы России, затрагивая различные природные зоны. В Оренбургской области в 2010 году аналогично было зафиксировано большое количество пожаров. За пожароопасный период (с

апреля по октябрь) в Оренбургской области в 2010 году произошло 604 пожара, за этот же период 2009 года зафиксировано 379 возгораний. В 2010 году площадь поврежденных огнем участков в общей сложности составила в Оренбургской области 4 737,8 га. Отмечено, что по сравнению с 2009 годом, в 2010 году лесные угодья от пожаров пострадало на 2,6 раза больше. Наряду с этим отмечается количество пожаров на нелесных площадях (степи, поля) в два раза.

На территории Оренбургской области рассматривались вопросы изучения степных пожаров (Рябцов С.Н., 2005). Степные пожары (например, неконтролируемые сельхозпалы), быстро распространяясь на большие территории, часто на лесные массивы, становятся причиной возникновения лесных пожаров. Отсутствие достаточных данных о пожарах в лесах Оренбуржья, причин их возникновения, о влиянии лесных пожаров на древесную и травянистую растительность и в целом на биоценозы определяет актуальность данных исследований в условиях степной зоны.

Цель исследования: Изучить влияние пожаров на лесные биоценозы степной зоны, выявить причины их возникновения и разработать рекомендации по эффективной охране лесов от пожаров и их восстановлению.

Объект исследования: лесные растительные сообщества под воздействием пожаров.

Предмет исследования: влияние лесных пожаров на биогеоценозы, лесную подстилку, жизненность древесной растительности и лесовосстано-вительные процессы.

Задачи исследования:

1. Установление причин возникновения пожаров в лесах Оренбургского лесничества;

2. Изучение влияния пожаров на лесные биоценозы, и их восстановление;

3. Анализ хода восстановления лесных биоценозов, подвергающихся пожарам;

4. Исследование изменений структуры и качества подроста и травостоя на участках лесных пожаров;

5. Оценка биологического и хозяйственного значения лесных пожаров;

6. Разработка рекомендаций по охране лесов степной зоны от пожаров и их восстановлению.

Гипотеза. Лесные пожары изменяют лесные биогеоценозы, подавляют рост одних видов, интенсифицируют развитие других.

Научная новизна.

Впервые изучено влияние пожаров на леса Южного Урала. Прослежена динамика восстановления лесных биоценозах на участках с разной давностью возгораний (с 1999 по 2013 гг.), дана характеристика состояния растительных сообществ и отдельных деревьев лиственных лесов после пожара. Выявлена закономерность возникновения пожаров в лесах Оренбургского лесничества. Определен характер влияния пожаров на леса Южного Урала. Исследован процесс восстановления лесных биоценозов после пожара.

Практическая значимость.

Результаты проведенных исследований позволяют прогнозировать возникновение лесных пожаров в зависимости от погодных условий и структуры лесного массива в степной зоне Южного Урала. Полученные сведения о влиянии лесных пожаров на древесную и травянистую растительность могут быть положены в основу различных мероприятий, направленных на снижение возгораний и восстановление лесных биоценозов после пожаров.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Коэффициент пожарной опасности лесов. Его определение позволяет выявлять наиболее пожароопасные периоды и территории.

2. Лесные пожары изменяют видовой состав древостоя, интенсифицируют развитие растительности второго и третьего ярусов, способствуя возникновению и интенсивному росту подроста и травянистой растительности.

3. Районирование лесов по причинам и частоте возникновения пожаров позволяет разрабатывать для них противопожарные и лесовосстанови-тельные мероприятия.

Апробация работы.

Работа выполнена при поддержке гранта 2012 года ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет». Материалы исследования прошли апробацию на аспирантских чтениях, проводимых ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет» в 2010-2013 гг.; ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет» научно-практической конференции «Молодые ученые - науке XXI века» - 2012 год, ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» VI научно-практической конференции «Студенты и аспиранты - в науке 2012» - 2012 год, международной научно-практической конференции «Научные достижения биологии, химии, физики» - Новосибирск, 2012 год, международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы современной науки» - Москва, 2013 год.

По результатам исследования опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК России.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, рекомендаций, выводов и приложения, включает 168 страниц, 15 таблиц, 54 рисунка. Список литературы включает 205 наименований, в том числе 16 на иностранных языках.

Выводы:

1. Разработанный коэффициент пожарной опасности, определяемый по среднемесячной температуре, количеству атмосферных осадков и классу возгораемости покрова земной поверхности имеет высокий уровень оправ-

дываемости - 0,9. Определение коэффициента пожарной опасности позволяет выявить наиболее пожароопасные периоды для каждого лесорасти-тельного участка.

2. Лесные пожары способствуют возникновению и интенсивному росту древесного подроста и травянистой растительности, изменяя их видовой состав в соответствии с изменившимися условиями их произрастания.

3. В пойменных лиственных лесах Оренбуржья лесные пожары изменяют лесные биогеоценозы, подавляют рост одних видов и интенсифицируют развитие других видов. На участках пройденных низовым пожаром, в подросте преимущественно преобладает клен ясенелистный, представленный в основном древостое до пожара в количестве до 0,2 во 2-ом ярусе.

4. Величина прироста подроста зависит от освещенности. После пожара уровень освещенности увеличивается за счет гибели деревьев, что обусловливает более интенсивный рост в высоту подроста по сравнению с контрольным участком.

5. Огонь уничтожает мертвую органическую массу, гибель древесной растительности 1-го и 2-го ярусов значительно увеличивает освещенность под пологом леса, создав более благоприятные условия для интенсивного роста травянистой растительности на участке, поврежденном пожаром по сравнению с контрольным участком на второй и третий годы после пожара.

6. Районирование лесов по причинам и частоте возникновения пожаров позволяет оптимизировать распределение противопожарных и лесовос-становительных мероприятий по территории.

Рекомендации:

1. Составлять планы по лесничествам и лесохозяйственным участкам с выявлением по разработанной методике и указанием наиболее пожароопасных участков.

2. Ограничить посещение выявленных наиболее пожароопасных участков в пожароопасный период.

3. Распределение размещения щитов о пожарной опасности производить согласно плану по лесничествам и лесохозяйственным участкам с учетом расположения наиболее пожароопасных участков.

4. Разделять крупные пожароопасные лесные массивы согласно планам по лесничествам разделительными минеральными полосами.

5. В связи с ухудшением видового состава на пройденных пожарами лесных участках улучшать их видовой состав введением более высокоценных древесных пород.

Публикации по теме диссертации:

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией:

1. Щеглова Е.Г. Влияние низовых пожаров на лиственные леса Оренбуржья // Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург, октябрь 2012. - № 10. - С. 15-20.

2. Щеглова Е.Г. О влиянии погодных условий на возникновение пожаров // Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург, январь 2013.-№ 1.-С. 166-170.

3. Щеглова Е.Г., Нестеренко Ю.М., Шабаев В.М. Лесные пожары и их роль в формировании и развитии лесных биоценозов в пойменных лесах степной зоны // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - Оренбург, 2013. - № 2(40). - С. 8-11.

Статьи, опубликованные в научных сборниках, журналах и материалах конференций:

4. Щеглова Е.Г. Пожары сухостепной зоны и их локализация на примере Южного Предуралья // Аспирант, или молодое поколение ученых о...: научно-практический альманах аспирантского сообщества. - Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2011.-вып. 6. - С. 133-135.

5. Щеглова Е.Г. История изучения природных пожаров// Наука и образование: исследования молодых ученых: сборник статей аспирантов ОГ-

ПУ / под общ. ред. проф. В.А. Лабузова. - Оренбург: ГУ «РЦРО», 2011. - С. 102-106.

6. Щеглова Е.Г. Условия и причины возникновения пожаров в лесных биоценозах // Научные достижения биологии, химии, физики: материалы международной заочной научно-практической конференции. - Новосибирск: Изд. «Сибирская ассоциация консультантов», 2012. - С. 65-70.

7. Щеглова Е.Г., Нестеренко Ю.М., Шабаев В.М., Шабаев Д.В. Влияние пожаров на формирование и жизнедеятельность лесных биоценозов // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал), 2012. - № 4. - С. 1-9. [Электронный ресурс]. URL: http://www.elmag.uran.ru

8. Щеглова Е.Г. Воздействие пирогенного фактора на различные компоненты экосистемы // Студенты и аспиранты в науке - 2012: материалы VI научно-практической конференции / под ред. Г.В. Петровой. - Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2013. - С. 82-85.

9. Щеглова Е.Г. Влияние пожаров на основные компоненты экосистемы в лиственных лесах Оренбуржья // Актуальные вопросы современной науки. - Москва: Изд-во Спутник плюс, 2013. - С. 187-189.

10. Щеглова Е.Г. О воздействии пожаров на окружающую среду и лесные биогеоценозы в степной зоне Оренбургского региона // Альманах современной науки и образования. - Тамбов: Изд-во Грамота, 2013. -С. 196-198.

ГЛАВА 1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ, ИХ РОЛЬ В РАЗВИТИИ ПРИРОСТА В ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННО ИЗМЕНЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Леса являются одной из самых больших наземных экосистем планеты, занимая около 40% площади. В России на долю лесов из общемировых показателей приходится около 44 %. В них сосредоточено более половины мирового разнообразия видов флоры и фауны, обитающих на суше планеты. До появления и развития сельского хозяйства и промышленного производства, площадь лесов составляла примерно 6 млрд. га (более 3/5 площади суши). За XIX - XX вв. (индустриальный и постиндустриальный периоды развития общества) в результате интенсивного развития хозяйственной деятельности человека эта площадь сократилась до 4 млрд. га, из которых лишь 1,5 млрд. га остались нетронутыми, т. е. девственными, или малонарушен-ными лесами.

1.1. Виды пожаров и их краткая характеристика

Пожары подразделяются на природные и антропогенные. Пожар, который происходит по причине природных явлений, называется природным. Пожары по причине воздействия человека на окружающую среду - антропогенные.

Природные пожары могут быть лесными, степными, на торфяниках и подземными горючих ископаемых, на сельскохозяйственных угодьях (хлебных массивах, кормовых угодьях), в населенных пунктах и др.

Антропогенные пожары происходят также на этих же угодьях и объектах, но их причиной являются неосторожные или намеренно совершенные воздействия на них каким-либо источником огня.

Независимо от причины возникновения пожара (природные или антропогенные) к пожарам относится неконтролируемое распространение огня по угодьям или объектам и дальнейшее их развитие идет однотипно в зависимости от множества конкретных условий: наличия горючего материала, его горимости и расположения по площади, ветра, атмосферных осадков, температуры и других показателей окружающей среды.

По местам возникновения существует следующая классификация пожаров:

Торфяной пожар - возгорание торфяного болота, осушенного или естественного, при перегреве его поверхности лучами солнца или в результате небрежного обращения людей с огнем. Заболоченных земель - 230 млн. га, большая часть которых находится в Западной Сибири, в Европейской части РФ - 60 млн. га, или 16%. Покрытые торфом болотные земли занимают 21% территории страны, в некоторых районах до 40-50%. Болотами покрыто в мире 4% территории суши [96].

Одной из причин возникновения лесных пожаров - самовозгорание болотного газа, в состав которого входят метан и другие горючие соединения. Самопроизвольное возгорание метана (Твозг.= 537,8°С) маловероятно, однако в присутствии инициирующих факторов он может легко воспламениться и стать естественной причиной возникновения лесного пожара. К таким факторам можно отнести сопутствующие примеси фосфина и дифос-фина, которые, как и метан, образуются в анаэробных условиях болот и других водоемов. Даже высокий уровень воды в заболоченной местности не

является сдерживающим барьером для этих газов. Дифосфин, который может самопроизвольно воспламеняться на воздухе, инициирует воспламенение фосфина, что, в свою очередь, может привести к возгоранию выделяющегося метана. Цепное возгорание компонентов болотного газа при достаточной концентрации и большой эмиссии, является реальной причиной возни�