CC BY
27
УДК630*[43+561.24] Ст. наук. ствроб. В.П. Ворон, канд. с.-г. наук;
здобувач О.М. Ткач; астр. С.Г. Сидоренко - УкрНДШГА т. В.В. Висоцького
ОСОБЛИВОСТ1 ПОШКОДЖЕННЯ СОСНЯК1В ПОЖЕЖАМИ В ПОЛ1СС1
Зроблено спробу довести, що домшування типу пошкодження, залежить не тшьки вщ виду пожеж1, але 1 вщ сезону пожеж1, характеристик деревостану, едатопу. Визначе-но особливосй шсля пожежного розвитку сосняюв Ршненщини у р1зних едатопах, з р1з-ним перюдом шсля пожеж1 та типом пошкодження. Дослщжено роль р1зно! величини пошкодження сосняюв внаслщок низових пожеж на !х саштарний стан. Виявлено коре-ляцшш залежност у шсля пожежному розвитку деревосташв, що р1зняться за едатопа-ми. Визначено штенсившсть усихання дерев в насадженш залежно вщ тривалост шсля пожежного перюду та пгротопу. Доведено, що для насаджень з вологими пгротопами (шдекс 3-4) вплив пожеж1 буде бшьш катастроф1чним.
Ключовi слова: низов1 пожеж^ висота нагару, типи пошкоджень вогнем.
Вступ. Тривалiсть та iнтенсивнiсть попршення стану соснякш пiсля по-жежi залежать вiд типiв тепла та зумовлених пошкодженнями i мають реп-ональнi особливостi [3]. Пiд час низово!' пожежi конвективним потоком (8082 % вивiльненого тепла) пошкоджуються бруньки i хвоя, тепловим випромь нюванням (14-17) - стовбур, теплопроввдшстю (3-4 %) - коршня дерев [1, 7, 10]. Домiнування типу пошкодження залежить не тшьки вщ виду пожеж^ але i сезону пожеж^ характеристик деревостану та едатопу [1, 7, 10].
Пошкодження кореневих систем внаслщок теплопровiдностi визна-чаеться особливостями !'х формування. Тонкi всмоктувальш коренi густою мережею пронизують нижнi шари пiдстилки та фунту [5]. КалМн [6] встановив, що якщо рiвень грунтових вод знаходиться бшя земно!' поверхнi, формуеться поверхнева коренева система, коли основна маса корiння формуються мiж по-верхнею грунту i ршнем грунтових вод. Оскшьки багато сосняюв Ршненщини зростае у вологих та сирих пгротопах, де формуеться поверхнева коренева система з кореневими лапами, пошкодження дерев внаслщок теплопровiдностi буде впливати на !х подальший розвиток.
Мета роботи. Визначити особливостi шсля пожежного розвитку сосня-кiв Ршненщини у рiзних едатопах, з рiзним перiодом шсля пожежi та типом пошкодження.
Методи та об'екти дослщжень. Об'ектом дослщження були сосняки, пошкодженi низовими пожежами у ДП "Клесiвське, Остювське, Рокитншське, та Сарненське ЛГ" на Рiвненщинi. За перiод 2012-2013 рр., згiдно зi загальноп-рийнятими у лiсiвництвi та лiсовiй таксацií методиками, було закладено 24 пробних площд (ПП) [2, 4]. ПП (табл. 1) рiзняться за таксацiйними показни-ками, вiком, едатопом, тривалiстю перюду шсля пожеж^ величиною та особливостями пошкодження, порою року, коли ввдбулася пожежа.
Шд час дiагностики пошкодження, поряд iз висотою нагару, запропоно-вано використовувати показник "Стушнь опiку тонко!' кори":
Нотк (Нсер.наг Нгр.к); (1)
де: НоШк - стушнь ошку тонко!' кори, м; Нгрж_ - висота грубо!' кори, м; Нсернаг -середня висота нагару на стовбур^ м.
Пошкодження кореневих систем визначено за такою шкалою: 1 - без пошкоджень; 2 - пошкоджено одну кореневу лапу, грунт слабко прогорш; 3 -пошкоджено до 75 % по периметру, як правило дв1 1 бшьше кореневих лап, на лапах добре пом1тний нагар; 4 - пошкоджено 75 % 1 бшьше кореневих лап, кора на лапах частково обпала, грунт сильно сш чи вигорш.
Застосовано корелящйний та регресшний анал1з. Зв'язок вважався фун-кщональним при коефщенп кореляцп - 1,00, дуже сильним - 0,90-0,99, силь-ним - 0,70-0,89, значним - 0,50-0,69, пом1рним - 0,30-0,49, слабким - 0,10-0,29 [8]. Розрахунок помилок середшх арифметичних та точносп досл1ду проведено за усталеними методиками [9]. Точнкть визначення середшх арифметичних ви-соти нагару та 1ндексу стану змшюеться у межах 1,3-9 %.
Результати дослiджень. У табл. 1 показано характеристики дослщних пробних площ (ПП). Середня висота нагару змшюеться в1д 0,54 до 2,5 м. За ш-дексом стану сосняки ввдносять до ослаблих, сильно ослаблих та всихаючих, одна до сухостшних.
Табл. 1. Характеристика ПП та пошкодження пожежами сосняшв
ПП Дiаметр, см Вш, ро-юв ТЛУ, тип лку Дата пожежi Нагар, м Опiк т. кори, м 1с
1 8,3 20 А3, С 2011 1,26±°,°4 -0 42±°,°6 4,20±u,11
2 18,5 45 а2, С 2010 червень 1,37±и,04 -1 92±U,U/ 4,20±u,lu
3 21,6 48 а2, С 25 березня 2012 144±0,05 -2,45±и,°9 2 97±u,u8
4 18,8 50 а2, С 2012 квггень 0,99±°,°' -2 97™,12 2,50^
5 15,4 52 а2, С 2011 2,14±и,и/ -0,82±u,u/ 4,43±0,08
6 15,4 52 а2, с 2011 та 2012 2 4±0,09 -0 4±0,09 4,33±0,08
7 20,8 55 В4, ДС весна 2011 1 75±0,0'/ -1,33±и,' 4,08±0,12
8 24 60 В3, ДС 2011 1,25±и,и4 -3,59±и,12 3,73±u,u9
9 24,9 61 В3, ДС 25 березня 2012 р. 2 41±и,и -2,47:Ш,1/ 4,00^
10 27,9 71 В2, ДС лгго 2010 0,54±и,°4 -4 77±u,11 4,63±0,21
11 37,2 85 В2, ДС Лип.05 0,78±и,°4 -5,38±0,16 3,48±0,14
12 35,7 85 В3, ДС 25 березня 2012 р. 1,41±и,иб -4 12±0,16 2 94±u,u/
13 16,8 34 В3, ДС 2012 травень 2 1±и,и6 -1,6±0,16 4,20±0,16
14 19,7 34 В3, ДС 2012 травень 1,3±и,°9 -2,5±0,14 2,80±0,16
15 17,5 34 В3, ДС 2012 травень 1,3±и,и7 -2,8±0,14 2,90±0,11
16 16,5 34 В3, ДС травень 2012 1,3±и,и7 -2 7±0,1 2,70±0,15
17 8,2 17 В3, ДС травень 2012 1,4±и,и3 -0,37±u,u5 4,10±0,1/
18 33 85 В3-4, ДС березень 2012 1±и,и9 -5 1±0,39 4,50±0,15
19 25 61 В3, ДС березень 2012 1±0,03 -2,8±0,15 3,70±0,14
20 27,4 60 В2-3 травень-червень 2013 0,6±и,°5 -3,4±0,1 2,20±u,u9
21 24 60 В2-3 травень-червень 2013 1±и,и7 -2,6±0,1 2,60±0,1/
22 9,5 32 а2, с 10.05.2013 2,5±и,17 -0,2±u,1/ 4,10±0,05
23 17,7 55 А2-3, С 10.05.2013 0 9±и,°4 -2 9±0,21 2,60±0,19
24 21,3 69 В3, ДС 10.05.2013 2,2±и,12 -2,6±0,19 3,90±u,u9
Найбшьша кшьккть сухостшних дерев спостер1гаеться на ППП з шсля пожежним розвитком рш 1 бшьше. У насадженнях з тривалктю шсля пожежно-го розвитку 3-5 мкящв основна маса дерев належить до ослаблих 1 сильно ослаблих, тобто ймов1рно, що велика 1х частина шсля зими перейде до всихаючих чи сухостшних. М1ж тривалктю шсля пожежного перюду 1 вщсотками сухос-
тою встановлено помiрну достовiрну кореляцiйну залежнiсть (рис. 1). Найбть-ша частка вщпаду (табл. 2, рис. 2) спостерп^аеться на ПП: з пiсля пожежним пе-рiодом бтьше року та у вологих та сирих у пгротопах 3-4 Н.
Мюящ
Рис. 1. Залежшсть величини вiдпаду вiд тривалостi перюду тсля пожежi
Табл. 2. РозподЫ дерев за категорiями стану у сосняках, пошкоджених пожежами
ПП Пюля пожеж-ний перюд Розподш за категорiями стану, % 1с
1 2 3 4 5 6
1 24 - 3,4 41,9 6,0 28,2 20,5 4,20±Ш
2 24 - 1,0 20,2 52,9 5,8 20,2 4,20±0Д0
3 24 - 22,9 66,7 4,2 3,1 3,1 2 97±0,08
4 12 - 55,4 42,9 1,8 - - 2,50±°,°6
5 12 - - 29,3 24,2 20,9 25,6 4 43±0,08
6 12 - - 17,1 39,3 37,6 6,0 4 33±0,08
7 12 - 1,0 47,1 8,8 28,4 14,7 4,08±0,12
8 12 - 7,6 51,3 4,2 34,5 2,5 3 73±0,0У
9 4 - - 18,6 61,8 19,6 - 4 00±0,05
10 4 - 2,8 27,8 - 41,7 27,8 4,63±0,21
11 4 - 9,1 57,6 3,0 30,3 - 3 48±0,14
12 4 - 24,8 62,4 7,9 4,0 1,0 2 94±0,0У
13 14 - 15,0 16,7 13,3 48,3 6,7 4 20±0,16
14 14 - 37,7 45,9 9,8 4,9 1,6 2 80±0,16
15 14 1,6 38,7 41,9 8,1 4,8 4,8 2 90±0,и
16 14 2 46,0 44,0 2,0 - 6,0 2 70±0,15
17 14 - 7,8 25,0 35,9 10,9 20,3 4,10^,1°
18 16 - 5,8 27,9 10,3 17,6 38,2 4,50±0,15
19 16 - 20,0 35,0 5,0 28,0 10,0 3 70±0,14
20 2 6,7 76,7 10,0 - - - 2 20±0,0У
21 2 - 50,0 20,0 3,3 3,3 - 2 60±0,1У
22 3 - - 5,8 81,2 13,0 - 4 10±0,05
23 3 3,1 59,4 21,9 9,4 3,1 3,1 2 60±0,1У
24 3 - - 19,2 55,8 25,0 - 3 90±0,0У
до 1 року 1 рк 2 роки
Рис. 2. РозподЫ сухостшних дерев у рiзних гиротопах за рiзноi тривалостi тсля пожежного перюду на пробних площах
Найбшьший вщпад на ПП з сухих 1 св1жих пгротопах спостер1гаеться у перший рш шсля пошкодження (до 20,4 %). У сосняках з пгротопом 3-4 частка сухостою збшьшуеться пропорцшно тривалост перюду шсля пожеж1 1 через 2 роки становить 48,7 %. Частка всихаючих дерев (рис. 3) у пгротош 1-2 збшьшуеться пропорцшно часу (найменша в рш пожеж1 - 16,15 %, найбшьша через 2 роки - 28,55 %). Абсолютно протилежну тенденцш вщзначаемо в груш з пг-ротопами 3-4, тут навпаки найбшьше всихаючи дерев у р1к пожеж1 - 41,83 %, через рш - 10,82 %, через 2 роки - тшьки 6 %. Тобто процеси всихання посту-пово припиняються.
до 1 року 1 р1к 2 роки Шсляпожежний перюд
Рис. 3. Частка всихаючих дерев у рЪних гкротопах на пробних площах
Для ПП (рис. 4 та 5) з1 св1жим пгротопом 2 м1ж показниками стану та ви-сотою нагару встановлено сильну (г=0,81) пряму достов1рну залежшсть, а для ПП з пгротопом 3-4 - тшьки слабку (г=0,25). Схожу залежшсть встановлено м1ж станом та "ошком тонко! кори" (рис. 6). Слабкий корелящйний зв'язок (г=0,23) характерний для сосняюв у вологому та сирому пгротопах, а для ПП 1з св1жим пгротопом виявлено дуже сильну (г=0,91), пряму достов1рну залежшсть.
Висота нагару,
Рис. 4. Залежшсть мiж станом та висотою нагару у до^джуваних насадженнях
з г^ротопами 3-4
Висота нагару,
Рис. 5. Залежшсть мiж станом та висотою нагару в до^джуваних насадженнях
з г^ротопами 1-2
Рис. 6. Залежтсть мiж станом та отком тонкое кори у дерев, що зростають у рЬзних г^ротопах
Те що в сосняках вологого та сирого пгротошв мiж станом та отком тонко! кори вщзначаеться тшьки слабкий кореляцшний зв'язок свщчить про зменшення впливу теплового випромiнювання на стовбур. Водночас зростае вплив теплопровщносл, тобто пошкодження корiння дерев. Цьому сприяе те, що в таких умовах у сосни утворюються кореневi лапи.
Табл. 3. Розподт дерев за категорiми стану та ступенем пошкодження
кореневих систем
Пошкодження кореневих Розподш дер ев за категорiями стану, % Всього
систем, бали 3 4 5
1 8,8 2,9 11,8
2 2,9 7,8 5,9 16,7
3 6,9 20,6 7,8 35,3
4 6,9 26,5 2,9 36,3
Всього: 16,7 63,7 19,6 100
Як видно з табл. 3, у сосновому деревосташ, який за величиною вдексу стану (4,03) вщносять до усихаючих деревосташв, майже 90 % дерев мають пошкоджеш кореневi лапи. Особливо вщчутним е значення цього фактора при аналiзi категорн усихаючих дерев. Як бачимо, дерева iз вщсотком пошкодження корiння 75 % становлять бтьше 70 %.
Водночас навкь без видимого пошкодження кореневих систем бшьшють дерев вiдносять до усихаючих i всохлих. Тобто запропонований метод е недос-татньо точним i потребуе модернiзацiй. Крiм пошкодження кореневих лап, на нашу думку, варто звернути особливу увагу на стутнь вигорання пiдстилки. Також по^бно розробити методи дiагностики як на рiвнi насадження, так i на рiвнi дерева.
Висновки:
1. Попршення стану соснякiв внаслiдок пожежi залежить вiд величини пошкодження та тривалост пiсля пожежного перiоду. У разi тривалостi перiоду пiсля пожежi бiльше року, практично всi сосняки у регюш дослiдження вiдносять до категорп всохлих та усихаючих.
2. Для дуже сухих, сухих i св1жих гiгротопiв основними будуть пошкодження стовбура тепловипромшюванням, а у вологих - кореневих систем.
3. Шсля пожежш наслiдки для насаджень з рiзними гiгротопами будуть ютот-но вiдрiзнятися. Для гiгротопiв 1-2 - менш серйознi; для гiгротопiв 3-4 -катастрофiчнi.
4. У сосняках вологого та сирого пгротошв зменшуеться вплив теплового випромiнювання на стовбур i зростае вплив теплопровщноста, в наслiдок дп яко1 пошкоджуеться корiння дерев.
5. За пошкодження кореневих систем можлива загибель дерева навпъ у pa3i незначного пошкодження стовбура.
Лггература
1. Амосов Г.А. Некоторые особенности горения при лесных пожарах / Г.А. Амосов. - Л. : Изд-во ЛенНИИЛХ, 1958. - 29 с.
2. Анучин Н.П. Лесная таксация / Н.П. Анучин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1977. - 512 с.
3. Ворон В.П. Залежшсть виникнення пожеж вщ тижв лiсу i деревосташв та i'x розвиток п1сдя пожеж / В.П. Ворон, В.О. Лещенко, С.С. Мельник // Науковий вiсник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 20.8. - С. 64-71.
4. ГОСТ 16128-70. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. - введ.
5. Калинин М.И. Моделирование лесных насаждений (биометрия и стереометрия) / М.И. Калинин. - Львов : Изд-во "Вища шк.", изд-во при Львов. Ун-те, 1978. - 207 с.
6. Калинин М.И. Формирование корневой системы деревьев / М.И. Калинин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть" 1983. - 152 с.
7. Конев Э.В. Математическая модель горения лишайникового напочвенного покрова / Э.В. Конев // В сб.: Вопросы лесной пирологии. - Красноярск, 1972. - С. 52-76.
8. Купалова Г.1. Теорш економiчного аналiзу : навч. поабн. / Г.1. Купалова. - К. : Вид-во "Знання", 2008. - 639 с.
9. Лакин Г.Ф. Биометрия : учебн. пособ. [для студ. педагогич. ВУЗов] / Г.Ф. Лакин. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1973. - 343 с.
10. Сухинин А.И. О механизме горения сосновой хвои / А.И. Сухинин, Э.В. Конев // В сб.: Вопросы лесной пирологии. - Красноярск, 1972. - С. 7-51.
Ворон В.П., Ткач О.М., Сидоренко С.Г. Особенности повреждения сосняков пожарами в Полесье
Сделана попытка доказать, что доминирование определенного типа повреждения, зависит не только от вида пожара, но и от характеристик древостоя, эдатопа. Определены особенности послепожарного развития сосняков Ровенщины в разных эдатопах, с различным периодом после пожара и типом повреждения. Исследована роль разной величины повреждения сосняков при низовых пожарах на их санитарное состояние. Выявлены корреляционные зависимости в послепожарном развитии древостоев, отличающихся по эдатопам. Определена интенсивность усыхания деревьев в насаждении в зависимости от длительности послепожарного периода и гигротопа. Доказано, что для насаждений с более влажными гигротопами (3-4) влияние пожара будет более катастрофическим.
Ключевые слова: сосняки, низовые пожары, высота нагара, типы повреждений, длительность послепожарного периода.
Voron V.P., Tkach O.M., Sydorenko S.G. Some Peculiarities of Pine Forests Damage Caused by Fires in Polissya
An attempt is made to prove that dominance of damage type depends not only on the type of forest fires, but also on the fire season, forest stand characteristics, and edatop as well. The purpose of the article is to determine the features after the forest fires of Rivne pine stands in various edatop during different periods after the fire and the type of damage. The role of various value of fire damage after surface fires to survival of pine stands is investigated. The correlation in stands after the fire with differences in edatopes is found. The intensity of post-fire tree mortality in the pine stands, depending on the duration of the period after fire and hihrotope (moisture level of forest area) was detected. It is proved that for stands with a moist hihrotopamy (3-4) the fire effect will be more disastrous.
Key words: pine forests, surface fire, char height, types of damage, post-fire period.
