CC BY
64
ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА
ПРИРОДНАЯ ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ СМЕШАННЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ. МОДЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
СИ. ЧУМАЧЕНКО, зав. каф. ИТвЛС МГУЛ, д-р биол. наук,
А.С. МУХИН, доц. каф. ИТвЛС МГУЛ, канд. с.-х. наук
Лесные насаждения представляют собой совокупность разнородных участков, которые становятся объектом горения. Скорости распространения лесных пожаров значительно отличаются друг от друга. Вероятность возникновение и скорость распространения лесного пожара зависит от степени пожарной опасности, которая определяется: по характеристикам лесных участков (природная пожарная опасность - степень опасности возникновения и распространения пожаров определяют тип леса, структура насаждения, породный состав и возраст, категории лесных площадей, вырубок и другие характеристики лесного фонда) [4] и по условиям погоды (по комплексному показателю В.Г. Нестерова - определяется на 12-14 ч местного времени, как сумма произведения температуры воздуха на разность температур воздуха и точки росы за бездождевой период [5, 6]).
Большое количество видов лесных горючих материалов (ЛГМ) вызвало необходимость их классификации, объединения в группы (классы) по сходным свойствам. Существует большое количество классификаций ЛГМ, в основу которых положены разные свойства. По очередности загорания ЛГМ подразделяются на первичные и вторичные объекты загорания. К первичным объектам загорания относятся напочвенный покров, состоящий из лесного опада, некоторых видов живого напочвенного покрова, отмершей сухой растительности, валежа, гнилых пней, порубочных остатков. Ко вторичным объектам загорания относят крупные горючие материалы: стволы деревьев, подрост, подлесок, кроны растущих деревьев [1].
Как мы видим, одним из основных составляющих ЛГМ является живой напочвенный покров. Видовой состав, высота растений и процент проективного покрытия живого напочвенного покрова определяют
качественный и количественный состав легковозгораемых горючих материалов. Основными факторами, влияющими на динамику напочвенного покрова, являются тип лесорастительных условий; породный состав насаждения, включая подлесок и освещенность под пологом леса [7].
Одними из основных физико-химических свойств ЛГМ являются запас ЛГМ и содержание влаги в них. В этом направлении наиболее интересны работы Н.П. Курбатско-го по определению запаса различных групп ЛГМ в таежной зоне России (Ленинградской, Архангельской, Томской областях, Красноярском крае), А.А. Молчанова в центральной части и на севере европейской части России, М.А. Софронова в таежной зоне Сибири, А.Е. Бонского на северо-западе европейской части России [1]). Весь комплекс ЛГМ ими был разбит на следующие основные группы: лишайники, мхи и опад, кустарнички и травы, подстилка. Общее количество напочвенных ЛГМ, как и толщина их слоя, зависит от увлажненности почвы и всегда больше в типах леса с избыточным увлажнением. В наиболее пожароопасных типах леса (сосняках лишайниковых, брусничниковых, зеле-номошниковых) количество ЛГМ в пологе древостоя зависит от типа лесорастительных условий (увеличивается при улучшении этих условий). С появлением в древостое второго яруса из ели количество ЛГМ этой группы также увеличивается.
Вторым по значимости является опад (веточки, хвоя, листья, чешуйки коры, шишки, сучья и ветви). Состав опада напрямую зависит от состава, возраста насаждения и типа лесорастительных условий. Количество опада на поверхности почвы определяется соотношением скорости его поступления и скоростью превращения в подстилку. Именно эти два фактора легли в основу шкалы оценки
72
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2013
ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА
Таблица
Изменение массы текущего опада хвои и листвы в сосново-березовых насаждениях
в зависимости от возраста и состава
возраст масса опада кг/га доля опада хвои масса опада кг/га доля опада хвои масса опада кг/га доля опада хвои
хвоя листва хвоя листва хвоя листва
состав 10С состав 8С2Б состав 7С3Б
20 2140 0 1 1720 510 0.77 1500 760 0.66
40 1940 0 1 1550 810 0.66 1360 1210 0.53
60 2050 0 1 1640 1020 0.62 1430 1540 0.48
80 1940 0 1 1560 970 0.62 1360 1460 0.48
100 2240 0 1 1790 1120 0.62 1570 1680 0.48
среднее 1 Среднее 0,66 среднее 0,53
состав 5С5Б состав 6Б4С состав 10Б
20 1070 1260 0,46 740 1310 0.36 0 2180 0.00
40 970 2020 0,32 620 1930 0.24 0 3220 0.00
60 1020 2560 0,28 600 2260 0.21 0 3760 0.00
80 970 2430 0,29 550 2050 0.21 0 3420 0.00
100 1120 2800 0,29 610 2290 0.21 0 3820 0.00
среднее 0,33 Среднее 0,25 среднее 0
лесных участков по степени (классам) природной пожарной опасности [2, 3].
Если пожарная опасность по условиям погоды является мало управляемой, то природная пожарная опасность (ППО), определяемая в первую очередь характеристиками насаждения, является управляемым параметром лесных насаждений. В первую очередь, это может осуществляться за счет регулирования состава древостоев.
Примесь лиственных пород во всех классах возраста и по всем ярусам хвойных древостоев способствует снижению опасности. Для этого необходимо: 1) проводить регулирование состава хвойных древостоев (особенно в молодняках и средневозрастных
Рисунок. Зависимость среднего значения доли опада хвои в общем опаде (шкала справа) и изменение класса ППО (шкала слева) от доли сосны в насаждении
насаждениях) в порядке рубок ухода за лесом, сохраняя, где это целесообразно, равномерную примесь лиственных пород по всем ярусам в количестве 2-3 единиц в составе; 2) вводить в культуры хвойных пород, где это возможно по лесорастительным условиям, примесь деревьев хозяйственно ценных лиственных пород: березу, серую ольху [4].
Рассмотрим изменение класса ППО на примере брусничных лесов. Так сосняк- брусничник имеет 2 класс ППО (пожарная опасность высокая), а березняк-брусничник - 4 класс (пожарная опасность слабая). Следовательно, изменение породного состава насаждения от чистых сосняков через смешанные сосновоберезовые насаждения к чистым березнякам приводит к снижению пожарной опасности на 2 класса. Нами был произведен расчет опада по таблицам биологической продуктивности для сосновых и березовых насаждений для разного смешения пород: от 10С до 10Б.
В качестве модельного расчета был выбран наиболее часто встречающийся вариант сосново-березовых насаждений 2 бонитета и полнотой 0.8. В расчете мы использовали только опад хвои/листвы, так как опад мелких веток примерно одинаков для определенного возраста как сосны, так и березы. Для примера в таблице приведены расчеты для
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2013
73
ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА
разных возрастов для чистого сосняка (10С), смешанных сосново-березовых и березовососновых насаждений (8С2Б, 7С3Б, 5С5Б, 6Б4С) и чистого березняка (10Б). В расчете учитывался только опад текущего года.
На рисунке представлена зависимость среднего значения доли опада хвои в общем опаде и изменение класса ППО от доли сосны в насаждении.
Как мы видим, доля хвои в общем опа-де изменяется быстрее, чем доля запаса стволовой древесины в смешанном насаждении. На наш взгляд, можно установить границу перехода от 2 класса ППО к 3 на уровне 0,6-0,7 доли опада хвои в общем опаде хвоя-листва (что соответствует составу 8С2Б - 7С3Б), а переход от 3 класса ППО к 4 на уровне 0,2-0,3 (6Б4С-7Б3С). Необходимо отметить, что доля опада хвои в смешанном насаждении уменьшается с увеличением возраста насаждения. Максимального значения она достигает в стадии молодняков. Видимо, для молодняков следует увеличить долю участия березы для увеличения на один класс ППО на 1 единицу участия березы в составе насаждения.
На наш взгляд, необходимо рассчитывать класс природной пожарной опасности для каждого лесотаксационного выдела с
учетом его породного состава. Современные компьютерные средства, включая геоинформационные системы, позволяют рассчитать и отобразить на картах пространственное распределение выделов с выделением высоких классов ППО, что позволит более эффективно планировать противопожарные мероприятия в лесных насаждениях.
Библиографический список
1. Курбатский Н.П. Техника и тактика тушения лесных пожаров / Н.П. Курбатский. - М.: Гослесбу-миздат. - 1962. - 154 с.
2. Мелехов И.С. Лесные пожары и борьба с ними. Архангельск / И.С. Мелехов. -Архангельск: Северное краевое издательство, 1933.
3. Мелехов И.С. Лесная пирология / И.С. Мелехов. -М.: МЛТИ. - Вып. 1. - 1978. - 69 с.; Вып. 5. - 1983.
- 60 с.
4. Мелехов И.С. Лесная пирология / И.С. Мелехов, С.И. Душа-Гудым - М.: МЛТИ. - Вып. 2. - 1979.
- 79 с.; Вып. 3. - 1980. - 80 с.
5. Нестеров В.Г. Пожарная охрана леса / В.Г. Нестеров - М.: Гослесбумиздат, 1945. - 175 с.
6. Нестеров В.Г. Горимость лесов и методы ее определения / В.Г. Нестеров. - М.: Гослесбумиздат, 1949. - 75 с.
7. Смирнова О.В. Концептуальная модель динамики напочвенного покрова / О.В. Смирнова, С.И. Чума-ченко // Вестник МГУЛ - Лесной вестник - 2012.
- № 8 - С. 71-78.
РАНГОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГО-ТРОФИЧЕСКИХ
комплексов членистоногих дендрофагов в насаждениях МОСКВЫ
Д.А. БЕЛОВ, доц. каф. экологии и защиты леса МГУЛ, канд. биол. наук, Н.К. БЕЛОВА, доц. каф. экологии и защиты леса МГУЛ, канд. биол. наук
Изменения в составе, возрасте, занимаемых площадях и состоянии насаждений, произошедшие за последние 10-15 лет в г. Москве, должны были отразиться на видовом составе членистоногих фитофагов.
В 2006-2010 гг. была предпринята попытка инвентаризации видового состава членистоногих фитофагов, так как она является необходимым условием для любых энтомологических и экологических исследований разных направлений.
[email protected] Обобщая исследования специалистов кафедры экологии и защиты леса МГУЛа и сопоставляя их с литературными данными и собственными результатами исследований в городских насаждениях Москвы, сделали следующие выводы:
- к 2000 г. в насаждениях Москвы достоверно было выявлено 742 вида растительноядных членистоногих, в том числе 691 вид представителей 6 отрядов насекомых и 51 вид растительноядных клещей [1, 2];
74
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2013
