РАЗДЕЛ 1 ЛЕСНАЯ ПИРОЛОГИЯ
ЛЕКЦИЯ 8 Потери от лесных пожаров
План лекции
1 Классификация и характеристика гарей и горельников
2 Послепожарный отпад в хвойных насаждениях.
Классификация и характеристика гарей и горельников
Под воздействием пирогенного фактора в зависимости от вида и интенсивности пожаров образуются горельники и гари. Горельник – лесная площадь с древостоем, частично погибшим в результате пожара. Гарь – лесная площадь с древостоем, полностью погибшим в результате пожара.
Негативные последствия пожаров в лесах включают послепожарный отпад деревьев, снижение текущего прироста и продуктивности насаждений.
Для проведения первоочередных лесохозяйственных мероприятий по снижению последствий пожаров в лесах и ведению в них хозяйства в послепожарный период необходимо установить степень воздействия пирогенного фактора на продуктивность древостоев. Одним из важнейших показателей, характеризующих воздействие пирогенного фактора на рост и продуктивность насаждений после пожаров, является их текущий прирост.
Количественные показатели изменения прироста и продуктивности насаждений в послепожарный период зависят от лесоводственно-таксационной характеристики древостоев, вида и интенсивности пёройденных в них пожаров. В начальный послепожарный период, продолжительность которого зависит от вида и интенсивности пожара, радиальный прирост сильно поврежденных огнем деревьев, которые сохранили жизнеспособность, значительно снижается.
Значительное снижение прироста лесных насаждений, в силу воздействия высоких температур непосредственно на древостой в процессе пожара и ухудшения условий их минерального питания, наблюдается на протяжении первого десятилетия после пожара (Б. Нордстрем,1931, Н. Н. Степанов, 1987).
В сосновых молодняках, пройденных низовыми пожарами, прирост по высоте на протяжении первых 10 послепожарных лет снижается на 20–30 % (И. В. Гуняженко, М. Е. Ткаченко).
В лесорастительных условиях Беларуси низовые и почвенные пожары, особенно средней и сильной интенсивности, оказывают значительное влияние на величину прироста насаждений по диаметру и высоте в течение первых пяти послепожарных лет. В насаждениях основных лесообразующих пород, пройденных низовыми и почвенными пожарами различной интенсивности, наблюдается снижение их прироста до 35 % по сравнению с контролем. Потери прироста по запасу насаждений в течение первых пяти послепожарных лет составляют, в зависимости от возраста и состава насаждений, от 5 до 20 м3/га.
Под воздействием пирогенного фактора пожаров в сосновых и еловых насаждениях по истечении пяти послепожарных лет наблюдается также снижение на 10–40 % надземной фитомассы деревьев различных ступеней толщины.
Проведение диагностики послепожарного состояния лесов необходимо для установления степени их повреждения пожарами различного вида и интенсивности с целью проведения в них мероприятий по минимизации последствий. При диагностике подвергнутых пожарам насаждений степень их повреждения устанавливается с учетом не только погибших при пожаре деревьев, но и по критериям и показателям, указывающим на жизнеспособность поврежденных огнем живых деревьев.
Продолжительность и величина послепожарного отпада в лесных насаждениях определяются, в первую очередь, видом и интенсивностью пройденных в них пожаров, лесоводственно-таксационной характеристикой древостоев, биологическими особенностями древесных пород.
Причинами потери жизнеспособности деревьев в послепожарный период являются поражение камбиального слоя ствола, повреждение (обгорание) корневых систем деревьев и кроны. Жизнеспособность деревьев в достаточной мере сохраняется при повреждении камбия у шейки корня до 2/3 ее окружности.
В хвойных фитоценозах деревья с большим диаметром обладают более высокой устойчивостью к пирогенному фактору в связи с тем, что их толстая кора лучше защищает живые ткани стволов от воздействия высокой температуры.
Существенное влияние на величину послепожарного отпада оказывают такие факторы, как высота древостоя и подроста, полнота насаждения, относительная высота нагара на стволах (отношение абсолютной высоты нагара на стволе к высоте древостоя) и толщина коры деревьев.
Высота нагара на коре стволов деревьев является показателем интенсивности низового пожара и зависит, в первую очередь, от метеорологических факторов; класса пожарной опасности (загораемости) лесов по условиям погоды; запаса, типа и состояния лесных горючих материалов наземной группы, а среди них – основных проводников горения (лесная подстилка, мхи, лишайники, травы, опад).
Величина послепожарного отпада деревьев в лесных насаждениях после низовых пожаров находится в прямой зависимости от их интенсивности или от отражающей ее средней высоты нагара на стволах и в обратной зависимости от среднего диаметра насаждения.
Согласно исследованиям, проведенным В. Е. Романовым и А. Г. Савченко, степень повреждения насаждений низовыми пожарами определяется их интенсивностью, величиной пожарных подсушин и глубиной прогорания лесной подстилки. В то же время И. В. Гуняженко считает, что объективными критериями для оценки степени повреждения низовыми пожарами сосновых насаждений являются послепожарная полнота древостоя и величина отпада деревьев по числу стволов и запасу.
В пройденных почвенными пожарами насаждениях наиболее сильно повреждается корневая система деревьев при небольшой высоте нагара на стволах, и послепожарный отпад определяется глубиной прогорания мохового покрова, органических горизонтов почвы и степенью обгорания (засмола) корневых систем древесных растений.
Степень повреждения деревьев пожарами различного вида и интенсивности достоверно характеризуется величиной электросопротивления живых участков камбия и долей отмершей части прикамбиального кольца.
Оценку жизнеспособности деревьев в пройденных пожарами хвойных насаждениях, можно осуществлять по теплофизическим характеристикам их стволов. Диагностика жизнеспособности деревьев по тепловым параметрам обладает рядом преимуществ перед электрофизиологическими методами ее определения: более широкая область применения, высокая точность и малые значения вариабельности, установление большего количества градаций жизнеспособности и значительное сокращение затрат времени на производство измерений.
Сравнение показателей величины послепожарного отпада в сосновых, еловых, березовых и черноольховых насаждениях, пройденных низовыми пожарами, при одинаковых их средних диаметрах и средних высотах нагара на стволах деревьев, показывает, что максимальный отпад наблюдается в ельниках. Он значительно превышает таковой в сосняках, березняках и черноольшаниках.
Динамика и величина послепожарного отпада в лесных насаждениях зависят от природно-климатических и лесорастительных факторов различных регионов, где процессы распада древостоев могут иметь различную продолжительность.
Основными критериями и показателями степени повреждения насаждений пожарами являются:
– при низовых пожарах – средняя высота нагара на стволах и средний диаметр древостоев;
– при почвенных пожарах – глубина прогорания мохового покрова и органических горизонтов почвы, степень повреждения корневых систем;
– при верховых пожарах – состояние кроны деревьев.