ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2009, № 3, с. 11-19
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 630*634.0.434+634.011
УСТОЙЧИВОСТЬ ЛЕНТОЧНЫХ БОРОВ АЛТАЯ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ПОЖАРОВ
© 2009 г. В. В. Фуряев1, В. И. Заблоцкий2, В. А. Черных2, Л. П. Злобина1
1 Институт леса им. ВН. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок E-mail: institute@forest.akadem.ru; mila_1951@mail.ru 2 Управление лесами Алтайского края 656049 Барнаул, ул. Пролетарская, 61 Поступила в редакцию 31.10.2007 г.
Анализируются представления о пожароустойчивости насаждений и факторах, ее определяющих. Установлено, что в климатических и лесорастительных условиях ленточных боров Алтая, характеризующихся высокой горимостью, лесоводственные факторы по своим параметрам обусловливают низкую устойчивость насаждений к воздействию огня. Этому способствуют, в частности отсутствие в составе древостоев и подроста примеси лиственных, низкий средний диаметр древостоев, высокая густота и большая высота подроста. По сочетанию лесоводственных, таксационных и пирологиче-ских факторов 65% исследованных насаждений характеризуются слабой устойчивостью к действию пожаров. По комплексной оценке факторов пожароустойчивость насаждений последовательно увеличивается от сухих к свежим и травяным борам.
Ленточные боры, горимостъ, пожароустойчивость, лесоводственные факторы пожароустойчивости, возрастная динамика факторов.
К ИСТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЙ УСТОЙЧИВОСТИ НАСАЖДЕНИЙ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ПОЖАРОВ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ
Ленточные боры Алтая представляют собой уникальные природные комплексы, образующие в своей совокупности экологический каркас крупной территории [8, 11]. Экосистемы ленточных боров являются не только естественным стабилизатором экологически важных процессов, но и источником сырьевых древесных и недревесных ресурсов, играющих важную экономическую и социальную роль.
Однако на протяжении многих лет эту роль ленточных боров резко снижают лесные пожары. Возникая в экстремальных погодных условиях, они часто принимают характер массовых, крупных и катастрофических, уничтожая усилия многих поколений лесоводов по восстановлению и охране леса [9, 23]. Исследователями отмечена не только высокая природная пожарная опасность ленточных боров, но и весьма низкая устойчивость древостоев к воздействию огня, приводящая, как правило, к их полному уничтожению и образованию не покрытых лесом площадей [6, 19].
Анализ показывает, что и в других регионах в результате воздействия пожаров древостои во многих случаях полностью погибают и восстановление леса начинается с "гари" в полном смыс-
ле этого термина и понятия, т.е. с непокрытой лесной растительностью площади [18, 25, 26, 35]. Однако в лесном фонде широко распространено явление, когда после пожаров отмирает лишь часть древостоя и других компонентов насаждения, но полной смены пород или возрастных поколений при этом не происходит. Следует подчеркнуть, что эта категория послепожарных насаждений широко распространена в сосновых и лиственничных лесах Сибири.
В связи с указанным в лесоведении и практике лесного хозяйства существует необходимость оценки и прогнозирования состояния насаждений по степени их "пожароустойчивости", под которой понимается ".. .способность совокупности деревьев сохранять жизнедеятельность после теплового воздействия пожаров" [5, с. 1]. В данном случае имеется в виду не полное исключение самой возможности возникновения и распространения пожара в том или ином насаждении, а именно способность древостоя сохранять жизнедеятельность после огневого воздействия. В этом заключается принципиальное отличие понятия "пожароустойчивость" [33] от традиционного представления о "природной пожарной опасности лесных участков" [15]. Очевидно, что возможность такой оценки позволила бы ранжировать существующее разнообразие насаждений по указанному признаку [10, 12, 32, 33, 38]. Однако для такой
оценки необходимо выявить лесоводственные факторы, от параметров которых зависит степень повреждения пожарами различных типов насаждений.
Поиск причин различной пожароустойчивости насаждений, равно как и определение самого понятия, имеет длительную историю [1, 3, 12, 16, 19, 30, 32, 33, 38, 39]. Установлено, что повреждения насаждений пожарами весьма многообразные: образование нагара и подсушин; снижение прироста древесины и продуктивности древостоя; заселение деревьев энтомовредителями; повышение фаутности и т.д. Однако наиболее существенный признак повреждения древостоя - отпад деревьев [2, 10, 13, 16, 17, 19, 27, 37]. Исследования показали, что величина отпада определяется интенсивностью пожара и огнестойкостью различных древесных видов. Интенсивность конкретного пожара обусловлена двумя группами факторов, одни из которых следует рассматривать как относительно постоянные, а другие - как переменные. К относительно постоянным факторам относятся: количество горючих материалов; количество, состав и высота подроста и подлеска. К переменным факторам, определяющим интенсивность конкретного пожара, относятся: влагосодержа-ние горючих материалов, скорость ветра и др. Наконец, к факторам, определяющим огнестойкость древесных пород, можно отнести: породу, возраст дерева и его высоту; диаметр; толщину и морфоструктуру коры и т.д. Непосредственно отпад обусловлен сильным ожогом коры и гибелью камбия на корнях и стволах деревьев, в результате которых происходят необратимые изменения, вызывающие нарушение нормальной физиологической деятельности [3, 4, 31]. Кроме интенсивности пожара, многие исследователи отпад деревьев связывали с возрастом древостоя [16, 17, 27], условиями местопроизрастания [13, 16, 17, 20], полнотой древостоя [17], высотой нагара [2, 7, 16, 17, 21]. Отмечено, что степень повреждения сосновых древостоев низовыми пожарами обусловлена мощностью подстилки и гумусового слоя, их влажностью и расположением корневой системы деревьев.
Интенсивность пожаров и, следовательно, их влияние на повреждаемость древостоя в одном и том же типе насаждения может широко варьировать. Более того, в зависимости от конкретного состояния вышеперечисленных факторов в одном и том же типе насаждения могут действовать пожары различных видов. В связи с этим при оценке пожароустойчивости насаждений в задачу не входит предвидение последствий конкретных пожаров, интенсивность которых в значительной степени обусловлена текущей погодой, предсказывать которую в данном случае нет оснований. Задача заключается в том, чтобы из многих факторов, влияющих на возможный отпад деревьев,
выявить постоянные и с учетом их ранжировать насаждения по степени относительной пожароустойчивости применительно к пожарам средней интенсивности. Несомненно, что указанная оценка может быть использована для планирования хозяйственных мероприятий с целью воздействия на состояние отдельных факторов и тем самым - повышения пожароустойчивости насаждений.
Исследованиями выявлена количественная оценка влияния на отпад деревьев в случае пожара средней интенсивности различных относительно постоянных факторов, характеризующих ле-соводственно-таксационную суть насаждений [30-34]. Для решения указанной задачи были использованы наблюдения на 90 пробных площадях, заложенных в южнотаежных сосняках различных типов насаждений, разного состава пород и возраста древостоев, пройденных низовыми пожарами средней интенсивности [35]. Прослеживалось влияние на отпад деревьев: типа насаждения; комплексного показателя засухи; возраста основного поколения древостоя; диаметра деревьев и древостоев; состава пород; полноты насаждения и сомкнутости полога; количества и высоты подроста, его состава и характера размещения по площади; живого напочвенного покрова; количества напочвенных горючих материалов. Многофакторным дисперсионным анализом выявлены наиболее важные или прямодействующие факторы [34, 36]. Результаты анализа показали, что наибольшее влияние на отпад деревьев оказывает примесь лиственных в составе древостоев -с увеличением примеси лиственных пород отпад уменьшается. Влияние количества горючих материалов и среднего диаметра древостоев по своему значению примерно одинаково, но имеет разную направленность: с увеличением количества горючих материалов отпад возрастает, с возрастанием среднего диаметра древостоя уменьшается.
Установлено, что пожароустойчивость насаждений в наибольшей степени определяют следующие лесоводственно-таксационные факторы: состав пород; средний диаметр древостоя; количество, состав и высота подроста; количество горючих материалов напочвенного покрова. Сочетание этих факторов при различных значениях определяет при прочих равных условиях вид и интенсивность пожара и как следствие степень повреждения огнем древостоя и величину послепо-жарного отпада деревьев. В результате исследований послепожарного отпада разработаны шкалы оценки факторов пожароустойчивости сосновых насаждений южной тайги Сибири [34].
Цель нашей работы - выявление параметров лесоводственных, таксационных и пирологиче-ских факторов насаждений ленточных боров Алтая и экспертная оценка их вероятного влияния на устойчивость древостоев к воздействию пожа-
Таблица 1. Распределение пробных площадей по типам леса и условиям мест произрастания
Анализируемый показатель Тип леса и условия местопроизрастания
сухой бор пологих всхолмлений (Ах) свежий бор (А2) травяной бор (Аз) пристепной бор (А2)
Число пробных площадей, лет 12 6 2 0
Площадь, занимаемая в струк- 45.9 34.6 12.9 2.6
туре лесного фонда, %
ров. Она включает также проверку работоспособности местных шкал балльной оценки факторов пожароустойчивости. Предполагалось, что комплексная оценка послужит основанием для рекомендаций по регулированию факторов и повышению пожароустойчивости ленточных боров.
В задачу наших исследований не входило выявление каких бы то ни было причин и зависимостей, обусловливающих состояние и динамику различных факторов пожароустойчивости насаждений. На данном этапе исследований она корректно ограничивалась лишь выявлением реальных параметров указанных факторов и экспертной оценкой их значения в послепожарном состоянии сосновых древостоев ленточных боров.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИ
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.