ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННУЮ СТРУКТУРУ ПОЖАРОВ И ПОСЛЕПОЖАРНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ НАСАЖДЕНИЙ
Михайлов Ю.З. (ГОУВПО «БрГУ», г. Братск, РФ)
Broughted studies ecological factor on nature of the origin fire.
Изучение лесных пожаров охватывает широкий диапазон проблем: от термодинамики горения древесины, до экологических и социально-экономических процессов различных территориальных масштабов. В последние годы Иркутским Центром космического мониторинга осуществляются спутниковые наблюдения за лесными пожарами. Космический мониторинг позволяет получить непрерывную информацию о пространственно-временной структуре пожаров.
Рисунок 1 – Распределение вероятности числа лесных пожаров в Приангарье в 1998-2006 гг.
Кривая статистического распределения, как это видно из рисунка, характеризуется резким уменьшением вероятности до значений 4-6 случаев пожара, а затем медленным уменьшением вероятности до 20-24 пожаров в одной клетке. Функция распределения вероятностей позволяет определить среднее значение числа пожаров из теоремы о среднем:
Расчет показал, что среднее число пожаров в одной клетке равно 5*29, что в пересчете на единицу площади соответствует 0.0022 пожара (пиксела)/км2/год. По большому статистическому массиву данных лесхозов в 1999 году на территории Иркутской области наблюдалось 24 пожара на миллион гектаров леса или 0.0024 пожара/км2. Столь точное совпадение величин, полученных принципиально различными способами, может оказаться случайным, однако дает основания считать метод космического мониторинга пожаров вполне сопоставимым с прямыми наземными и самолетными наблюдениями. Представляет интерес суммарная вероятность появления числа пожаров выше заданного уровня. Такая интегральная кривая вероятности показана на рис. 2.
Рисунок 2 – Интегральная вероятность появления лесных пожаров больше заданного уровня
Из рисунка, в частности, следует, что в исследуемом регионе 50% случаев возгорания леса соответствует более 2.3 пожара в одной клетке, а свыше 6 пожаров наблюдается в 25 % случаев.
Относительно плавные кривые дифференциального и интегрального распределения свидетельствуют о наличии общих природных пространственных закономерностей горимости леса на территории региона.
Антропогенные факторы, выступают как источники возгорания, а развитие пожаров в пространстве и времени, на наш взгляд зависят в большей мере от состава пород. Рельефа, ветра, температуры и влажности, подстилки и древостоя. Определяющая роль естественного фактора хорошо иллюстрируется сезонным ходом числа пожаров рис. 3.
Отметим еще одну важную проблему – возгорание лесов от молний. Число пожаров от молний в Сибири оценивается обычно от 5 до 20 %. Эти цифры получены визуальными наблюдениями. Многолетние инструментальные измерения показывают, что наиболее вероятное число молниевых разрядов на земную поверхность равно 2 разряда/км2 год.
Рисунок 3 - Сезонный ход повторяемости лесных пожаров
Среднее число пожаров на единицу площади в Иркутской области равно 0.0024 пожара/км2год. Если сопоставить две последние цифры, то окажется, что на один случай пожара (возгорания) приходится 830 молний, что представляется маловероятным, т.к. в лесах молнии ударяют преимущественно в деревья, которые загораются весьма часто. Лесные пожары в лесорастительных условиях южной тайги – наиболее существенный экологический фактор, определяющий географию распределения насаждений, их породный состав, структуру и возрастное строение. Современный растительный покров Сибири – во многом результат взаимодействия пространственно-временной динамики крупных пожаров с физико-географическими и климатическими условиями.
Начало пирогенного цикла сукцессии – образование гари. Пожар может уничтожить насаждение на любой его возрастной стадии и всякий раз на образующейся гари начинается новый цикл. Это обстоятельство отличает пирогенную сукцессию от, например, ценогенной, начало которой, т.е. фаза лесовосстановления, привязано во времени к возрастной стадии перестойных древостоев.
Однако, далеко не каждый лесной пожар уничтожает древостой. Часть их носит профилактический характер, в огне сгорают накопившиеся растительные остатки, а деревья основного яруса не повреждаются. Действительно, только благодаря многократным пожарам в Восточной Сибири широко представлены светлохвойные насаждения. Гарь – следствие лесных пожаров. Вероятность возникновения гари зависит от породного состава, степени увлажнения, а также частоты пожаров.