Охрана от пожаров лесных памятников природы

УДК 630.6 М.И. Карнаухов, А.В. Волокитина

ОХРАНА ОТ ПОЖАРОВ ЛЕСНЫХ ПАМЯТНИКОВ ПРИРОДЫ

В статье рассматриваются вопросы охраны от пожаров лесных памятников природы. На примере «Мининских Столбов» выявлены особенности лесного памятника природы и предложен главный принцип охраны от пожаров - недопустимость их распространения. Определены основные задачи для осуществления этого принципа. Выполнена пирологическая характеристика типов леса, использованных при лесоустройстве, которая может послужить основой для создания информационной базы по прогнозу поведения пожаров и их последствий.

Ключевые слова: охрана от пожаров, памятник культуры, тип леса, информационная база, прогноз.

M.I. Karnaukhov, A.V. Volokitina FOREST NATURE MONUMENT PROTECTION FROM FIRES

The issues of the forest nature monument protection from fires are considered in the article. The peculiarities of forest nature monument are revealed on the "Minino Stolby» example and the major principle of protection from fires which is inadmissibility of their spreading is offered. The primary goals for this principle realization are determined. The pyrologic characteristics of the forest types used at forest management which can be basis for the information base creation to forecast fire behaviour and its effects are done.

Key words: protection from fires, culture monument, forest type, information base, forecast.

Введение. Во всех странах выделяются особо охраняемые природные территории (ООПТ): заповедники, национальные (природные) парки, памятники природы, видовые экосистемные заказники, охраняемые ландшафты (акватории), охраняемые территории со специальными режимами ведения хозяйства [7]. Из перечисленных ООПТ в России выделяются первые четыре категории, причем по площади преобладают заповедники. Что касается памятников природы, то они, как правило, бывают сравнительно невелики по своей площади, но включают в себя объекты, которые почти невозможно восстановить в случае их значительного повреждения или гибели. Поэтому памятники природы (особенно лесные) очень уязвимы в отношении воздействия на них дестабилизирующих факторов, как природных (пожары, массовые размножения энтомовре-дителей и т.п.), так и антропогенных (стихийная рекреация, хозяйственная деятельность на основе существующих нормативов). Лесные памятники природы требуют особой охраны, поскольку мероприятия по охране не должны изменять естественный облик памятника, превращать его в обычный ухоженный лес.

Главную опасность для лесных памятников природы представляют пожары по причине большого количества посетителей, быстроты развития пожаров, значительного вреда, наносимого землеройной техникой. Крупные пожары могут вторгаться с соседних территорий. В настоящее время наиболее разработаны (особенно за рубежом) вопросы охраны от пожаров заповедников, национальных и природных парков. Но это, как правило, достаточно крупные территориальные объекты, поэтому дестабилизирующие природные факторы нередко рассматриваются там в качестве необходимых условий для поддержания биоразнообразия.

На небольших территориях лесных памятников природы распространение пожаров недопустимо. В то же время активное тушение пожаров и противопожарное устройство современными способами также может наносить значительный ущерб памятникам. Поэтому нужен особый подход к их охране.

Задача исследований - выполнить пирологическую характеристику типов леса на территории лесного памятника природы «Мининские Столбы» по материалам лесоустройства. Данная характеристика необходима для составления карт растительных горючих материалов (карт РГМ), по которым можно прогнозировать поведение лесных пожаров (их распространение, развитие и последствия) с целью их эффективного контролирования [1].

Объекты и методы исследований. Памятник природы «Мининские Столбы» образован постановлением Совета администрации Красноярского края № 310-П от 19.08.2002 г., как особо охраняемая территория краевого значения. Она располагается к северу от левого берега р. Енисей напротив г. Дивногорска, тянется в сторону ст. Минино и является частью Мининского лесничества. Ее размеры 7,5 х 7,0 км, площадь 4372 га.

Территория «Мининских Столбов» имеет горный рельеф. Единый горный массив расчленен на ряд останцов выветривания в виде причудливых сиенитовых скал высотой до 30 м, компактно расположенных среди леса. Они получили общее название «Мининские Столбы». Скалы являются главными достопримечательностями ландшафтов данного района и служат объектами туризма [3].

Для территории характерна значительная пирологическая расчлененность гидрографической сетью (р. Малая Лиственная с притоками, ручей Медвежий и притоки р. Россоха). Но летом, особенно в засуху, она сильно снижается из-за обмеления и пересыхания водотоков, так как основная доля годового стока проходит в период весеннего половодья.

Большая часть территории представлена глубоко врезанными долинами речек и ручьев с крутизной склонов до 35-45°. Круто с многочисленными скальными выходами территория спускается к Енисею с перепадом высот около 500 м [3]. Такой рельеф затрудняет тушение лесных пожаров.

Климат района умеренный, с прохладным коротким летом и снежной холодной зимой. Средняя годовая сумма осадков 674 мм. Около 40% годовых осадков выпадает в июле и августе. В верхнем поясе климат более холодный и влажный, чем в нижнем. Известно, что пожароопасный сезон связан с бесснежным периодом. В верхнем поясе в лесу снежный покров разрушается в интервале 30.03 - 22.05 (в среднем 24.04), а образуется 11.10 - 13.11 (в среднем 26.10). В нижнем поясе разрушение снежного покрова происходит 18.03 - 9.05 (в среднем 5.04), образование - 15.10 - 2.12 (в среднем 6.11). В пожароопасном сезоне в обоих поясах наименьшая относительная влажность воздуха днем наблюдается с конца апреля до середины июня. Для весеннего периода характерно наибольшее число дней с относительной влажностью воздуха менее 30% и наибольшее число дней с сильным ветром [5]. Поэтому именно в весенний период возникает основное количество лесных пожаров.

В геоботаническом плане район «Мининских Столбов» относится к Манско-Канскому округу горнотаежных лесов [6]. В характере растительности выражена высотная поясность. Нижний пояс (210-430 м над уровнем моря) представлен лесостепными и подтаежными светлохвойно-мелколиственными лесами. Верхний пояс (450-700 м) - темнохвойный, с преобладанием пихтовой и лиственнично-пихтовой тайги. Достопримечательностью «Мининских Столбов» являются массивы пихтово-кедровых лесов в возрасте 130-150 лет. Несомненно, что все кедровники подлежат самой тщательной охране от пожаров.

Анализ данных о пожарах во всем районе показывает возрастание горимости, начиная с 1987 года. Следует отметить, что лесные пожары, возникающие за пределами «Мининских Столбов», могут вторгаться на территорию памятника природы, если разовьются в крупные и сильные пожары. Что касается распределения лесных пожаров по сезону, то наибольшее их количество возникает в мае (77%), около 15% - в апреле и лишь 8% - летом, в июне и июле. В августе и сентябре пожаров не зарегистрировано.

Совершенствование охраны от пожаров лесных памятников природы невозможно без пирологической характеристики участков растительности, включающей описание комплексов растительных горючих материалов (РГМ). Классификация РГМ и методы их картографирования разработаны в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН [1].

Для охраны от пожаров лесных памятников природы необходимы крупномасштабные карты РГМ. На самих картах отражаются типы основных проводников горения (типы ОПГ), играющие определяющую роль в возникновении и распространении пожаров, а в прилагаемом к ним пирологическом описании дается характеристика и других горючих материалов, поддерживающих или задерживающих горение, а также не участвующих в горении. Для составления карт РГМ по материалам лесоустройства необходима характеристика типов леса по типам ОПГ. Для «Мининских Столбов» она была выполнена на основе анализа схемы типов леса, использованной при лесоустройстве Мининского лесничества. Для отдельных типов леса характеристика по типам ОПГ уточнялась нами в полевых условиях.

Методика анализа схемы типов леса. Для анализа схемы типов леса исходными материалами служат:

1) список типов леса лесничества (с указанием их распространенности в га или в %);

2) схема типов леса для данного района, которая имеется в «Проекте организации лесного хозяйства», составленном при лесоустройстве лесничества;

3) определитель типов основного проводника горения [2].

Схема типов леса имеет вид таблицы, где для каждого типа леса обычно указываются: 1) типичное местоположение на рельефе; 2) название почвы, ее механический состав и режим увлажнения; 3) типичный состав древостоя; 4) бонитет; 5) описание подлеска; 6) описание травяно-кустарничкового яруса; 7) описание мохово-лишайникового покрова; 8) характеристика лесовозобновления.

Работа начинается с анализа описания напочвенного покрова, так как основной проводник горении (ОПГ) -это слой из мелких растительных остатков (опада), мхов и лишайников на почве. Вначале определяется подгруппа ОПГ. Если более 50% площади в данном типе леса покрыто мхами и лишайниками - это мшистая подгруппа, если менее половины или мхи отсутствуют - опадная. Затем определяется тип ОПГ.

В мшистой подгруппе лишайниковый (Лш) и болотно-моховый (Бм) типы ОПГ выделяются при преобладании в покрове лишайника или сфагнума. При выделении сухомшистого (Сх) и влажномшистого (Вл) типов надо обращать внимание на влажность почвы и условия дренированности.

Для оценки условий дренированности необходимо учесть местоположение на рельефе, характерное для данного типа леса (положительные или отрицательные формы рельефа, верхняя или нижняя часть склона), а также механический состав почвы (суглинистая, супесчаная, песчаная) и ее влажность, указанные в описании типа леса. Следует обращать внимание также на класс бонитета. При хорошей дренированности он обычно выше, при плохой - ниже. В мшистой подгруппе тип ОПГ в течение сезона не изменяется.

В опадной подгруппе определение типов ОПГ для типов леса является более сложным. В описаниях типов леса обычно не дается характеристика опада, поэтому приходится судить о нем по косвенным признакам. При отсутствии достаточно густого травостоя и недостаточного покрытия мхами основной проводник горения образуется из опада хвои или листвы. Поэтому необходимо обращать внимание на состав древостоя, который будет определять характер опада. В опадной подгруппе выделяются следующие типы ОПГ: 1) травяно-ветошный (Тв), когда слой ОПГ состоит из усохших злаков или осок; 2) рыхлоопадный (Рх) - из опада хвои сосны, кедра или усохшего разнотравья; 3) плотноопадный (Пл) - из опада хвои ели, пихты, лиственницы или из уплотненного опада трав (летом); 4) беспроводниковый (Бп) - при недостаточном запасе ОПГ (Бп1) или его полном отсутствии (скалы, пески, дороги и т. д.) (Бп2).

У слоя ОПГ (из лесного опада и усохших трав) запас, структура сложения, а также скорость его «пожарного созревания», значительно изменяются из-за разложения растительных остатков в летнее время, что приводит к превращению одного типа ОПГ в другой. Поэтому типы ОПГ определяются отдельно для весны (осени) и для лета.

Если в составе хорошо развитого травяного покрова явно преобладают злаки и осоки (что особенно характерно для не покрытых лесом участков), то весной и осенью они характеризуются травяно-ветошным типом, летом - рыхлоопадным или плотноопадным, или даже беспроводниковым в случаях, когда запас нарастающих зеленых трав (в абсолютно сухой массе) превышает запас растительных остатков. Тогда образуется практически негоримая смесь, которую условно можно обозначить беспроводниковым типом (подтип Бп1).

Осочковые типы леса с господством в покрове зимне-зеленых осочек относятся весной к рыхлоопадному типу ОПГ, летом - к плотноопадному. Папоротниковые, высокотравные и крупнотравные типы леса на увлажненных богатых почвах весной можно характеризовать плотноопадным типом, а летом - беспроводниковым (подтип Бп1). Следует учитывать, что на богатых почвах, особенно с повышенной влажностью, разложение растительных остатков летом идет очень быстро, почти до полного исчезновения слоя опада, т. е. до подтипа Бп1.

Типы леса, где в покрове преобладает смесь из разнотравья, мелкотравья, кустарничков, злаков и осок, обычно характеризуются весной рыхлоопадным, а летом плотноопадным или даже беспроводниковым (подтип Бп1) типом (на богатых почвах, т. е. в насаждениях 1-11 классов бонитета).

В подтаежных, лесостепных и южно-таежных лесах на старых гарях и вырубках обычно разрастаются злаки, реже - осоки, поэтому весной и осенью там может быть травяно-ветошный тип ОПГ, а летом из-за сильного разрастания зеленых трав - даже беспроводниковый (Бп1).

Ввиду того, что описания в схемах типов леса не всегда бывают достаточно полными в пирологиче-ском плане, а некоторые производные типы леса в схеме отсутствуют, в таких случаях необходимо уточнить тип ОПГ непосредственно в природных условиях по определителю. Также в природных условиях устанавливаются типы ОПГ для категорий не покрытых лесом и нелесных участков (вырубки, гари, болота). В итоге составляется таблица типов леса по типам ОПГ.

Результаты исследований и их обсуждение. На основе вышеописанной методики была выполнена характеристика типов леса по типам основных проводников горения. При этом детально проанализировано описание каждого типа леса и выполнены необходимые уточнения в природных условиях. Результаты работы представлены в таблице.

Видно, что на территории лесного памятника природы «Мининские Столбы» травяные группы типов леса занимают чуть больше половины лесопокрытой площади - 53%, зеленомошные группы типов леса -47%. Лишайниковые и сфагновые группы типов леса отсутствуют.

Распределение площади по типам ОПГ в весенний период пожароопасного сезона сильно отличается от летнего периода. В весенний период травяно-ветошный тип (Тв) - самый пожароопасный - занимает

6,7% территории; менее пожароопасные: рыхлоопадный (Рх) - 49,8% и сухомшистый (Сх) - 0,6%; слабопожароопасные: влажномшистый (Вл) - 34,5% и плотноопадный (Пл) - 8,4%.

Это означает, что в весенний период (после схода снега и примерно до 10 июня) пожарно-зрелое состояние участков (готовность их к горению) наблюдается на 7% территории - при величине метеорологического показателя пожарной опасности - 300 единиц, при величине показателя 1000 - уже на 57% территории, а при величине показателя 3000 (т. е. после двух недель сухой погоды) пожароопасна вся территория памятника.

Распространенность типов леса (Р, %) и их пирологическая характеристика по типам основного проводника горения (типам ОПГ) на территории лесного памятника природы «Мининские Столбы»

Тип леса Р, % Тип ОПГ Тип леса Р, % Тип ОПГ

весной летом весной летом

А. Травяные типы леса - 53%

1. Осочково-разнотравные (осрт) - 23,4%

С. Осрт 13,7 Рх Пл Ос. осрт 7,2 Рх Пл

Л. Осрт 2,3 Рх Пл Б. осрт 0,2 Рх Пл

2. Спирейно-разнотравные (спрт) - 3,8%

С. Спрт 5,4 Рх Пл Ос. спрт 7,2 Рх Пл

Л. Спрт 1,0 Рх Пл Б. спрт 0,2 Рх Пл

3. Высокотравные (вкт) - 13,4%

С. Вкт 5,7 Рх Бп1 Ос. вкт 3,2 Рх Бп1

Л. Вкт 0,05 Рх Пл Б. вкт 0,8 Рх Пл

П. вкт 3,6 Пл Бп1

4. Орляково-крупнотравные (оркт) - 1,3 %

К. оркт 1,1 Рх Пл

П. оркт 0,2 Пл Бп1

5. Крупнот равно-лабазниковые (ктлб) - 0,9%

Е. ктлб 0,4 Пл Бп1 Б. ктлб 0,2 Рх Бп1

П. ктлб 0,3 Пл Бп1

6. Крупнотравно-приручейные (ктпр) - 0,2%

о" р п 1— Б. Пл Бп1

Б. Зеленомошные типы леса - 47%

7. Осочково-зеленомошные (осзм) - 35,0%

П. осзм 34,3 Вл Вл Б. осзм 0,5 Рх Пл

С. Осзм 0,1 Сх Сх Ос. осзм 0,1 Рх Пл

8. Вейниково-зеленомошные (взм) - 6,7%

С. Взм 6,7 Тв Пл

9. Крупнотравно-зеленомошные (ктзм) - 3,7%

П. ктзм 3,7 Пл Бп1

10. Чернично-зеленомошные (чзм) - 0,9%

С. Чзм 0,9 Рх Рх

11. Бруснично-зеленомошные (брзм) - 0,5%

С. Брзм 0,5 Сх Сх

12. Папоротниково-чернично-зеленомошные (пчзм) - 0,2%

П. пчзм 0,2 Вл Вл Ос. пчзм 0,05 Рх Пл

13. Осочково-чернично-зеленомошные (осчзм) - 0,05%

Ос. осчзм 0,05 Рх Пл

Примечание. Насаждения: С. - сосняки; П. - пихтарники; К. - кедровники; Б. - березняки; Л. - лиственничники; Ос. - осинники. Типы ОПГ: Рх - рыхлоопадный; Пл - плотноопадный; Тв - травяно-ветошный; Сх -сухомшистый; Вл - влажномшистый; Бп - беспроводниковый.

В летний период участков с травяно-ветошным типом нет, с рыхлоопадным всего лишь 0,9% и с сухомшистым - 0,6%. Доля участков с влажномшистым типом сохраняется - 34,5%, но резко возрастает доля с плотноопадным типом - 45,7%. Появляются участки с беспроводниковым типом (Бп1), занимающие 17,5% территории.

В летний период пожарно-зрелое состояние участков появляется только при величине метеорологического показателя пожарной опасности 1000 единиц, и то лишь на 1,5% территории. При показателе 3000 единиц становится пожароопасной 82% территории, а 18% остаются непожароопасными при любой засухе.

Полученные результаты следует учитывать при организации обнаружения пожаров и для регулирования посещаемости памятника природы.

Заключение. Главные особенности лесного памятника природы (ЛПП) «Мининские Столбы»: 1) сравнительно небольшие размеры; 2) наличие уникальных невосстановимых природных объектов;

3) активная посещаемость людьми. Отсюда главный принцип охраны от пожаров - недопустимость распространения лесных пожаров по территории ЛПП. Для этого необходимо: 1) исключить возможность вторжения лесных пожаров с прилегающей территории; 2) максимально сократить число возможных антропогенных загораний на территории ЛПП; 3) препятствовать распространению возникающих пожаров (за счет их своевременного обнаружения и оперативного тушения, не используя при этом такие мероприятия и действия, которые могут нанести вред памятнику природы).

Для организации своевременного обнаружения возникающих пожаров и для планирования их быстрого и эффективного тушения необходимо прогнозировать их поведение, для чего требуется создание информационной базы, включающей карты крупномасштабные карты растительных горючих материалов (карты РГМ).

Полученные нами данные необходимы для создания карт РГМ на «Мининские Столбы» и на прилегающие территории, поскольку не исключена возможность вторжения пожаров извне.

В настоящее время в Институте леса СО РАН разработана компьютерная программа составления карт РГМ по материалам лесоустройства и программа прогноза поведения лесных пожаров (их распространения, развития и последствий) с использованием карт РГМ [4]. Выполненная нами пирологическая характеристика типов леса по типам ОПГ является необходимым элементом информационной базы для составления карт РГМ компьютерным способом на лесной памятник природы «Мининские Столбы».

Литература

1. Волокитина А.В., Софронов М.А. Классификация и картографирование растительных горючих материалов. - Новосибирск: СО РАН, 2002. - 314 с.

2. Волокитина А.В., Софронов М.А., Софронова Т.М. Прогноз поведения низовых пожаров на основе карт растительных горючих материалов. - Красноярск: ИЛ СО РАН; СибГТУ, 2005. - 92 с.

3. Заповедники Сибири. - М.: Логата, 1999. - 240 с.

4. Каталог 8-й Международной специализированной выставки «Пожарная безопасность XXI века. - М.,

2009. - С. 65.

5. Климат Красноярска. - Л.: Гидрометиздат, 1982. - 231 с.

6. Типы леса гор Южной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1980. - 334 с.

7. Guidelines for Protected Areas Management Categories. - IUCN. - Cambridge, UK and Gland, Switzerland,

1994. - 261 p.

--------♦'-----------