Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ACTUAL BURNING INDEX (FIRE COAD INDEX) OF STRIPE PINE FOREST IN ALTAY REGION

Shubin D.A. 1 Zalesova E.S. 1 Tolstikov A.Yu. 1
1 Ural State Forest Engineering University
The article studies actual burning index of stripe forests of Altay region over the period from 1950 to 2018. It was established that classes of natural fire hazard among forests of Altay region vary from 1,5 in Klyuchevskoy and Ozero-Kuznetsovskiy forestries to 3,9 in Znamenskiy forestry and forms an average of 2,7. 35,7 % of all standings belong to natural fire hazard class 1, and 14,4 % – to class 2. No clear periodic nature in terms of number of forest fires or their areas over the period of 68 years has been established. Maximum number of forest fires was registered in 1977 and equaled 1888. The greatest burned area was also registered in that year and equaled 69564 ha. Analysis of forest burning index showed us that the greatest indexes of actual burning rate was registered over the period from 1995 to 1999. Efficiency of fighting fires is shown by the fact that maximum area of average fire – 42,12 ha was registered during period from 1950 to 1954 when 786 fires broke, whilst during the period from 1995 to 1999 when 4883 fires happened, average burning area did not exceed 17,14 ha. Maxumum number of fires over the period from 1950 to 2018 was registered in Barnaulskoye forestry – 6505, and minimal – in Znamenskoye forestry – 288. However, average area of fire over the mentioned period in Barnaul forestry did not exceed 0,12 ha, while maximum average burning area in Klyuchevskoye forestry equaled 22,88 ha. The data of actual forest burning rate can be used in development of fire-preventing, forestry, and forestry-cultural measures in stripe forests of Altay region.
Altay region
stripe pine forest
wild fire
natural fire hazard class
combustibility
fire frequency
1. Shubin D.A., Zalesov S.V. Post-fire tree attrition in pine plantations, in the Ob water protection pine-birch forest area of the Altai region // Agrarian Bulletin of the Urals. 2013. № 5. P. 39–41 (in Russian).
2. Zalesov S.V., Dancheva A.V., Mukanov B.M., Ebel A.V., Ebel E.I. The role of improvement felling in improving the fire resistance of pine forests of Kazakh Upland // Agrarian Bulletin of the Urals. 2013. № 6. P. 64–68 (in Russian).
3. Dancheva A.V., Zalesov S.V. Effect of thinning on biological and fire resistance of pine stands // Agrarian Bulletin of the Urals. 2016. № 3. P. 56–61 (in Russian).
4. Zalesov S.V., Godovalov G.A., Platonov E.Ju. Clarified scale for distribution of forest fund blocks according the wildfire hazard classes // Agrarian Bulletin of the Urals. 2013. № 10. P. 45–49 (in Russian).
5. Olkhovka I.E., Zalesov S.V. forest Fire zoning of forests of the Kurgan region and recommendations for fire-fighting arrangement // Modern problems of science and education. 2013. № 5. [Electronic resource]. URL: www.science-education.ru/111-10262 (date of access: 02.08.2019) (in Russian).
6. Shubin D.A., Zalesov S.V. Consequences of forest fires in the pine forests of Priobskoye water protection pine-birch forest area of the Altai territory. Yekaterinburg, 2016. 127 p. (in Russian).
7. Shubin D.A., Malinovsky A.A., Zalesov S.V. Influence of fires on the components of forest biogeocenosis in the Verkhne-Obsk pine wood stand // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013. № 6. P. 205–208 (in Russian).
8. Zalesov S.V., Mironov M.P. Detection and extinguishing of forest fires. Yekaterinburg, 2004. 138 p. (in Russian).
9. Marchenko V.P., Zalesov S.V. Fire occurrence in belt pine forests of the Irtysh river area (Priirtyshye) and its minimization (the case study of the state forest natural reserve «Ertys ormany») // Bulletin of Altai state agrarian University. 2013. № 10. P. 55–59 (in Russian).
10. Zalesov S.V., Zalesova E.S., Opletaev A.S. Recommendations for improving the protection of forests from fires in the belt forests of the Irtysh region. Yekaterinburg, 2014. 67 p. (in Russian).
11. Zalesov S.V., Magsumova A.G., Novoselov N.N. Organisation fire fighting equipment spaces, formed on former agricultural lands // Bulletin of Altai state agrarian University. 2010. № 4. P. 60–63 (in Russian).
12. Zalesov S.V., Godovalov G.A., Krachunov A.A., Platonov  E.Y. Protection of inhabited localities against natural fires // Agrarian Bulletin of the Urals. 2013. № 2. P. 34–36 (in Russian).
13. Krachunov A.A., Zalesov S.V. Protection of settlements from wildfires. Yekaterinburg, 2018. 162 p. (in Russian).
14. Chernykh V.A., Furyaev V.V. Forest fires in belt forests of Kulunda steppe. Novosibirsk: Nauka, 2011. 176 p. (in Russian).
15. Zalesov S.V., Zalesova E.S. Forestry fire science. Terms, concepts, definitions: Educational guide. Yekaterinburg, 2014. 54 p. (in Russian).

Общеизвестно, что лесные пожары являются определяющим фактором формирования ландшафтов в условиях таежной зоны. Не случайно в научной литературе имеется большое количество работ по повышению пожароустойчивости насаждений [1–3], лесопожарному районированию [4, 5], влиянию лесных пожаров на компоненты насаждений и особенно на древостой [6, 7]. Особое внимание в научных публикациях уделяется совершенствованию тушения лесных пожаров [8, 9], противопожарному устройству [10, 11] и защите населенных пунктов от природных пожаров [12, 13].

В то же время разработка эффективной системы охраны лесов от пожаров невозможна без детального анализа показателей фактической горимости лесов за длительный период, поскольку данные за короткий период часто субъективны и не в полной мере характеризуют динамику горимости лесов.

Не являются в этом плане исключением и ленточные боры Алтайского края. В работах, посвященных проблеме совершенствования охраны лесов от пожаров, как правило, рассматриваются частные вопросы без должного анализа горимости лесов [14]. Последнее предопределило направление наших исследований.

Цель исследования: анализ фактической горимости лесов ленточных боров Алтайского края и разработка на этой основе предложений по совершенствованию охраны лесов.

Материалы и методы исследования

Объектами исследований служили ленточные боры Алтайского края. Район указанных боров характеризуется резко континентальным климатом с жарким летом и холодной зимой. Максимальная температура в июне и июле составляет 30 °С при среднегодовом количестве осадков от 231 до 450 мм с увеличением с запада на восток. На открытой поверхности почвы температура достигает 64 °С [14], что способствует высыханию горючих материалов и быстрому распространению пожаров.

Возникновению и распространению лесных пожаров способствует, помимо малого количества осадков, низкая относительная влажность воздуха, суховеи, сильные ветры, сухие грозы, степные пожары.

В процессе выполнения работы были проанализированы показатели фактической горимости лесов Алтайского края за период с 1950 по 2018 г. В качестве основы для анализа горимости лесов были использованы статистические материалы 15 лесничеств, а также протоколы лесных пожаров и материалы натурных обследований.

При оценке фактической горимости лесов были использованы показатели относительной горимости лесов и плотности лесных пожаров [15].

Результаты исследования и их обсуждение

Материалы исследований показали, что ленточные боры характеризуются высокими классами природной пожарной опасности (табл. 1).

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что при среднем классе природной пожарной опасности 2,7 более половины всей площади лесного фонда относится к 1 и 2 классам. При этом природная потенциальная горимость лесов существенно различается по лесничествам. Если в Ключевском и Озеро-Кузнецовском лесничествах средний класс природной пожарной опасности 1,5, то в Знаменском – 3,9.

Таблица 1

Распределение площади ленточных боров Алтайского края по лесничествам и классам природной пожарной опасности, га

Наименование лесничества

Класс пожарной опасности

Итого

Средний класс

1

2

3

4

5

Баевское

2754

5775

8396

55803

3233

75961

3,7

Барнаульское

12673

11216

656

1511

26056

1,7

Волчихинское

44442

31281

4014

34130

14845

128712

2,6

Знаменское

1355

163

1862

39663

1139

44182

3,9

Ключевское

64837

13398

3236

206

4747

88234

1,5

Кулундинское

7041

19778

15216

30434

14184

86653

3,3

Лебяжинское

47107

15588

3554

5016

15492

86757

2,1

Новочихинское

13984

15107

4740

32758

44598

111187

3,7

Озеро-Кузнецовское

146224

31703

3656

14413

3911

199907

1,5

Павловское

24233

5374

18512

17109

9400

74628

2,8

Панкрушихинское

4904,9

4904,9

60038,9

28226,5

13118,3

111193,5

3,3

Ракитовское

56204,7

13527,4

1747,6

129203,7

10636,6

95037

2

Ребрихинское

1996

15715

18966

10456

14402

61535

3,3

Степно-Михайловское

52249

8254

25510

18357

9448

113818

2,3

Шипуновское

3201

2734

1825

36771

174

44702

3,6

Всего

483205,6

194518,3

171929,5

339584,2

159327,9

1353057

2,7

%

35,7

14,4

12,7

25,1

11,8

100

 

 

Лесничества края различаются не только значениями средних классов природной пожарной опасности, но и долей насаждений первого и второго классов с очень высокой опасностью возникновения и быстрого распространения лесных пожаров. Так, в частности, на долю насаждений указанных классов в Барнаульском лесничестве приходится 91,68 % площади. При этом насаждений пятого класса, которые в обычные годы могут по причине низкой горимости быть противопожарными барьерами, в указанном лесничестве просто нет.

Четкой зависимости как количества, так и площади лесных пожаров по годам за 68-летний период не прослеживается. При этом максимальное количество лесных пожаров зафиксировано в 1997, 1999 и 2003 гг. когда их было 1888, 1247 и 957 шт. соответственно. В 1997, 1951 и 1999 гг. была зафиксирована максимальная пройденная огнем площадь 69564, 30369 и 13486 га соответственно.

Отсутствие четкой периодичности в повторяемости пожароопасных лет вызывает необходимость систематического поддержания высокой готовности к борьбе с огнем всех служб, связанных с охраной лесов от пожаров. Другими словами, возникает необходимость в выделении значительных трудовых и финансовых ресурсов на каждый пожароопасный период ежегодно. Ослабление внимания к охране лесов вызывает негативные последствия, то есть снижение эффективности охраны лесов от пожаров. Кроме того, что необходимо держать в «боевой» готовности лесопожарную технику и средства обнаружения лесных пожаров, требуется систематическая тренировка лиц непосредственно участвующих в тушении, что также требует дополнительных затрат.

Традиционно на территории ленточных боров Алтайского края велась активная борьба с лесными пожарами. В пользу последнего вывода свидетельствуют следующие данные. За 68 лет анализируемого периода количество лесных пожаров за пожароопасный период превышало 200 шт. 35 раз. То есть 35 лет в лесном фонде ленточных боров было зафиксировано более 200 пожаров, 22 года количество пожаров превышало 400 случаев, 12 лет – 600 случаев, 3 года – 800 случаев и 2 года 1000 случаев. При этом пройденная огнем площадь в течение пожароопасного периода превышала 1500 га лишь 9 раз, 2000 га – 7 раз, 2500 га – 5 раз.

Более наглядную картину о горимости лесов позволяют получить данные, приведенные по 5-летним периодам (табл. 2).

Таблица 2

Показатели фактической горимости лесов ленточных боров Алтая по 5-летним периодам

Периоды

Число лесных пожаров, шт.

Пройденная огнем площадь, га

Средняя площадь одного пожара, га

Удельная горимость, %

Частота пожаров шт/100 тыс.га

Среднегодовое количество пожаров, шт.

1950–1954

786

33118,58

42,14

0,489

11,6

157,2

1955–1959

573

2747,94

4,80

0,041

8,5

114,6

1960–1064

490

458,27

0,94

0,007

7,2

98

1965–1969

520

316,49

0,6

0,005

7,7

104

1970–1974

1131

2594,69

2,29

0,038

16,7

226,2

1975–1979

847

430,15

0,51

0,006

12,5

169,4

1980–1984

1778

2215,01

1,25

0,033

263,3

355,6

1985–1989

1233

1290,6

1,05

01,019

18,2

246,6

1990–1994

1674

855,7

0,51

0,013

24,7

334,8

1995–1999

4883

83709,3

17,14

1,237

752,2

976,6

2000–2004

3328

10310,34

3,10

0,152

49,2

665,6

2005–2009

2862

3842,5

1,34

0,057

42,3

572,4

2010–2014

1933

15826

8,9

0,234

28,6

386,6

2015–2018

685

420,81

0,61

0,008

12,7

171,25

Итого за 1950–1994 гг.

9032

44027,43

4,87

0,072

14,8

200,7

Итого за 1995–2010 гг.

22723

158136,38

8,33

0,351

42,2

570,5

 

Из данных табл. 2 следует, что горимость ленточных боров Алтайского края, как по количеству пожаров, так и по пройденной огнем площади, резко увеличилась с 1995 г. В какой то мере последнее можно объяснить субъективными факторами: изменением экономической ситуации в стране и недостаточном вниманием к охране лесов от пожаров. Однако помимо субъективных есть и объективные факторы, в частности изменение климата и засухи 1997, 1999 и 2010 гг.

Как положительный показатель следует отметить повышение эффективности тушения лесных пожаров даже при увеличении их количества. Так, несмотря на тот факт, что за период с 1995 по 1999 г. возникло 4883 лесных пожара, средняя площадь пожара составила 17,14 га. В то же время при количестве лесных пожаров за период с 1950 по 1954 г. – 785 шт, средняя площадь лесного пожара составила 42,14 га.

Лесничества Алтайского края характеризуются различной горимостью (табл. 3), что связано не только с различиями природной пожарной опасности, но и с эффективностью работы лесопожарных служб. Лидером по количеству лесных пожаров за период с 1950 по 2018 г. является Барнаульское лесничество, на территории которого зафиксировано 6505 лесных пожаров. Об эффективной охране лесов в этом лесничестве свидетельствует тот факт, что средняя площадь пожара за 68-летний период составила 0,12 га. При этом количество лесных пожаров за тот же период в Ключевском лесничестве было в 5,3 раза меньше (1226 шт.), а площадь среднего лесного пожара в 224 раза (26,88 га) больше, чем в Барнаульском лесничестве.

Минимальной природной пожарной опасностью характеризуется Знаменское лесничество, где класс природной пожарной опасности 3,9. За период с 1950 по 2018 г. на территории лесничества возникло лишь 288 лесных пожаров при из частоте 9,5 шт /100 тыс. га. Однако средняя площадь пожара в данном лесничестве составляет 1,16 га, а общая пройденная огнем площадь – 622,92 га, что лишь в 1,24 раза превышает аналогичный показатель в Барнаульском лесничестве, где частота пожаров 362,6 шт / 100 тыс. га.

Учитывая чрезвычайно высокие показатели горимости лесов, особенно по количеству лесных пожаров, необходимо усилить противопожарную пропаганду среди населения. Кроме того, в связи с большим количеством лесных пожаров от сухих гроз в ленточных борах [9] необходимо устанавливать грозопеленгаторы и организовывать авиапатрулирование после прохождения грозовых фронтов с целью оперативного тушения возникших в результате удара молнии лесных пожаров.

Таблица 3

Показатели фактической горимости ленточных боров Алтайского края с 1950 по 2918 г. по лесничествам

Наименование лесничества

Количество пожаров, шт.

Площадь, пройденная пожарами, га

Средняя площадь одного пожара, га

Удельная горимость, %

Частота пожаров, шт/100 тыс. га

Баевское

569

1149,44

2,02

0,0218

10,8

Барнаульское

6505

773,47

0,12

0,0508

362,6

Волчихинское

1529

5283,67

3,46

0,0595

17,2

Знаменское

288

622,92

2,16

0,0204

9,5

Ключевское

1226

32958,81

26,88

0,5411

20,1

Кулундинское

988

2596,54

2,63

0,0436

16,6

Лебяжинское

1202

12212,73

10,16

0,2040

20,1

Новочихинское

1000

1389,77

1,39

0,0181

13,1

Озеро-Кузнецовское

2425

62445,068

25,75

0,4533

17,6

Павловское

1400

658,08

0,47

0,0127

27,1

Панкрушихинское

1337

2004,08

1,50

0,0251

16,7

Ракитовское

925

20311,395

21,96

0,3097

14,1

Ребрихинское

1337

5812,04

4,35

0,1369

31,5

Степно-Михайловское

1599

9794,45

6,13

0,1247

20,4

Шипуновское

393

123,92

0,32

0,0040

12,7

Итого

22723

158136,38

6,96

0,169

24,3

 

Для ленточных боров Алтая необходима разработка региональных рекомендаций по противопожарному устройству и оснащению служб пожаротушения лесопожарной техникой и инвентарем. В целях недопущения лесных пожаров на территорию населенных пунктов необходимо для каждого из них составить и реализовать проект противопожарного обустройства. Кроме того, в каждом населенном пункте следует организовать добровольные пожарные дружины с обязательным обучением членов дружин способам тушения лесных пожаров.

Требования обеспечения повышения устойчивости насаждений против огня должны учитываться при проектировании и проведении всех лесохозяйственных и лесокультурных мероприятий. Кроме того, значения показателей классов природной пожарной опасности по лесничествам должны учитываться при выделении финансирования на проведение лесопожарных мероприятий.

Об эффективности охраны лесов от пожаров можно судить, имея данные о средней площади пожара. Если последняя минимальна, то, соответственно, лесные пожары на охраняемой территории своевременно обнаруживаются и эффективно ликвидируются. Материалы табл. 3 свидетельствуют, что помимо Барнаульского лесничества эффективно ведется охрана лесов от пожаров на территории Шипуновского, Пантрушихинского, Знаменского и Баевского лесничеств, где средняя площадь лесных пожаров за период с 1950 по 2018 г. менее 2,5 га.

Наименее эффективно осуществлялась охрана лесов от пожаров в Ключевском, Озеро-Кузнецовском и Ракитовском лесничествах, где средняя площадь лесного пожара за вышеуказанный период превышала 20 га.

Выводы

1. Ленточные боры Алтайского края характеризуются высокой природной пожарной опасностью. Средний класс природной пожарной опасности 2,7.

2. Значительным показателям фактической горимости ленточных боров способствуют высокие температуры в весенне-летний период, недостаток осадков, низкая относительная влажность воздуха, суховеи и сухие грозы.

3. Наиболее пожароопасными за период с 1950 по 2018 г. являлись 1997, 1999 и 2003 г., когда возникло 1888, 1247 и 957 шт. лесных пожаров соответственно.

4. Максимальные пройденные огнем площади были зафиксированы в 1997, 1951 и 1998 гг. – 69564, 30369 и 13486 га соответственно.

5. Четкой периодичности в количестве лесных пожаров и пройденной ими площади за анализируемый период не зафиксировано. Однако показатели горимости за период с 1995 по 2018 г. значительно превышают таковые за период с 1950 по 1994 г.

6. Эффективность служб пожаротушения в лесничествах края существенно различается. Так, в частности, Барнаульское лесничество, характеризующееся максимальной частотой пожаров, имеет минимальную среднюю площадь одного пожара.

7. Учитывая высокую природную пожарную опасность ленточных боров Алтайского края, мероприятиям по повышению пожароустойчивости лесов следует уделять первостепенное внимание при всех видах лесохозяйственных и лесокультурных работ.