Билет 14

1

Применение химических средств при тушении лесных пожаров

Химические вещества используются при тушении лесных по­жаров преимущественно для улучшения смачивающей способ­ности воды, а также для усиления ее огнегасящих свойств. Усиление огнегасящих свойств растворов огнетушащих хи­микатов по сравнению с водой происходит в основном за счет того, что для их испарения нужно больше тепла, чем для испа­рения воды, и следовательно, их охлаждающее действие силь­нее. Кроме того, растворами неорганических солей можно созда­вать заградительные полосы - чистая вода быстро испаряется, а растворенные в ней соли не только остаются сами, но и удер­живают часть воды (Амосов, 1963). Получение высокоэффективных и удобных в применении ог­нетушащих веществ позволило бы кардинальным образом ре­шить проблему тушения лесных пожаров. В этом направлении проведены большие и разносторонние исследования. В России они были начаты А. М. Симским (1934), предложившим использовать водные растворы хлористого кальция, а в дальнейшем - хлористого магния и сульфата аммония. Из-за большой величины поверхностного натяжения вода плохо проникает в мельчайшие поры лесных горючих материалов. Чтобы вода равномерно растекалась по поверхности сухого растительного материала, быстрее пропитывала его и проникала в горящие слои торфа или подстилки, к ней добавляют неболь­шое количество поверхностно-активных веществ (смачивателей). Из огнетушащих химикатов, которые могут быть использованы на тушении лесных пожаров, известны фосфорная кислота, хлористый кальций, хлористый магний, сульфат аммония, аммофос и некоторые другие. Фосфорная кислота Н₃РО₄ - прозрачная маслянистая жидкость желтого или бурого цвета. Применяется в водных растворах концентрацией 15-25%, т.е. 15-25 кг химиката на 100 л раствора. Приготовляя раствор, кислоту льют в воду, а не наоборот. По сравнению с другими химикатами фосфорная кислота более эффективна при тушении лесных пожаров, но применение ее ограничивается высокой стоимостью и дефицитностью. Хлористый кальций СаСl - монолит, обычно поставляемый в плавленом виде в железных барабанах, массой 160-180 кг. Основного вещества, т.е. хлористого кальция, в монолите около 66% что нужно учиты­вать, приготовляя раствор. Реже поставляют обезвоженный хлористый каль­ций - белый порошок, очень гигроскопичный, с содержанием 90% основного вещества. Хлористый магний MgCl - монолит темного цвета, поставляемый в железных барабанах, массой 300 кг. В нем содержится 45% основного вещества, остальное - кристаллизационная вода. Сульфат аммония (NH₄)₂SО₄-белый или серо-зеленый порошок, используемый для удобрения. Поставляется в бумажных мешках. Белый по­рошок содержит 99%, а серо-зеленый - 90-95% сульфата аммония. Аммофос - смесь аммонийфосфата (NH₄H₂PO₄) и диаммонийфосфата (NH₄)₂HPO₃). Как и сульфат аммония, является техническим продук­том для удобрения. Представляет собой серое порошкообразное вещество, содержащее около 20% нерастворимых примесей. Перечисленные химикаты используют в виде 20%-ных вод­ных растворов. Приготовляя растворы, учитывают только со­держание основного вещества. Расчет производят по формуле:

Объем раствора, л =

Масса химиката, кг, количество основного вещества, % Заданная концентрация раствора, %

Например, имеется монолит хлористого магния массой 310 кг с содержанием 45 % основного вещества. Какое количество 20%-ного раствора получится из этого монолита? 1. 310х45=13950 л. 2. 13950 : 20 = 697,5^700 л.

Монолиты удобнее использовать полностью, не разбивая на части. Для этого монолит, освобожденный из железного бара­бана, закатывают в чан, опрокинутый набок. Предварительно для каждого чана изготовляют мерную рейку, показывающую объем, занимаемый жидкостью, через каждые 50 или 100 л. Поставленный на место чан с химикатом заливают водой до определенной отметки мерной рейки. Поскольку монолит растворяется медленно, раствор из него надо готовить не менее чем за сутки до употребления и несколько раз перемешивать. Порошкообразный хлористый каль­ций при растворении сильно нагревает воду. Поэтому его надо растворять, засыпая в воду небольшими порциями. Химикаты с большим количеством примесей (например, аммофос) надо растворять в мешковине. Растворенному химикату дают хорошо отстояться, после чего осторожно, не взбалтывая, сливают раствор, предварительно удалив сор и пену, всплывшие на поверхность. Приготовленные растворы можно хранить длительное время, при этом их огнегасящие свойства не изменяются. Эффективность химикатов определяют как отношение расхода воды к раствору химиката на тушение при одинаковых ус­ловиях и с равным результатом. Для описанных выше химикатов коэффициент эффективности составляет от 1,2 до 1,5, т.е. 1 л химиката заменяет 1,2-1,5 л воды. С увеличением высоты пламени эффективность растворов возрастает, но не более чем вдвое. При низком пламени (0,2 м) эффективность почти такая же, как у воды (Нестеров, 1945; Красавина, 1965). Вследствие относительно низкой эффективности и необхо­димости доставлять химикаты к пожару на значительные расстояния…

2

Агротехнические требования и технология посева семян в лесных питомниках. Уход за посевами. Основная обработка почвы в посевном отделении проводят по системе зяблевой обработке, черного, раннего. Глубина основной вспашки колеблется от 18 до 30 см Предпосевная обработка почвы проводиться с целью: создать слой почвы необходимой рыхлости с выровненной поверхностью, без глыб и крупных комков для уменьшения испарения; очистить поле от поросших сорняков; подготовить почву для посева семян. Предпосевная обработка почвы может вкл. весеннюю перепашку почвы без стволов, боронования, культивацию, прикатывание, поделка гряд. Сильно уплотнившуюся почву рыхлят на большую глубину или перепахивают Посевы бывают грядковые и безгрядковые чаще всего гряды делают шириной 0.9 – 1 м высотой 10 – 15 см и выше с междурядьями 40 см. В зависимости от ширины посева строк посевы бывают узкострочные и широкострочные. В зависимости от разрешения посевных строк - ленточные и рядовые. Уход за посевами. С целью создания благоприятных условий для прорастания семян, появления дружных всходов и роста сеянцев проводят различные виды уходов. Уходы за посевами до появления всходов заключают­ся в прикатывании посевов, мульчировании, прополке сеянцев, рыхлении почвы и поливе. Прикатывание посевов проводят в засушливую весну на лег­ких незаплывающих структурных почвах с целью лучшего соприкос­новения частиц почвы с семенами и обеспечения капиллярного подъема воды из нижерасположенных горизонтов к семенам. Для прикатывания посевов мелких семян используют гладкие катки, а для средних и крупных семян, заделываемых на глубину 3 см и бо­лее, - тяжелые кольчатые катки. Мульчирование посевов- покрытие почвы различными мате­риалами с целью сохранения влаги в верхнем слое почвы, предот­вращения образования корки на ее поверхности, более ровного ре­жима влажности и температуры почвы, а также для того, чтобы за­держать зарастание почвы сорняками. Мульчирование обычно применяют на посевах с глубиной заделки семян до 2 см. Оно необхо­димо в засушливых районах, где верхний слой почвы пересыхает в первые же дни после посева, а поэтому мелкие семена оказываются в сухом слое почвы и не могут дать дружных всходов. В лесной зоне и северной части лесостепи мульчирование следует применять прежде всего при весенних посевах на тяжелых бесструктурных почвах, которые легко заплывают и быстро образуют плотную корку. После мульчирования рекомендуется закрывать посевы щитами для предохранения мульчи от сдувания ветром. Поливы посевов до появления всходов имеют большое значение для получения дружных и равномерных всходов. Полив должен быть постепенным, чтобы не вызвать смыва почвы и посевов. При посеве мелких семян (тополя, березы, шелковицы и др.) поливы рекомендуется проводить 2 раза в сутки небольшими порциями. Луч­ший способ полива посевов - мелкокапельное дождевание. Методи­ка расчета норм предвсходового и послевсходового поливов, а также способ полива дождеванием до и после появления всходов из­ложены ниже. Уход за посевами после появления всходов. Для создания благоприятных условий роста сеянцев за ними проводят уходы: прополку сорняков, рыхление почвы, отенение, побелку посевов, прореживание сеянцев, подрезку корней, полив, подкорм­ку, пикировку всходов и др. Отенение и побелку посевов применяют для ослабления нагрева поверхности почвы, предохранения всходов от ожога корневой шейки, а также для снижения испарения с поверхности почвы и уменьшения расхода влага сеянцами при сухой и жаркой погоде. Ожог корневой шейки особенно опасен у сеянцев тех пород, которые имеют нежные травянистые всходы. Он возникает при соприкоснове­нии всходов с сильно нагретой (до 50...60 °С) солнечными лучами поверхностью почвы. Пораженные всходы отмирают и падают на землю (полегают) в результате образования на нижней части стебля резкой перетяжки. Эта опасность существует до одревеснения сеян­цев. Для отенения чаще всего используют драночные и плетневые щиты размером 1x1 м с просветами, составляющими около 50% площади. При отенении всходов посевные борозды следует распола­гать с запада на восток. Щиты ставят с южной стороны под углом 35...45° к поверхности земли или горизонтально на высоте 40...50 см над землей, сразу после массового появления всходов. В засушливых районах отенение необходимо при выращива­нии сеянцев всех хвойных пород, а также березы, тополя, ольхи, ивы, липы, конского каштана, бересклета бородавчатого. В неза­сушливых районах при жаркой и сухой солнечной погоде во время появления всходов и в последующий период отеняют посевы ели, лиственницы, пихты, туи, липы, сосны, тополя, бересклета бородавчатого, березы, можжевельника, чубушника. Отенение всходов надо применять только при необходимости, и оно должно быть непродолжительным (20...30 дней). Его снимают после того, как у сеянцев одревеснеет корневая шейка. Применение отенения удорожает выращивание посадочного материала, затрудняет механизацию работ по уходу за посевами. Кроме того, при излишней его продолжительности растения полу­чаются слаборазвитыми. Учитывая это, с целью предупреждения перегрева почвы и ожога корневой шейки сеянцев, можно приме­нять побелку посевов, например 10 %-ной суспензией мела. Первое опрыскивание проводят после появления всходов, а последующие- после каждого дождя и прополки до тех пор, пока не одревеснеет корневая шейка у сеянцев. Прореживание посевов проводят редко при получении слиш­ком густых всходов. В противном случае сеянцы получаются ослаб­ленными и недостаточно развитыми. Через 15...20 дней после массового появления всходов посевы прореживают после обильного полива или дождя. В первую очередь удаляют поврежденные, слабые и уродливые сеянцы. После прореживания посевов выдергиванием необходим полив. При очень густых всходах и запоздалых сроках посевы разреживают выстриганием. Подрезку корней проводят с целью получения сеянцев с хорошо разветвленной корневой системой и улучшения соотношения надзем­ной и корневой фитомасс растения. Этот вид ухода применяют для тех пород, которые имеют стержневой корень с плохо разветвленной корневой системой (дуб, яблоня лесная, груша лесная, орех, каштан и др.). Корни молодых всходов подрезают в почве на глубине 10... 12 см после образования первой пары настоящих листьев. Полив посевов необходим при выращивании посадочного ма­териала всех древесных пород и кустарников. Его проводят дождеванием (рис. 36) и по бороздам. Наиболее распространенный спо­соб- полив дождеванием. Для этой цели используют дально- и короткоструйные уста­новки, которые позво­ляют одновременно с поливом производить подкормку.

3

Экологические изменение на сплошнолесосечных рубках. Положительные: благоприятные световые условия для возобновления леса на лесосеках, формированное одновозрастных древостоев. Отрицательные: создание неблагоприятные условия для возобновления некоторых древних пород (резкие температ. колебания, высыхание и уплотнение почвы, возрастание сорной травян. кустар. растит., заболочивание); повреждение степ леса и семенников (ветровая, образование суховоершиности, ухудшение технол. св-в древесины), возможность образования очагов размножения вредных насекомых и болезней на вырубках. В результате сплошной вырубки древостоя происходят существенные изменения экологической обстановки на вырубаемых площадях. На сплошных вырубках в весенне-летний период наблюдаются значительные колебания суточных температур, что вызывает обмерзание или ожоги хвои и побегов текущего года у подроста и молодняка темнохвойных пород (особенно у пихты). Участки несплошных рубок характеризуются более плавными переходами дневных и ночных температур и относительной влажности приземного слоя воздуха. Это обеспечивает условия для адаптации подроста и молодняка. Интенсивность снеготаяния при большой мощности снега на сплошных вырубках в 2 раза выше, чем под пологом нетронутого рубкой древостоя, что приводит к определенному дисбалансу в поступлении паводковых вод в гидрографиическую сеть. В результате разработки лесосек механизированными лесозаготовками происходит значительное (до 40-60%) нарушение поверхности почвы. Нарушенность в средней и сильной степени составляет около 30%. На нарушенных участках существенно изменяются водно-физические свойства почвы, ухудшается азотный режим, снижается воздухопроницаемость и уменьшается общая порозность, что приводит к падению численности аэробных форм микроорганизмов, снижению микробиологической активности почвы.