Лесная пирология. Практикум для студентов бакалавриата по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело», профили подготовки «Лесное хозяйство», «Лесов

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

ЛЕСНАЯ ПИРОЛОГИЯ

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве практикума

для студентов бакалавриата по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело», профили подготовки «Лесное хозяйство», «Лесовосстановление,

лесоводство и лесоустройство», «Лесовосстановление и лесопользование», очной и заочной форм обучения

Красноярск 2018

1

УДК 630*432

Рецензенты:

доктор биологических наук, заведующий лабораторией лесной пирологии П. А. ЦВЕТКОВ

(Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН); кандидат биологических наук О. П. КОВЫЛИНА

(Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева)

Лесная пирология : практикум для студентов бакалавриата по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело», профили подготовки «Лесное хозяйство», «Лесовосстановление, лесоводство и лесоустройство», «Лесовосстановление и лесопользование», очной и заочной форм обучения / В. А. Иванов, Л. В. Буряк, С. А. Москальченко ; СибГУ им. М. Ф. Решетнева. – Красноярск, 2018. – 54 с.

© СибГУ им. М. Ф. Решетнева, 2018

2

3

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В настоящее время леса выступают в роли одного из главных механизмов, поддерживающих и восстанавливающих условия жизни на Земле. При этом самые серьезные отрицательные последствия на биосферу оказывают пожары. Наиболее часто пожарам подвержены насаждения в странах с континентальным климатом. В связи с этим предотвращение возникновения лесных пожаров и борьба с ними – одна из наиболее важных проблем для лесного хозяйства России. Все это обусловливает актуальность и необходимость изучения дисциплины, направленной на совершенствование службы охраны лесов от пожаров, и особенно в настоящее время, когда отмечается рост горимости лесов.

Дисциплина «Лесная пирология» входит в базовую часть профессионального цикла направления подготовки 35.03.01 «Лесное дело». Изучение данного курса связано со многими дисциплинами лесной направленности, такими как «Метеорология и климатология», «Почвоведение», «Ботаника», «Дендрология», «Физиология растений», «Лесоведение», «Таксация леса», «Лесная экология», «Функциональная устойчивость лесов».

Рабочая программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело», утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 1 октября 2015 г. № 1082.

Цель и задачи курса «Лесная пирология» – профессиональная подготовка студентов в области лесной пирологии по направлению подготовки «Лесное дело».

Структура курса предусматривает изучение природы лесных пожаров, предупредительных и подготовительных мероприятий по борьбе с ними, знания о последствиях лесных пожаров, умение использовать положительную роль огня в лесном хозяйстве.

Особенности изучения дисциплины обусловлены необходимостью проведения деловых игр, учитывающих особенности распространения пожаров и борьбы с ними в различных лесорастительных условиях.

Изучение дисциплины следует начинать с ознакомления с перечнем ключевых слов (см. приложение).

4

Лесная пирология как наука о лесных пожарах состоит из следующих модулей:

1.Природа лесных пожаров (модуль 1).

2.Последствия лесных пожаров, применение управляемого огня

влесу (модуль 2).

3.Организация охраны лесов от пожаров (модуль 3). Дисциплина «Лесная пирология» изучается студентами в тече-

ние одного (седьмого) семестра. Объем курса – 108 часов (3 зачетных единицы), из них 28 часов – лекции, 42 часа – практические занятия. В результате изучения дисциплины «Лесная пирология» у студентов формируются общие и профессиональные компетенции:

–способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);

–способность владеть основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОПК-3);

–способность организовывать работу исполнителей, находить и принимать управленческие решения в области организации и нормирования труда в лесном и лесопарковом хозяйстве (ПК-8);

–способность к участию в разработке и проведении испытаний новых технологических систем, средств и методов, предназначенных для решения профессиональных задач в лесном и лесопарковом хозяйстве (ПК-11);

–умение использовать знания технологических систем, средств

иметодов при решении профессиональных задач лесовосстановления, ухода за лесами, охраны, защиты и использования лесов (ПК-14).

5

Тема 1

ПРИРОДА ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Цель занятия: научиться определять пожарную опасность по погодным условиям, класс пожарной опасности, P и S пожара.

Краткие теоретические сведения

Лесной пожар возникает и развивается при следующих условиях: а) при наличии горючих материалов; б) при наличии условий, благоприятствующих загоранию этих

материалов; в) при появлении источника огня.

Возможность возникновения и распространения лесных пожаров определяется в значительной степени климатическими условиями. Различные участки территории земного шара характеризуются различным ходом метеорологических изменений в течение года, чем

иобъясняется выраженность лесопожарных сезонов. Так, в северном полушарии (Европа, Северная Азия, Северная Америка) основное количество пожаров возникает в весенне-летний и летне-осенний периоды. В зимний период наличие снежного покрова и низкая температура воздуха практически исключают возможность возникновения пожаров. Для южного полушария, напротив, характерна повышенная горимость лесов в зимние месяцы.

Для лесов РФ характерен весенне-осенний пожароопасный сезон. Он устанавливается с момента исчезновения снежного покрова

изаканчивается с началом выпадения интенсивных осенних осадков или с установлением снежного покрова. Однако данное определение не совсем точно, так как на большинстве территорий сразу после схода устойчивого снежного покрова пожарная опасность лесных участков не наступает. Н. П. Курбатский поясняет, что пожароопасный сезон – это часть календарного года, в течение которой по многолетним наблюдениям на данной территории возможны пожары, а фактический пожароопасный сезон – часть календарного года от первого до последнего пожара на охраняемой территории. Данные определения более точно выражают смысл явления и должны учитываться в лесопожарной практике.

На основании анализа сроков наступления пожароопасного сезона и горимости на территории европейской части бывшего СССР

И. С. Мелехов в 1946 г. разработал географическую схему лесопо-

6

жарных поясов. В соответствии с этой схемой было выделено 4 лесопожарных пояса:

–I пояс ранних мартовских и апрельских пожаров; северная граница пояса проходит по широте г. Киева;

–II пояс апрельских пожаров; этот пояс располагается в пределах от 50°–51° до 55°–56° северной широты;

–III пояс майских пожаров; охватывает южную подзону тайги до 59° северной широты;

–IV пояс майско-июньских пожаров; расположен севернее 59° северной широты и делится на 2 подпояса: в южном подпоясе пожарный сезон наступает чаще в мае, чем в июне, в северном (севернее 60° северной широты) – в июне.

Анализируя вероятность возникновения и распространения лесных пожаров на конкретной территории в течение года, следует отметить, что пожарная опасность определяется не только сроками пожароопасного сезона, но и отдельными периодами в этом сезоне. Периоды снижения или возрастания пожарной опасности связаны с типами леса, фенологическими и фитоценотическими изменениями, деятельностью человека и изменениями погоды.

Задания

Задание 1. Определение пожарной опасности в лесу по условиям погоды

Пожарная опасность в лесу определяется с помощью шкалы пожарной опасности по условиям погоды. Для оценки степени пожарной опасности в лесу по условиям погоды В. Г. Нестеровым в 1945 г. был предложен комплексный показатель горимости, учитывающий дефицит влажности (мб) и температуру воздуха, которые определяют скорость высыхания лесных горючих материалов (ЛГМ). Шкала В. Г. Нестерова начала использоваться в охране лесов в 1946 г.

Позднее, в 1968 г. Гидрометцентр СССР внес изменения в формулу, где дефицит влажности оценивался по разности температур воздуха и точки росы (температура, до которой надо охладить воздух, чтобы произошла конденсация содержащихся в нем водяных паров), и ввел поправочный коэффициент (К) на осадки. В день с дождем 3 мм и более К = 0, а в остальные дни К = 1.

Это являлось одним из недостатков расчета показателя горимости, поскольку осадки учитывались грубо, значение коэффициента не варьировалось в соответствии с изменениями выпавших осадков.

7

Когда же их выпадало 3 мм и более, то считалось, что пожарная опасность в лесу отсутствует. Однако далеко не все виды ЛГМ в этом случае теряют возможность к воспламенению и распространению огня.

В шкале В. Г. Нестерова было предложено пять классов пожарной опасности по условиям погоды (табл. 1).

В зависимости от класса пожарной опасности в лесу по условиям погоды регламентировалась работа служб обнаружения и тушения лесных пожаров. Представленная шкала являлась общероссийской, и в этом был еще один из ее недостатков, так как во многих регионах страны было установлено, что классы пожарной опасности не всегда соответствуют действительной горимости.

Более точной и гибкой представляется методика определения пожарной опасности в лесу на основе вычисления показателей влажности (ПВ) ПВ-1 и ПВ-2, предложенная ЛенНИИЛХом для разработки местных шкал для лесохозяйственных предприятий (авиаотделений). По первому показателю устанавливают возможность перехода огня в подстилку и развитие почвенных пожаров.

Для расчета ПВ-1 и ПВ-2 используются те же метеоэлементы: температура воздуха (t), температура точки росы (Т) и количество осадков за прошедшие сутки. Во многих районах Сибири определение пожарной опасности по условиям погоды ведется согласно рекомендациям ЛенНИИЛХа по показателю ПВ-1. Данный метод позволяет с меньшими погрешностями устанавливать влагосодержание горючих материалов и возможность возникновения лесных пожаров. Во многих регионах Сибири, в том числе и на авиаотделениях Красноярской базы авиационной охраны лесов от пожаров, определение пожарной опасности по условиям погоды ведется согласно рекомендациям ЛенНИИЛХа. Разработаны местные шкалы пожарной опасности погодным условиям (табл. 2).

8

Таблица 2

Шкала пожарной опасности по погодным условиям центральных районов Красноярского края в весенний период

Рассмотрим методику расчета показателя влажности ПВ-1, который дает возможность установить вероятность возникновения лесных пожаров в насаждениях различных классов пожарной опасности.

Расчет показателя влажности начинается с даты устойчивого схода снежного покрова. В этот день ПВ = 0. Далее для вычисления используются следующие формулы (для удобства ведения записей в дальнейшем показатель ПВ-1 будем писать без цифровой индексации):

– при положительной температуре

ПВn = [ПВn–1 + tn–1(t n–1 – τ n–1)] · Кn;

– когда температура отрицательная или равна нулю

ПВn = [ПВn–1 + (t n–1 – τ n–1)] · Кn,

где ПВn – показатель влажности на утро текущего дня; ПВn–1 – показатель влажности на утро предшествующего дня; tn–1 и τ n–1 – температура воздуха и точки росы в предшествующий день на 14 ч декретного времени, °С; Кn – коэффициент учета осадков, который в дни с осадками до 0,5 мм равен 1.

Показатель влажности определяется на утро текущего дня одновременно с замерами осадков, которые выпали с утра предыдущего дня. Сроки замеров осадков в различных регионах страны варьируются по часовым поясам. Так, для Красноярского края, находящегося в 6-часовом поясе, они составляет 7 и 19 ч. Следовательно, расчет ПВ будет проводиться в 7 ч. Если осадков более 0,5 мм, то вносится коэффициент учета осадков (табл. 3).

9

Возможность возникновения лесных пожаров в насаждениях различных классов пожарной опасности определяется по табл. 4.

Таблица 4

Возникновение лесных пожаров в различных группах типов лесов Сибири в зависимости от величины ПВ

Исходные данные для выполнения задания 1 приведены в табл. 5. Номер варианта выполнения задания определяется преподавателем.

10