МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИя  И НАУКИ РФ

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ

ЗАКРЫТОГО ТИПА

КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ

РЕФЕРАТИВНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ:

«Роль пожаров

в саморазвитии лесных экосистем»

                                          Выполнил:

                                                       ученик 9 класса

                                                       Васенин Виктор

п. Бычиха, 2011 г.

Содержание реферата.

1.      Актуальность исследований_____________________________  3

2.     Цель исследований __________________________________  3

3.     Теоретическое обоснование вопроса исследований._________  3

4.     История лесных пожаров.  ____________________________ 5

5.     Группы лесных пожаров  _____________________________  9

6.     Влияние лесных пожаров на экосистему_________________ 10

7.     Список цитируемых источников  ______________________  14

1. Актуальность исследований.

В ХХ столетии в России неоднократно возникали периоды, сопровождающиеся изменениями в структуре землепользования. Наиболее существенные изменения произошли в последние 15-17 лет, и связаны они с новыми экономическими условиями. Именно в последние годы участки, используемые в течении многих десятилетий и даже столетий как сельскохозяйственные угодья, были исключены из аграрного использования. Сокращение площади сельскохозяйственных угодий характерно практически для всех субъектов Российской Федерации.

Исключаемые из сельскохозяйственного использования земли зарастают древесно-кустарниковой растительностью, целевые сельскохозяйственные палы в этих условиях превращаются в лесохозяйственный отжиг. Таким образом, изучение динамики формирования насаждений на землях, исключенных из сельскохозяйственного использования является важной и актуальной задачей,

2. Цель исследований.

Целью настоящей работы являлось изучение формирования древесно-кустарниковой растительности и исследование динамики влияния контролируемых выжиганий (целевых палов, лесохозяйственного отжига) на ход начального этапа лесовозобновления на землях исключенных из сельскохозяйственного использования.

3. Теоретическое обоснование вопроса исследований.

Огонь, образующийся при горении какого-либо мате­риала является одним из основных источников энер­гии для всего человечества. Огонь обогревает наши жилища и освещает их там, где еще нет электричества; варит пищу в домашних очагах и плавит чугун в домнах; дробит скалы при взрывах и безотказно заставляет работать всевозможные моторы.

В настоящее время на Земле ежегодно возникает около 200 тыс. лесных пожаров, в России горят около 20 000 гектаров леса и это количество постоянно растет. Только в 2006 году в лесном фонде РФ произошло 2873 пожара против 1008 в 2005.

Костромская область является самой лесистой в центральном федеральном округе, поэтому проблема лесных пожаров в регионе стоит особенно остро. Так, в 2006 году в области зафиксирован 126 случаев возникновения лесных пожаров, общая площадь которых составила около 300 га. Ущерб, нанесенный лесному хозяйству области, включая расходы по тушению пожаров, оценивается на сумму более 2 млн. рублей.

В конечном итоге от лесных пожаров страдают все. Сейчас, пожалуй, трудно найти человека, кото­рый бы этого не понимал. И все же основная масса лесных пожаров возникает по вине людей, в частности при проведении сельскохозяйственных работ.

На лесные  пожары, а под этим термином мы будем подразумевать лесохозяйственный управляемый отжиг, как и на всякое другое природное явление, нельзя смотреть односторонне. Ведь любое явление, полезное и даже необходимое для биосферы в целом, может быть весьма вредным в некоторых случаях для ее отдельных компонентов, в том числе и для че­ловека. Знание положительной роли лесных пожаров в природе необходимо  прежде всего для использо­вания огня в лесозащитных целях.

4. История лесных пожаров.

Первые леса на Земле появились в каменноугольный период, то есть около 300 млн. лет назад. Заболоченные леса, состоявшие из древовидных папоротников, хво­щей и плаунов вряд ли могли гореть, в последствии, на месте особенно больших древесных кладбищ образовались за­лежи каменного угля и нефти — великолеп­ного концентрата солнечной энергии и прекрасного топлива. С потеплением климата и появлением сначала голосеменных (200 миллионов лет назад), а затем покрытосеменных (100 миллионов лет назад), естественно возникающий огонь, вызванный ударами молний стал, одним из важ­ных природных факторов.

В различных районах мира от  молний   возникает от 2 до 30 процентов  лесных  пожаров. Если принять в качестве сред­ней цифры 10 процентов, то получается, что от  мол­ний на Земле возникает ежегодно около 20 тысяч лес­ных пожаров.   Можно   предположить,   что   примерно такое же количество лесных пожаров ежегодно возни­кало на Земле и до появления на ней человека. Под влиянием периодически повторяющихся пожаров происходило не только видо­образование растений, но и формирование лесных ланд­шафтов. Таким образом, огонь в лесу (в тех случаях, когда он возникает естественным путем, то есть обычно от молнии) следует рассматривать как природный пе­риодически действующий фактор.

В историческом аспекте лесные пожары играли роль регулятора направленности эволюции земных покровов и населяющих их видов животных.

За миллионы лет эволюции биологические виды приспосабливаются к любому природному фактору. Это в полной мере от­носится и к огню. Среди древесных пород немало таких, которые за­нимают значительные площади в лесах только благо­даря пожарам. К таким породам относятся, в частно­сти, сосна, лиственница, береза и осина. Если бы не лесные пожары, все эти породы были бы давно вытес­нены с плодородных земель елью, кедром и пихтой. В процессе эволюции светолюбивые породы приобрели повышенную устойчивость к пожарам. У сосны и лиственницы, например, выработались такие приспо­собительные особенности, как толстая кора в нижней части стволов, глубокая корневая система, высоко поднятая крона.

Естествен­ные лесные пожары являются действенным профилактическим средством против тех же, но более сильных лесных пожаров. Дело в том, что дни, когда сильная засуха сочетается с большим ветром и, следовательно,  возможны крупные лесные пожары, бывают чрезвы­чайно редко. Основная же масса лесных пожаров возникает при условиях, позволяющих им достигать лишь слабой или средней силы. Такие пожары, как правило, не губят основной древостой, а лишь уничто­жают накопившиеся излишки лесных горючих мате­риалов (какую-то часть напочвенного покрова, под­стилки и валежа, подроста и подлеска). В течение многих лет на участках, пройденных слабым или сред­ним низовым огнем, сильные низовые, а тем более верховые пожары невозможны даже в самую жесто­кую засуху.

Следует особо подчеркнуть, что с появлением на Земле человека характер лесных пожаров стал ме­няться и они все в большей степени превращаются из природного фактора в антропогенный,  вредный не только для человека, но и для природы в целом.

Вмешательство человека привело к резкому изменению сложившихся веками законов естественной эволюции и изменило роль лесных пожаров.

До тех пор, пока человек был робким сыном ма­тери-природы, а не ее покорителем, число лесных по­жаров по его вине было ничтожным. Имеются сведения, что еще на заре развития человече­ства некоторые охотничьи племена поджигали леса с целью облегчения охоты на животных. Лесные пожары по вине человека стано­вились особенно частыми, когда близ лесных масси­вов появлялись и селились люди, не зависящие от леса: скотоводы, землепашцы, промышленники, то есть когда начиналась колонизация лесного края.

Еще больший размах выжигание лесов приобрело с развитием земледелия.

Первые сведения о выжигании лесов под пашню в Древней Руси относятся к IX—X векам, хотя нача­лось оно, видимо, значительно раньше. Подсечно-огневая система земледелия стала основой существования славянских племен и распространилась впоследствии далеко на север.

Вообще, легкость выращивания хлеба на подсе­ках — это легкость кажущаяся. В действительности на подготовку под посевы одной десятины лесной площа­ди уходило не меньше 50 человеко-дней.

«Тяжелая работа топором и огнивом, какою заводилось лесное хлебопашество на пали, расчищенной из-под срубленного и спаленного леса, утомляла, досаждала. Этим можно объяснить недружелюбное или небрежное отношение русского человека к лесу: он никогда не любил своего леса»- В. Ключевский «Курс русской истории».

Таежные леса оказались наиболее неприспособленными к целому ряду искусственных факторов антропогенного проис­хождения, и в том числе к резко возросшей частоте лесных пожаров. В наших лесах трудно отыскать участок спелого леса, не имеющий следов пожара. По данным ряда исследователей, сред­ний «оборот огня» в неосвоенных лесах составляет 50—100 лет. Именно такая частота пожаров наиболее благоприятна для леса.

Лесные пожары, возникающие по вине человека, отличаются от природных не только высокой часто­той, но и чрезвычайно неравномерным распределением по территории. Профессор Н. П. Курбатский подсчи­тал, что 93 процента всех пожаров возникает в 10-ки­лометровой зоне вокруг городов и поселков.

И наконец, третья особенность антропогенных лес­ных пожаров — их сила, вернее характерное соотно­шение площадей, пройденных слабыми, средними и сильными низовыми пожарами. Основная масса воз­никающих пожаров представлена слабыми и средни­ми, поэтому в неосвоенных лесах встречаются пре­имущественно их следы. Но там, где леса усиленно охраняют, слабые и средние по силе пожары быстро тушат, и пройденная ими площадь невелика. В ре­зультате успешной охраны в лесах постепенно накап­ливается значительное количество горючих метериалов: опада, валежа, подстилки. И когда наступает засуха, пожары приобретают здесь такую силу, что многие из них выходят из-под контроля человека и достигают больших размеров.

Вот некоторые сообщения информационных агенств.

В штате Техас бушуют сильнейшие степные и лесные пожары. Несмотря на усилия пожарных, уже сгорели 40 жилых домов.

Распространению огня способствует аномально жаркая и сухая погода, установившаяся в южных штатах. Наибольшую обеспокоенность вызывают два очага возгорания - один площадью 71 тысяч, а второй 60 тысяч акров. У пожарных есть вся необходимая техника, включая вертолеты и бульдозеры, однако пока пламя продолжает распространяться, охватывая новые территории.

Продолжающиеся лесные пожары на юге Калифорнии уничтожили уже почти 1000 домов.

Под угрозой уничтожения находятся еще 3,5 тысячи домов, в том числе принадлежащие голливудским знаменитостям. Как заявили власти Калифорнии, за последние четыре дня пожары выжгли более 20 тысяч акров земли. Стихший в воскресение ветер позволил спасателям при помощи бульдозеров создать преграды на пути огня и более эффективно применять самолеты с водой.

На юге Европы, в Италии бушуют сильнейшие лесные пожары. Не обошлось без жертв. Двух человек обнаружили в сгоревшей машине.

Тысячи туристов не смогли покинуть побережье Адриатического моря из-за быстро распространяющегося огня. Спасателям пришлось эвакуировать их на лодках и вертолетах. Дело происходило в итальянской провинции Пулья. Под угрозой возгорания оказались несколько отелей, дачных поселков и порт.

Лесные пожары в Греции достигли древней Олимпии. По данным агентства, огнем охвачены несколько домов. РИА Новости со ссылкой на заявление генерального секретаря министерства культуры Греции Христоса Захопулоса в прямом эфире местного телевидения сообщает, что благодаря автоматической системе пожаротушения удалось быстро потушить пожар на территории археологического музея. Здания и античные руины не пострадали, сгорели все деревья на музейной земле. Сотрудникам музея удалось спастись.

5. Группы лесных пожаров

По характеру распространения горения лесные пожары делятся на четыре группы:

1. Низовые,   при   которых  горение распространяется по нижним ярусам растительности лесного биоценоза и прежде всего по живому напочвенному покрову с включенным в него опадом из отмершей хвои и листьев.

2     Почвенные,   когда беспламенное горение   (тление)  распространяется  в слое  подстилки  или торфа

3     Верховые, когда пламенное горение распространяется не только по напочвенному покрову, но и по пологу древостоя.

4      Пятнистые, распространение горения происходит не только по напочвенному покрову, пологу древостоя или кустарника, но кроме того, и по воздуху, за счет разбрасывания перед кромкой пожара горящих частиц, от них возникают пятна новых загораний, которые быстро соединяются образуя обширную горящую площадь.

6. Влияние лесных пожаров на экосистему

В  художественной  и  популярной  литературе  стала  почти  штампом  следующая   картина  лесного  пожара:   перед  быстро  надвигающейся  стеной  огня паническом ужасе бегут звери, мечутся  птицы;  многие  из  них,  настигнутые пламенем,  гибнут.  Все  это правильно для тех случаев, когда пожар стремительно поднимается в гору или имеет форму «огненно вихря». Но такие пожары бывают крайне редко.

 При  обычной  же  скорости распространения пожара — от одного до  пяти километров в сутки — особой опасности для боль­шинства зверей и птиц лесной пожар не представля­ет. Лесоводы обследуя многие лесные пожарища, ни разу не находили на них трупы или кости погибших жи­вотных. Конечно, во время пожара уничтожаются на земле птичьи гнезда, гибнут беспомощные дете­ныши, сгорают вместе с напочвенным покровом и подстилкой насекомые и пауки. Но большинство взрослых зверей и птиц сохраняется. Многие из них не покидают даже место пожара. По еще дымящемуся пожарищу, судя по следам, спокойно разгуливают изюбри и лоси, а если дело происходит весной, на манок сразу же прилетают рябчики.

На крупных пожарищах всегда имеются несгорев­шие островки леса, которые служат временным при­ютом для «погорельцев». Мыши и полевки во время пожара преспокойно отсиживаются в норках, пита­ясь своими запасами до тех пор, пока не начнут от­растать травы.

Спустя  месяц-полтора  после  пожара    на    почерневшей поверхности почвы показываются первые живые стебельки, словно по мановению волшебной па­лочки, появляются бесчисленные всходы иван-чая, или кипрея — самого типичного и самого распространенного расте­ния  гарей, брусники и черники, иногда  вейника. Одновременно   появляется   нежная   по­росль  сгоревших  при  пожаре  кустарников,  а  также ольхи и березы, корни которых    остаются    живыми. Там же, где в древостое попадались осины, пробива­ются из почвы их многочисленные корневые отпрыс­ки. 

При весеннем пожаре к осени на пожарище мо­гут появиться и всходы хвойных древесных пород. Обычно же они появляются на второй год, частично за счет семян, сохранившихся в лесной подстилке при не полном ее прогорании, а главным образом за счет плодоношения деревьев, уцелевших при пожаре. ежегодно плодоносящей березой, а в свежих и влажных типах леса также осиной, и, конечно, вездесущей ивой.

А теперь посмотрим, что происходит на пожарище с деревьями?

Тонкокорые породы — ель, осина, ольха, береза — часто погибают даже при слабом низовом пожаре, а на коре толстокорых остается лишь след копоти — нагар. И зависимость здесь очень четкая.

Сосновые и лиственничные древостой    почти    не повреждаются  слабыми   низовыми   пожарами, погибают только подрост  и  самосев;  при  пожарах сред­ней силы в них гибнет также и    тонкомер.

Причина гибели деревьев при низовых пожарах — повреждение камбия в комлевой части стволов (в том числе на выступающих над почвой корнях) и ожоги кроны. Пороговая температура, после которой происходит отмирание тканей, 60 градусов. Посколь­ку с возрастом дерева толщина коры увеличивается, а крона поднимается все выше, устойчивость его к огню возрастает. Другими словами, чем дерево стар­ше, тем больше у него шансов уцелеть при низовом, пожаре. Особенно это относится к таким толстокорым и светолюбивым породам, как лиственница, сос­на, осина и береза.

Условия для  прорастания  семян  как    древесных так и травянистых растений на гарях весьма благоприятны. При  пожарах слабой силы подстилка почти не выгорает и то, что остается от нее вместе с золой, представляет собой отличное ложе для семян.

Специальными замерами    установлено,    что во время   низовых   пожаров   высокие  температуры   глубоко в  подстилку  не  проникают.  Если  на  поверхности  подстилки  развивается температура до  300 гpадусов, то уже на глубине    одного    сантиметра    он, снижается до 80, а на глубине двух-трех сантиметре, до 40 градусов. Что касается верхних горизонтов самой  почвы, то их температура  остается  почти  неизменной.   Именно   этим   обеспечивается    возможное сохранения при пожарах не только корневищ и семян растений, но также дождевых червей и почвеной энтомофауны, не говоря уже о микроорганизмах.  Потому-то несмотря на значительные потери при пожаре азо­та—одного из основных элементов питания расте­ний, его содержание в почве после пожара нес­колько возрастает. Особенно большая заслуга в этом нитрифицирующих бактерий, повышенная активность которых проявляется на гарях в течение нескольких лет после пожара. В качестве верного признака обо­гащения почвы азотом, вследствие ее обжига, следу­ет считать разрастание на гарях иван-чая, малины и некоторых других растений-нитрофилов.

На какое-то время в почве после пожара увели­чивается содержание и других питательных элемен­тов, в частности калия и кальция, которых много в золе сгоревших растений. Реакция почвенного раст­вора, вместо обычной кислой, становится на некото­рое время щелочной.

Воздействуя на лесную растительность (фитоценоз) и лесную фауну (зооценоз), лесные пожары сказывают­ся, таким образом, и на почве, как важнейшем компо­ненте лесной экосистемы.

И все же, суммарная величина ущерба от лесных по­жаров настоящее время— ущерба прямого и косвенного — оказывается настолько значительной, что мнение о недопустимости этого ущерба будет, видимо, всеобщим. Человечество перешагнуло грань за которой осталась полезность от неуправляемых палов.

6. Список цитируемых источников.

1.     Амосов Г. А. Некоторые особенности горения при лесных пожа­рах. Л., 1958.

2.     Аицышкин С. П. Противопожарная охрана леса. М., Гослесбум-издат, 1957.

3.     Мелехов И. С. Природа леса и лесные пожары. Архангельск, 1947.

4.     Софронов М. А. Лесные пожары в горах Южной Сибири. М., «Наука», 1967.

5.   Софронов М. А., Баку ров А. Д. Огоньв  лесу.— Новосибирск:  Наука,  1981.   124  с.

6.   Internet ресурсы