Геоботаническая индикация состояния нарушенных торфяников для оценки пожароопасности

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время осушенные, а также выработанные торфяники занимают большие площади в различных субъектах Российской Федерации [15]. В большинстве своем они заброшены, и работа мелиоративных систем не контролируется. Это приводит к тому, что торфяные грунты в их пределах находятся в осушенном состоянии и могут легко воспламенятся.

Подобные объекты, с одной стороны, относительно труднодоступны, так как включают в себя большое количество каналов, с другой стороны, находятся в непосредственной близости от населенных пунктов. Большинство из таких торфяных месторождений разрабатывались в целях добычи топлива для местных электростанций [15]. Поэтому возгорания на торфяниках зачастую напрямую влияют на жизнедеятельность человека.

Проблема пожароопасности торфяных болот является общемировой, так, например, на основе спутниковых снимков разрабатывался индекс пожароопасности торфяных лесов на территории Малайзии [24]. В исследовании мощных пожаров Индонезии и острова Калимантан [23, 25] с помощью данных FIRMS анализировались площади выгоревших территорий, причины и частота возгораний, также разрабатывались алгоритмы для картирования лесных пожаров на юге Индии [27]. Huang и Rein [29] в своих исследованиях разработали модель, показывающую роль влажности торфа в возгораниях. Исследовались торфяники западного региона Канады [26, 28], где изучалась динамика площадей сгоревших территорий.

Проблемой пожароопасности заброшенных торфяных месторождений и их мелиорации в России занимались многие исследователи [3, 9, 10]. Множество работ посвящено картографированию торфяных болот в различных регионах Российской Федерации. М.А. Медведева с соавторами [11] оценивали состояние растительности торфяников по данным космической съемки. Они использовали 6 основных классов растительного покрова, которые выделялись с помощью космической съемки: открытый торф (участки открытого торфа с разреженным растительным покровом; кипрейные, вейниковые и березово-вейниковые сообщества; сообщества с преобладанием сосны различной степени угнетенности; сообщества с преобладанием ивы и березы; гидрофильные сообщества с рогозом и камышом на обводненных участках; водоемы. Выполнено картографирование торфяных болот на примере Рязанской области [7]. А.В. Сонюшкин, А.В. Шумилин [20] проводили мониторинг возгораний на территории России с помощью спутниковой съемки.

А.Н. Субботин [21], а вслед за ним А.М. Гришин [4] разработали и использовали упрощенную математическую модель торфяных пожаров, с помощью которой была решена задача о стационарном распространении фронта торфяного пожара. Было установлено, что структура фронта торфяного пожара в качественном отношении совпадает со структурой фронта лесного пожара, и горение носит диффузионный характер, т. е. лимитируется притоком окислителя.

А.И. Фильков [22] отмечает, что повышенная пожарная опасность торфа обусловлена его пористой структурой, малой плотностью и наличием в составе до 40% кислорода, и обращает внимание на важную роль растительных сообществ, как индикаторов типов торфяных пожаров. Существенным фактором является то, что процесс развития пожаров зависит от влажности верхнего слоя торфяной залежи. Большая влажность торфяного пласта не позволяет огню проникать в глубину залежи. Поэтому пожары на торфяниках, как правило, распространяются по поверхности массива. Поэтому необходима оценка факторов пожароопасности при торфодобыче, к числу основных из которых относятся горимость абсолютно сухого вещества торфа, метеорологические факторы, первоначальная влажность верхнего слоя торфяной залежи, такие метеорологические факторы, например, скорость ветра, и др. Н.П. Ахметьева с соавторами отмечает [1], что физико-химические свойства торфа в природной обстановке свидетельствуют о том, что торф имеет склонность к возгоранию лишь при возникновении аномальных погодных и техногенных условий. Основная причина возникновения пожаров – хозяйственная деятельность человека (осушение торфа, создание высоких безнадзорных буртов торфа, разведение костров, пал травы, применение на торфяниках неисправной техники).

Н.П. Ахметьева с соавторами [2] детально проанализировала состав и скорость появления отдельных видов растений на месте гарей для двух ключевых участков.

В.В. Панов с соавторами [16, 18] выделил несколько основных типов пространственного распространения гарей и отметил, что различные виды гарей на торфяниках зарастают по-разному. Так на “моховой” гари, для которой характерно выгорание сухих центральных частей моховых сплавин, моховой покров восстанавливается уже при следующей вегетации. На “поверхностной” гари (выгорание ровного слоя торфа глубиной до 2 м) характерны медленное зарастание рудеральными видами и колонизация березой. Подобный характер зарастания свойственен также для “холмисто-ямной” и “грядовой” гарей. Для “ямо-западинной” гари характерно медленное зарастание луговыми лесными видами. В [17] были определены основные факторы пожароопасности выработанных торфяников, основные из них: наличие остаточного слоя торфа, наличие окраек с лесом высокого бонитета, способ добычи, складирование остатков торфяного сырья, населенные пункты на торфяниках, наличие дорог внутри торфяника, и разработан классификатор, на основе которого с помощью бальной оценки разработаны классы от I до V техногенной пожарной опасности торфяных участков.

В.В. Панов [14, 15] разработал концептуальные схемы восстановления торфяников в естественных условиях и в условиях вторичного обводнения. Начиная с XXI в. широко изучаются и разрабатываются методы предотвращения и сокращения торфяных пожаров на осушенных болотах [12]. Активно применяются методы вторичного обводнения заброшенных торфяников с целью восстановления естественного состояния растительности на болотах, снижения частоты торфяных пожаров и сокращения эмиссии парниковых газов [13].

Несмотря на обширные исследования в этой области, взаимосвязям растительных сообществ с частотой пожаров уделяется недостаточно внимания. Оценка пожароопасности торфяников особенно актуальна, когда нарушенные торфяники располагаются в непосредственной близости от населенных пунктов, которые страдают от пожаров и задымления торфяными возгораниями, особенно для некоторых областей Северо-Западного федерального округа.

Целью работы являлась оценка состояния нарушенных торфяников с помощью геоботанической индикации для оценки их пожароопасности на примере торфяников в Ленинградской и Псковской областях.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В качестве ключевых участков исследования были выбраны торфяники: Гладкий Мох и Малодубровское в Ленинградской обл. и Заячий Отрог в Псковской обл. (рис. 1). Они представляют собой торфяные месторождения, добыча торфа на которых, преимущественно фрезерным способом, активно велась в советское время и была остановлена в период с 1990 по 2005 г. Участки расположены в южной подзоне тайги с развитием подзолистых, дерново-подзолистых и болотных почв.

 

Рис. 1. Расположение эталонных участков: 1 – Малодубровское, 2 – Гладкий Мох, 3 – Заячий Отрог.

 

Методика оценки пожароопасности нарушенных торфяников включала в себя несколько этапов: составление карт растительности, анализ частоты и длительности пожаров на участках и анализ взаимосвязи растительности с характеристиками (площадью, частотой, длительностью) пожаров.

Составление карт растительности базируется на использовании различных дистанционных съемок с опорой на полевые наблюдения и измерения. Первый этап включает построение предварительных карт растительности на основе разносезонной космической съемки, второй этап – построение детальных карт растительного покрова на основе совместного использования космической и аэрофотосъемки.

В основе обоих этапов лежат следующие универсальные подходы:

• использование методов машинного обучения, таких как Random Forest при полуавтоматизированной классификации изображений;
• использование полевых описаний.

Авторским коллективом разработаны методика детального индикационного картографирования торфяников с помощью космической съемки с опорой на съемку с БПЛА и эталонные описания для оценки пожароопасности. Методика состоит из нескольких этапов:

• подбор снимков;
• картографирование состояния групп ассоциаций растительности по экологическим свойствам природных комплексов;
• картографирование участков, пройденных огнем в разное время;
• описание растительности;
• разработка классификационных единиц для картографирования.

В работе использованы следующие материалы космической съемки:

• для анализа пожаров – серия космических снимков среднего разрешения на период с 1984 по 2023 г. При дешифрировании процессов возгораний использовались снимки Landsat 4–5 MT (1985–1998) с разрешением 30 м/пикс, Landsat 7 (1999–2012) с разрешением 15 м/пикс; Landsat 8 (2013–2015) с разрешением 15 м/пикс и Sentinel-2 (2016–2023) с разрешением 10 м/пикс;
• для картографирования состояния растительного покрова – разносезонные снимки Sentinel-2 (2023) с разрешением 10 м/пикс; снимки сверхвысокого разрешения с разрешением 0.5 м/пикс; ортофотопланы, полученные на основе съемки БПЛА с разрешением 0.1 м/пикс.

На рис. 2 приводится принципиальная схема методики, разработанной авторами.

 

Рис. 2. Принципиальная схема методики детального индикационного картографирования торфяников.

 

С помощью анализа данных NASA FIRMS, которые фиксируют даты возникновения пожаров, можно выявить все возгорания за выбранный период времени на исследуемых торфяниках. Каждый очаг пожара дешифрируется по оптическому снимку на тот момент, когда он перестает увеличиваться. Продолжительность каждого пожара определяется разницей дат “термоточек”, его фиксирующих, или по разнице дат ближайших оптических снимков (до и после пожара) (рис. 3).

 

Рис. 3. Распространение пожара на торфянике Заячий Отрог, 30 августа 2002 г.

 

Описания растительности проводились по стандартной методике на площадках 10 × 10 м на открытых участках и на площадках 20 × 20 м на лесных участках. Всего было сделано 69 геоботанических описаний. Для оценки связи обилия видов с частотой, длительностью и временем, прошедшем после последнего пожара, использовался коэффициент корреляции Пирсона. На каждом участке проводились замеры мощности торфяной залежи, отбирались пробы торфа на анализ основных свойств и состава торфяного грунта.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Анализ частоты пожаров. Ключевые торфяники за весь период наблюдений подвергались возгораниям с различной частотой и длительностью. Наибольшее количество пожаров отмечено на торфянике Заячий Отрог (19) и Малодубровское (12), в меньшей степени на торфянике Гладкий Мох (10). Краткая характеристика пожарной активности на участках показана в табл. 1.

 

Таблица 1. Пожарная активность на участках

Торфяник	Количество пожаров за 38 лет	Описание возгораний
Малодубровское	12	В основном после окончания торфоразработок (1990 г.). Наиболее продолжительный пожар наблюдался в июле 1999 г., до 20 дней, охватил 44% участка. Сильные пожары отмечались в августе 1996 г., в сентябре 2006 г. и в мае 1990 г. Наиболее частые пожары до 7 лет, наблюдаются в самой центральной части заброшенного торфяника. Единичные случаи возгораний наблюдаются на периферии участка
Гладкий Мох	10	В основном в южной и центральной части, где преобладают слабозалесенные участки открытого торфа. Наиболее мощный пожар произошел в августе 2002 г., охватил несколько участков и длился больше месяца (21% всей площади). Также длительный пожар с середины июня до конца октября наблюдался в 2023 г. Максимальная длительность пожаров составила 82 дня, преимущественно также в западной и юго-западной части торфяника. Средняя продолжительность – около 15 дней
Заячий Отрог	19	Наиболее продолжительный пожар (около 2-х месяцев) наблюдался на всем восточном секторе (27%). Наиболее частые пожары, но менее обширные, фиксируются именно в западной части. Здесь максимальная частота составляет 5 лет, в основном это более открытые и более дренированные северные территории

 

Анализ торфа и растительности. На торфянике Малодубровское мощность торфяной залежи варьируется от 0.5 до 1.7 м, на наиболее часто горящих участках преимущественно верховой тип торфа с относительной влажностью от 86.3 до 87.7%. Степень разложения торфа составляет 30–50%. На торфянике Гладкий Мох мощность торфа составляет от 0.2 до 2.5 м, на наиболее часто горящих участках распространен верховой тип торфа с относительной влажностью от 85.5 до 90.0%. Степень разложения торфа составляет 50–70%. На торфянике Заячий Отрог мощность торфа от 0.8 до 2.5 м, тип торфяной залежи смешанный низинно-верховой.

На экспертной основе были выделены следующие группы ассоциаций растительности:

1 – участки открытого торфа с отдельными кочками пушицы влагалищной (Eriophorum vaginatum), пятнами политрихума (Politrichum strictum);

2 – пушицево-политриховые сообщества;

3 – кустарничково (Calluna vulgaris)-политриховые сообщества с пушицей влагалищной;

4 – осоково (Carex spp)/тростниково (Phragmites australis)-политриховые сообщества;

5 – березовые (Betula pubescens), сосновые (Pinus sylvestris) пушицево-политриховые сообщества с кустарничками (преимущественно вереском);

6 – леса березовые, леса сосновые, леса березово-сосновые злаковые или зеленомошные;

7 – тростниковые, осоковые, очеретниковые (Rhynchospora alba), ивовые (Salix spp.) сообщества часто обоводненные;

8 – березовые/сосновые кустарничковые (Ledum palustre, Vaccinium uliginosum) сфагновые сообщества, частью с ковром из сфагновых мхов;

9 – разнотравно-злаковые сообщества (луга).

Данные группы связаны как со свойствами пожарной опасности территории, так и с возможностью картографирования по дистанционным данным. Данные дистанционного зондирования позволяют выявить лишь основные доминанты растительных сообществ. Для осушенных торфяников в большинстве случаев этого достаточно.

В результате получены карты групп ассоциаций растительности на каждый участок (рис. 4), на которых основной картографируемой единицей являются растительные сообщества ранга группа ассоциаций. Всего было выделено 9 групп ассоциаций (табл. 2). Осоково/тростниково-политриховая группа ассоциаций растительности (под номером 4) не выделялась на картах при данном масштабе, так как занимает незначительные площади, но была встречена при описании растительного покрова осушенных торфяников.

 

Рис. 4. Карты групп ассоциаций растительности участков: а – Малодубровское, б – Гладкий Мох, в – Заячий Отрог.

 

Таблица 2. Площади групп ассоциаций растительности

Группа	Название	Площадь, га	% от общей площади	Средняя частота пожаров
Малодубровское
1	Участки открытого торфа с отдельными кочками пушицы влагалищной и пятнами политрихума	7.03	3.08	0.1
2	Пушицево-политриховые участки	16.19	7.09	0.13
3	Кустарничково-политриховые участки с пушицей влагалищной	25.93	11.36	0.08
5	Березово/сосново-пушицево-политриховые участки с кустарничками (преимущественно вереском)	58.03	25.42	0.11
6	Лесные сообщества с преобладанием березы и/или сосны злаковые или зеленомошные	94.00	41.18	0.001
7	Тростниковые, осоковые, очеретниковые участки, часто обводненные	17.37	7.61	0.05
Общая площадь		228.271
Гладкий Мох
1	Участки открытого торфа с отдельными кочками пушицы влагалищной и пятнами политрихума	784.63	17.44	0.1
6	Лесные сообщества с преобладанием березы и/или сосны злаковые или зеленомошные	2109.42	46.90	0.001
7	Тростниковые, осоковые, очеретниковые участки, часто обводненные	736.33	16.37	0.05
8	Березовые/сосновые кустарничковые сфагновые участки или со значительным участием сфагнума	243.98	5.42	0.03
Общая площадь		4498.087
Заячий Отрог
1	Участки открытого торфа с отдельными кочками пушицы влагалищной и пятнами политрихума	143.76	4.60	0.1
2	Пушицево-политриховые участки	24.35	0.78	0.13
3	Кустарничково-политриховые участки с пушицей влагалищной	481.07	15.41	0.08
5	Березово/сосново-пушицево-политриховые участки с кустарничками (преимущественно вереском)	520.22	16.66	0.11
6	Лесные сообщества с преобладанием березы и/или сосны злаковые или зеленомошные	1239.67	39.70	0.001
7	Тростниковые, осоковые, очеретниковые участки, часто обводненные	125.63	4.02	0.05
8	Березовые/сосновые кустарничковые сфагновые участки или со значительным участием сфагнума	267.80	8.58	0.03
9	Луговые сообщества	87.00	2.79	0.53
Общая площадь		3122.483

 

Исходя из анализа площадей растительных сообществ и средней частоты пожаров, можно сделать вывод, что наиболее пожароопасным участком является Малодубровское, так как наиболее часто горящие сообщества, такие как пушицево-политриховые с частотой 0.13, березово/сосново-пушицево-политриховые участки с кустарничками (преимущественно вереском) с частотой 0.11 занимают 7.1 и 25% от общей площади соответственно, что гораздо больше, чем на других участках.

Корреляционный анализ обилия видов болотных сообществ и характеристик пожаров показал, что с частотой пожаров значимую положительную корреляцию обнаруживает обилие пушицы влагалищной и политрихума сжатого, а значимую отрицательную – обилие видов кустарничков.

Проведенный анализ зависимости параметров пожаров (частота, длительность, время восстановления после даты последнего пожара) с группами ассоциаций растительности в целом показал слабую взаимосвязь (рис. 5).

 

Рис. 5. Графики корреляций растительных сообществ с: а – частотой пожаров, б – длительностью пожаров, в – временем после последнего пожара.

 

По полученным данным индикации частоты пожаров с группами ассоциаций растительности были составлены карты частоты пожаров групп растительных сообществ на каждый участок. Частота пожаров в пределах каждого сообщества рассчитывалась в долях от всего периода наблюдений – 38 лет (табл. 3).

 

Таблица 3. Связь групп ассоциаций растительности с параметрами прошедших пожаров

№	Группы ассоциаций растительности	Средняя частота пожаров	Средняя длительность пожаров (дни)	Среднее время, прошедшее после последнего пожара (год)
1	Участки открытого торфа с отдельными кочками пушицы влагалищной, пятнами политрихума	0.1	40	2
2	Пушицево-политриховые участки	0.13	40	9
3	Кустарничково-политриховые участки с пушицей влагалищной	0.08	25	12
4	Осоково/тростниково-политриховые	0.05	30	12
5	Березовые/сосновые пушицево-политриховые участки с кустарничками (преимущественно вереском)	0.11	37	9
6	Лесные сообщества с преобладанием березы и/или сосны злаковые или зеленомошные	0.001	6	>40
7	Тростниковые, осоковые, очеретниковые, ивовые участки, часто обводненные	0.05	28	23
8	Березовые/сосновые кустарничковые сфагновые участки или со значительным участием сфагнума	0.03	34	21
9	Луговые участки	0.53	30	1

 

Из анализа табл. 3 можно сделать вывод, что выделенные группы ассоциаций растительности связаны с параметрами прошедших пожаров следующим образом:

1 – участки открытого торфа с отдельными кочками пушицы влагалищной, пятнами политрихума, возникающие после пожаров и сохраняющиеся в таком состоянии до 5 лет;

2 – пушицево-политриховые участки возникают при частых пожарах; длительность их существования после пожара до 12 лет;

3 – кустарничково-политриховые участки с пушицей влагалищной возникают в условиях более редких пожаров, но могут оставаться довольно долго в таком состоянии;

4 – осоково/тростниково-политриховые участки возникают в условиях редких пожаров;

5 – березовые/сосновые пушицево-политриховые участки с кустарничками (преимущественно вереском) также возникают в условиях частых пожаров;

6 – лесные сообщества с преобладанием березы и/или сосны злаковые или зеленомошные характерных для участков, на которых пожары редки и были давно;

7 – тростниковые, осоковые, очеретниковые, ивовые участки, часто обоводненные характерные для участков с редкими пожарами;

8 – березовые/сосновые кустарничковые сфагновые участки или со значительным участием сфагнума возникают в условиях редких пожаров;

9 – луговые участки поддерживаются в таком состоянии при очень частых (вплоть до ежегодных пожаров).

Таким образом, лесные участки горят достаточно редко, как и сильно обводненные тростниковые и сфагновые. Участки открытого торфа с отдельными кочками пушицы или частично занятые политриховыми мхами горят чаще всего.

Соответственно, можно сделать вывод – если на территории представлены торфяные пустоши с редким березовым древостоем, кочками пушицы, то пожар на этих территориях происходит не менее чем один раз в 5 лет. Если на торфянике произрастают сообщества со сфагновым моховым ярусом или он залит слоем воды, поверх которого поднимаются густые заросли тростника, то пожар на этих территориях происходит не чаще чем один раз в 20 лет.

Приведенные выше сообщества в целом можно выстроить в сукцессионные ряды. Однако эти ряды будут индивидуальные для каждого торфяного массива, так как пожары, имеющие разную длительность и частоту, приводят к разнообразным изменениям экотопов, а, следовательно, и растительных сообществ. В качестве примера можно представить сукцессионный ряд на торфяном массиве Малодубровское:

1 – участки открытого торфа – пушицево-политриховые участки- березовые/сосновые пушицево-политриховые участки с кустарничками;

2 – участки открытого торфа – кустарничково-политриховые участки – березовые/сосновые пушицево-политриховые участки с кустарничками.

Первые возникают при длительных пожарах, вторые – в условиях менее длительных пожаров.

В соответствии с разработанной методикой, для выделенных групп ассоциаций растительности были построены карты частоты пожаров для ключевых торфяников (рис. 6). Разработанная методика позволяет проводить суммарную оценку торфяников по частоте пожаров, полученную с помощью методов индикации.

 

Рис. 6. Карты частоты пожаров (в долях) за весь период наблюдений: а – Малодубровское, б – Гладкий Мох, в – Заячий Отрог.

 

В табл. 4 приведена частота пожаров, характерная для разных участков ключевых торфяников. Из анализа данных, представленных в табл. 4, можно сделать вывод, что торфяник Малодубровское имеет наименьший процент площади, подверженной пожарам. Также он имеет около 27% площади, которые горят раз в 10 лет и чаще. Для торфяников Гладкий Мох и Заячий Отрог можно выделить от 50 до 70% площади, которые горят с частотой раз в 20–30 лет. Однако на этих торфяниках также есть участки, которые горят раз в 10 лет и чаще.

 

Таблица 4. Процент площади ключевых торфяников с различной частотой пожаров, оцененной с помощью метода индикации

Характерная частота пожаров	Ключевые торфяники
	Малодубровское	Гладкий Мох	Заячий Отрог
	% от общей площади
пожары не встречаются	13.35	32.04	43.35
один раз в 30 лет	47.33	60.72	33.26
один раз в 15 лет	7.06	6.03	11.88
один раз в 10 лет	5.39	0.74	6.79
один раз в 7 лет	14.98	0.47	4.64
один раз в 6 лет	2.40	–	0.08
один раз в 5 лет	9.49	–	–

 

Можно ожидать, что при условии, что характер использования торфяников не изменится, то частота пожаров для этих торфяников останется такой же, как за предыдущие 30 лет наблюдений. Соответственно, частота пожаров является показателем их пожароопасности.

ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные результаты корреляции групп ассоциаций растительности с показателями возгораний показали, что в целом разработанная методика может эффективно применяться в дальнейших исследованиях по прогнозу и оценке пожароопасности, однако требуется дальнейшее ее развитие и более полное изучение взаимосвязей частоты пожаров на осушенных торфяниках с преобладающими на них типами растительных сообществ. Одними из важнейших показателей, влияющих на частоту возгораний, являются свойства и состав торфяных грунтов, что подробно описано в работе А.И. Филькова [22]. Повышенная возгораемость торфа обусловлена его пористой структурой, малой плотностью и наличием в составе кислорода до 40%. Степень пожароопасности зависит от ботанического состава торфа, степени его разложения и влажности. На исследуемых участках средняя влажность торфа варьируется в диапазоне от 80 до 90%, что является достаточно высоким показателем, и, казалось бы, должно снижать вероятность возгорания. Однако в работе С.Н. Грицкова и Г.Н. Исакова [4] говорится, что пористость влажного торфа приводит к фильтрационному режиму горения, влажность может сыграть положительную роль в процессе газификации, так как нагретые частицы углерода при взаимодействии с водяным паром выделяют водород и углекислый газ. На частоту самовозгораний также влияет вид и тип торфа. Так, например, верховой пушицевый торф имеет опасную степень самовозгорания [6], что в целом совпадает с полученными данными.

Также важными показателями пожаропасности являются теплофизические свойства торфа, на их основе строятся математические модели, описывающие процессы возгорания и горения торфа, они могут быть применены к оценке пожароопасности [8].

Н.П. Ахметьева [2] отмечает, что восстановление растительности одного из ключевых проанализированных торфяников после пожара происходило интенсивно, особенно в первые 2–3 года; через 5 лет сформировалось березово-ивово-пушицевое сообщество с участием ольхи и осины; на другом ключевом участке интенсивность зарастания ниже, с незначительным обилием отмечается сосна. В целом этот вывод соотносится с нашими результатами.

Стоит отметить, что существует классификация природной пожарной опасности лесов, утвержденная Федеральным агентством лесного хозяйства [19]. В основе классификации лежат типы лесов, оцененные по степени их пожарной опасности от I (высокая опасность – хвойные молодняки, места сплошных рубок по суходолам, сосняки лишайниковые и вересковые, сильно поврежденные древостои, сухостои) до V (опасность отсутствует – ельники, березняки, осинники, долгомошники, ольшаники). Данные классы пожароопасности частично применимы к оценке нарушенных торфяников, так как на таких участках встречаются лесные сообщества.

Однако процесс горения торфа очень специфичен, в первую очередь потому, что торф может гореть долгое время в условиях отсутствия кислорода. По мнению авторов должна быть разработана универсальная классификация природной пожарной опасности нарушенных торфяников, которой в настоящее время не существует.

ВЫВОДЫ

В результате проведенного исследования разработан методический подход, позволяющий с помощью анализа данных дистанционного зондирования оценивать частоту пожаров на торфяниках и проводить их картирование.

Характер распространения пожара, его тип и вероятность можно оценить с помощью физических факторов, в том числе измеренных параметров торфяного грунта. Однако проведение таких измерений достаточно трудоемко, поэтому использование геоиндикационных подходов является перспективным решением.

Показано, что индикационные взаимосвязи между частотой пожаров и состоянием растительного покрова достаточно сильны, соответственно, можно использовать тип растительного покрова как индикатор частоты пожаров на торфянике.

Можно сделать вывод, что если на территории представлены торфяные пустоши с редким березовым древостоем, кочками пушицы, то пожар на этих территориях происходит не менее чем один раз в 5 лет. Если на территории представлены сфагновые и/или тростниковые обводненные ассоциации, то пожар на них происходит не чаще чем один раз в 20 лет.

Проведена апробация разработанной методики для ключевых торфяников. В результате апробации было показано, что торфяник Малодубровское имеет около 27% площади, которые горят раз в 10 лет и чаще. Для торфяников Гладкий Мох и Заячий Отрог можно выделить от 50 до 70% площади, которые горят с частотой раз в 20–30 лет. Однако на этих торфяниках также есть участки, которые горят раз в 10 лет и чаще.

Публикация осуществлена при финансовой поддержке Всероссийской общественной организации “Русское географическое общество”.

Об авторах

Т. В. Орлов

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tim.orlov@gmail.com
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000

М. В. Архипова

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Email: tim.orlov@gmail.com
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000

В. В. Бондарь

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Email: tim.orlov@gmail.com
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000

Р. О. Разумовский

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Email: tim.orlov@gmail.com
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000

В. А. Смагин

Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН

Email: tim.orlov@gmail.com
Россия, ул. Профессора Попова, 2, Санкт-Петербург, 197376

К. Л. Шахматов

Тверской Государственный технический университет

Email: tim.orlov@gmail.com
Россия, ул. Желябова, 33, Тверь, 170100

Список литературы

Дополнительные файлы