Печать
Категория: Материалы VIII Симпозиума (2018 год)
Просмотров: 74

ПРОБЛЕМЫ АКТИВИЗАЦИИ СТЕПНЫХ ПОЖАРОВ В УСЛОВИЯХ ФОРМИРОВАНИЯ ФОНДА СЛАБОИСПОЛЬЗУЕМЫХ УГОДИЙ 

PROBLEMS OF INTENSIFICATION OF STEPPE FIRES ON UNUSED LANDS 

В.М. Павлейчик

V.M. Pavleychik 

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт степи Уральского отделения Российской академии наук (ИС УрО РАН)

(Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11) 

Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IS UB RAS)

(Russia, 460000, Orenburg, Pionerskaya Str., 11)

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Обобщены результаты исследований, рассматривающих современные тенденции возникновения и распространении степных пожаров, факторы, многолетнюю динамику и основные экологические последствия. В качестве основного оцениваемого параметра приняты фактические данные площадей гарей, идентифицированных по снимкам спутников Landsat для четырех ключевых территорий Заволжско-Уральского региона за многолетний период. Результаты исследования свидетельствуют о значительном увеличении площади распространения и частоты пожаров на всех рассматриваемых участках, начиная с середины 1990-х – начала 2000-х годов. Предполагается, что основной предпосылкой современной активизации пожаров в степных регионах является резкое сокращение сельскохозяйственного производства, наблюдаемое ранее в рассматриваемом регионе.

The article offers an analysis of current trends in the occurrence and spread of steppe fires. The main estimated parameter accepted factual data burnt areas identified by Landsat satellite imagery for four key areas Zavolzhsko-Uralskiy region for long-term period. Results of the study show a significant increase in the area of distribution and frequency of fires in all areas under consideration, since the mid-1990s - beginning 2000-ies. It is assumed that the main cause of modern intensification of fires in the steppe regions is the decline in agricultural production 1980-1990-ies in the region.  

В последние годы публикуются результаты исследований по отдельным степным и лесостепным районам России и Казахстана [1-6], свидетельствующие о существовании общей тенденции активизации природных пожаров. Мнения авторов сводятся к тому, что данная проблема, в первую очередь, обусловлена накоплением значительных запасов надземной фитомассы на слабо используемых сельскохозяйственных угодьях и на заповедных территориях. Исследования проведены на серии ключевых участков, охватывающих зональные и региональные разновидности степей Заволжско-Уральского региона. В данной публикации приводятся краткое изложение результатов, полученных по четырем участкам, охватывающих кластеры государственного заповедника «Оренбургский» и прилегающие к ним территории – Таловской (624 км2), Буртинский (1204 км2), Айтуарский (737 км2) и Ащисайский (2432 км2), в центральной части которых располагаются одноименные участки заповедника на площади (по границе минерализованной полосы) 31,84 км2, 165,38 км2, 44,93 км2, 68,1 км2, 75,44 км2, соответственно. Заповедник был образован в 1989 году и до недавнего времени состоял из четырех участков; в 2015 г. пополнился новым участком Предуральская степь (результаты по нему опубликованы ранее [7]).

Основные подходы к исследованию была опробованы ранее по другим участкам [5]. Данные по гарям получены посредством визуального дешифрирования спутниковых изображений Landsat; база данных о пожарах за 1984-2015 годы позволяет оперировать в расчетах такими параметрами, как количество, площадь и примерные даты отдельных пожаров.

Полученные сведения свидетельствуют о том, что пожары являются характерным, но далеко не однородным (во времени и пространстве) явлением для рассматриваемого региона. Основные выводы, полученные в ходе проведенных исследований, заключаются в следующем:

  1. По незаповедным, преимущественно сельскохозяйственно освоенным, территориям наблюдается отчетливый положительный тренд в многолетней динамике площадей гарей (рис. 1). Полученные данные подтверждают предположения и отрывочные сведения по локальным территориям о тенденции активизации пожарных явлений, повсеместно отмечающейся с конца 1990-х годов.
  2. За рассмотренный период пожароопасная обстановка сменилась коренным образом. Восстановление растительного покрова в условиях заповедного режима, а позднее – и на части прилегающих территорий привело к формированию ситуации, при которой возникновение пожаров и их проникновение на территорию заповедных участков становятся лишь вопросом времени. Наиболее сложная обстановка наблюдается в Айтуарской степи, окруженной территориями с практически неиспользуемыми пастбищными угодьями и находящейся в приграничном (российско-казахстанском) районе.

Рисунок 1. Многолетняя динамика площади пожаров

По заповеднику – столбчатая диаграмма (ось Y1), в % от общей площади участков (1 – Таловская, 2 – Буртинская, 3 – Айтуарская, 4 – Ащисайская); по прилегающей территории – 5 – график, 6 – линейный тренд (ось Y2), в % от общей площади без площадей заповедных участков и озер Ащисайского участка 

  1. Из множества факторов, определяющих динамику развития пожаров, наиболее значимыми являются: а) структура сельскохозяйственного производства, в частности – полнота использования растительных ресурсов и формирование массивов неиспользуемых залежных земель; б) аномальность погодно-климатических условий; в) непрекращающаяся практика сельскохозяйственных палов.
  2. Доказана обусловленность активизации степных пожаров от повсеместно наблюдаемого накопления надземной фитомассы на пастбищах и сенокосах посредством анализа статистических данных по поголовью выпасаемого скота. По ключевым участкам получены фактические (на основе космических изображений Landsat) сведения о формировании массивов залежных земель. Выявлено, что сокращение сельскохозяйственного производства в 1980-1990-е годы наблюдалось в России и других странах бывшего СССР на фоне неблагоприятной экономической ситуации и послужило причиной практически повсеместного недоиспользования земельных и растительных ресурсов (табл. 1).
  3. Выявлено повышение эффективности противопожарных мероприятий и собственно пожаротушения в заповеднике «Оренбургский» при общей тенденции активизации пожаров.

Таблица 1 Изменение основных показателей агропроизводства

Средняя повторяемость пожаров на заповедных участках составляет 1 раз в 4-5 лет. Исходя из выводов по продолжительности процессов восстановления степных фитоценозов после пожаров, оцениваемых от 2-3 до 8-10 лет, получается, что растительность (и, соответственно, остальные компоненты экосистем) резерватов постоянно находится в состоянии постпирогенной сукцессии. 

  1. Пожары являются лимитирующим фактором развития таких немаловажных элементов заповедных экосистем, как степные кустарники и древесно-кустарниковые урочища, с одной стороны – ввиду их высокой экологической значимости, с другой – исходя из продолжительности постпирогенных сукцессий. Выявлено, что общая лесопокрытая осталась (участок «Буртинская степь») после серии пожаров осталась практически неизменной, что свидетельствует о высокой восстановительной способности в пределах занимаемых ими экотопов. Наиболее существенное воздействие пожары оказали на байрачные леса и отдельно расположенные деревья. Отмечено, что ожидаемого ранее массового «закустаривания» заповедных степных фитоценозов не наблюдается.
  2. Природные степные пожары характеризуются сезонностью, отражающейся в особенностях возникновения, распространения и в значимости экологических последствий. Выявлено следующее распределение площадей пожаров (в %) в разрезе месяцев (для территории Урало-Илекского междуречья): апрель – 10,4, май – 3,5, июнь – 4,5, июль – 27,4, август – 35,7, сентябрь – 18,5%. Наиболее отчетливо и постоянно выделяется позднелетний пик активизации пожаров (июль-сентябрь). Анализ сезонности пожаров является обязательным этапом оценки экологических последствий, как относительно к отдельным биологических компонентов, так и для степных экосистем в целом.
  3. Постпирогенное восстановление компонентов степных экосистем происходит в особых экотопических условиях гарей, характеризующихся: а) повышенным температурным фоном и значительными суточными вариациями в теплые сезоны года; б) отсутствием, либо меньшей мощностью снежного покрова и, как следствие; в) усиленным промерзанием грунта в холодные сезоны; г) ухудшением условий увлажнения в весенний период [8, 9].
  4. Экосистемная роль степных пожаров неоднозначна. Они во многом являются следствием недостатка в современных экосистемах степей копытных животных (как диких, так и сельскохозяйственных), одновременно способствуют минерализации надземной фитомассы и лимитируют потенциальное распространение древесно-кустарниковых элементов степных экосистем.

Заключение. Время создания заповедника «Оренбургский» совпадало с периодом, характеризующимся сокращением сельскохозяйственного производства в России и Казахстане, что привело к формированию фонда мало востребованных земель, активному восстановлению растительного покрова, накоплению растительной ветоши и подстилки. На фоне этих процессов с конца 1990-х годов отчетливо наблюдается тенденция увеличения частоты возникновения и площадей распространения степных пожаров на прилегающих к участкам заповедника территориях.

Проведенные исследования позволили получить фактические сведения о развитии травяных пожаров за многолетний период, что позволяет оценить масштабы проблемы и использовать их в смежных геоэкологических исследованиях. Полученные результаты могут стать одним из обоснований необходимости оптимизации природоохранной политики в сфере степного природопользования и заповедного дела.

 

Исследование выполнено в рамках тем, выполняемых в ИС УрО РАН (№АААА-А18-118011690034-6 и №АААА-А17-117012610022-5, ЦИТИС). 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Dubinin M., Potapov P., Lushchekina A., Radeloff V. Reconstructing long time series of burned areas in arid grasslands of southern Russia by satellite remote sensing // Remote Sensing of Environment, 2010. V. 114. P. 1638-1648.
  2. Ткачук Т.Е. Динамика площадей степных пожаров на юге Даурии в первом десятилетии XXI века // Ученые записки ЗабГУ. 2015. № 1 (60). С. 72-79.
  3. Шинкаренко С.С. Анализ распространения степных пожаров и идентификация пожароопасных территорий на основе геоинформационных технологий // Научный альманах. 2015. № 8(10). С. 1240-1244.
  4. Валендик Э.Н., Кисиляхов Е.К., Косов И.В., Лобанов А.И., Пономарев Е.И. Катастрофические степные пожары: проблемы и пути их решения // Мониторинг, моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций: Материалы науч.-практ. конф. Железногорск, 2016. С. 34-36.
  5. Павлейчик В.М. К вопросу об активизации степных пожаров (на примере Заволжско-Уральского региона) // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия: География. Геоэкология. 2016. № 3. С. 15-25.
  6. Павлейчик В.М. Актуальные проблемы изучения и мониторинга степных пожаров (на примере Заволжско-Уральского региона) // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2017. Т. ХХVIII, № 2. С. 90-103.
  7. Павлейчик В.М. Проблемы управления степными резерватами в условиях активизации пожаров (на примере участка «Предуральская степь» заповедника «Оренбургский») // Использование и охрана природных ресурсов в России. 2017. № 3. С. 66-73.
  8. Павлейчик В.М., Калмыкова О.Г., Сорока О.В. Особенности микроклиматического режима степных гарей на заповедном участке «Буртинская степь» // Проблемы региональной экологии. 2016. № 4. С. 69-74.
  9. Павлейчик В.М., Мячина К.В. Особенности термического режима земной поверхности после степных пожаров по данным спутников Landsat // Вестник ОГУ. 2016. № 4 (192). С. 83-89.