Лесные пожары и их последствия

Содержание 

Введение 2

Понятие «пожар» и «пожарная  безопасность». 4

Основные  сведения о лесных пожарах 5

Причины возникновения лесных пожаров 9

Экологические последствия лесных пожаров 11

Экологические последствия для  атмосферы 12

Экологические последствия для  биоты 14

Экологические последствия для  гидросферы 15

Экологические последствия для  литосферы 16

Заключение 18

Список  литературы 19 

 

Введение

 

     Пожары  наносят громадный материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей. Поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе.

     Лесной  пожар - это стихийное, неуправляемое распространение огня по лесным площадям. Причины возникновения пожаров в лесу принято делить на естественные и антропогенные. Наиболее распространенными естественными причинами больших лесных пожаров на Земле обычно являются молнии. Размеры пожаров делают возможным их визуальное наблюдение даже из космоса.

     В молодых лесах, в которых много  зелени, вероятность возгорания от молнии существенно ниже, чем в  лесах возрастных, где много сухих  и больных деревьев. Таким образом, в природе ещё задолго до человека существовало своеобразное равновесие. Экологическая роль лесных пожаров заключалась в естественном обновлении лесов.

     На  сегодняшний день доля естественных пожаров (от молний) составляет около 7 %-8 %, то есть возникновение большей  части лесных пожаров связано  с деятельностью человека. Таким  образом, существует острая необходимость  работы противопожарных служб, контроля за соблюдением пожарной техники безопасности.

     Иногда  пожары специально вызывают искусственно. Такие пожары принято называть управляемыми. Целью управляемых пожаров является: уничтожение пожароопасных горючих  материалов, удаление отходов лесозаготовок, подготовка участков для посадки  саженцев, борьба с насекомыми и болезнями леса и т. д., а также намеренный поджог леса с целью последующей его вырубки.

     В данном реферате изложены основные сведения о лесных пожарах, меры по предупреждению их возникновения, а также действия при возникновении лесного пожара. 
 
 

 

Понятие «пожар» и «пожарная  безопасность».

     Пожар – это горение вне специального очага, которое не контролируется и  может привести к массовому поражению  и гибели людей, а также к нанесению  экологического, материального и  другого вреда.

     Пожарная  безопасность – это состояние  объекта, при котором исключается  возможность пожара, а в случае  его возникновения используются необходимые меры по устранению негативного влияния

     Пожарная  безопасность - состояние защищенности населения, объектов национальной экономики  и иного назначения, а также  окружающей природной среды от опасных  факторов и воздействий пожаров.

     Пожарная  безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий. Активная пожарная защита - меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной  ситуацией.

     Противопожарная защита имеет своей целью изыскание  наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения.

 

Основные  сведения о лесных пожарах

     В зависимости от того, где распространяется огонь, пожары делятся на низовые, верховые и подземные:

     1) Низовые - когда горит напочвенный покров, т.е. растения (мхи, трава, кустарники, хвойный подлесок) и растительные остатки (опавшие листья, хвоя, кора, валежник); При низовом пожаре сгорает лесная подстилка, лишайники, мхи, травы, опавшие на землю ветки и т.п. Скорость движения пожара по ветру 0,25-5 км/ч. Высота пламени до 2,5 м. Температура горения около 700 °C (иногда выше). Низовой лесной пожар слабой интенсивности тушится путем поливки водой кромки пожара, с помощью химикатов, а также путем захлестывания огня различными подручными средствами и засыпкой его грунтом.

     Низовые пожары бывают беглые и устойчивые:

     * При беглом низовом пожаре  сгорает верхняя часть напочвенного  покрова, подрост и подлесок. Такой  пожар распространяется с большой  скоростью, обходя места с повышенной  влажностью, поэтому часть площади  остается незатронутой огнем.  Беглые пожары в основном происходят  весной, когда просыхает лишь  самый верхний слой мелких  горючих материалов.

     * Устойчивые низовые пожары распространяются  медленно, при этом полностью  выгорает живой и мертвый напочвенный  покров, сильно обгорают корни  и кора деревьев, полностью сгорают  подрост и подлесок. Устойчивые  пожары возникают преимущественно  с середины лета.

     2) Верховые - когда огонь переходит на полог (крону) деревьев. Без сопутствующего низового пожара верховой пожар, как правило, долго продолжаться не может; Верховой лесной пожар охватывает листья, хвою, ветви, и всю крону, может охватить (в случае повального пожара) травяно-моховой покров почвы и подрост. Скорость распространения от 5-30 км/ч. Температура от 900°C до 1200°C. Развиваются они обычно при засушливой ветреной погоде из низового пожара в насаждениях с низкоопущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте. Верховой пожар - это обычно завершающаяся стадия пожара. Область распространения яйцевидно-вытянутая.

     Верховые  пожары, как и низовые, могут быть беглыми (ураганными) и устойчивыми (повальными):

     * Ураганный пожар распространяется  со скоростью от 7 до 30 км/ч. Возникают при сильном ветре. Опасны высокой скоростью распространения.

     * При повальном верховом пожаре  огонь движется сплошной стеной  от надпочвенного покрова до  крон деревьев со скоростью  до 8 км/ч. При повальном пожаре лес выгорает полностью.

     При верховых пожарах образуется большая  масса искр из горящих ветвей и  хвои, летящих перед фронтом огня и создающих низовые пожары за несколько десятков, а в случае ураганного пожара иногда за несколько  сотен метров от основного очага. Верховой лесной пожар локализуется также водой с помощью насосов, если в районе пожара имеются водоисточники.

     3) Почвенные (подземные или торфяные) - когда огонь распространяется по толще горючего материала (торфа). Чаще всего эти пожары являются следствием лесных пожаров, но могут возникнуть и вне связи с ними, например, в районе торфоразработок и на торфяных болотах.

     Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего  связаны с возгоранием, торфа, которое  становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью  до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (Торф может гореть без доступа воздуха и даже под водой).

     Для локализации подземного (торфяного) пожара необходимо вокруг очага прокопать оградительную канаву шириной 0,7-1,0 м и глубиной до минерального грунта или грунтовых вод, срубить и оттащить в сторону от пожара растущие вдоль канавы деревья и кустарники, края (откосы) канавы посыпать грунтом. Чтобы огонь не распространился за пределы канавы, а также для тушения вновь возникающих очагов горения выставляется патрульная служба.

     По  скорости распространения огня (продвижения  кромки пожара) и высоте пламени  лесные пожары подразделяются на сильные, средние и слабые. Наибольшая скорость распространения огня при сильном лесном пожаре составляет: низового пожара - до 1 км/час, верхового - до 25 км/час, почвенного - несколько метров в сутки.

     Если  пожар распространился на значительную площадь, его оцепляют и каждому  человеку отводят для тушения  часть его кромки. При малом  количестве людей их разбивают на три группы. Наибольшая по численности  группа ставится против фронта пожара, а две другие продвигаются по его  флангам (начиная с тыла) в сторону  фронта распространения пожара.

     Тушение пожара способом захлестывания осуществляется путем сбивания пламени с помощью  веток, метел, мешковины или кусков толстого брезента, ремня. Удары делаются наклонно в направлении выгоревшей площадки с последующим сметанием  горящих частиц в сторону пожара. При тушении пожарные следуют  цепочкой с интервалом 5-10 м.

     Передвижение  вперед осуществляется системой переходов (закончив тушение на своем участке, пожарный переходит в голову группы). Замыкающий в группе должен тщательно просматривать кромку пожара и тушить очаги тления.

     При тушении пожара способом засыпки  огня грунтом двое пожарных двигаются  один за другим, - первый подавляет кромку пожара, разбрасывая вдоль нее  грунт и засыпая полосу огня, второй подавляет тлеющие участки горения.

     Основным  способом тушения массовых верховых и низовых пожаров является пуск встречного низового огня (отжиг) от опорной полосы. В качестве опорной полосы выбирается или создается полоса местности шириной не менее 30-40 см, очищенная от горючих материалов, а также используются реки, озера, дороги с покрытием и другие противопожарные полосы.

     Способ  отжига заключается в выжигании  лесного напочвенного покрова (подстилки) между опорной полосой и кромкой  надвигающегося пожара. Этим достигается  увеличение ширины препятствия, что  затрудняет переброс огня или искр через полосу.

     Опорная полоса должна полностью окружать очаг пожара (быть замкнутой) или своими концами упираться в препятствия, не позволяющие продвижению огня (реки, дороги, озера и др.).

     Отжиг производится двумя группами. Группы начинают его против центра фронта пожара, а затем продолжают, расходясь  по опорной полосе в противоположные  стороны. Каждая группа вначале зажигает напочвенный покров на участке 20-30 м. Следующий участок зажигается после  того, как огонь отойдет от опорной, полосы на 2-3 м. 

 

Причины возникновения лесных пожаров

     Основными причинами возникновения лесных пожаров является деятельность человека, грозовые разряды, самовозгорания торфяной крошки и сельскохозяйственные палы в условиях жаркой погоды или в  так называемый пожароопасный сезон (период с момента таяния снегового  покрова в лесу до появления полного  зеленого покрова или наступления  устойчивой дождливой осенней погоды). Но все-таки, основным виновником лесных пожаров является человек - его небрежность при пользовании в лесу огнем во время работы и отдыха. Большинство пожаров возникает в местах пикников, сбора грибов и ягод, во время охоты, от брошенной горящей спички, непотушенной сигареты. Во время выстрела охотника вылетевший из ружья пыж начинает тлеть, поджигая сухую траву. Часто можно видеть, насколько завален лес бутылками и осколками стекла. В солнечную погоду эти осколки фокусируют солнечные лучи как зажигательные линзы. Не полностью потушенный костер в лесу служит причиной последующих больших бедствий.

     В редких случаях виновные бывают естественные причины: удар молнии или самовозгорание. Наиболее часто в лесных массивах возникают низовые пожары, при которых выгорает лесная подстилка, подрост и подлесок, травянистый и кустарниковый покров, валежник, корневища деревьев и т.д. В засушливый период при ветре могут возникнуть верховые пожары, при которых огонь распространяется также и по кронам деревьев, преимущественно хвойных пород. Скорость распространения низового пожара - от 0,1 до 3 метров в минуту, а верхового - до 100 метров по направлению ветра. В хвойных лесах чаще возникают верховые пожары, при этом температура достигает 1100 градусов, а скорость 2-3 км/ч в безветрие и 20-25 км/ч при ветре. Из-за высокой скорости движения огня убежать от верхового пожара очень трудно.

     Над горящими лесами возможно образование  «столбчатых завихрений» горящей  золы и горящей пыли, которые при  сильном ветре могут переноситься на большие расстояние и образовывать новые пожары.

 

Экологические последствия лесных пожаров

     Все экологические последствия лесных пожаров можно разделить на краткосрочные и отдаленные. К краткосрочным последствиям относится изменение среды обитания человека в зоне пожара. Характерное время этих последствий ненамного больше характерного времени действия пожара. Все краткосрочные последствия лесных пожаров носят негативный характер.

     К краткосрочным последствиям лесных пожаров относятся:

     1) повышение температуры среды  во фронте пожара (до 300К), что приводит  к гибели людей и животных, настигнутых фронтом лесного  пожара;

     2) выбросы вредных химических веществ  (CO, окислы азота) в приземный  слой атмосферы;

     3) высокие плотности тепловых потоков  во фронте лесного пожара (до 200 кВт/м2), что приводит к возгоранию складов древесины, деревянных домов и других хозяйственных объектов, расположенных в тайге, в том числе и нефтепромыслов;

     4) задымленность приземного слоя  атмосферы в зоне пожара, в  результате которой прекращаются  полеты воздушных судов на  местных авиалиниях и плавание  речных судов;

     5) действие инфразвуковых волн, генерируемых  пожаром, на людей.

     Действие  этих негативных факторов обычно ограничивается зоной лесного пожара.

     К отдаленным экологическим последствиям относятся те из них, для которых  характерное время последствий  значительно больше характерного времени действия пожара. Отдаленные последствия могут быть позитивными и негативными.

     К позитивным последствиям лесных пожаров  относятся:

     1) уменьшение запаса лесных горючих  материалов;

     2) повышение плодородия почв за  счет ее удобрения золой;

     3) повышение видового разнообразия  в природных системах.

     К негативным последствиям лесных пожаров  относятся:

     1) уничтожение фитомассы лесных биогеоценозов в том числе и деловой древесины;

     2) разрушение сложившихся экосистем,  эрозия почв, уменьшение стока  рек и опустынивание земель;

     3) уменьшение дозы солнечной радиации  на подстилающую поверхность  и более позднее созревание  сельскохозяйственных культур;

     4) нарушение природного углеродного  цикла, повышение концентрации  диоксида углерода и глобальное  потепление климата (парниковый  эффект);

     5) повторное радиоактивное заражение  местности при лесных пожарах  в радиоактивных лесных фитоценозах.

Экологические последствия для  атмосферы

     Лесные  пожары являются одним из наиболее частых явлений, сопровождающихся большим  выбросом в атмосферу окиси и  двуокиси углерода и оксидов азота (от 3 до 150 млн т в год).

     В отдельные годы этих выбросов столько  же, сколько от сжигания всей перерабатываемой в России нефти.

     От  задымления страдают жители городов  и поселков. Особенно опасно задымление воздуха для детей первого  года жизни и новорожденных. У  них под воздействием дыма увеличивается  частота врожденных пороков сердца и заболеваний органов дыхания.

     Пожары  могут и отрицательно сказываться  на радиационном балансе Земли. Дым, как правило, способствует охлаждению, так как мешает солнечным лучам  достигать поверхности Земли. Если же говорить о долгосрочных последствиях, проявляющихся в течение многих лет после пожара, то здесь на первое место выходит состояние  растительного покрова.

     К опасным последствиям приводит использование  галлонов. Бромсодержащие вещества - галоны применяются как ингибиторы горения в оборонной промышленности и в пенных огнетушителях, широко используемых при тушении лесных пожаров. Хотя галоны - высокоэффективные вещества для борьбы с огнем и предотвращают взрыв, вместе с тем они - чрезвычайно мощные озоноразрушающие вещества, а также газы, существенно влияющие на глобальное потепление.

     В связи с глобальными изменениями  климата с каждым годом возрастает количество катастрофических пожаров, увеличивается общая продолжительность  пожароопасного периода. Пожары, в свою очередь, приводят к еще большим  глобальным изменениям климата и  формируют погоду на региональном уровне. В месте действия крупных лесных пожаров формируются устойчивые области высокого атмосферного давления, которые "не подпускают" циклоны с осадками к пожарам.

Экологические последствия для  биоты

     На  территории России природные пожары могут играть как деструктивную, так и стабилизирующую роль. На большей части лесной зоны лесные пожары являются одним из наиболее опасных природных явлений, ведущих  к существенным экономическим потерям и отрицательным экологическим последствиям. И лишь только в неуправляемых и неиспользуемых лесах лесотундры и северной редкостойной тайги, в частности на вечной мерзлоте, низовые пожары с достаточно длительным сроком повторяемости (порядка 80-100 лет) представляют собой природный механизм, предотвращающий деградацию лесов и превращение их в травяно-кустарниковые заросли и болота. Исключение огня здесь ведет к накоплению толстого поверхностного слоя органического материала, который уменьшает глубину активного слоя почвы, обусловливает поднятие вечной мерзлоты, что, в конечном счете, ведет к ухудшению лесорастительных условий, снижению продуктивности лесов, закустариванию и заболачиванию. Однако даже здесь, частые повторяющиеся пожары ведут к ухудшению состояния лесов, их продуктивности и устойчивости и продвижению южной границы лесов к югу. Пожары являются основной причиной безлесого пояса шириной 100-250 км на границе тайги и тундры, который постепенно расширяется к югу. Пожары оказывают отрицательное влияние также на биоразнообразие на породном, экосистемном и ландшафтном уровнях.

     На  пройденных огнем участках, с увеличением  общей освещенности и влажности  почвы, немногие уцелевшие деревья  оказываются в непривычных условиях и находятся в угнетенном состоянии. Вывалившиеся с корнем деревья образуют западины, благоприятные для заселения  пород-пионеров, которые благодаря  повышенной нитрификации и увлажненности  почвы уже через 3-4 года формируют  сомкнутый ярус подроста лиственницы  и березы. Формируется одновозрастное насаждение исключительно семенного  происхождения. На более плодородных  почвах восстановление леса на гарях  идет преимущественно через осину, благодаря ее способности образовывать коренные отпрыски из спящих почек на корнях. Здесь так же формируется одновозрастное насаждение, но уже порослевого происхождения.

     Однако  процесс лесовосстановления на таких гарях возможен лишь при недопущении повторных пожаров и начинается с образования послепожарной травяно-кустарниковой растительности и последующего накопления почвенного субстрата и лишь после этого - восстановление лесного насаждения, прежде всего - породами-пионерами - лиственница, береза, осина.

     При пожарах страдают или гибнут дикие  животные. Так более миллиона диких  животных погибли в лесных пожарах  Австралии, в том числе опоссумы, бандикуты и вомбаты. В Восточной  Сибири, пожары часто идут сплошным фронтом, и в выгорающих лесных массивах гибнет большое количество лесных животных.

     Также лесные пожары могут приводить к  миграции животных.

Экологические последствия для  гидросферы

     Лес непосредственно участвует в  круговороте воды в природе и  таким образом взаимодействует  с гидросферой. Лес задерживает  почвенные воды от их ухода с реками в крупные водоёмы. Таким образом, потеря леса, растущего берегам рек приводит к их обмелению, что ведёт к ухудшению водоснабжения населённых пунктов и снижению плодородия сельскохозяйственных угодий.

     Лес играет важную роль в поддержании  нормального режима стока рек  и ручьев. Лесной полог задерживает (растягивает во времени) весеннее снеготаяние, иногда на несколько недель по сравнению  с открытым местом - в результате чего паводки на реках оказываются  заметно сглаженными, а летний сток - заметно более полноводным. Лесная почва и подстилка, богатые органическим веществом и обычно обладающие неровной поверхностью со множеством впадин, эффективно удерживают воду после мощных дождей или снеготаяния - тем самым также сберегая ее для более сухих периодов.

     Лишая почву растительного покрова, лесные пожары приводят к серьезному и долговременному  ухудшению состояния водосборных  бассейнов, снижают рекреационную  и научную ценность ландшафтов.

     Лесные  пожары ведут к уменьшению стока  рек. Лесной пожар приводит к снижению общего уровня грунтовых вод. Экологический  ущерб принимает особенно крупные  масштабы, когда на больших площадях гарей происходит смена хвойных  лесов на производные мелколиственные. В этом случае изменяется гидрологический  режим природных комплексов. Снижение водорегулирующей функции лесов  вследствие появления больших площадей гарей является одной из главных  причин наводнений.

Экологические последствия для  литосферы

     Почва, как главный компонент биогеоценоза, наиболее чувствителен к воздействию  пожаров. Помимо прямого (пиролиз), пожары оказывают огромное косвенное влияние на лесные биогеоценозы. Они коренным образом меняют эдафические условия, а значит, микробиологические и биохимические процессы в почвах.

     Воздействие пожаров на почву идет несколькими  путями. Это - непосредственное воздействие  высоких температур на твердую фазу почв, единовременное поступление на поверхность почвы значительного  количества золы, образовавшейся при  минерализации подстилки и других горючих материалов, изменение структуры  и качества органического вещества и смена одних растительных сообществ другими.

     Можно отметить, что в результате пожаров  существенно изменяются физико-химические свойства, механический состав, водно-воздушный  и гидротермический режим почв, что  оказывает непосредственное влияние  на биологические свойства почв. Значительное влияние лесных пожаров на физико-химические свойства почв заключается в повышении  величины рН, уменьшении гидролитической кислотности.

     При пожарах сгорает лесная подстилка. Вместе с почвой погибают и почвенные  животные и растения. Следствием уничтожения  слоя подстилки является усиление не только водной и ветровой эрозии почвы, но и вынос мелкозёма и органических веществ осадками. Однако чаще при  пожаре сгорает только часть подстилки, почва и нижняя часть подстилки  при этом, как правило, остаются влажными. В такой ситуации прямой эффект на почву незначителен.

     Несмотря  на то, что происходит повышение  плодородия почв за счет ее удобрения  золой, говорить о положительном  влиянии лесного пожара на почву  не приходится - повышение плодородия почв носит временный характер и  через 2-3 года почвы вновь истощаются.

 

Заключение

     Пожарная  безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий. Активная пожарная защита меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной  ситуацией.

     В силу недостаточной эффективности  действий органов управления лесным хозяйством представляется целесообразным рассмотреть вопрос о создании при  администрации области структуры  по контролю за профилактикой пожаров и соблюдением правил пожарной безопасности в лесах, отслеживанию пожарной обстановки, оперативной оценке ситуации и координации работ разных ведомств по тушению лесных пожаров.

     Огонь с древнейших времен играет роль важного  природного фактора в жизни леса. С появлением человека и развитием  цивилизации огонь в лесу превратился  в разрушительный фактор, а охрана лесов от пожаров стала важнейшей  составной частью охраны природы  на нашей планете.

Лесные пожары и их последствия