Лесные горючие материалы
Лесные горючие материалы – это растения лесов, их морфологические части и растительные остатки разной степени разложения, которые могут гореть при лесных пожарах. Живой напочвенный покров, произрастающий в природной среде, представлен следующими видами растительности: лишайники – почти не регулирующие своей влажности. Содержание влаги в них определяется физическими законами увлажнения и высыхания (аналогично лесной подстилке и опаду). Наиболее пожароопасный тип живого напочвенного покрова, горение по которому может распространяться уже на 2-3 день после выпадения осадков; мхи – с помощью ризоидов активно впитывают влагу, но не регулируют её испарение. Пожароопасность мхов несколько ниже, чем у лишайников, но значительно выше, чем у большинства высших растений. Из этой группы растительности наиболее пожароопасными являются «беломошники», произрастающие в сухих условиях; высшие растения – интенсивно поглощающие влагу из почвы, изменяющие интенсивность транспирации, поддерживающие свою влажность в необходимом для жизни интервале. Представлены различными видами трав, кустарничков и кустарников. Степень их пожароопасности может значительно различаться как между разными видами, так и в течение пожароопасного сезона.
Все Л.г.м. условно можно разделить на три класса, представленные на рис. и в табл.
Классификация лесных горючих материалов
Классификация растительных горячих материалов (р.г.м.)
| Группы р.г.м. | Виды горючих материалов | Тип горения | |
| Проводники горения | I | Опад, лишайники, мхи | Преимущественно пламенное |
| II | Лесная подстилка, торф | Тление | |
| III | Валежник, пни, крупные порубочные остатки | Здоровая древесина горит преимущественно пламенно, гнилая – тлеет | |
| Поддерживающие горение | IV | Травы, кустарники, плауны, сеянцы древесных растений | Пламенное |
| V | Подрост и подлесок | Преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные | |
| VI | Хвоя, листва, несущие их веточки и мелкие сучья полога древостоя | Преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные | |
| Задерживающие горение | VII | Некоторые виды трав, кустарников, кустарников и деревьев | Самостоятельно не горят из-за высокого влагосодержания или особенностей химического состава |
Способность задерживать распространение горения на участке у живых растений зависит прежде всего от запасов зелёной вегетирующей массы и её влагосодержания и соотношения проводников горения и задерживающих горение Л.г.м. Практически для всех растений характерна сезонная динамика влагосодержания с максимумом в весеннее время и минимумом в осеннее, и незначительные суточные изменения влагосодержания. В полуденное время у растений снижается влагосодержание, а к вечеру опять увеличивается и достигает своего максимума в ночные часы. Минимум запас сухих растительных горючих материалов, при котором возможно распространение горения, составляет 0,1–0,2 кг/м 2 . Предельное влагосодержание, при котором прекращается горение, для Л.г.м. составляет 25–28 %.
Источники: Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Курбатский Н.П. –Красноярск, 1970; Физические основы горения растительных материалов. Конев Э.В. –Новосибирск, 1977.
Лесные горючие материалы
Лесные горючие материалы – растения лесов, их морфологические части и растительные остатки различной степени разложения, которые могут гореть при лесных пожарах. Живой напочвенный покров, произрастающий в природной среде, представлен следующими видами растительности: лишайники – почти не регулирующие своей влажности. Содержание влаги в них определяется физическими законами увлажнения и высыхания (аналогично лесной подстилке и опаду). Наиболее пожароопасный тип живого напочвенного покрова, горение по которому может распространяться уже на 2-3 день после выпадения осадков; мхи – с помощью ризоидов активно впитывают влагу, но не регулируют её испарение. Пожароопасность мхов несколько ниже, чем у лишайников, но значительно выше, чем у большинства высших растений. Из этой группы растительности наиболее пожароопасными являются «беломошники», произрастающие в сухих условиях; высшие растения – интенсивно поглощающие влагу из почвы, изменяющие интенсивность транспирации, поддерживающие свою влажность в необходимом для жизни интервале. Представлены различными видами трав, кустарничков и кустарников. Степень их пожароопасности может значительно различаться как между различными видами, так и в течение пожароопасного сезона.
Все лесные горючие материалы условно можно разделить на 3 класса, в которых растительные горючие материалы (р. г. м.) разделены на 7 групп:
Класс «Проводники горения»:
группа I, вид горючего материала – опад, лишайники, мхи; тип горения – преимущественно пламенное;
группа II, вид горючего материала – лесная подстилка, торф; тип горения – тление;
группа III, вид горючего материала – валежник, пни, крупные порубочные остатки, торф; тип горения – здоровая древесина горит преимущественно пламенно, гнилая – тлеет;
Класс «Поддерживающие горение»:
группа IV, вид горючего материала – травы, кустарнички, плауны, сеянцы древесных растений; тип горения – пламенное;
группа V, вид горючего материала – подрост и подлесок; тип горения – преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные;
группа VI, вид горючего материала – хвоя, листва, несущие их веточки и мелкие сучья полога древостоя; тип горения – преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные;
Класс «Задерживающие горение»:
группа VII, вид горючего материала – некоторые виды трав, кустарничков, кустарников и деревьев; самостоятельно не горят из-за высокого влагосодержания или особенностей химического состава.
Способность задерживать распространение горения на участке у живых растений зависит, прежде всего, от запасов зеленой вегетирующей массы и её влагосодержания, а также от соотношения проводников горения и задерживающих горение лесных горючих материалов. Практически для всех растений характерны сезонная динамика влагосодержания с максимумом в весеннее время и минимумом в осеннее и незначительные суточные изменения влагосодержания. В полуденное время у растений снижается влагосодержание, которое к вечеру опять увеличивается и достигает своего максимума в ночные часы. Минимальный запас сухих растительных горючих материалов, когда возможно распространение горения, составляет 0,1-0,2 кг/м 2 . Предельное влагосодержание, при котором прекращается горение, для них составляет 25-28%.
Литература: Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск, 1970;
Конев Э.В. Физические основы горения растительных материалов. Новосибирск, 1977.
4.3. Лесные горючие материалы (лгм)
По роли ЛГМ в распространении горения они разделены на 3 категории (Курбатский, 1970):
а) проводники горения;
б) поддерживающие горение;
в) задерживающие горение.
Проводник горения – это всегда непрерывный слой ЛГМ с запасом больше минимального. При низовых пожарах проводниками пламенного горения служат слои из мхов, лишайников, опада, травяной ветоши. При верховых пожарах проводниками горения являются хвоя и мелкие ветви в пологе древостоя – при наличии горящих нижних ярусов и сильном ветре. Проводники беспламенного горения – лесная подстилка, перегнойные горизонты, торф.
К ЛГМ, поддерживающим горение, относятся: валежник, сухостой, кустарнички (багульник, вереск, брусника и др.), хвойный подрост и подлесок (можжевельник), пни, мертвые корни, сучья и вершинки деревьев, лежащие на земле.
Активно задерживают горение травы с высоким влагосодержанием, листва деревьев и кустарников. Низовые пожары не могут распространяться, когда запас зеленых трав превышает запас отмерших трав (в абсолютно сухом весе).
Классификация ЛГМ применима исключительно к условиям пожароопасного периода. При этом некоторые ЛГМ могут изменять свою функцию и категорию в зависимости от конкретных условий горения.
Кроме рассмотренных категорий, лесные горючие материалы разделены на 7 групп:
I – слои из мхов, лишайников и мелких растительных остатков (опада, травяной ветоши);
II – лесная подстилка, перегнойный и торфяной горизонты;
III – травы и кустарнички;
IV – крупные древесные остатки (валежник, сухостой, пни, сухие сучья, порубочные остатки);
V– подрост и подлесок;
VI – хвоя и листва растущих деревьев (вместе с мелкими веточками до 7 мм толщиной);
VII – стволы растущих деревьев и живые сучья толщиной более 7 мм.
Первая группа ЛГМ – это группа основных проводников горения, потому что их наличие и состояние (запас, влажность и т.п.) предопределяет возможность загорания и дальнейшего горения в лесу. Это непрерывный слой на поверхности почвы, состоящий из гигроскопичных горючих материалов, по которому может самостоятельно распространяться пламенное горение. ЛГМ первой группы – главное горючее при низовых пожарах.
Вторая группа – проводники беспламенного горения, тления.
Роль трав и кустарничков (третья группа) в горении существенно различается. Живые травы отличаются высоким абсолютным влагосодержанием, которое обычно превышает 200%. Все виды вегетирующих трав тормозят распространение огня. После отмирания травы становятся основным проводником горения (первая группа). Среди кустарничков имеются высокорослые (вереск, багульник болотный), густые заросли которых чрезвычайно пожароопасны. Такие заросли вполне возможно относить к пятой группе ЛГМ, т.е. объединять с горючими кустарниками.
Четвертая группа ЛГМ представляет собой растительные остатки крупных размеров, совокупность которых называется захламленностью. Она может усиливать интенсивность горения при низовых пожарах. Так, в сосняках с захламленностью в 80 м 3 /га послепожарный отпад живых деревьев в 4 раза выше, чем при захламленности 20 м 3 /га. Охвоенные порубочные остатки на сплошных вырубках при равномерном распределении их по площади могут быть даже проводником горения. Следует отметить, что такой характер распределения порубочных остатков характерен, в частности, для сплошных вырубок в Финляндии, но лесные пожары там практически полностью отсутствуют даже в самые засушливые годы. В триаде возгорания отсутствует источник огня.
В пятой группе роль ЛГМ в развитии пожаров различна, потому что велико разнообразие древесных и кустарниковых пород, характер их распространения под пологом леса и сомкнутость. При высокой сомкнутости подрост и подлесок лиственных пород затеняют почву и замедляют высыхание основных проводников горения. Горючие виды подроста и подлеска при сомкнутости более 0,3 могут усиливать низовые пожары; негорючие – наоборот, препятствуют его усилению.
Шестая группа ЛГМ – полог хвойного древостоя служит проводником горения при самых опасных верховых пожарах. Листва в пологе лиственных насаждений обычно не горит.
У ЛГМ седьмой группы при сильных пожарах обычно обгорает поверхность коры. Активно горят засмоленные участки на стволах (смоляные потеки, карры, засмоленные подсушины). Живые древесные стволы не горят, за исключением случаев, когда в стволе имеется дупло или трухлявая гниль.
Количество опада зависит от породного состава, возраста и густоты древостоя. Наименьшее количество опада – в хвойных насаждениях, несколько большее – в мелколиственных из березы и осины, максимальное – в широколиственных лесах из дуба, липы и других пород. Ежегодный опад в средневозрастном сосняке составляет 1,5-3, ельнике – 1,8-2,5, дубраве – 3,5-4,5 т/га абсолютно сухого вещества. Запас, мощность и сложение лесной подстилки зависят от типа леса, породного состава лесов, их возраста, сомкнутости полога, развития живого напочвенного покрова, водного режима почвы и других факторов. В спелых лиственных лесах масса подстилки редко достигает 3 т/га, в сухих типах хвойных лесов она составляет 3-6, в сырых – 100 т/га и более (табл. 1). Однако следует учитывать значительную вариабельность запасов в связи с географическим фактором. Так, в одном и том же типе леса сосняк-брусничник запас ЛГМ может составлять от 8 (Брянская область) до 40 т/га (Ленинградская область).
Процесс высыхания лесной подстилки идет сверху послойно и заканчивается только в период продолжительной засухи, когда влажность подстилки достигает минимальных величин. Например, в типе леса сосняк-черничник она снижается до 6%. В этом случае подстилка выгорает полностью. В годы средней пожарной опасности по погодным условиям сгорает лишь часть подстилки.
Запасы вегетирующей хвои варьируют в зависимости от породы дерева, типа леса, возраста и полноты древостоя. Максимальное количество хвои и тонких веточек характерно для молодняков и жердняков. Например, в культурах сосны высотой 2 м масса древесной зелени составляет 13,5 т/га в абсолютно сухом состоянии. В культурах высотой 10 м – 14 т/га, а высотой 18 м – лишь 10 т/га. У листопадных пород в конце вегетации запасы листвы не превышают 5 т/га в абсолютно сухом состоянии.
Лесные горючие материалы
Лесные горючие материалы — растения лесов, их морфологические части и растительные остатки различной степени разложения, которые могут гореть при лесных пожарах. Живой напочвенный покров, произрастающий в природной среде, представлен следующими видами растительности:
- лишайники — почти не регулирующие своей влажности. Содержание влаги в них определяется физическими законами увлажнения и высыхания (аналогично лесной подстилке и опаду). Наиболее пожароопасный тип живого напочвенного покрова, горение по которому может распространяться уже на 2-3 день после выпадения осадков;
- мхи — с помощью ризоидов активно впитывают влагу, но не регулируют её испарение. Пожароопасность мхов несколько ниже, чем у лишайников, но значительно выше, чем у большинства высших растений. Из этой группы растительности наиболее пожароопасными являются «беломошники», произрастающие в сухих условиях;
- высшие растения — интенсивно поглощающие влагу из почвы, изменяющие интенсивность транспирации, поддерживающие свою влажность в необходимом для жизни интервале. Представлены разл. видами трав, кустарничков и кустарников. Степень их пожароопасности может значительно различаться как между разл. видами, так и в течение пожароопасного сезона.
Все лесные горючие материалы условно можно разделить на 3 класса, представленные в таблице.
Классификация растительных горючих материалов (р. г. м.)
Вид горючего материала
Тип горения
Опад, лишайники, мхи
Лесная подстилка, торф
Валежник, пни, крупные порубочные остатки
Здоровая древесина горит преимущественно пламенно, гнилая — тлеет
Травы, кустарнички, плауны, сеянцы древесных растений
Подрост и подлесок
Преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные
Хвоя, листва, несущие их веточки и мелкие сучья полога древостоя
Преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные
Некоторые виды трав, кустарничков, кустарников и деревьев
Самостоятельно не горят из-за высокого влагосодержания или особенностей химического состава
Способность задерживать распространение горения на участке у живых растений зависит, прежде всего, от запасов зеленой вегетирующей массы и её влагосодержания, а также от соотношения проводников горения и задерживающих горение лесных горючих материалов. Практически для всех растений характерны сезонная динамика влагосодержания с максимумом в весеннее время и минимумом в осеннее и незначительные суточные изменения влагосодержания. В полуденное время у растений снижается влагосодержание, которое к вечеру опять увеличивается и достигает своего максимума в ночные часы. Минимальный запас сухих растительных горючих материалов, когда возможно распространение горения, составляет 0,1-0,2 кг/м 2 . Предельное влагосодержание, при котором прекращается горение, для лесных горючих материалов составляет 25-28%.
Лит.: Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск, 1970; Конев Э.В. Физические основы горения растительных материалов. Новосибирск, 1977.