связь между горимостью лесов уюкского хребта и потеплением

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Х.Б. КУУЛАР
(ТУВИКОПР СО РАН, КЫЗЫЛ)
СВЯЗЬ МЕЖДУ ГОРИМОСТЬЮ ЛЕСОВ
УЮКСКОГО ХРЕБТА И ПОТЕПЛЕНИЕМ
КЛИМАТА
В горах Южной Сибири показатели частоты пожаров и степени горимости зависят от
климатических особенностей, определяющих в т. ч. и характерные лесорастительные
условия, и антропогенного воздействия на природную среду (Буряк и др., 2011). По
данным гидрометеостанций Республики Тыва (РТ), с 1960 по 2005 гг. зафиксировано
повышение среднегодовой температуры, что на фоне малого количества выпадающих
здесь осадков привело к увеличению продолжительности активной инсоляции и, как
следствие, резкому росту количества лесных пожаров весной и осенью.
Тува относится к малонарушенным лесным территориям России и имеет ключевое
значение в глобальной экодинамике — её леса являются важнейшей составляющей
бореальных лесов Сибири. В формировании устойчивых лесных экосистем особую
роль играют бореальные леса Уюкского хребта, выполняющие как экологические (климаторегулирующие, противоэрозионные и т. п.), так и социально-экономические функции. Ведущая роль в установлении конкретного климатического режима в регионе принадлежит рельефу. Абсолютная высота местности, амплитуда относительных повышений и понижений, положение горных хребтов создают многообразие и контрастность местных (локальных) климатических режимов.
Целью исследования стало изучение динамики лесных пожаров Уюкского хребта в
связи с изменением природно-климатических условий. Уюкский хребет относится к
Хемчикско-Куртушибинскому округу горной степи и горно-таёжных кедрово-лиственничных лесов. Особенности рельефа и специфические атмосферные циркуляции на
разных гипсометрических уровнях макросклонов хребта определяют различия климатических условий от его подножия до гребня. Исследования выполнены в пределах
2
профильного участка площадью 5106 км , проложенного от подножия северного макросклона до лесостепной зоны южного и охватывающего все имеющиеся здесь высотно-поясные комплексы (ВПК) — от высокогорно-таёжного до лесостепного (рис. 1). Динамика климатических особенностей приведена по данным метеостанции Турана, расположенной вблизи исследуемого профильного участка. Для оценки горимости растительности профильного участка хребта привлекались данные Красноярской базы авиационной охраны лесов, материалы оперативного детектирования пожаров по спутниковым данным, данные Госкомитета лесного хозяйства РТ (Куулар и др., 2011).
Климат региона резко континентальный с засушливым летом и холодной зимой.
Распределение осадков в течение года крайне неравномерно: 60 % осадков выпадают с
мая по сентябрь, 10 % — зимой, продолжительность которой составляет 150–170 дней с
мощностью снежного покрова от 7 до 30 см. Средняя температура января -28С, июля — 18,5С, апреля — 1,9С (рис. 2).
Горная растительность наиболее чувствительна к климатическим изменениям.
С повышением в последние десятилетия среднегодовой весенней и зимней температуры участились пожары растительности, продолжительнее стал и пожароопасный
период. Вполне вероятно, что климатические измения в совокупности с лесными пожарами способны стать своеобразным катализатором изменений бореальных лесов.
При изучении мезоклиматических особенностей профильного участка (1977–
2006 гг.) особое внимание уделено рядам основных параметров (рис. 3) — температуры и осадков. За десятилетие 1997–2006 гг. по сравнению с периодом 1977–1986 гг.
среднеапрельская температура повысилась на 2C, среднеянварская — на 5,2C.
185
ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF NATURE
Анализ временного хода
среднегодовой температуры за
1977–2006 гг. также показал рост
положительных температур, особенно отчётливо проявившийся
с 1985 по 2006 гг., когда среднеапрельские температуры были
только положительными. Поскольку большинство пожаров
растительности возникает весной, нами проанализированы ряды среднегодовой апрельской
температуры воздуха. Для исключения
короткопериодных
Рисунок 2. Климадиаграмма Уюкского хребта
аномалий рассчитывались поли(по данным метеостанции Турана в период 1997–2006 гг.)
номиальные тренды температур
второй степени. Из графика (см.
рис. 3) видно, что положительный температурный тренд 1-го
десятилетия (1977–1987 гг.) составил 0,8С, а в последующие
два десятилетия — 0,6С. Более
детальный анализ апрельских
данных на временных отрезках
1977–1987, 1987–1997 и 1997–
2006 гг. выявил изменение средних аномалий температуры внутри периодов, соответственно —
1,88С, 0,28С и -0,6С, а также
устойчивый рост среднегодовой
(тренд +0,67С/10 лет) и среднеапрельской температур (тренд
+0,52С/10 лет) (см. рис. 3).
Среднегодовая температура
за 30 лет (1977–2006 гг.) повыРисунок 3. Динамика среднегодовой и среднеапрельской
силась на 3С по сравнению с
температур и их полиномиальные тренды
1960 гг. (рис. 4 а), а среднеян(по данным метеостанции Турана)
варская — на 7,2С (см. рис. 4 а);
на 33,8 мм (см. рис. 4 б) увеличилось среднегодовое количество осадков, в т. ч. за июнь – сентябрь — на 22,5 мм.
Практически на прежнем уровне остались только температуры августа – октября
(см. рис. 4 а).
186
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Рисунок 4. Среднегодовой ход температуры (а) и осадков (б)
Таким образом, в целом период с 1977–2006 гг. характеризуется постепенным ростом положительных аномалий температуры воздуха, что способствовало росту количества лесных
пожаров на исследуемой территории.
Динамика лесных пожаров в
районе Уюкского хребта в период с 1996–2006 гг. представлена
на рисунке 5. При наложении
средних температур пожароопасного сезона (с апреля по октябрь), а также средних значений апреля и октября на количество пожаров между ними устанавливается определённая зависимость. Первому темпераРисунок 5. Динамика лесных пожаров профильного участка
турному пику соответствует возУюкского хребта
никновение 11-ти пожаров в
1997 г., второму — 15-ти пожаров в 2001 г. Третий температурный пик не сопровождался заметным ухудшением пожароопасной обстановки (3 пожара в 2005 г., см. рис. 5).
Площадь пройденных пожарами лесных угодий составила в 1997 г. 1173 га, в
1999 г. — 1208 га, в 2001 г. — 882 га, в 2005 г. — 105 га. О масштабности лесных пожаров можно судить по тому факту, что с апреля по март в период 1996–2006 гг. пожарами пройдено 7298,3 га леса, из них 50 га — верховыми.
Таким образом, возникновению и развитию природных пожаров в пределах Уюкского хребта способствуют погодные условия (удлинённые периоды инсоляции, малое
количество осадков, характерный весенний ветер), а также низкая крона деревьев.
Анализ климатических и пожарных данных позволил выявить на исследуемой территории динамику пожаров на фоне изменения климата.
Природные пожары как явление существуют в силу отклонений хода погодных
условий от климатических норм, особенно при отклонениях от средних значений продолжительности периода между выпадениями осадков в сторону его увеличения, приводящих к развитию засух. Засухи обычно сопровождаются резким ростом количества
природных пожаров и способствуют возникновению особенно крупных пожаров (Волокитина и др., 2010).
С 1996 по 2010 гг. из 106 пожаров на Уюкском хребте 72 возникли весной (март –
май), 25 — летом, 9 — осенью. Наиболее пожароопасным месяцем оказался май —
38,7 % зарегистрированных пожаров, 28,3 % — в апреле, 13,2 % — в июне.
187
ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF NATURE
Горные леса хр. Уюкский произрастают в условиях резко засушливого климата,
сложного горного рельефа и усиливающегося в последние годы антропогенного прессинга. Анализ климатических данных показывает, что засушливая погода в апреле–
июне способствует общему росту пожароопасности в лесах. Пожароопасный сезон
начинается с начала апреля и продолжается до конца октября — его продолжительность составляет 210 дней. Пояс низкогорий южных склонов хребта, где в основном
возникают весенние пожары, отличается наименьшим в этом районе количеством
осадков (150–200 мм). Преобладание весенних пожаров объясняется тем, что с марта
начинается интенсивное испарение снега при резком повышении температуры воздуха и низкой относительной влажности.
ЛИТЕРАТУРА
Буряк Л.В., Сухинин А.И., Каленская О.П., Пономарев Е.И. Последствия пожаров в ленточных борах юга Сибири // Сибирский экол. журн. – 2011. – № 3. – С. 331–339.
Волокитина А.В. и др. Прогноз поведения лесных пожаров. – Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО
РАН, 2010. – 211 с.
Куулар Х.Б., Пономарев Е.И., Чупикова С.А. Воздействия природно-климатических факторов на состояние
растительности Уюкского хребта // Проблемы мониторинга окружающей среды (ЕМ–2011): Сб. тр.
ХI Всерос. конф. с участием иностр. учёных (24–28.10.2011). – Кемерово, 2011. – С. 77–81.
188