Проведение диагностики послепожарного состояния лесов необходимо для установления степени их повреждения пожарами различного вида и интенсивности с целью проведения в них мероприятий по минимизации последствий. При диагностике подвергнутых пожарам насаждений степень их повреждения устанавливается с учетом не только погибших при пожаре деревьев, но и по критериям и показателям, указывающим на жизнеспособность поврежденных огнем живых деревьев.
Продолжительность и величина послепожарного отпада в лесных насаждениях определяются, в первую очередь, видом и интенсивностью пройденных в них пожаров, лесоводственно-таксационной характеристикой древостоев, биологическими особенностями древесных пород.
Причинами потери жизнеспособности деревьев в послепожарный период являются поражение камбиального слоя ствола, повреждение (обгорание) корневых систем деревьев и кроны. Жизнеспособность деревьев в достаточной мере сохраняется при повреждении камбия у шейки корня до 2/3 ее окружности.
В хвойных фитоценозах деревья с большим диаметром обладают более высокой устойчивостью к пирогенному фактору в связи с тем, что их толстая кора лучше защищает живые ткани стволов от воздействия высокой температуры.
Существенное влияние на величину послепожарного отпада оказывают такие факторы, как высота древостоя и подроста, полнота насаждения, относительная высота нагара на стволах (отношение абсолютной высоты нагара на стволе к высоте древостоя) и толщина коры деревьев.
Высота нагара на коре стволов деревьев является показателем интенсивности низового пожара и зависит, в первую очередь, от метеорологических факторов; класса пожарной опасности (загораемости) лесов по условиям погоды; запаса, типа и состояния лесных горючих материалов наземной группы, а среди них – основных проводников горения (лесная подстилка, мхи, лишайники, травы, опад).
Величина послепожарного отпада деревьев в лесных насаждениях после низовых пожаров находится в прямой зависимости от их интенсивности или от отражающей ее средней высоты нагара на стволах и в обратной зависимости от среднего диаметра насаждения.
Согласно исследованиям, проведенным В. Е. Романовым и А. Г. Савченко, степень повреждения насаждений низовыми пожарами определяется их интенсивностью, величиной пожарных подсушин и глубиной прогорания лесной подстилки. В то же время И. В. Гуняженко считает, что объективными критериями для оценки степени повреждения низовыми пожарами сосновых насаждений являются послепожарная полнота древостоя и величина отпада деревьев по числу стволов и запасу.
В пройденных почвенными пожарами насаждениях наиболее сильно повреждается корневая система деревьев при небольшой высоте нагара на стволах, и послепожарный отпад определяется глубиной прогорания мохового покрова, органических горизонтов почвы и степенью обгорания (засмола) корневых систем древесных растений.
Степень повреждения деревьев пожарами различного вида и интенсивности достоверно характеризуется величиной электросопротивления живых участков камбия и долей отмершей части прикамбиального кольца.
Оценку жизнеспособности деревьев в пройденных пожарами хвойных насаждениях, можно осуществлять по теплофизическим характеристикам их стволов. Диагностика жизнеспособности деревьев по тепловым параметрам обладает рядом преимуществ перед электрофизиологическими методами ее определения: более широкая область применения, высокая точность и малые значения вариабельности, установление большего количества градаций жизнеспособности и значительное сокращение затрат времени на производство измерений.
Сравнение показателей величины послепожарного отпада в сосновых, еловых, березовых и черноольховых насаждениях, пройденных низовыми пожарами, при одинаковых их средних диаметрах и средних высотах нагара на стволах деревьев, показывает, что максимальный отпад наблюдается в ельниках. Он значительно превышает таковой в сосняках, березняках и черноольшаниках.
Динамика и величина послепожарного отпада в лесных насаждениях зависят от природно-климатических и лесорастительных факторов различных регионов, где процессы распада древостоев могут иметь различную продолжительность.
Основными критериями и показателями степени повреждения насаждений пожарами являются:
– при низовых пожарах – средняя высота нагара на стволах и средний диаметр древостоев;
– при почвенных пожарах – глубина прогорания мохового покрова и органических горизонтов почвы, степень повреждения корневых систем;
– при верховых пожарах – состояние кроны деревьев.
Послепожарный отпад. В лесорастительных условиях Беларуси в сосновых насаждениях II класса возраста максимальная величина послепожарного отпада деревьев наблюдается в год пожара и последующий год и составляет: при низовых пожарах сильной интенсивности (высота нагара (h) на коре стволов 2,1 м и более) – 50–75 %, средней (h = 1,1–2,0 м) – 10–15 % и слабой (h ≤ 1,0 м) – до 5 % от общего запаса древостоя (таблица 6.3). На второй–четвертый годы этот показатель в сосновых насаждениях, пройденных пожарами сильной интенсивности, составляет 60–85 %, средней интенсивности – 16–20 %, слабой интенсивности – 5–10 %, от общего запаса насаждения.
В еловых насаждениях, пройденных низовыми пожарами, максимальная величина послепожарного отпада, вне зависимости от интенсивности пожара, наблюдается в год пожара и составляет, соответственно: при сильной интенсивности – 85–95 %, средней – 55–80 % и слабой – 20–25 % от общего запаса древостоя (таблица 6.3). В последующие послепожарные годы существенного увеличения величины послепожарного отпада не установлено, то есть этот показатель в еловых насаждениях практически стабилизируется уже в год пожара.
Послепожарный отпад деревьев в сосновых насаждениях прекращается полностью или находится на уровне естественного на третий, в еловых – на второй послепожарный год. Это объясняется тем, что в первую очередь во время пожара погибают наиболее угнетенные в росте деревья, за счет которых, в основном, и происходит естественный отпад в здоровых древостоях.