Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Физико-географические характеристики территории исследования 8
1.1 Геология 8
1.2 Рельеф 9
1.3 Климатические условия 9
1.4 Г идрологические условия 10
1.5 Почвы 11
1.6 Растительность 12
1.7 Характеристика ландшафтной структуры болот 13
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 14
2.1 Методика геоботанического описания растительности 15
2.2 Методика определения NDVI 17
3 ЛЕСНЫЕ ПОЖАРЫ НА ТОРФЯНЫХ БОЛОТАХ 19
3.1 Причины торфяных пожаров 19
3.2 Последствия торфяных пожаров 21
3.3 Восстановление растительности болот 22
4 ДИНАМИКА ТОРФЯНЫХ ПОЖАРОВ 1998-2028 ГГ. НА ТЕРРИТОРИИ ТОМСКОЙ
ОБЛАСТИ 23
4.1 Карта-схема торфяных пожаров 23
4.2 Особенности пожаров в лесоболотных экосистемах 27
5 ПОСТПИРОГЕННАЯ СУКЦЕССИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ 29
5.1 Полевые работы 29
5.1.1 Ключевой постпирогенный участок Иксинское 29
5.1.2 Ключевой фоновый участок Иксинское 31
5.1.3. Ключевой постпирогенный участок Гавриловка 32
5.1.4 Ключевой фоновый участок Гавриловка 33
5.2 Анализ динамики NDVI космоснимков ключевых участков до и после пожаров 36
5.3 Оценка процессов восстановления постпирогенных участков с использованием данных
спутниковой съёмки и полевых исследований 42
ВЫВОДЫ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 48
Торфяные пожары всегда занимали особое место среди ландшафтных пожаров, не зависимо от того, естественного они происхождения или антропогенного. Это обуславливается сложностью их устранения и обширным списком причиняемых ими негативных последствий, большинство из которых несут долгосрочный характер. [Грицков, Исаков, 2018].
Последствия торфяных пожаров отображаются в деградации и уничтожении растительности и торфа, повышения скорости биогеохимических циклов элементов [Guoping et al, 2015], загрязнении атмосферы и вод токсичными продуктами горения торфа, что причиняет ущерб здоровью человека в границах, существенно превышающих площади возгорания [Hayasaka et al, 2014].
На данный момент, постпирогенное восстановление болот изучено недостаточно полно, проводился ряд исследований на предмет влияния торфяных пожаров на отдельные элементы резервуаров углерода [Евграфов, 2012; Зайдельман, 2011; Ефремова, Ефремов, 2006; Benscoter & Wieder, 2003; IPCC 2014; Turetsky et al., 2002], а так же, краткие характеристики постпирогенного формирования растительности, резюмирующие неполные последствия данного воздействия [Вомперский и др., 2014; Копотева, Купцова, 2014; Синюткина, Гашкова, 2014; Базанов, 2002].
Из этого следует, что тот вред, который причиняют окружающей среде и экономике торфяные пожары, вызывает необходимость дать оценку пирогенной нагрузке на болота и оценить восстановление растительного покрова болот, а также прогнозировать риски возникновения торфяных пожаров.
Объект исследования: Болота юго-восточной части Западной Сибири.
Предмет исследования: Восстановление территорий торфяных болот после пожаров.
Методы исследования: Метод ключевых участков, методы полевых
исследований, методы геоботанического описания растительности, статистические методы, пакет программ Exel, SASPlanet, ArcGis, а так же интернет ресурсы Google Earth и Libra.
Цель работы: Изучить процессы восстановления растительности болот после пожаров.
Задачи:
1. Провести анализ горимости торфяных болот Томской области за период 1998 - 2018 гг.
2. Провести полевые исследования постпирогенного восстановления
растительности на ключевых участках Иксинское и Г авриловка.
3. Провести анализ данных космических снимков Landsat до и после пожаров на ключевых участках Иксинское, Тёмное, Гавриловка, 86 квартал и Усть-Бакчарское.
4. Провести анализ динамики NDVI ключевых участков.
Основные защищаемые положения:
1 Оценка пирогенной нагрузки на болота юго-восточной части Западной Сибири показала, что наибольшая выгоревшая площадь болот приходится на Бакчарский район, а наибольшее количество возгораний зафиксировано на территории Томского района. Пик пожарной активности приходится на 2016 г., в период с 5 апреля по 10 сентября из-за засушливого пожароопасного периода.
2 Послепожарное восстановление болот начинается на 4 год. Пионерными видами являются: Берёза (Bdtula), Осина (Populus tremula), Ива (Salix), Кедр (Pinus sibirica), Голубика (Vaccinium uliginosum), Морошка (Rubus chamaemorus).
Апробация: Статья «Оценка горимости болот Томской области», материалы 13-й конференции «Сибирское совещание», 2019 г.
Выражаю благодарность научному руководителю доценту кафедры экологии, природопользования и экологической инженерии Н.В. Гориной за общее руководство над работой и старшему научному сотруднику НИИ экологии и торфа Ю.А. Харанжевской за консультацию и предоставленные материалы. А так же, начальнику ОГСБУ «Томской базы авиационной охраны лесов», А.Р. Керганду, за предоставленные материалы.
1. По данным наблюдений 1998 - 2018 гг. наибольшее количество возгораний в год происходит на территории Томского района Томской области. Наибольшая выгоревшая площадь болот зафиксирована в Бакчарском районе. Пик пожарной активности приходится на 2016 г. в период с 5 апреля по 10 сентября из-за засушливого пожароопасного периода.
2. Полевые исследования показали, что за 4х летний период восстановление растительности находится на начальных стадиях и представлено появлением пионерных видов Populus tremula и единично B6tula, а так же большим разнообразием кустарниковых растений. За 20-ти летний период восстановления, состояние растительности близко к фоновому.
3. На обработанных космических снимках, визуально можно отметить, что постпирогенные ключевые участки: 86 квартал, Усть-Бакчарское, Тёмное и Гавриловка, находятся на начальных стадиях восстановления, а ключевой участок Иксинское близок по состоянию к фоновому учатску.
4. Расчет индекса NDVI ключевых участков показал, что послепожарные значения NDVI ключевых участков: 86 квартал, Гавриловка, Усть-Бакчарское и Тёмное, отличны от значениий соответствующих им фоновых участков, что также свидетельствует о начале фазы постпирогенного восстановления растительности. Сравнительный анализ средних значений вегетационного индекса до и после пожара и полевых данных подтвердил, что сукцессия на постпирогенном участке Иксинское завершилась, а на участке Гавриловка восстановление только началось.
