Сп противопожарные разрывы: Библиотека государственных стандартов

Содержание

В августе вступают в силу изменения к своду правил, регламентирующему противопожарные расстояния между домами

Приказ МЧС России №89 от 14.02.2020 Об утверждении изменения №1 СП 4.13130 «Свод правил. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям»


Приказом скорректированы определения антресоли, этажности здания, этажа, а также убраны определения балкона, веранды, лоджии.

По этому своду правил предполагается принимать противопожарные расстояния между садовыми или жилыми домами, расположенными на соседних участках. Об этом говорит п.6.5 СП 53.13330.2019 «Планировка и застройка территории ведения гражданами садоводства. здания и сооружения».

Определять расстояния предлагается по таблице на основе степени огнестойкости зданий и классов их конструктивной пожарной опасности, которые зависят о материалов стен и кровли.

Противопожарные расстояния между жилыми, садовыми домами, между домами и хозяйственными постройками в пределах одного земельного участка для индивидуального жилищного строительства, ведения личного подсобного хозяйства, а также приусадебного или садового земельного участка не не устанавливаются. Также не нормируются  расстояния между хозяйственными постройками на соседних участках.

Интересно, что возведение домов и хозяйственных построек на смежных земельных участках допускается вообще без противопожарных разрывов по взаимному согласию собственников [4.13].

Сам СП 4.13130 включен в перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента о требованиях пожарной безопасности.

Подробнее в разделе «Отступы от границ участка» Справочника Cadastre.ru


Атаманов, С. А. В августе вступают в силу изменения к своду правил, регламентирующему противопожарные расстояния между домами / С. А. Атаманов. – Текст : электронный // Учет недвижимости : электронный журнал : сайт «Кадастр.Москва». – Москва, 2020. – URL: http://кадастр.москва/news/412. – Дата публикации: 27.05.2020

противопожарные разрывы и соседские отношения

В инете много публикаций на тему противопожарных разрывов разного толка, но вопрос о разумности и законности их применения, так и остался открытым. Постараюсь в сжатых рамках по максимуму раскрыть данный вопрос, с которым сталкивается практический каждый заказчик строительства.

Ни для кого не секрет, что градостроительное нормирование в области противопожарной безопасности является делом нужным и правильным, но мало кто из компетентных людей задумывается, какой результат российский законодатель  закладывает в данные нормы, и что из этого получается на самом деле.

Официально противопожарное расстояние должно исключать либо минимизировать распространение пожара от горящего объекта на соседние строения, и следовательно, должно учитываться при строительстве либо реконструкции различных объектов.

Поскольку нормативная база в области градостроительного и другого нормирования в чудо-стране РФ-ии достаточно обширная и неоднозначная, законодатель решил  ее упорядочить и провести соответствующее реформирование. Таким образом, в 2002 году родился ФЗ N 184-ФЗ  « О техническом регулировании»,   одной из основных целей которого стало применение «единых правил» установления требований к продукции или к продукции и связанным с требованиями к продукции процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг.

В соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» понятие «технического регулирования» включает в себя установление как обязательных требований, так и требований, предназначенных для добровольно применения (рекомендательного характера). Обязательные требования устанавливаются в технических регламентах, а требования, предназначенные для применения на добровольной основе — в национальных стандартах, стандартах организаций, а также актах рекомендательного характера, которые в соответствии с пунктом 3 статьи 4 закона могут издаваться федеральными органами исполнительной власти. Данная правовая позиция доступно изложена в Определении Судебной коллегии по гражданским делам ВС России от 26 сентября 2007 г. по делу N 6-Г07-8.

На основе N 184-ФЗ  в 2008 году  созрел ФЗ № 123-ФЗ  «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», в соответствии с которым пожарная безопасность объекта защиты считается обеспеченной при выполнении одного из следующих условий:

1) в полном объеме выполнены требования пожарной безопасности, установленные техническими регламентами, принятыми в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании», и пожарный риск не превышает допустимых значений, установленных настоящим Федеральным законом;

2) в полном объеме выполнены требования пожарной безопасности, установленные техническими регламентами, принятыми в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании», и нормативными документами по пожарной безопасности.

Что касается первого условия, то в случае спора о нарушении противопожарных разрывов между вашим строящимся домом и строениями ваших соседей по смежному зем. участку, вам необходимо иметь доказательства, подтверждающие, что пожарный риск вашего объекта не превышает допустимых значений, т.е.  необходимо произвести, так называемый, пожарный аудит. Но при этом следует иметь в виду, что  приказом МЧС России № 749 от 12.12.2011 года из методики расчета величин пожарного риска исключены  объекты классов функциональной пожарной опасности  Ф 1.1,  Ф 1.3 и Ф 1.4., в связи с чем, если вы собираетесь строить жилой дом при меньшем противопожарном расстоянии от нормативного,  то обосновать данные разрывы соответствию требованиям пожарной безопасности путем подобного расчета в настоящее время не представляется возможным.

Второе условие подразумевает, что если противопожарные расстояния между вашим объектом защиты и соседними строениями на смежном зем. участке соответствуют табличным, указанным в нормативных документах, то это будет достаточным условием для соблюдения обязательных требований пожарной безопасности.

Такими нормативными документами на день написания настоящего обсуждения являются  СП 4.13130.2013. «Свод правил. Системы противопожарной защиты…» , который заменил с 29.07.2013 года СП 4.13130.2009. и который применяется на добровольной основе,  и  действующий СНиП 2.07.01 — 89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений».

Казалось бы, все разумно и понятно, не хочешь заморачиваться с доказухой о соответствии противопожарных разрывов, соблюдай табличные или беги к соседу за разрешением (желательно нотариальным), что тот не против их уменьшения, но всегда ли это возможно на практике, и какие выводы делает правоприменитель, в лице строгих дядей и тетей в черных мантиях, при разрешении споров, связанных с несоблюдением противопожарных разрывов, при рассмотрении негаторных исков либо дел об административных правонарушениях в этой части.

Чтобы не доводить дело до судебных разборок проще изначально договориться с соседом о его согласии с несоблюдением противопожарных разрывов, но как быть, если сосед попался не сговорчивым, либо запросил за это какое-либо неадекватное вознаграждение.

Скажу больше, в подавляющем большинстве российских городов ширина зем. участков землевладельцев узкая, как правило 9-13 метров, плюс высокая существующая плотность застройки. Не договорившись с соседом по смежному зем. участку даже с одной границы, вы несете риск не построить на своем участке вообще ничего, даже в границах старого ветхого дома, который вы собираетесь снести. Кроме того, при существующей нормативной базе и  судебной практике невозможно урегулировать данный вопрос в случае спора  на территории, подвергшейся техногенной катастрофе, например, после потопления населенного пункта, где возникла необходимость одновременного нового строительства затопленных объектов на месте старой застройки.

Судебная практика здесь на столько последовательна и не противоречива, насколько бегемот делает тройной тулуп с тройным сальто одновременно.

Из анализа судебной практики арбитражные суды РФ по своим выводам менее противоречивы и более последовательны в своей логике, чем суды общей юрисдикции.

Так, например, в  постановлении от 25 октября 2013 г. по делу N А46-31212/2012 ФАС Западно-Сибирского округа позиция в законном несоблюдении противопожарных расстояний состоит в том, что действующие таблицы СП 4.13130.2009 и СНиП 2.07.01 — 89*, нормирующие разрывы, носят рекомендательный характер и не могут вменяться лицу в обязаловку по следующим основаниям:

 

Федеральный закон от 30.12.2009 N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» (далее — Закон N 384-ФЗ) введен в действие 01.07.2010.

В соответствии с частью 2 статьи 42 Закона N 384-ФЗ — строительные нормы и правила, утвержденные до дня вступления в силу Технического регламента о безопасности зданий и сооружений, признаются сводами правил.

Правительство Российской Федерации распоряжением от 21.06.2010 N 1047-р утвердило Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Закона N 384-ФЗ.

Соответственно, сводами правил официально признаются все перечисленные в Перечне, утвержденном распоряжением Правительства Российской Федерации от 21.06.2010 N 1047-р, СНиП, принятые ранее 01.07.2010.

Утвержденный названным распоряжением Правительства Российской Федерации Перечень носит нормативный характер, то есть обязателен для применения всеми субъектами, которым он адресован.

Суды установили, что из содержания распоряжения Правительства Российской Федерации от 21.06.2010 N 1047-р усматривается, что разделы СНиП 2.07.01-89*, нарушение которых вменяется в вину предпринимателю, в указанный Перечень не вошли, и, соответственно, их положения носят рекомендательный характер и не являются обязательными для применения.

В пункте 1.1. СП 4.13130.2009 указано, что данный Свод правил разработан в соответствии со статьей 52, главой 16 и статьей 88 Закона N 123-ФЗ, является нормативным документом по пожарной безопасности в области стандартизации добровольного применения и устанавливает требования по ограничению распространения пожара на объектах защиты, в части, касающейся объемно-планировочных и конструктивных решений зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков, а также требований по противопожарным расстояниям между ними.

Кроме того, СП 4.13130.2009 включен в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Закона N 123-ФЗ, утвержденный приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.06.2010 N 2079 на основании статьи 16.1 Федерального закона от 27.12.2002 N 184-ФЗ «О техническом регулировании».

Исследовав в соответствии со статьей 71 АПК РФ полно и всесторонне представленные сторонами доказательства, учитывая конкретные обстоятельства дела, суды первой и апелляционной инстанций правомерно указали, что положения СП 4.13130.2009 в данном случае не являются обязательными для применения.

Закон N 123-ФЗ на момент вынесения оспариваемого предписания не содержал указание на конкретные расстояния между зданиями применительно к спорной ситуации.

Административный орган не представил доказательств несоблюдения предпринимателем  обязательных требований пожарной безопасности.

По той же логике действует арбитраж практически во всех регионах.

Суды же общей юрисдикции заняли диаметрально противоположную позицию. Их выводы основаны на том, что законодательство о пожарной безопасности построено на «крови», и добровольность применения нормативных актов не свидетельствует о том, что данные нормативные документы можно не применять. Согласно прим.10 к п.1* прил.1* СНиП 2.07.01-89* расстояния между жилыми зданиями, жилыми и хозяйственными постройками (сараями, гаражами, банями) не нормируются при суммарной площади застройки, являющейся допустимой. Но данное примечание противоречит  ФЗ № 123-ФЗ  «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и своду правил СП 4.13130.2009, поэтому применению в этой части не подлежит. Таким образом, отступление от сводов правил на добровольной основе  не возможно в принципе и карается административной ответственностью по ч. 1 ст. 20.4. КоАП РФ. Интересно, какой гений этот принцип изобрел??!!

 Одновременно с этим противоречием, этим же судам не мешает применять примечание 9  к п.1* прил.1* СНиП 2.07.01-89*, из которого усматривается, что расстояния между жилым домом и хозяйственными  постройками, а также    между    хозяйственными    постройками  в пределах одного земельного    участка   (независимо     от     суммарной   площади застройки) не нормируются.  Обращаю внимание на тот факт, что данный пункт примечания исходя из судебной логики, так же противоречит своду СП 4.13130.2009, в котором в отличие от свода правил СП 4.13130.2013, данная норма отсутствует, к тому же свод правил СП 4.13130.2009 содержит отсылочную норму  в части соблюдения расстояний между жилым домом и вспомогательными постройками соседей в пункте  5.2.5.1. 

Возникает вопрос: почему п. 9 примечания применим и не противоречит техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности, а пункт 10 – не применим и противоречит последнему??.

Одновременно с этим полностью игнорируется пункт 6.3. СВОДа ПРАВИЛ СП 55.13330.2011 ДОМА ЖИЛЫЕ ОДНОКВАРТИРНЫЕ АКТУАЛИЗИРОВАННАЯ РЕДАКЦИЯ СНиП 31-02-2001, в котором указано, что к одно- и двухэтажным домам требования по степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности не предъявляются.

 

Более того, в основу судебных решений в большинстве случаев ложиться  проведенная по делу  судебная строительно-  пожарно  -техническая экспертиза, которая имеет свойство, как правило, отвечать на правовые вопросы, предопределяя тем самым выводы суда, что вообще по закону является недопустимым.

Таким образом, суды не применяют правовые нормы в спорной ситуации, а подстраивают правовые нормы  под последнюю.  Если вы не договорились с соседом,  договаривайтесь с экспертом, если и тут не получается,  решайте вопрос в судах – вот по какому принципу разрешается, а не выигрывается спор по названной теме.

Интересна позиция судьи в одном из судебных решений, в котором отражено, что уменьшение противопожарных разрывов от нормативных не является существенным нарушением при строительстве, поскольку законодатель никогда бы не дал право соседям давать на это согласие, если бы присутствовала реальная угроза жизни и имуществу  лиц в этом случае.

Следует отметить, что из пункта 46 постановления Пленума Верховного Суда Российской Федерации и Пленума Высшего Арбитражного Суда Российской Федерации от 29.04.2010 № 10/22 «О некоторых вопросах, возникающих в судебной практике при разрешении споров, связанных с защитой права собственности и других вещных прав» усматривается, что несоблюдение, в том числе незначительное, градостроительных и строительных норм и правил при строительстве может являться основанием для удовлетворения заявленного иска, если при этом нарушается право собственности или законное владение истца.

Что именно под этим умозаключением подразумевает вышестоящий суд?  Получается, что мой сосед по смежному земельному участку, на границе которого утыканы его сараи IV степени огнестойкости С3 класса конструктивной пожарной опасности, вправе не разрешить мне построить жилой дом на моем зем. участке, который имеет ширину не более 12 метров,  по мотиву несоблюдения противопожарных разрывов  даже, если не будет хватать одного метра до табличных значений в соответствии с действующим законодательством? Почему в большинстве случаев суды отдают предпочтение  правам одного лица по принципу: кто первый построил, тот и прав??

А куда пропал другой принцип, согласно которому в силу пункта 3 статьи 17 Конституции РФ осуществление прав и свобод человека и гражданина не должно нарушать права и свободы других лиц, защита права должна осуществляться на основе соразмерности и пропорциональности, с тем, чтобы был обеспечен баланс прав и законных интересов всех участников правоотношений??

Между тем, отсутствует официальная статистика по распространению пожаров на соседние строения, расположенные на соседних зем. участках, по отношению к общему количеству домов, построенных в нарушении предлагаемых государством нормативов.  Но из личного опыта по своему городу скажу, что этот процент составляет — 0,0 … %.  Получается, законодатель защищает интересы абсолютного меньшинства??

Вот  небольшая подборка относительно свежих судебных решений по данной теме. Судите сами:

 

Апеляционное определение № 33-2032 2-1219/13-33-2032 33-2032/2013 от 27 ноября 2013 г.

Новгородский областной суд

Предписание ОНД <…> ГУ МЧС в части несоблюдения противопожарных разрывов между  баней и вспомогательным строением на смежных зем. участках  в соответствии с таблицей 1 свода правил СП 4.13130.2009  и  таблицей  СНиП 2.07.01-89*  законно.

 

Решение № М-1152/2013 2-1197/2013 2-1197/2013~М-1152/2013 от 19 ноября 2013 г.

Холмский городской суд (Сахалинская область)

В иске о переносе бани в связи с несоблюдением противопожарных разрывов между  баней и жилым домом на смежных зем. участках  в соответствии с таблицей 1 свода правил СП 4.13130.2009  и  таблицей  СНиП 2.07.01-89*  отказано.

 

Апеляционное определение №33-877/2013 от 8 июля 2013 г.

Томский областной суд

Иск о сносе многоквартирного жилого дома в связи с несоблюдением противопожарных разрывов между  многоквартирным домом и жилым домом на смежных зем. участках  в соответствии с таблицей   таблицей  СНиП 2.07.01-89*  удовлетворен.

 

АПЕЛЛЯЦИОННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ Дело №. 11-178-12  от    16 июля 2012 г. Северодвинский городской суд Архангельской области

Нарушение либо неисполнение Свода правил на добровольной основе не является нарушением законодательства или подзаконных нормативно-правовых актов.

 

 
Решение от 23 октября 2012 г.

Ступинский городской суд (Московская область)

Применение ГОСТов, СНиПов и Сп являлось обязательным до 2002 года, то есть, до момента принятия Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании» .

 

.

Решение № М-3303/2012 2-4033/2012 2-4033/2012Г 2-4033/2012~М-3303/2012 от 5 сентября 2013 г.

Химкинский городской суд (Московская область)

Несоблюдение противопожарных разрывов не является неустранимым обстоятельством, поэтому в иске о признании постройки самовольной и ее сносе отказать.

 

Постановление от 5 ноября 2013 г. по делу № А29-2668/2013

Второй арбитражный апелляционный суд

При добровольном выполнении требований национального стандарта и (или) свода правил может быть проверено только токак выполняются требования этого (этих) документа.

 

Апеляционное определение от 9 августа 2013 г.

Томский областной суд (Томская область) — Гражданское

Учитывая, что из Экспертизы технических решений по обеспечению пожарной безопасности зданий, строений, расположенных по адресу: /__/, не следует, что в результате несоблюдения при возведении одноэтажного строения и навеса требований СНиП 2.07.01-89*, СП 4.13130.2009 о противопожарныхрасстояниях существует реальная (а не возможная) угроза жизни и здоровью граждан и, в частности, истца, вывод суда об отсутствии нарушения прав истца в результате возведения данных строений является правильным. 

 

Краснодарский краевой суд 

положительное заключение негосударственной экспертизы ООО «<…>» по объекту капитального строительства — многоквартирному дому по <…> в <…>. Заключение составлено с учетом проверки норм пожарной безопасности.
Таким образом, отсутствуют доказательства того, что ответчиком допущено существенное нарушение противопожарной безопасности.

 

АПЕЛЛЯЦИОННОЕ Определение Томского областного суда  Дело № 33-1572/2013 от 10.04.2013 года

Нарушение угрозы интересам соседей Несоблюдением противопожарных разрывов свода правил СП 4.13130.2009  и  таблицей  СНиП 2.07.01-89* не доказано.

 

Решение Ленинского районного суда г.Иркутска По делу № 2-1403/2012

О понуждении к переносу строений отказано по тем же основаниям в силу примечания 10 Приложения 1 СНиП 2.07.01-89*,  .

 

Вопрос к тому, кто дочитал настоящее обсуждение до конца:

Зачем вообще нужны противопожарные разрывы, если ими играючи манипулируют как законодатель, так и правоприменитель???!!

Какие противопожарные разрывы нужно соблюдать между соседними установками, категории ГН, промежуточным складом ЛВЖ и зданием административно-бытового корпуса?

Раздел 6.10 СП 4.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям» (ред. от 18.07.2013) устанавливает требования пожарной безопасности к зданиям, сооружениям и наружным установкам нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий.

Требования, установленные п.6.10.5.28 СП 4.13130.2013, распространяются на отдельно стоящие наружные установки именно категорий АН и БН.

Наружная установка — комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий и сооружений (п.13 ст.2 Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (ред. от 03.07.2016)).

Установка относится к категории ГН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие вещества и (или) материалы в горячем, раскаленном и (или) расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и (или) пламени, а также горючие газы, жидкости и (или) твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива (ч.6 ст.25 Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ).

На наружные установки категории ГН, не распространяются требования, установленные п.6.10.5.28 СП 4.13130.2013.

Требования, установленные п.6.10.5.29 СП 4.13130.2013, распространяются на отдельно стоящие наружные установки всех категорий по пожарной опасности, в том числе категории ГН.

Соответственно, на основании требований п.6.10.5.29 СП 4.13130.2013 ширина отдельно стоящей наружной установки категории ГН или ее секций должна быть не более 42 м при высоте этажерки и оборудования до 18 м и не более 36 м при высоте этажерки и оборудования более 18 м.

То есть, отдельно стоящую наружную установку категории ГН шириной 56 м и длиной 100 м необходимо делить на секции таким образом, чтобы ширина каждой из секций не превышала 42 м при высоте этажерки и оборудования до 18 м или не превышала 36 м при высоте этажерки и оборудования более 18 м.

В настоящий момент разделом 6.10 СП 4.13130.2013 не установлены минимально необходимые расстояния между соседними наружными установками именно категории ГН, а также между секциями наружной установки категории ГН.

В данном случае по аналогии, возможно, применять расстояние 15 метров (п.6.10.5.28 СП 4.13130.2013).

То есть, возможно, устанавливать расстояние 15 метров между соседними отдельно стоящими наружными установками категории ГН, а также между секциями одной отдельно стоящей наружной установки категории ГН.

Данное расстояние также обеспечит возможность свободного проезда и подъезда пожарных автомобилей, а также будет обеспечивать хорошую проветриваемость (п.6.10.2.8 СП 4.13130.2013).

При этом необходимо учитывать, что наружные установки образуют технологические установки.

Под технологической установкой понимается производственный комплекс зданий, сооружений и наружных установок, расположенных на отдельной площадке предприятия и предназначенный для осуществления технологического процесса нефтеперерабатывающего производства (примечание 1 к таблице 40 СП 4.13130.2013).

Технологические установки в свою очередь образуют производственные зоны (подпункт «б» п.6.10.2.6 СП 4.13130.2013).

К производственным зонам (в данном случае технологическим установкам, состоящим из наружных установок) предъявляются отдельные требования к площадям и противопожарным расстояниям (6.10.2.12 СП 4.13130.2013).

В соответствии с подпунктом «а» п.6.10.2.4 СП 4.13130.2013 объекты общезаводского назначения (здания управления) должны располагаться в предзаводской зоне предприятия на расстоянии не менее 80 м от промежуточных складов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

В настоящий момент п.6.10.2.4 СП 4.13130.2013 не установлены минимально необходимые расстояния от объектов общезаводского назначения (здания управления) до наружных установок категории ГН.

В данном случае по аналогии, возможно, применять расстояние 30 метров (подпунктом «б» п.6.10.2.4 СП 4.13130.2013).

В соответствии с подразделом 6.4 СП 4.13130.2013, если иное не оговорено в данном подразделе.

В соответствии с п.6.10.3.2 СП 4.13130.2013 общий объем промежуточного склада (парка) легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в производственной зоне не должен превышать 6000 м.

То есть, расстояния от наземных резервуаров для нефтепродуктов промежуточных складов (парков) легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, расположенных в производственной зоне, до отдельно стоящих наружных установок категории ГН, возможно, определять на основании требований таблица 13 СП 4.13130.2013).

СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям (с Изменением N 1)

4 Общие требования пожарной безопасности

4.1 Объемно-планировочные и конструктивные решения, направленные на ограничение распространения пожара при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов защиты должны предусматривать:

— применение для зданий, сооружений, пожарных отсеков и частей зданий (секций) несущих и ограждающих строительных конструкций с нормируемыми пожарно-техническими характеристиками, а также ограничение размеров зданий и площади пожарных отсеков в соответствии с требованиями [2] и СП 2.13130;

— размещение объектов различных классов функциональной пожарной опасности в отдельных зданиях и сооружениях, удаленных друг от друга на нормируемые противопожарные расстояния (разрывы), либо в пожарных отсеках или частях зданий и сооружений, разделенных противопожарными преградами в соответствии с нормативными требованиями;

— выделение в пределах здания, сооружения помещений различного функционального назначения, взрывопожароопасных и пожароопасных помещений ограждающими конструкциями с нормируемыми пределами огнестойкости и классами пожарной опасности или противопожарными преградами в случаях, оговоренных настоящим сводом правил, а также другими действующими нормативными требованиями, исходя из класса функциональной пожарной опасности объекта защиты;

— устройство проходов, проездов, подъездов для пожарной техники и обеспечение деятельности пожарных подразделений по тушению пожара на объектах защиты.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2 При определении класса функциональной пожарной опасности объекта защиты (здания, сооружения) следует исходить из его целевого назначения, а также характеристик основного функционального контингента (возраста, физического состояния, возможности пребывания в состоянии сна и т.п.) и его количества. Размещаемые в пределах объекта защиты — части зданий, группы помещений, а также вспомогательные помещения других классов функциональной пожарной опасности следует выделять противопожарными преградами в соответствии с требованиями настоящего свода правил. При этом, требования, предъявляемые к указанным частям, выделенным противопожарными преградами, следует определять исходя из их классов функциональной пожарной опасности.

Требования настоящего свода правил не распространяются на устройство противопожарных преград между частями различных классов функциональной пожарной опасности в многофункциональных зданиях и сооружениях.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.3 Минимальные противопожарные расстояния (разрывы) между жилыми, общественными (в том числе административными, бытовыми) зданиями и сооружениями следует принимать в соответствии с таблицей 1 и с учетом пунктов 4.4-4.13.

Таблица 1

Степень огнестойкости здания

Класс конструктивной пожарной опасности

Минимальные расстояния при степени огнестойкости и классе конструктивной пожарной опасности жилых и общественных зданий, м

I, II, III

С0

II, III

С1

IV

С0, С1

IV, V

С2, С3

Жилые и общественные

I, II, III

С0

6

8

8

10

II, III

С1

8

10

10

12

IV

С0, С1

8

10

10

12

IV, V

С2, С3

10

12

12

15

Производственные и складские

I, II, III

С0

10

12

12

12

II, III

С1

12

12

12

12

IV

С0, С1

12

12

12

15

IV, V

С2, С3

15

15

15

18

Противопожарные расстояния от указанных зданий, сооружений до зданий, сооружений производственного и складского назначения следует принимать по таблице 1, если иное не предусмотрено настоящим сводом правил и другими нормативными документами, содержащими требования пожарной безопасности. При определении противопожарных расстояний до автозаправочных станций, опасных производственных объектов, объектов газоснабжения и нефтегазовой индустрии, энергообъектов и электроустановок, особо опасных и технически сложных объектов и т.д. следует также руководствоваться требованиями раздела 6, положениями [1], [2], СП 155.13130 и другими нормативными документами, содержащими требования пожарной безопасности.

Пристраивание к жилым и общественным зданиям, сооружениям производственного, складского и инженерно-технического назначения (автостоянок, котельных, трансформаторных подстанций и т.п.) допускается в случаях, оговоренных нормативными требованиями. При этом противопожарные расстояния до соседних зданий и сооружений должны также соблюдаться и от указанных пристроек с учетом их пожарно-технической классификации.

Расстояния между зданиями, сооружениями производственного и складского назначения (в том числе размещаемыми вне производственных территорий) должны приниматься по нормативам для территорий производственных объектов в соответствии с разделом 6.

Противопожарные расстояния между объектами защиты допускается уменьшать в случаях, оговоренных нормативными документами по пожарной безопасности, а также при условии подтверждения нераспространения пожара между конкретными зданиями, сооружениями по методике в соответствии с Приложением А, либо на основании результатов исследований, испытаний или расчетов по апробированным методам, опубликованным в установленном порядке. Указанное уменьшение противопожарных расстояний должно проводиться при обязательном учете требований к устройству проездов и подъездов для пожарной техники, а также обеспечении нормативной величины пожарного риска на объектах защиты.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.4 Противопожарное расстояние между зданиями, сооружениями определяется как наименьшее расстояние в свету между наружными стенами или другими ограждающими конструкциями. При наличии конструктивных элементов из горючих материалов, выступающих за пределы указанных конструкций более чем на 1 м, расстояние следует принимать от указанных элементов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.5 Противопожарные расстояния от глухих (без оконных проемов) стен жилых и общественных зданий, сооружений I-IV степеней огнестойкости, класса конструктивной пожарной опасности С0 и С1, с наружной отделкой, облицовкой (при наличии) из материалов с показателями пожарной опасности не ниже Г1 и наружным (водоизоляционным) слоем кровли из материалов не ниже Г1 или РП1 до других зданий, сооружений допускается уменьшать на 20% по отношению к значениям, указанным в таблице 1.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.6 Противопожарные расстояния между зданиями, сооружениями I и II степеней огнестойкости класса конструктивной пожарной опасности С0 допускается уменьшать на 50% при оборудовании каждого из зданий и сооружений автоматическими установками пожаротушения.

4.7 В районах с сейсмичностью 9 и выше баллов противопожарные расстояния между жилыми зданиями, а также между жилыми и общественными зданиями IV и V степеней огнестойкости следует увеличивать на 20%.

4.8 Противопожарные расстояния от зданий и сооружений до объектов защиты IV и V степеней огнестойкости в береговой полосе шириной 100 км или до ближайшего горного хребта в климатических подрайонах IБ, IГ, IIА и IIБ следует увеличивать на 25%.

4.9 Противопожарные расстояния между жилыми зданиями IV и V степеней огнестойкости в климатических подрайонах IA, IБ, IГ, IД и IIА следует увеличивать на 50%.

4.10 Для двухэтажных зданий, сооружений каркасно-щитовой конструкции V степени огнестойкости противопожарные расстояния следует увеличивать на 20%.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.11 Противопожарные расстояния между жилыми, общественными зданиями и сооружениями не нормируются, если более высокая и широкая стена здания, сооружения (или специально возведенная отдельно стоящая стена), обращенная к соседнему объекту защиты, либо обе стены, обращенные друг к другу, отвечают требованиям СП 2.13130 для противопожарных стен 1-го типа.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.12 Противопожарные разрывы между общественными зданиями, сооружениями допускается не предусматривать (при условии обеспечения требуемых проездов и подъездов для пожарной техники), если суммарная площадь застройки указанных объектов, включая незастроенную площадь между ними, не превышает допустимой площади этажа в пределах пожарного отсека, принимаемой в соответствии с СП 2.13130 по общественному зданию с минимальным значением допустимой площади и наихудшими значениями степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности.

Требования настоящего пункта не распространяются на объекты классов функциональной пожарной опасности Ф.1.1 и Ф4.1, а также специализированные объекты торговли по продаже горючих газов (ГГ), легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (ЛВЖ, ГЖ), а также веществ и материалов, способных взрываться и воспламеняться при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.13 Противопожарные расстояния (разрывы) между жилыми, садовыми домами (далее — домами), между домами и хозяйственными постройками в пределах одного земельного участка для индивидуального жилищного строительства, ведения личного подсобного хозяйства, а также приусадебного или садового земельного участка не нормируются (не устанавливаются).

Примечание. Бани, летние кухни, гаражи, мастерские и другие постройки с повышенной пожарной опасностью рекомендуется размещать от дома на противопожарных расстояниях или напротив глухих (без проемов) негорючих наружных стен.

Противопожарные расстояния от хозяйственных построек на одном земельном участке до домов на соседних земельных участках, а также между домами соседних участков следует принимать в соответствии с таблицей 1 и с учетом требований подраздела 5.3 при организованной малоэтажной застройке. Противопожарные расстояния между хозяйственными постройками на соседних участках не нормируются. Расстояния от домов и построек на участках до зданий и сооружений на территориях общего назначения должны приниматься в соответствии с таблицей 1.

Для дома или хозяйственной постройки с неопределенной степенью огнестойкости и классом конструктивной пожарной опасности противопожарные расстояния следует определять по таблице 1 как для здания V степени огнестойкости. Для дома или постройки с наружным (водоизоляционным) слоем кровли, карнизами и наружными поверхностями стен (или их обшивкой) из материалов НГ или Г1 противопожарные расстояния допускается определять как для здания IV степени огнестойкости, класса конструктивной пожарной опасности С1. Расстояние от глухих негорючих (камень, бетон, железобетон и т.п.) стен домов или хозяйственных построек, имеющих отделку, облицовку (при наличии), а также карнизы и водоизоляционный слой кровли из материалов НГ или Г1 до домов соседних участков допускается сокращать до 10 м. Расстояние между глухими негорючими (камень, бетон, железобетон и т.п.) стенами домов, домов и хозяйственных построек на соседних участках допускается сокращать до 6 м, если их отделка, облицовка (при наличии) стен, а также водоизоляционный слой кровли и карнизы (или их обшивка) выполнены из материалов НГ или Г1.

Противопожарные расстояния между домами, домами и хозяйственными постройками на соседних участках не нормируются при применении противопожарных стен в соответствии с пунктом 4.11.

Возведение домов, хозяйственных построек на смежных земельных участках допускается без противопожарных разрывов по взаимному согласию собственников (домовладельцев). При блокировании жилых домов соседних участков следует учитывать требования, предъявляемые к устройству противопожарных преград между жилыми блоками зданий класса Ф1.4.

На садовых земельных участках малых размеров, в случаях группирования (блокирования) без противопожарных разрывов садовых домов на двух соседних участках при однорядной застройке и на четырех соседних участках при двухрядной застройке, противопожарные расстояния по таблице 1 следует соблюдать между крайними домами соседних групп (блоков).

Для домов, хозяйственных построек, размещенных без противопожарных разрывов, суммарная площадь застройки, включая незастроенную площадь между ними, не должна превышать значения допустимой площади этажа в пределах пожарного отсека жилого здания по СП 2.13130, исходя из наихудших значений степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности дома или постройки.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.14 Противопожарные расстояния от зданий, сооружений на территориях городских населенных пунктов до границ лесных насаждений в лесах хвойных или смешанных пород должны составлять не менее 50 м, лиственных пород — не менее 30 м.

Примечание. Указанные расстояния определяются как наименьшее расстояние от наружных конструкций зданий, сооружений до границы лесного массива. Границы лесных насаждений на землях различных категорий устанавливаются органами государственной власти Российской Федерации в соответствии с действующим законодательством.

Расстояния от зданий и сооружений I-IV степеней огнестойкости, класса конструктивной пожарной опасности С0 и С1 до лесных насаждений хвойных (смешанных) пород допускается уменьшать до 30 м, при условии, что наружные поверхности обращенных к лесу стен, в том числе отделка, облицовка (при наличии) выполнены из материалов группы горючести не ниже Г1. В качестве наружного (водоизоляционного) слоя кровли в пределах 50 м от леса должны применяться материалы не ниже Г1 или РП1.

Противопожарные расстояния до границ лесных насаждений от зданий, сооружений городских населенных пунктов с индивидуальной малоэтажной жилой застройкой, от зданий и сооружений сельских населенных пунктов, а также от жилых домов на приусадебных, садовых земельных участках должны составлять не менее 30 м. Расстояния до леса от садовых домов и хозяйственных построек на садовых земельных участках должны составлять не менее 15 м.

При определении противопожарных расстояний до лесных насаждений от объектов производственного назначения, автозаправочных станций, энергообъектов и объектов нефтегазовой индустрии, объектов транспортной инфраструктуры и линейных объектов, особо опасных, технически сложных объектов, а также объектов, размещаемых в лесах, следует руководствоваться требованиями раздела 6, [1], [2], СП 155.13130 и других нормативных документов, содержащих требования пожарной безопасности.

Противопожарные расстояния до лесных насаждений от некапитальных, временных сооружений (построек) должны составлять не менее 15 м.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.15 Противопожарные расстояния от жилых и общественных зданий, сооружений до некапитальных сооружений (построек) следует принимать в зависимости от их степени огнестойкости и класса функциональной пожарной опасности по таблице 1. Расстояния до указанных сооружений (построек) с неопределенными пожарно-техническими характеристиками принимаются как до зданий V степени огнестойкости. Расстояния до временных строений (мобильные сборно/разборные сооружения, ангары и постройки для осуществления строительства, реконструкции или ремонта и т.п.) должны составлять не менее 15 м.

Расстояния от жилых и общественных зданий, сооружений до некапитальных, временных сооружений (построек) не нормируется при применении противопожарных стен в соответствии с пунктом 4.11.

Противопожарные расстояния между указанными некапитальными, временными сооружениями (постройками) не нормируются, если их суммарная площадь застройки (размещения) не превышает 800 м. Противопожарные расстояния от такой группы до других подобных сооружений (построек) или групп должны составлять не менее 15 м.

При размещении некапитальных, временных сооружений (построек) и площадок должно соблюдаться, в том числе условие обеспечения требуемых проездов и подъездов для пожарной техники к объектам защиты.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.16 В подвальных и цокольных этажах зданий всех классов функциональной пожарной опасности не допускается размещение жилых помещений, а также производственных и складских помещений категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности. Помещения категорий А и Б также не допускается размещать непосредственно под помещениями, предназначенными для одновременного пребывания более 50 человек.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.17 (Исключен, Изм. N 1).

4.18 В зданиях, сооружениях, пожарных отсеках всех классов функциональной пожарной опасности по условиям технологии допускается предусматривать отдельные лестницы для сообщения между подвальным этажом и цокольным или первым этажом. Указанные лестницы должны ограждаться противопожарными перегородками 1-го типа, в зданиях IV степени огнестойкости — противопожарными перегородками 2-го типа, а при размещении в объеме эвакуационных лестничных клеток отделяться от эвакуационной части лестничной клетки противопожарной перегородкой 1-го типа без проемов. На входе (либо выходе) в указанную лестницу следует предусматривать тамбур-шлюз с подачей воздуха при пожаре. Вместо указанного тамбур-шлюза допускается устройство противопожарной двери:

— в зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.4;

— при размещении в подвале только инженерно-технических и других помещений, оборудование которых автоматическими установками пожарной сигнализации и пожаротушения нормативными документами по пожарной безопасности не требуется;

— при размещении в подвале помещений производственного и складского назначения только категорий В4 и Д по взрывопожарной и пожарной опасности.

В зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф5 вышеуказанных ограждений лестниц (кроме ограждения от эвакуационной части лестничной клетки) допускается не предусматривать при условии, что она ведет из подвального этажа с помещениями категорий В4, Г и Д в помещения цокольного или первого этажа тех же категорий.

В зданиях класса Ф 1.3 технологическое сообщение жилой части (с квартирами) с подвалом допускается только с обслуживающими инженерно-техническими помещениями, при этом высота жилой части не должна превышать 5 этажей.

Применение, упомянутых в настоящем пункте, лестниц для эвакуации людей допускается в случаях, оговоренных в [2] и СП 1.13130.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.19 В зданиях I, II, III степеней огнестойкости класса конструктивной пожарной опасности С0 эвакуационные лестницы из вестибюля в цокольном или первом этаже до вышележащего этажа допускается предусматривать открытыми, при этом вестибюль должен быть отделен от коридоров и смежных помещений на каждом этаже противопожарными перегородками не ниже 1-го типа. В зданиях классов Ф3.1 и Ф3.2 указанная лестница может быть открытой и при отсутствии вестибюля.

В зданиях I и II степеней огнестойкости и классов конструктивной пожарной опасности С0, высотой не более 28 м, классов функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф2, Ф3, Ф4, допускается применять открытые лестницы, соединяющие более двух надземных этажей, при этом помещение, в котором расположена открытая лестница, на всех этажах должно отделяться от примыкающих к нему коридоров и других помещений противопожарными перегородками не ниже 1-го типа. Указанные перегородки допускается не предусматривать в зданиях высотой не более 9 м с площадью этажа до 300 м, а также в зданиях, оборудованных установками автоматического пожаротушения.

Наличие этажей, соединенных открытыми лестницами без выделения противопожарными перегородками на каждом этаже, при определении допустимой площади в пределах пожарного отсека, должно учитываться путем суммирования в соответствии с разделом 6 и СП 2.13130. Применение указанных в настоящем пункте лестниц для эвакуации людей должно осуществляться в соответствии с требованиями [2] и СП 1.13130.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.20 Мероприятия по ограничению распространения пожара по кровлям зданий и сооружений должны предусматриваться с учетом требований СП 2.13130 и СП 17.13330.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Определение безопасных противопожарных разрывов (расстояний) в Fenix+ 3

В последнее время появляется довольно много вопросов относительно такого вида расчета как «Определение безопасных противопожарных разрывов». В большей степени рост интереса вызван публикацией методики расчета в качестве «Приложения А» к своду правил СП 4.13130.2013.  В представленной методике рассмотрен метод расчета и впервые официально указана возможность выполнения расчетов с помощью полевых моделей.

Специалисты нашей компании подготовили очередное обновление программы Fenix+ 3, в котором предложен вариант расчета. В данной статье я предлагаю подробно разобрать и методику расчета, описанную в СП 4.13130.2013, и детали реализации в Fenix+ 3.

Краткий обзор методики определения безопасных противопожарных разрывов (расстояний)

Методика предназначена для расчетной оценки возможности сокращения противопожарных разрывов (расстояний) между жилыми, общественными зданиями и сооружениями и в конкретных случаях может применяться для обоснования сокращения нормативных значений.

Указанная методика основана на чисто геометрических соображениях и применима для расстояний не менее 6 м, а до (от) зданий и сооружений IV степени огнестойкости класса С2-С3 и V степени огнестойкости — не менее чем 10 м.

Для расстояний менее указанных, для оценки огневого воздействия следует использовать метод полевого моделирования с определением локальных плотностей радиационных тепловых потоков при пожаре. При этом должны также учитываться механизмы переноса тепла посредством конвекции и теплопроводности. В случае возможности непосредственного воздействия факела пламени на строительные конструкции соседнего объекта необходимо также оценить сохранение их целостности, несущей и теплоизолирующей способности.

Вывод о допустимости сокращения расстояния делается на основании результата сравнения допустимого теплового потока (qдоп) для каждого горючего материала поверхности наружных конструкций соседнего здания, сооружения (стен, фасадных систем, материала заполнения проемов, наружной отделки и облицовки, кровельного покрытия и т.п.), которые могут подвергнуться тепловому воздействию от расчетного пожара, со значением падающего теплового потока (qпад) от пламени пожара на облучаемый материал.

Если для обоих объектов во всех сценариях пожара условие qпад < qдоп соблюдается для всех облучаемых материалов наружных конструкций, то сокращение противопожарного расстояния между зданиями, сооружениями можно считать допустимым и обоснованным. Если указанное условие не соблюдается для хотя бы одного материала, то сокращение противопожарного расстояния не допускается.

Допустимый тепловой поток qдоп для материала применяется с коэффициентом безопасности:

qдоп = 0.8 * qкрит

где qкрит — критическая плотность теплового потока для материала, при которой возможно его воспламенение.

Величины критических потоков для воспламенения некоторых горючих материалов приведены в таблице А.1 методики. Допускается также использование справочных данных, результатов испытаний или экспериментальных исследований, опубликованных в научно-технической литературе по пожарной безопасности. При отсутствии данных, для горючего материала допускается принимать qкрит = 8 кВт/м2.

Воздействие теплового излучения на горючие материалы, находящиеся за остекленными оконными проемами, при расчете допускается учитывать как воздействие на проем, заполненный материалом с qкрит = 15 кВт/м2.

Для снижения величины qпад допускается применение конструктивных и технических (водяное орошение) способов огнезащиты, регламентируемых нормативными документами. Для снижения величины падающего теплового потока на конструкции допускается применение противопожарных экранов, штор, а также водяных завес, при этом значение потока умножается на коэффициент ослабления излучения завесой (отношение выходящего потока qвых к падающему qпад). Значение указанного коэффициента для конкретного экрана, шторы или завесы должно подтверждаться результатами официальных исследований или испытаний. При применении противопожарных водяных завес с параметрами по СП 5.13130, предусмотренными для защиты технологических проемов, значение падающего теплового потока на защищаемую конструкцию допускается уменьшить на 25%

Подход к определению безопасных противопожарных расстояний, реализованный в Fenix+ 3

В общем случае, алгоритм расчета, реализованный в программе, предполагает следующий порядок действий:

  1. Создание нового проекта;
  2. Полное или частичное создание модели первого здания;
  3. Добавление и полное или частичное создание модели второго здания;
  4. Определение взаимного расположения зданий друг относительно друга с помощью нового инструмента «Генеральный план»;
  5. Моделирование динамики развития пожара;
  6. Анализ полученных результатов;
  7. Разработка дополнительных сценариев пожара;
  8. Формирование отчета.

* Обязательно должны быть нарисованы наружные конструкции (включая окна) зданий, обращенные друг к другу.

Новый проект

Прежде всего стоит отметить, что в редакции Fenix+ 3 Ultimate появился новый тип проекта «Противопожарные расстояния».

Создание нового проекта

После создания проекта типа «Противопожарные расстояния» в программе выполняются необходимые настройки интерфейса.

Созданный проект уже содержит сущность «Генеральный план», которая является уникальной для этого типа проекта, и одно здание.

После этого необходимо создать топологию первого здания. Это осуществляется с помощью тех же инструментов, что и при создании топологии при работе над проектами для расчета риска.

После того, как топология первого здания частично или полностью нарисована, необходимо добавить второе здание и также создать его топологию. При необходимости, можно добавить ещё здания.

Стоит отметить, что реализованный подход обладает рядом преимуществ, а именно:

  1. Нет ограничений на количество зданий;
  2. Модель каждого здания прорабатывается независимо от других зданий;
  3. Для каждой модели здания доступны все опции импорта собственных чертежей.

Модель здания, участвующего в расчете

Генеральный план

Генеральный план предназначен для определения взаимного расположение зданий друг относительно друга, а также ориентации относительно сторон света. На генеральном плане показываются не полные модели зданий, а лишь их миниатюры. Контур миниатюры повторяет проекцию модели здания, которое она представляет, на горизонтальную плоскость. Высота миниатюры равна высоте здания. Миниатюры зданий автоматически обновляются каждый раз при переключении на генеральный план в дереве проекта.

Работа с генеральным планом

Также на генеральном плане допускается создание дополнительных объектов, таких как препятствия, размерные линии и другой графики.

Кроме того, на генеральном плане задается одна или несколько областей расчета, в которых будет проводится моделирование динамики развития пожара.

Миниатюры зданий на генеральном плане

В любой момент времени можно сдвигать и поворачивать миниатюры зданий, тем самым добиваясь их правильного расположения на генеральном плане.

Моделирование и обработка результатов

Для моделирования динамики развития пожара в системе двух и более зданий в программе было реализовано несколько концепций, которые рассмотрим подробнее.

Свойство горючих объектов «В огне»

Так как при определении допустимости уменьшения противопожарных расстояний не интересуют начальные стадии пожара, а интересует только развившийся пожар, то, вне зависимости от скорости распространения пламени по пожарной нагрузке, при моделировании считается, что горение возникает сразу по всей поверхности очага пожара. Очагом пожара считается любое горючее тело (которое выполнено из горючего материала), для которого включено свойство «В огне». Очагом пожара может быть стена, твердое тело, площадка, перекрытие и другие объекты, для которых задается материал.

Установка свойств фасадных конструкций

В результате, при моделировании динамики развития пожара, объекты, для которых включено свойство «В огне», загораются по всей поверхности одновременно.

Горение наружной стены

В случае если наружные стены зданий выполнены из негорючих материалов, то необходимо рассматривать сценарии развития пожара внутри здания. Для объекта, представляющего пожарную нагрузку, также следует включить свойство «В огне». При этом окна, находящиеся в помещении с очагом пожара, следует исключить из моделирования (включить свойство «При пожаре не учитывать»)

Ветер

При моделировании пожара на открытых пространствах нельзя пренебрегать влиянием ветровой нагрузки на фасады зданий. Направление и скорость ветра задается в параметрах моделирования пожара для каждого сценария.

Анализ значений теплового потока на поверхности конструкций

Значение теплового потока контролируется во всех точках поверхности объектов, выполненных из горючих материалов, и находящихся в зданиях где нет очага пожара.

В панели результатов представлены данные о значениях критической, допустимой и максимальной наблюдаемой плотности потока.

То есть, в предлагаемом в программе Fenix+ подходе, огромную роль играет точность задания материалов наружных конструкций здания.

Сценарии

Для расчетной оценки возможности сокращения противопожарных разрывов (расстояний) между двумя зданиями необходимо рассмотреть минимум два сценария возникновения пожара в каждом из зданий. При этом оценивается воздействие теплового потока на соседнее здание.

Работа со сценариями ничем не отличается от того, как это происходит в проектах для расчета риска.

 

Ознакомится с новой версией программы и загрузить демо-версию можно на странице продукта по следующей ссылке https://mst.su/fenix3

🔥 Противопожарные расстояния (разрывы) между зданиями определяются в зависимости от степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 июля 2020 года № 1190 утвержден перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». В данный перечень включен СП 4.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям» (утв. приказом МЧС России от 24 апреля 2013 г. № 288). Таким образом, СП 4.13130.2013 устанавливает требования при проектировании и строительстве вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в части принятия объемно-планировочных и конструктивных решений, обеспечивающих ограничение распространения пожара.

Требования к противопожарным расстояниям между зданиями и сооружениями изложены в СП 4.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям».
В соответствии с пунктом 4.3 СП 4.13130.2013, минимальные противопожарные расстояния (разрывы) между жилыми, общественными (в том числе административными, бытовыми) зданиями и сооружениями следует принимать в соответствии с таблицей 1 и с учетом пунктов 4.4-4.13.

Противопожарные расстояния между объектами защиты допускается уменьшать в случаях, оговоренных нормативными документами по пожарной безопасности, а также при условии подтверждения нераспространения пожара между конкретными зданиями, сооружениями по методике в соответствии с Приложением А, либо на основании результатов исследований, испытаний или расчетов по апробированным методам, опубликованным в установленном порядке. Указанное уменьшение противопожарных расстояний должно проводиться при обязательном учете требований к устройству проездов и подъездов для пожарной техники, а также обеспечении нормативной величины пожарного риска на объектах защиты.

При этом, противопожарное расстояние между зданиями, сооружениями определяется как наименьшее расстояние в свету между наружными стенами или другими ограждающими конструкциями. При наличии конструктивных элементов из горючих материалов, выступающих за пределы указанных конструкций более чем на 1 м, расстояние следует принимать от указанных элементов (пункт 4.4 СП 4.13130.2013).

Таким образом, противопожарные расстояния (разрывы) между зданиями определяются в зависимости от степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности зданий.

Свод правил СП 114.13330.2016 «Склады лесных материалов. Противопожарные нормы» Актуализированная редакция СНиП 21-03-2003 (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 9 сентября 2016 г. N 627/пр) стр. 3

Группы штабелей следует отделять между собой продольными и поперечными разрывами. Ширина продольных разрывов должна быть не менее полуторной высоты, поперечных — не менее одной высоты штабелей.

По продольным разрывам следует предусматривать твердое покрытие шириной не менее 3 м для проезда пожарных машин.

6.2 Площадь квартала групп штабелей следует принимать не более 4,5 га, ширину — не более 100 м. В квартале допускается размещать закрытые склады пиломатериалов с учетом требований 5.4.

6.3 Противопожарные разрывы между кварталами склада пиломатериалов следует принимать не менее:

40 мпри высоте штабелейдо 7 м;
50 м

«

«

«

св. 7 до 10 м;
60 м

«

«

«

» 10   »  12 м.

6.4 При суммарной площади кварталов склада пиломатериалов свыше 9 га следует предусматривать противопожарные зоны шириной не менее 100 м, разделяющие склад на участки с суммарной площадью кварталов не более 9 га.

7 Открытые склады круглых лесоматериалов штабельного хранения

7.1 Площадь квартала групп штабелей круглых лесоматериалов следует принимать не более 4,5 га. Ширина каждой группы штабелей в квартале должна быть не более 50 м, квартала — не более 100 м.

7.2 Группы штабелей круглых лесоматериалов в квартале следует отделять между собой продольными и поперечными разрывами. Ширина продольных разрывов должна быть не менее полуторной высоты, а поперечных — не менее одной высоты штабелей. По продольным разрывам следует предусматривать твердое покрытие шириной не менее 3 м для проезда пожарных машин.

7.3 Разрывы между кварталами склада круглых лесоматериалов следует принимать не менее:

30 м

при высоте штабелейдо 8 м;
40 м

«

«

«

св. 8 до 10 м;
50 м

«

«

«

» 10    »  12 м.

7.4 При суммарной площади кварталов склада круглых лесоматериалов свыше 18 га следует предусматривать противопожарные зоны шириной не менее 70 м, разделяющие склад на участки с суммарной площадью не более 18 га.

8 Склады открытого хранения балансовой древесины, осмола и дров кучевого хранения

8.1 Высота куч балансовой древесины, осмола и дров должна быть, как правило, не более 30 м. Форма куч в плане может быть прямоугольной, кольцеобразной и круглой.

8.2 Вместимость кучи высотой до 15 м следует принимать не более 50000 плотных , ширину основания прямоугольной и кольцеобразной куч или диаметр круглой кучи — не менее 50 м. При высоте кучи свыше 15 до 30 м вместимость кучи должна быть не более 250000 плотных , при этом ширину основания прямоугольной и кольцеобразной куч или диаметр круглой кучи следует принимать не менее 90 м.

8.3 Разрывы между продольными и поперечными сторонами прямоугольных куч, а также между круглыми и кольцеобразными кучами следует принимать не менее значений, указанных в таблице 8.1.

Таблица 8.1

Высота куч, м

Разрывы между кучами, м

Прямоугольные кучи

Круглые и кольцеобразные кучи

Продольные стороны

Поперечные стороны

До 10

15

10

10

Св. 10 до 20

25

20

20

 »     20  »   30

35

30

30

8.4 По разрывам между кучами следует предусматривать дороги с твердым покрытием шириной не менее 3 м для проезда пожарных машин с трех сторон прямоугольных куч, по всему периметру круглых куч, а также по внешнему периметру кольцеобразных куч.

8.5 Площадь квартала групп куч балансовой древесины, осмола и дров следует принимать, как правило, не более 4,5 га.

8.6 Разрывы между кварталами куч балансовой древесины, осмола и дров следует принимать не менее:

30 м

при высоте кучдо 10 м;
40 м

«

«

«

св. 10 до 20 м;
50 м

«

«

«

»    20   »  30 м.

8.7 При суммарной площади склада балансовой древесины, осмола и дров свыше 18 га следует предусматривать противопожарные зоны шириной не менее 100 м, разделяющие склад на участки суммарной площадью не более 18 га.

9 Склады открытого хранения щепы и опилок

9.1 Высота куч, как правило, должна быть не более 30 м, ширина у основания прямоугольных и кольцеобразных куч или диаметр круглых куч — не более 90 м.

9.2 Разрывы между продольными и поперечными сторонами прямоугольных куч, а также между круглыми и кольцеобразными кучами следует принимать не менее значений, указанных в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Высота куч, м

Разрывы между кучами, м

Прямоугольные кучи

Круглые и кольцеобразные кучи

Продольные стороны

Поперечные стороны

До 10Св. 10 до 20 »     20  »   30

15

25

35

10

15

20

15

20

25

9.3 По разрывам следует предусматривать дороги с твердым покрытием шириной не менее 3 м для проезда пожарных машин с трех сторон прямоугольных куч, по всему периметру круглых куч, а также по внешнему периметру кольцеобразных куч.

9.4 Площадь квартала групп куч щепы и опилок следует принимать, как правило, не более 4,5 га.

Противопожарные разрывы между кварталами куч щепы и опилок следует принимать не менее:

20 м

при высоте кучдо 10 м;
30 м

«

«

«

св. 10 до 20 м;
40 м

«

«

«

»    20   »  30 м.

9.5 При суммарной площади склада щепы и опилок свыше 18 га следует предусматривать противопожарные зоны шириной не менее 70 м, разделяющие склад на участки суммарной площадью не более 18 га.

10 Сооружения и устройства для транспортирования лесоматериалов

10.1 Сооружения и устройства конвейерного транспорта, предназначенные для перемещения лесоматериалов, следует проектировать в соответствии с СП 37.13330.

Сооружения конвейерного транспорта (галереи, эстакады, погрузочные, разгрузочные и перегрузочные узлы), предназначенные для перемещения лесоматериалов, следует предусматривать не ниже степени огнестойкости IV, с классами конструктивной пожарной опасности С0, С1.

10.2 Конвейеры, устанавливаемые в подземно-надземных галереях, рекомендуется оснащать лентами из негорючих материалов.

10.3 Служебные и патрульные автомобильные дороги, располагаемые вдоль линий конвейерного транспорта, следует использовать для проезда и маневрирования основных и специальных пожарных машин, при этом ширина проезжей части дорог с твердым покрытием должна быть не менее 3 м.

10.4 В закрытых наружных отапливаемых и неотапливаемых галереях и эстакадах следует предусматривать внутренний противопожарный водопровод и автоматическую пожарную сигнализацию. Расход воды на внутреннее пожаротушение следует принимать не менее 10 (две струи по 5 каждая). В неотапливаемых галереях и эстакадах с минимальной температурой ниже 5°С следует предусматривать противопожарный водопровод, заполненный в дежурном режиме (до пожара) воздухом под напором не менее 0,2 МПа (2 ).

10.5 Вдоль трассы открытых (с верхним укрытием без стен) галерей и эстакад следует предусматривать систему пожарной сигнализации с ручными пожарными извещателями в соответствии с разделом 11.

Закрытые галереи, эстакады для транспортирования лесоматериалов, независимо от длины, подлежат защите автоматическими установками пожарной сигнализации (АУПС) в соответствии с СП 5.13130.

10.6 Вдоль трассы закрытых и открытых наружных галерей и эстакад следует предусматривать противопожарный водопровод высокого давления с установкой пожарных гидрантов и стационарных лафетных стволов в соответствии с разделом 13.

Допускается устанавливать лафетные стволы с диаметром насадки 38 мм при давлении в насадке не менее 0,5 МПа (5 ).

10.7 При размещении конвейерных линий в подземных галереях следует предусматривать автоматическую установку пожаротушения.

10.8 Автоматические установки пожаротушения и АУПС следует блокировать с устройствами для аварийной остановки конвейеров

10.9 В местах примыкания галерей и эстакад к зданиям, сооружениям и помещениям категорий А, Б и В и помещениям категорий А Б и В1-В4, перегрузочным узлам предусматривают дренчерные завесы с расходом воды не менее 1 на 1 м ширины проема либо открытые тамбуры длиной не менее 4 м, оборудованные автоматическими установками пожаротушения с расходом воды 1 на 1 пола тамбура. Предел огнестойкости ограждающих конструкций следует принимать не ниже: перегородок — EI 45, перекрытий — REI 45.

10.10 Закрытые галереи и эстакады для транспортирования лесоматериалов следует оборудовать внутренним противопожарным водопроводом в соответствии с требованиями СП 10.13130. При определении числа струй и минимального расхода воды на одну струю следует учитывать суммарный объем сооружений и устройств конвейерного транспорта.

10.11 Закрытые галереи и эстакады длиной более 25 м следует оборудовать автоматическими установками пожаротушения, длиной 25 м и менее — АУПС.

Установки автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации в галереях и на эстакадах следует блокировать с устройствами для аварийной остановки конвейеров.

10.12 В местах пересечения галерей и эстакад с железнодорожными путями при тепловозной тяге и расположении низа галерей и эстакад на высоте до 12 м над головкой рельса следует предусматривать защиту от возгорания участков галерей и эстакад в каждую сторону от оси дороги на 3 м.

Возле каньона Форестдейл вспыхнул пожар —

Британская Колумбия

Пожар вспыхнул вечером 24 июня рядом с железнодорожной линией CN Rail возле фермы у каньона Форестдейл, к западу от озера Бернс.

Считается, что искры от линии разожгли огонь.

Пожар начался около 19:00. в канаве рядом с железнодорожной линией и на частной территории, сообщил Lakes District News житель. Из-за большого количества мертвого подлеска он быстро распространился.

Но CN заявил, что пожар начался на территории, прилегающей к земле железнодорожной компании, сообщил пресс-секретарь Джонатан Абекассис.Он добавил, что не может комментировать причину пожара, так как ведется расследование.

Площадь пожара оценивалась в 0,2 гектара, сообщила Кэролайн Бартос, специалист по пожарной информации Северо-западного пожарного центра (NWFC).

Сарай, дом и деревянная ограда могли загореться.

Местные жители заметили пожар и, благодаря их быстрой реакции, немедленно начали откачивать воду из ближайшего пруда и использовать пожарный шланг, чтобы потушить пламя.

Некоторые соседи использовали лопаты и бидоны для воды, из которых вручную откачивали воду.

Проезд трех поездов по железнодорожной линии замедлил движение жителей, поскольку пожарный шланг, соединенный с прудом на другой стороне путей, приходилось снимать с железнодорожной линии каждый раз, когда проезжал поезд.

На вопрос, почему поезда не останавливаются и не останавливаются, Абекассис сказал, что инцидент расследуется.

Примерно через час сотрудник CN прибыл на грузовике, в котором было немного воды, но она быстро закончилась.Относительно того, достаточно ли воды в грузовике для тушения пожара, представитель сообщил, что расследование инцидента проводится.

К 20:00 добровольцам удалось потушить пожар, за исключением нескольких тлеющих пятен.

Прибыла первая атакующая бригада из пожарной зоны Надина Службы лесного пожара Британской Колумбии и сказала жителям, что они могут уйти и что команда прикончит это. По словам Бартоса, эта команда была на месте до 22:00, добавив, что пожарные вернулись 25 июня, чтобы провести последнее патрулирование и объявить пожар.

Бартос сказал, что это пожар на железной дороге, происхождение которого восходит к железнодорожной деятельности, проводимой на железнодорожной линии.

Абекассис сказал, что CN больше не комментировал инцидент, поскольку CN занимался его расследованием.

В этом году в СЗТЦ произошло два таких пожара, один из которых произошел от тлеющей травы рядом с линией CN возле Стеллако в апреле. В пожарном центре принца Джорджа считают, что искры от железной дороги могли воспламенить траву.

ПОДРОБНЕЕ: Пожарные службы реагируют на два инцидента с задымлением

По словам представителя компании, протокол реагирования на огонь

CN варьируется в зависимости от пожара.

Компания выплачивает компенсацию, когда обнаруживает, что ее операции привели к пожару, но Абекассис не уточнил.

«Безопасность является ключевой ценностью CN, и мы применяем множество различных методов для обеспечения безопасной работы в летние месяцы, принимая во внимание различные факторы областей, в которых мы работаем, как для предотвращения, так и для безопасного перемещения товаров», — сказал он.

В случае возникновения чрезвычайных ситуаций, в том числе пожаров, возле линий компании, население может позвонить в полицию CN по телефону 1800-465-9239.


Блэр Макбрайд Мультимедийный репортер
Отправить Блэру электронное письмо Как Lakes District News на Facebook

Новости района Бернс-Лейк-Лейкс

(PDF) Использование топливных разрывов в ландшафтном управлении пожарами

Финни, М.А., Сапсис, Д. В: Proceedings of the Fire in California Ecosys-

tems: Integrating Ecology, Prevention, and Management, 17-20

ноябрь 1997, Сан-Диего, в печати.

Грин, Л.Р., 1977 г. Топливные пробки и другие модификации топлива для

для борьбы с лесными пожарами. USDA Agr. Hdbk. 499.

Green, L.R., Schimke, H.E., 1971. Направляющие для топливных брейков в

Sierra Nevada смешанно-хвойного типа. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США,

Pacific Southwest Forest and Range Expt. Станция, Беркли,

CA.

Харрис, Л., 1984. Фрагментированный лес. Чикагский университет

Press, Чикаго, Иллинойс, стр. 211.

Helms, J.А., 1979. Положительное влияние предписанного сжигания на

интенсивностей пожаров. Замечания по управлению пожарами 40, 10 ± 13.

Джонсон, Э.А., 1992. Динамика пожаров и растительности: исследования из

северноамериканских северных бореальных лесов. Cambridge University Press,

Cambridge, UK, стр. 129.

Johnson, KN, Sessions, J., Franklin, J., Gabriel, J., 1998.

Интеграция лесных пожаров в стратегическое планирование для Sierra Nevada

лесов . J. Forestry 96, 42-49.

Миннич, Р.А., Чоу, Ю.Х., 1997. Динамика очагов пожаров в дикой природе в

чапарале южной Калифорнии и северной Нижней Калифорнии

Калифорния. Int. J. Wildland Fire 7, 221-248.

Олсон, Р., 1997. Оценка обработки лесного топлива: концепция DFPZ

. Национальный лес Лассен (неопубликованная мимео).

Оми, П.Н., 1977 г. Пример эффективности управления топливом,

Национальный лес Анхелеса, 1960-1975. В: Муни, Х.А.,

Конрад, К.Э. (Тех. Координаты). Материалы симпозиума

по экологическим последствиям пожаров и обращения с топливом —

в средиземноморских экосистемах. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США Gen.

Tech. Отчет WO-3, стр. 404-411.

Оми, П.Н., 1996. Роль разрывов топлива. В: Материалы 17-й конференции по управлению лесной растительностью

. Реддинг, Калифорния, стр.

89 ± 96.

Ротермель, Р.С., 1991. Прогнозирование поведения и размера кроновых пожаров

в северных Скалистых горах.USDA для. Серв. Gen. Tech.

Реп. INT-438.

Райан, К.С., Ност, Н.В., 1985. Оценка предписанных пожаров. В:

Lotan, J.E et al. (Тех. Координаты). Материалы симпозиума

и семинара по дикой природе. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США Gen.

Tech. Отчет ИНТ-182, с. 230-238.

Scott, J.H., Reinhardt, E.D. Модель для оценки опасности коронного пожара

. Системы экологического менеджмента. Миссула,

Монтана (проект отчета) (в стадии подготовки).

Шимке, Х.Э., Грин, Л.Р., 1970. Предписанный пожар для обслуживания

топливных брейков

в Сьерра-Неваде. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Тихоокеанский регион

Southwest Forest and Range Expt. Станция. Беркли, Калифорния.

Шимке, Х.Э., Грин, Л.Р., Хевилин, Д., 1970. Многолетние травы

уменьшают рост проростков древесных растений … при разрыве смешанных хвойных пород.

USDA Forest Service Res. Примечание PSW-203.

Sessions, J., Johnson, K.N., Sapsis, D., Bahro, B., Gabriel, J.T.,

1996. Методология моделирования роста лесов, воздействия пожаров, заготовки древесины

и нарушения водораздела при различных режимах управления

. Проект экосистемы Сьерра-Невады: окончательный отчет

для Конгресса, приложение, Калифорнийский университет,

Дэвис, Центры водных ресурсов и ресурсов дикой природы, отчет 40,

стр. 115 ± 174.

Тейлор А.Х., Скиннер С.Н., 1998. История пожаров и ландшафт

Динамика

в заповеднике с поздней сукцессией, горы Кламат,

Калифорния, США.Для. Ecol. Управлять. 111, 285 ± 301.

Ван Вагнер, С.Е., 1977 г. Условия начала и распространения пожара

кроны. Канад. J. For. Res. 7, 23 ± 34.

Ван Вагнер, C.E., 1993. Прогнозирование поведения кроны пожара в двух насаждениях сосны обыкновенной

. Канад. J. For. Res. 23, 442 ± 449.

ван Вагтендонк, Дж. У., 1995. Крупные пожары в дикой природе. In:

Brown, J.K., Mutch, R.W., Spoon, C.W., Wakimoto, R.H.

(Tech. Coord.). Труды Симпозиума по пожарам в

Управление дикой природой и парками.Лесная служба Министерства сельского хозяйства США Gen.

Tech. Отчет ИНТ-ГТР-320, с. 113-116.

van Wagtendonk, J.W., 1996. Использование детерминированной модели роста пожаров

для проверки обработки топлива. В: Экосистема Сьерра-Невада

Проект: Заключительный отчет Конгрессу, т. II. Оценки и

Научная основа для вариантов управления. Университет

Калифорния, Дэвис. Центры водных ресурсов и природных ресурсов,

с. 1155 ± 1165.

van Wagtendonk, J.W., Sydoriak, W.М., Бенедикт Дж. М., 1998. Вариация содержания

хвойных пород Сьерра-Невада. Int. J. Wildland

Fire 8, 147 ± 158.

Уэтерспун, К.П., 1996. Отношения между огнем и лесоводством в лесах Сьерра

. В: Проект экосистемы Сьерра-Невада: Заключительный отчет Конгрессу

, т. II, Оценки и научная основа для вариантов управления

. Калифорнийский университет в Дэвисе, Центры

по водным ресурсам и ресурсам дикой природы, стр. 1167-1176.

Уэзерспун, К.П., Скиннер, C.N., 1995. Оценка факторов

, связанных с повреждением крон деревьев в результате лесных пожаров

1987 года в северной Калифорнии. Для. Sci. 41, 430 ± 451.

Уэтерспун, К.П., Скиннер, К.Н., 1996. Стратегия на уровне ландшафта —

гига для управления лесным топливом. В: Экосистема Сьерра-Невада

Проект: Заключительный отчет Конгрессу, т. II, Оценки и

Научная основа для вариантов управления. Университет

Калифорния, Дэвис, Центры водных ресурсов и природных ресурсов,

стр.1471 ± 1492.

Райт, С.С., 1996. История пожаров в дренажной системе реки Тинауэй,

Вашингтон. РС. Диссертация, Вашингтонский университет, Сиэтл,

190 стр.

66 J.K. Agee et al. / Экология и управление лесами 127 (2000) 55 ± 66

Frontiers | Нарушенный исторический пожарный режим в Центральной Британской Колумбии

Введение

Пожары являются доминирующим нарушением лесов во всем мире (Bowman et al., 2009) и взаимодействуют с множеством абиотических и биотических нарушений, влияя на состав, структуру и динамику леса (Hessburg et al., 2019; Leclerc et al., 2021). В лесах, где экосистемное управление направлено на имитацию исторического диапазона и изменчивости нарушений (Landres et al., 1999; Swetnam et al., 1999; Keane et al., 2009), знание исторической частоты пожаров, их силы и пространственных закономерностей руководствуется выбором в отношении систем лесоводства на уровне древостоев с одинаковым или разновозрастным возрастом и распределением возрастных классов лесов на уровне ландшафта, зонами управления старовозрастными ресурсами (например, Министерство окружающей среды и лесов Британской Колумбии, 1995 г.) и политикой пожаротушения (e.г., BC Wildfire Management Branch, 2012). Исторические исходные условия также используются для оценки отклонений от исторических условий и определения того, где требуется экологическое восстановление или снижение пожарной опасности (Hessburg et al., 2005, 2016; Stephens et al., 2012, 2013; Halofsky et al., 2020).

Вдоль крутых климатических и растительных градиентов, характерных для горных лесов западной части Северной Америки, режимы пожаров смешанной степени тяжести включают пожары различной частоты и силы, формирующие сложные пространственные структуры внутри и между явлениями (Perry et al., 2011; Marcoux et al., 2013; Hessburg et al., 2016, 2019). В этих лесах понимание относительной важности пожаров низкой или высокой интенсивности имеет решающее значение для устойчивого управления и эффективного восстановления лесов, но остается предметом разногласий (Hagmann et al., 2021). В частности, дискуссия была сосредоточена на том, являются ли недавние пожары высокой интенсивности в смешанных хвойных лесах неотъемлемой частью режимов пожаров разной степени тяжести (Klenner et al., 2008; Williams and Baker, 2012; Odion et al., 2014; Baker, 2015, 2017) или если пожары высокой интенсивности превысили исторический диапазон изменчивости (Fulé et al., 2013; Стивенс и др., 2014; Moritz et al., 2018). С этими двумя школами мысли связаны разные управленческие действия. Если режим пожаров не изменяется, меры управления не нужны или могут иметь непреднамеренные негативные последствия для продуктивности леса или критически важной среды обитания (Odion et al., 2014; Baker, 2015; DellaSala and Hanson, 2019). В случае изменения пожарных режимов важно определение причин и степени отклонения от нормы для принятия соответствующих управленческих мер (Fulé et al., 1997; Стивенс и др., 2013; Hessburg et al., 2016). Чтобы избежать риска обобщения по типам лесов и упрощения методов обработки, требуются эталонные условия для конкретных экосистем для разработки методов управления и восстановления для повышения устойчивости лесов к пожарам и изменению климата (Agee and Skinner, 2005; Keane et al., 2009; Schoennagel and Nelson, 2011; Hessburg et al., 2016).

Пожары различной степени тяжести горят в сухих хвойно-смешанных лесах в Британской Колумбии (Британская Колумбия) (Marcoux et al., 2013; Hessburg et al., 2019). Исторически возникшие возгорания были вызваны молниями и управлением пожарами коренных народов (Куган и др., 2021 г.), при поверхностных пожарах низкой интенсивности горение с интервалами <50 лет, при пожарах высокой степени тяжести, инициирующих пожары с интервалом в 250 лет (министерства окружающей среды Британской Колумбии и Леса, 1995). Подтверждая последнее предположение, современные записи о пожарах показывают, что большие интенсивные пожары горят во время экстремальной пожарной погоды (Klenner et al., 2008). В Британской Колумбии в среднем от 1 690 пожаров сжигается 150 000 гектаров ежегодно (BC Government, 2018), хотя 92% пожаров успешно подавляются, прежде чем их размер превысит 4 га (BC Wildfire Management Branch, 2012).В прошлом менеджмент был сосредоточен на борьбе с пожарами, исходя из того, что человеческие жизни, сообщества, критически важная инфраструктура и экономически ценные ресурсы на пастбищах и лесах нуждаются в защите (BC Government, 2010). Несмотря на весьма успешное тушение пожаров с 1940-х годов, с 2003 года в Британской Колумбии сгорело 3,4 миллиона гектаров, на прямое тушение пожара потрачено более 3 миллиардов долларов (канадских долларов), что привело к десяткам тысяч эвакуаций (Abbott and Chapman, 2018). В совокупности во время пожарных сезонов 2003 и 2017 годов было сожжено почти 1.5 млн га, в основном в засушливых смешанных хвойных лесах, где смертность деревьев во многих районах превышает 80% (Abbott and Chapman, 2018). Хотя пожарный сезон 2017 года побил рекорд Британской Колумбии по площади, сожженной за один пожарный сезон (1,2 миллиона га), он был побит в 2018 году, когда сгорело еще 1,35 миллиона гектаров (BC Government, 2018). Угроза более частых и сильных пожаров продолжает сказываться на жизни и собственности людей, проживающих в общинах, окруженных сухими смешанно-хвойными лесами (Coogan et al., 2021). Существует серьезная обеспокоенность по поводу того, что мегапожары, подобные тем, что произошли в 2003, 2017 и 2018 годах, станут более обычным явлением в связи с продолжающимся изменением климата (Abbott and Chapman, 2018), усиливая рекомендации по преобразующим изменениям в управлении пожарами и лесами (North et al., 2015; Stephens et al., 2016, 2020; Daniels et al., 2020).

В 2017 году в результате вспышки молнии во время экстремальных пожаров возникло несколько сильных пожаров, в результате которых сгорело 33 181 га лесов, окружающих город Уильямс-Лейк в южной части центральной Британской Колумбии (рис. 1A).Сочетание мест возгорания, направления ветра и усилий по подавлению огня спасло леса возле Ручья Нож в Исследовательском лесу Алекса Фрейзера. Тем не менее, эти пожары подчеркнули важность восстановления исторических режимов пожаров и их влияния на динамику лесов. Это исследование проводилось в сухих дугласовых лесах Исследовательского леса, чтобы ответить на следующие вопросы: насколько частыми и сильными были исторические пожары? Различалась ли интенсивность широко распространенных пожаров в пространстве? Изменился ли пожарный режим в течение двадцатого века и как это повлияло на структуру леса? Дендроэкологический анализ рубцов от пожаров и приростов кернов, взятых из плотной сети из 35 участков на исследуемой территории площадью 161 гектар (га), позволил нам реконструировать пространственно-временные вариации частоты пожаров, их силы и пространственных закономерностей в мелком масштабе.Критически оценивая альтернативные интерпретации современной структуры леса в контексте исторических пожаров, мы выявили нарушения исторического пожарного режима и предоставили рекомендации по восстановлению устойчивости лесов к пожарам.

Рис. 1. Расположение области исследования и выборочных площадок в исследовательском лесу Алекса Фрейзера на юге центральной части Британской Колумбии, Канада. (A) Cariboo Wagon Road (ныне шоссе 97) и река Сан-Хосе лежат к западу от исследуемой области.Полигоны в белом и оранжевом цветах изображают исторические пожары в период с 1917 по 2017 год. (B) Тридцать пять участков были отобраны на 161 га леса в северо-восточном углу Исследовательского леса. Т обозначает участки на обработанных площадях, которые были частично убраны в 1984 г .; C обозначает неубранные контрольные участки. [Источники данных (A) Каталог открытых данных Британской Колумбии и (B) Google Планета Земля].

Материалы и методы

Область исследования

Площадь исследования составляет 161 га недалеко от Ручья Найф в исследовательском лесу Алекса Фрейзера, расположенном в 24 км к юго-востоку от города Уильямс-Лейк, Британская Колумбия, Канада (рис. 1).Он находится на традиционной территории Тексельцемк (Озерный пояс Вильямса), членов Северного Секвепемк те Кельмукв (Совет племен Северный Шусвап, 2014). Высота над уровнем моря колеблется от 761 до 879 м над уровнем моря, местность плоская или пологая. Климат континентальный и находится под сильным влиянием дождевой тени Прибрежных гор, что дает среднегодовое количество осадков 450,7 мм, примерно половина из которых выпадает в вегетационный период [1981–2000 гг., Станция Уильямс-Лейк (52 ° 10′59 ″ с.ш., 122 ° 03′15 ″ з.д., 940 м над уровнем моря), Environment Canada, 2017].В зимние месяцы преобладают арктические воздушные массы, а декабрь — самый холодный месяц со средней дневной температурой -7,3 ° C (Environment Canada, 2017). Июль — самый теплый месяц со средней дневной температурой 16,0 ° C и среднемесячным количеством осадков 52,7 мм, в основном за счет конвективных штормов.

В лесах около Ручья Найф преобладает ель Дугласа [ Pseudotsuga menziesii var. glauca (Beissn.) Mayr], которая образует насаждения с замкнутым пологом с хорошо развитым пологом, субканопией и пластами регенерации.Дрожащая осина [ Populous tremuloides Michx.] И береза ​​бумажная [ Betula papyrifera Marsh.] Встречаются в пологе нечасто. Хотя в прошлом существовала живая зрелая сосна ложняк [ Pinus contorta Dougl. var. latifolia Engelm.] Отсутствуют в пологе из-за недавней эпидемии горного соснового жука [ Dendroctonus ponderosae Hopkins]. К другим недавним биотическим нарушениям относятся дефолиация еловой почковой червью [ Choristoneura occidentalis Freeman] и гибель деревьев из-за короеда Дугласа [ Dendroctonus pseudotsugae Hopkins] (Leclerc et al., 2021). Документальные записи о пожарах с 1917 года по настоящее время включают два пожара в исследовательском лесу Алекса Фрейзера, хотя ни один из них не сгорел в пределах нашей области исследования (рис. 1A). Пожар на площади 64 га был зарегистрирован в 1938 году, а пожар на площади 6 га был потушен в сентябре 2013 года (BC Wildfire Service, 2018).

Дизайн исследований и отбор проб на местах

Мы реконструировали историю пожаров и динамику лесов для подмножества из 35 постоянных пробных площадей возле Ручья Найф в Исследовательском лесу Алекса Фрейзера.В 1984 г. было создано 80 постоянных пробных площадей вдоль систематической сетки 100 × 100 м, покрывающей 161 га (Armleder, Thomson, 1984; Koot et al., 2015). Половина участков находилась в лесах, которые частично использовались для улучшения среды обитания оленей в зимнее время; другая половина была необработанным контролем. Мы отобрали 35 участков, включая 17 обработанных и 18 контрольных участков (рис. 1B; Brookes, 2019).

Мы провели поиск на круглом участке площадью 1 га (радиус = 56,4 м), окружающем центр каждого участка, на предмет живых деревьев, коряг, бревен или пней с внешними шрамами от пожара (далее «деревья с шрамами от огня») (Brookes, 2019).Чтобы уменьшить воздействие на живые деревья и избежать потенциальной систематической ошибки из-за частичной вырубки в 1984 году, мы предпочтительно брали пробы коряг, бревен и пней. Для каждого участка было отобрано до 5 частичных или полных поперечных сечений (Cochrane and Daniels, 2008) путем отбора покрытых огнем деревьев с наиболее хорошо сохранившимися видимыми рубцами (Swetnam and Baisan, 1996).

Для количественной оценки состава и структуры леса мы отобрали образцы и диаметр на высоте груди (dbh) у 10 живых деревьев полога (надводные, доминантные и кодоминантные классы крон) и 10 живых субканопий (промежуточные и подавленные классы крон) деревьев (dbh ≥ 12.5 см), ближайший к центру каждого участка (Jonsson et al., 1992). Расстояние от центра участка до 10-го дерева в каждом классе полога образует радиус кругового участка, используемого для расчета плотности деревьев (Jonsson et al., 1992). Для оценки возраста и истории роста деревьев был взят образец керна c. Регистрировали 20–30 см от основания каждого дерева и высоту керна. При необходимости извлекали несколько кернов, чтобы убедиться, что каждый образец пересекается или находится близко к сердцевине.

Реконструкция истории пожаров и динамики леса

Следуя стандартным дендрохронологическим методам (Stokes and Smiley, 1996), участки с рубцами и инкрементные ядра сушили на воздухе, устанавливали на деревянные опоры и шлифовали так, чтобы были четко видны отдельные ячейки и границы колец.Используя цифровые изображения высокого разрешения (2400–4800 dpi), ширину кольца каждого образца измеряли с помощью программы CooRecorder (Larsson, 2011a) и сравнивали с существующей региональной хронологией Дугласа-Пихты (Daniels, 2004) с помощью программ CDendro ( Ларссон, 2011b) и COFECHA (Холмс, 1986). Путем перекрестного датирования точные календарные годы были присвоены внутреннему и внешнему кольцу образцов живых и мертвых деревьев, а также рубцам от пожара (Brookes, 2019). Год пожара определяли по положению каждой вершины рубца в годовых кольцах поперечных сечений рубцов (Brown and Swetnam, 1994).Для рубцов от пожаров, расположенных на границе между двумя кольцами, мы назначили календарный год завершенного кольца в соответствии с современными пожарами в исследуемой области, которые обычно горят в середине или конце лета (Heyerdahl et al., 2012; BC Wildfire Service неопубликовано. данные). В последующем анализе были зарегистрированы только годы пожаров для ≥ 2 деревьев, чтобы избежать рубцов, которые могут быть вызваны другими факторами беспокойства, кроме пожара (Swetnam and Baisan, 1996).

Возрастные структуры на уровне участков были получены с использованием возрастов деревьев полога и субканопий (Brookes, 2019).Чтобы оценить год, в который прижилось каждое дерево, к перекрестным датам внутреннего кольца были применены поправки (Daniels et al., 2017). Для всех деревьев мы использовали регрессию возраста по высоте, разработанную для местных саженцев пихты Дугласа, чтобы оценить количество лет, в течение которых деревья вырастут до высоты керна (Daniels, 2004). Для подмножества сердечников, которые не перекрывали сердцевину, мы учли пропущенные кольца на основе геометрии колец, если сердцевина имела дугообразные кольца вблизи сердцевины (Duncan, 1989). Для сердечников, которые не включали дугообразные кольца, но составляли ≥ 90% геометрического радиуса, длина недостающего радиуса и средняя ширина кольца использовались для оценки количества недостающих колец (Norton et al., 1987). Восемьдесят восемь процентов поправок по возрасту были ≤ 15 лет; таким образом, возрастные структуры на уровне участков были получены с использованием 15-летних классов.

Одновозрастные когорты свидетельствуют о пожарах средней и высокой степени тяжести (Harvey et al., 2017). В районе наших исследований укоренение пихты Дугласовой можно продлить, поскольку сеянцы чувствительны к морозам в период вегетации и нуждаются в некоторой защите (Klinka et al., 2000). На уровне делянки одновозрастная когорта была идентифицирована, когда ≥ 5 деревьев укоренились в течение 15 лет, которым предшествовали ≥ 15 лет без укоренения деревьев (по Heyerdahl et al., 2012). Мы протестировали 10- и 20-летние окна, но обнаружили небольшую разницу в количестве обнаруженных когорт. Чтобы идентифицировать когорты, мы подсчитали количество деревьев, которые выросли за 15-летний период, начиная с датировки сердцевины самого старого дерева на участке, а затем сдвинули с шагом в 1 год, пока не достигли датировки сердцевины самого молодого дерева (Chavardès и Дэниелс, 2016). Год, назначенный каждой когорте, был годом основания самого старого дерева когорты. Когорты, сформировавшиеся в течение 15 лет после пожарного года на том же или прилегающем участке, считались когортами после пожара (Heyerdahl et al., 2012).

Поскольку периоды подходящего климата могут способствовать укоренению деревьев независимо от нарушения, мы оценили вероятность того, что когорты были следствием благоприятного климата, а не пожара (Heyerdahl et al., 2012). Используя независимую реконструкцию годичных колец осадков с июня по август в озере Уильямс с 1633 по 1996 год (Daniels and Watson, 2003; Daniels, 2004), мы рассчитали 15-летние скользящие средние, полученные за первый год каждого 15-летнего окна ( например, 1901 = средние значения с 1901 по 1915) и сравнил усредненные значения с долгосрочным средним.Положительные отклонения указывают на засушливые периоды, которые могут ограничить укоренение, поскольку было показано, что недостаток влаги в летнее время задерживает рост рассады (Hermann and Lavender, 1990). Каждая когорта была классифицирована как установившаяся во влажный или засушливый период. Таблицы непредвиденных обстоятельств для числа когорт, созданных во время влажных и засушливых периодов, оценивались по случайному распределению с использованием критерия согласия по критерию хи-квадрат (α = 0,05) (Whitlock and Schluter, 2009).

Определение исторической частоты и степени тяжести пожаров

Чтобы количественно оценить частоту пожаров, мы разработали хронологию пожаров на уровне участков с использованием шрамов от пожаров и когорт после пожаров (Brookes, 2019).Для каждого участка рассчитывались продолжительность регистрации пожаров, количество пожаров, минимальное, максимальное и среднее количество лет между пожарами, а также время, прошедшее с момента последнего пожара. Продолжительность учета пожара на каждом участке определялась по возрасту самого старого дерева. Время с момента последнего пожара — это количество лет между 2015 г. (год отбора проб) и годом последнего пожара, обозначенное шрамом или когортой после пожара. Максимальный интервал пожара от каждого участка использовался, чтобы определить, превышает ли текущий интервал без пожара исторический диапазон изменений.Визуальное представление очага пожара и возникновения когорты для каждого участка было построено с использованием Системы анализа и исследования истории пожаров (FHAES) (Brewer et al., 2016). Чтобы определить, различалась ли реконструированная частота пожаров между блоками контроля и обработки оленей в Knife Creek, мы составили записи пожаров на уровне участка для блоков контроля и обработки и использовали 2-хвостовой тест Уэлча t для сравнения средних интервалов. между кострами. Они не различались достоверно ( p = 0.50, α = 0,05, df = 31), поэтому мы составили записи о пожарах со всех участков и рассчитали частоту пожаров в исследуемой зоне как средний интервал между пожарными годами. Мы использовали анализ точек останова для проверки структурных изменений в совокупном количестве пожаров с 1600 по 2015 г. Мы использовали обычные тесты CUSUM на основе наименьших квадратов в качестве исследовательского инструмента, байесовский информационный критерий для определения оптимального количества точек останова и построили сегментированную регрессию. модель, следуя Zeileis et al. (2003) и Zeileis (2005).Анализ точки останова проводился в статистическом программном обеспечении R (версия 4.0.5) (R Core Team, 2021) с использованием пакета Strucchange (Zeileis et al., 2002).

Степень тяжести пожаров на отдельных участках с течением времени была определена с использованием критериев Heyerdahl et al. (2012). Мы классифицировали участки только с 1 годом пожара, связанные с когортой после пожара, и без рубцов от пожара, как участки с высокой степенью пожара во времени. Пожары разной степени тяжести были отнесены к участкам с более чем 1 годом пожара и ≥ 1 когортами после пожара.Участки с историями низкой степени серьезности были участками с более чем 1 годом рубца от пожара, но без когорт после пожара. Для участков, не соответствующих этим критериям, степень серьезности не поддалась классификации.

Деревья, пережившие ≥ 1 пожара, на которые указывает пожарный шрам или когорта после пожара, были классифицированы как остатки деревьев (Chavardès and Daniels, 2016). Тяжесть последнего пожара на каждом участке рассчитывалась как процент оставшихся деревьев, уцелевших после пожара, по отношению ко всем деревьям на участке (Chavardès and Daniels, 2016).Участки с 81-100% остатков деревьев указали на низкую степень поражения, 20-80% указали на умеренную степень и <20% указали на высокую степень пожара (по Sherriff and Veblen, 2006).

Широко распространенные пожары были определены как пожары, повредившие деревья на ≥ 10 участках и ≥ 25% участков с живыми деревьями, присутствующими в пожарный год. Мы использовали распределение шрамов от пожаров, когорт после пожаров и остатков деревьев, чтобы оценить пространственные различия в степени тяжести отдельных широко распространенных пожаров (Brookes, 2019). Для каждого пожара наличие или отсутствие шрамов от пожара, когорт после пожара, остаточные деревья и потенциальные регистрирующие деревья были объединены для оценки серьезности на уровне участка.Подобно классификации серьезности пожара во времени, участки со шрамами от пожара, но без когорты после пожара, указывали на локальный поверхностный пожар низкой интенсивности, который повредил деревья, но не инициировал когорту после пожара. Участки со шрамами от пожаров и соответствующая когорта после пожаров указали на пожар, который горел с умеренной или высокой интенсивностью, достаточной для создания подходящей среды для укоренения деревьев, хотя некоторые деревья выжили. Участки, на которых только когорта после пожара горели с достаточно высокой интенсивностью, чтобы инициировать новую когорту, не оставляя шрамов от местных пожаров и уничтожая свидетельства предыдущих пожаров.Наконец, участки с остатками деревьев, на которых не образовались рубцы и не образовали когорты, показали, что участок не горел или горел с интенсивностью, слишком низкой, чтобы покрыть рубцы на деревьях. Последнее доказательство было наиболее убедительным на участках с существующими покрытыми шрамами деревьями во время пожара, потому что деревья, которые ранее были покрыты рубцами, с большей вероятностью получат рубцы во время последующих пожаров.

Результаты

Состав и структура леса

На всех участках присутствовала только ель Дугласова, за исключением одного, где была осина дрожащая (Таблица 1).Деревья с доминированием в кроне были диаметром до 149 см и возрастом 457 лет. На контрольных участках плотность составляла 182 ± 84 (среднее значение ± стандартное отклонение) деревьев га –1 в пологе, а плотность субканопии была ≤ 581 дерева га –1 , за исключением одного участка с 3537 деревьями га –1 . Плотность была ниже на обработанной площади, в среднем 152 ± 85 деревьев на га, –1 в пологе и 224 ± 299 деревьев на га, –1 в субканопии из-за частичной вырубки в 1984 году (Leclerc et al., 2021).

Таблица 1. Сводка характеристик леса на 35 участках возле Ручья Найф в Исследовательском лесу Алекса Фрейзера, Британская Колумбия.

Возникновение и частота пожаров

На 29 участках из 35 присутствовали деревья, покрытые шрамами от пожаров (Рисунок 2 и Таблица 2). Семьдесят девять из 82 (96%) секций, отобранных на 67 деревьях с огненными шрамами, были успешно скрещены. Из 305 шрамов от пожаров 282 шрама образовались за годы, когда на исследуемой территории образовалось ≥ 2 деревьев, и они были включены в последующий анализ.Хронология пожаров на уровне участков составляла от 150 до 555 лет и включала 1-10 пожарных лет. На 26 участках с ≥ 2 пожарами средние интервалы между пожарами составили 17–110 лет и <40 лет на 73% участков. Текущие интервалы без пожаров в 72–184 года превышают соответствующие исторические максимальные интервалы пожаров (23–110 лет) на всех участках, кроме одного.

Рис. 2. Запись о пожарах с 16:00 по 2015 г. на 35 участках исследовательского леса Алекса Фрейзера. (A) Горизонтальные линии представляют отдельные участки, стратифицированные по истории пожаров во времени и длине записи (сверху вниз).Пунктирные отрезки линий указывают годы до образования рубцов от пожара на ≥ 1 взятых в пробы деревьях; сплошные линии указывают на наличие ≥1 дерева со рубцами. Черные треугольники представляют пожарные годы, серые / белые треугольники представляют первый год каждой когорты после пожара / без пожара. (B) Процент участков, на которых есть следы пожаров, рассчитанный как количество участков, на которых зафиксирован пожар, по отношению к количеству участков с деревьями, на которых могут быть зафиксированы пожары. (C) Гистограмма возрастной структуры (интервалы за 15 лет) для всех участков вместе взятых.

Таблица 2. Записи о пожарах на 35 участках возле Ручья Найф в Исследовательском лесу Алекса Фрейзера, Британская Колумбия.

Составной отчет о пожарах для исследуемой территории показал 23 года с 1619 по 1943 год, когда было повреждено ≥ 2 деревьев с интервалами 7-32 года (рис. 2). Мы обнаружили два значительных структурных изменения в кумулятивном количестве пожаров с течением времени, с контрольными точками в 1757 г. (95% ДИ: 1756, 1760) и 1942 г. (95% ДИ не удалось вычислить) (Таблица 3).Общее количество пожаров увеличилось с 1600 до 1757 при норме 0,05 пожаров в год. Скорость накопления пожаров значительно увеличилась до 0,07 пожаров в год с 1758 по 1942 год, но осталась неизменной после 1943 года, когда пожаров не было. В период быстрого накопления пожаров в 1790, 1817, 1831, 1840, 1863 и 1905 годах (табл. 4) произошло шесть массовых пожаров. Свидетельства пожара 1863 года были наиболее распространенными и стойкими, включая шрамы на 41% деревьев, отобранных для пробы, на 86% участков.

Таблица 3. Контрольных точек в совокупном количестве пожаров с 1600 по 2015 год.

Таблица 4. Доказательства, использованные для определения степени тяжести на уровне участка в пределах шести широко распространенных пожаров.

Установление деревьев и когорты

Мы успешно определили возраст 656 из 700 (94%) деревьев, на которые мы напали; 44 дерева без внутренних колец из-за существенного разложения сердцевины или с коэффициентами корреляции <0,25 относительно региональной хронологии были исключены из последующего анализа (Таблица 2).Деревья заросли с 1559 по 1962 год, при этом 76% деревьев прижились после широко распространенного пожара 1863 года (Рисунок 3 и Таблица 1). Только 2% деревьев попали в полог после последнего пожара в 1943 году. Из 35 участков 24 когорты были созданы с 1844 по 1899 год, 22 из которых были классифицированы как когорты после пожаров, а 9 включали самые старые деревья на своих участках. Создание когорт было достоверно связано с сухими, а не влажными периодами ( p = 0,07, α = 0,05, df = 1), что подтверждает вывод о том, что большинство когорт образовались после пожаров.

Рис. 3. История пожаров на уровне участка, реконструированная по рубцам от пожаров и когортам после пожаров. За номерами участков в скобках указывается количество деревьев на возрастной гистограмме. Т обозначает участки на обработанных площадях, которые были частично убраны в 1984 г .; C обозначает неубранные контрольные участки. Графики стратифицированы по истории пожаров во времени (низкая, смешанная, высокая и неклассифицированная, сверху вниз).

Серьезность пожара во времени

Шрамы от пожаров и когорты после пожаров варьировались на разных участках и указывали на пожары разной степени тяжести с течением времени.Восемнадцать участков (54%) были отнесены к категории пожаров разной степени тяжести с течением времени, 4 (11%) — к высокой степени тяжести, 9 (26%) — к низкой степени тяжести и 4 (11%) не подлежали классификации (Таблица 2). На одиннадцати участках смешанной степени тяжести было зарегистрировано ≥ 5 лет пожаров и одна когорта после пожаров, сформировавшаяся после пожаров 1840 г. ( n = 3) и 1863 г. ( n = 8) (Таблица 2). На участках с пожарами средней степени тяжести по времени зафиксировано 2–9 пожаров. Последний пожар на 8 участках был классифицирован как незначительный, 15 — средней и 6 — высокой степени, исходя из процента остатков деревьев.Четыре участка без следов пожара или когорты после пожара не могли быть классифицированы. В масштабе исследуемой территории как история пожаров на уровне участка, так и интенсивность последнего пожара указывают на режим пожара разной степени тяжести.

Изменчивость исторических массовых пожаров

Пространственное распределение шрамов от пожаров в сочетании с когортами после пожаров выявило различия в степени тяжести пожаров внутри и среди 6 широко распространенных пожаров (Рисунок 4 и Таблица 4). Кроме того, участки без признаков пожара находились рядом с участками со шрамами или когортами и между ними, что являлось косвенным свидетельством пространственной вариации степени тяжести.1790 деревьев, пострадавших от пожара, на 19 участках, распределенных по исследуемой территории, и когорта после пожаров, созданная на одном участке. Пожар 1817 года повредил деревья на 13 участках, 12 из которых находились на севере и западе исследуемой территории. Пожар 1840 года повредил деревья на 16 участках, на одном из которых была когорта после пожара. Когорты созданы на 3 других участках. Участки с когортами располагались на севере и востоке исследуемой территории. Этот пожар был последним на 2 участках; степень тяжести была классифицирована как средняя на одном участке и высокая — на другом.Рубцы и когорты на 30 участках по всей территории исследования свидетельствуют о том, что пожар 1863 года был относительно сильным и широко распространенным. Деревья были покрыты рубцами на 24 участках, 11 из которых включали группы после пожаров. Когорты созданы еще на 6 участках. Этот пожар был последним на 15 участках; степень тяжести была классифицирована как средняя на 7 участках и высокая на 8 участках. В отличие от 1863 года, пожар 1905 года был относительно небольшой по силе. Деревья были покрыты рубцами на 13 участках, но когорты после пожара не сформированы. Все участки, кроме одного, со шрамами находились на севере и западе исследуемой территории, где молодые деревья прижились после пожаров 1840 и 1863 годов.Пожар 1905 года был последним зарегистрированным на 11 участках; степень тяжести была классифицирована как низкая на 4 участках и средняя на 7 участках.

Рис. 4. Пространственная картина интенсивности пожара для шести крупных пожаров. Показаны только участки с деревьями, достаточно старыми для регистрации каждого пожара (n). Цвета круглых участков площадью один гектар указывают на серьезность: на желтых участках имеются только рубцы от пожаров, указывающие на низкую степень тяжести; оранжевые графики включают шрамы от пожаров и когорты после пожаров, указывающие на умеренную степень тяжести; и красные графики включают когорты после пожара, указывающие только на высокую степень тяжести.Белым цветом обозначены участки без признаков пожара; жирными границами обозначены участки с деревьями, ранее покрытыми рубцами и подверженными пожарам.

Обсуждение

Исторический пожарный режим смешанной степени тяжести

В отличие от преимущественно сильных, инициировавших лесонасаждения мега-пожаров 2017 года, в результате которых было сожжено 33 181 га дугласовых лесов, окружающих нашу исследуемую территорию (рис. 1A; Abbott and Chapman, 2018; BC Wildfire Service, 2018), слабые и умеренные — Часто возникали пожары по серьезности, доминирующие в историческом режиме пожаров разной степени тяжести и определяющие динамику лесов в еловых лесах Дугласа около Ручья Найф (Таблица 2).Составной отчет о шрамах от пожаров показал, что поверхностные пожары горели каждые 10–30 лет до 1940-х годов, что сравнимо с другими лесами с преобладанием пихты Дугласа в теплом и сухом климате внутренних районов Британской Колумбии (рис. 2; Daniels, 2004; Heyerdahl et al. , 2007, 2012; Marcoux et al., 2013; Greene and Daniels, 2017; Harvey et al., 2017) и, в более широком смысле, на западе США (Heyerdahl et al., 2008; Perry et al., 2011; Hessburg et al., 2019).

Наша мелкомасштабная пространственно-временная реконструкция исторических пожаров не обнаружила свидетельств возникновения пожара на 161 га исследуемой территории за 396-летнюю реконструкцию (Рисунки 2, 3).Пожарные рубцы, когорты и остатки деревьев указывают на то, что шесть широко распространенных пожаров с 1790 по 1905 год включали существенную внутреннюю неоднородность в масштабе 10–100 метров (рис. 4). Отдельные участки и участки деревьев пережили даже два наиболее распространенных пожара в 1840 и 1863 годах, а когорты инициировали пожары в 1790, 1840 и 1863 годах (таблица 4). Установление когорты предполагает, что некоторых участков сильного пожара было достаточно для того, чтобы вызвать гибель многолетних деревьев и повысить уровень света и питательных веществ, доступных выжившим и саженцам (Harvey et al., 2017). Тем не менее, эти мелкомасштабные участки были встроены в разновозрастную матрицу леса, поддерживаемую частыми пожарами низкой или средней интенсивности, характерными для других засушливых лесов на юге центральной части Британской Колумбии (Daniels, 2004; Heyerdahl et al., 2007; Harvey et al., 2017). Учитывая небольшой размер нашей области исследования, воспроизведение нашего исследования в сети участков в масштабах от ландшафта до региона улучшит понимание частоты и относительной важности пожаров различной степени тяжести.

Определение степени тяжести пожара по шрамам и когортам

Наличие и расположение покрытых шрамами деревьев и когорт после пожаров используются для определения сроков, пространственных закономерностей и степени тяжести прошлых пожаров (Swetnam et al., 1999; Daniels et al., 2017). Отсутствие шрамов и когорт может быть одинаково информативным, но дает несколько возможных интерпретаций: (i) огонь не горел, (ii) огонь горел с низкой интенсивностью, не оставляя шрамов или когорт, или (iii) огонь горел с достаточной интенсивностью, чтобы оставить рубцы или когорты, но доказательств больше нет (Falk et al., 2007; Йоком Кент, 2014). Последние интерпретации затрудняются уменьшением свидетельств пожара из-за последующих нарушений, гибели деревьев и разложения древесины с течением времени, что является широко признанным ограничением дендроэкологических реконструкций (Swetnam et al., 1999; Falk et al., 2011; Daniels et al., 2017). Ниже мы обсудим, как наличие, отсутствие и предположения, лежащие в основе свидетельств пожаров, позволяют по-разному интерпретировать серьезность двух широко распространенных пожаров в 1790 и 1863 годах.

Пожар 1790 года иллюстрирует проблемы и ограничения, связанные с определением серьезности пожаров в далеком прошлом (Рисунок 4), хотя он горел в период быстрого накопления пожаров, когда ≥ 77% участков были с деревьями-регистраторами (Таблица 3).Шрамы на 19 участках, но когорта после пожара только на одном участке предполагают пожар низкой степени тяжести (например, интерпретации i и ii выше). В качестве альтернативы, если бы пожар 1790 г. горел с большей интенсивностью и генерировал когорты после пожара на нескольких участках, последующие пожары устранили это свидетельство из современных возрастных структур (например, интерпретация iii, выше). За 50 лет с 1790 по 1840 год пять пожаров горели с короткими интервалами в 9-15 лет, и 66% участков, которые горели в 1790 году, загорелись повторно до четырех раз. Деревья, посаженные после 1790 года, были молодыми, небольшими и не имели толстой коры, чтобы противостоять последующим пожарам.Фактически, единственная стойкая когорта после 1790 года была на единственном участке, который оставался без огня до 1840 года. Таким образом, вероятно, что другие когорты после 1790 года образовались, но были уничтожены последующими пожарами. И наоборот, такие когорты могли существовать без повторных пожаров с 1790 по 1840 год.

Расшифровка относительной силы широко распространенного пожара 1863 года была ключом к пониманию современной возрастной структуры лесов и заключению, что исторический режим пожаров был нарушен. Многие исследования считают пожары конца 1800-х годов относительно серьезными, поскольку они породили новые группы деревьев, и, таким образом, подчеркивают важность пожаров высокой степени тяжести в режиме пожаров разной степени тяжести (Daniels et al., 2017). Мы классифицировали 1863 год как среднюю или высокую степень тяжести, поскольку полученные после пожара когорты составляют> 70% современных деревьев навеса и подголовника (Sherriff and Veblen, 2006; Chavardès and Daniels, 2016). Однако акцентирование внимания на происхождении и стойкости этих когорт приводит к противоположным интерпретациям современного режима пожаров. Акцент на происхождение когорты поддерживает интерпретацию, согласно которой пожар 1863 года был периодическим событием высокой степени тяжести в режиме смешанной степени тяжести, которое не было нарушено (Odion et al., 2014). Эта интерпретация по своей сути предполагает высокий уровень гибели деревьев в результате пожара, обусловленный обильным укоренением деревьев после пожара, что оправдывает классификацию высокой степени опасности. Тем не менее, сохранение остатков деревьев на 29 из 35 участков не соответствует этому предположению. С другой стороны, акцент на стойкости когорт поддерживает интерпретацию, согласно которой выживаемость деревьев была исключительно высокой из-за последующего снижения частоты возникновения, размера и тяжести пожаров (Guiterman et al., 2018). За 70 лет, предшествовавших 1863 году, пять масштабных пожаров многократно пережигали участки (рисунки 2, 4 и таблица 4).Напротив, за 150 лет, прошедших с 1863 года, небольшие пожары в 1876, 1895, 1930 и 1943 годах повредили деревья только на одном или двух участках, а на 15 участках с когортами после 1863 года не загорелись повторно. Последний широко распространенный пожар в 1905 году был слабой силы, только рубцы повредили деревья, но не привели к появлению новых когорт. Чрезмерные интервалы без пожаров в 72–184 года указывают на то, что на отдельных участках пропущено до шести пожаров относительно исторической частоты (Таблицы 2, 3). В отсутствие наземных пожаров, способствующих гибели деревьев и поддержанию низкой плотности лесов, мы делаем вывод, что стойкость когорт после 1863 года является как результатом, так и явным указанием на нарушение исторического режима пожаров в течение двадцатого века.

Нарушение противопожарного режима людьми

Отсутствие шрамов от пожаров с 1943 года или создание новых постпожарных групп в двадцатом веке убедительно свидетельствует о нарушении пожарного режима в Ручье Найф (рис. 2). На всех участках были молодые небольшие деревья под навесом, а на 19 участках — живые, покрытые шрамами деревья, которые были бы очень восприимчивы к образованию рубцов в случае пожара (рис. 3). Отсутствие огня согласуется с другими дендроэкологическими реконструкциями — периодом более прохладного и влажного регионального климата с 1946 по 1976 год (Daniels, 2004; Heyerdahl et al., 2012; Harvey et al., 2017) и историческое землепользование в регионе (Parminter, 1991; Day, 1998). В частности, прибытие европейцев в этот район после Золотой лихорадки 1860-х годов серьезно ограничило управление пожарными надзирателями коренных народов (Parminter, 1991; Day, 1998). Эта часть традиционной территории Тексельчмек включает священные ритуальные площадки и хорошо развитый маршрут передвижения между сезонными лагерями вдоль реки Сан-Хосе (устная история поделена с Дей, 2007 г.), которая находится непосредственно к западу от нашей области исследования ( Рисунок 1А).Общеизвестно, что в коридорах широко распространены местные пожары (Lake and Christianson, 2019). Таким образом, исторические данные о пожарах, реконструированные в этом исследовании, вероятно, отражают меры управления пожарами коренных народов, включая практику преднамеренного поджигания для изменения режимов пожаров и увеличения доступности ресурсов (Turner, 1999; Turner et al., 2000; Lake and Christianson, 2019). Управление пожарами коренных народов в экосистемах сухих лесов хорошо задокументировано в устных историях Британской Колумбии (Simmons, 2012; Lewis et al., 2018; Xwisten Nation et al., 2018), и огонь, вероятно, использовался для управления лесами для производства продуктов питания и лекарственных растений, а также для охоты на животных в районе Ручья Ножа или рядом с ним.

Во время золотой лихорадки и вплоть до 1940-х годов регион, окружающий нашу исследуемую область, был быстро колонизирован европейцами, поскольку ранчо и придорожные дома были построены вдоль Cariboo Wagon Road (в настоящее время шоссе 97, главная магистраль с севера на юг в Британской Колумбии). который примыкает к району исследований Knife Creek (рис. 1A; Day, 1998).Контролируемое сжигание по-прежнему использовалось владельцами ранчо, чтобы способствовать расширению лугов и пастбищ, чтобы обеспечить корм скоту (Parminter, 1991; Day, 1998). В 1874 году Закон о пожарах в Буше ввел штрафы или тюремное заключение, если преднамеренный поджог привел к повреждению частной или королевской земли, а Закон о лесах 1912 года предоставил финансовую поддержку для оснащения и содержания противопожарных сил (Parminter, 1991). С 1940-х годов технология пожаротушения существенно улучшилась, и как следы пожаров, так и документальные записи показывают, что большинство пожаров было успешно подавлено (Daniels, 2004; BC Wildfire Service неопубликованные данные).

Свидетельства из древесных колец, согласующиеся с устными историями и документальными записями, указывают на то, что изменения в землепользовании и тушении пожаров нарушили режим пожаров в Ручье Найф по сравнению с историческим диапазоном изменений. Как наблюдается в других сухих хвойно-смешанных лесах, современные режимы пожаров привели к увеличению густоты деревьев, особенно в слоях подкопов, что сделало сухие леса менее устойчивыми к пожарам (Hessburg et al., 2019). Существуют убедительные доказательства того, что из-за отсутствия частых пожаров значительная часть структурного разнообразия лесов в Ручье Найф была утрачена (Hessburg et al., 2005, 2016; Spies et al., 2006; Harvey et al., 2017). Древостои возле Ручья Найф, которые не были вырублены, имеют закрытые навесы, а плотность леса обычно колеблется от 200 до 775 деревьев на га –1 , причем самые густые насаждения превышают 3400 деревьев на га –1 (Таблица 1). Такие плотные навесы оставляют ручей Knife Creek с повышенным риском возникновения сильного пожара, инициирующего древостои (Leclerc et al., 2021), и оправдывают меры по сокращению выбросов опасных видов топлива и восстановлению структуры и функций экосистемы (Hessburg et al., 2005, 2016; Стивенс и др., 2012; Halofsky et al., 2020).

Последствия для восстановления лесов и управления ими

Наша реконструкция исторического режима пожаров обеспечивает основу для будущего управления и восстановления леса Knife Creek и других лесов из пихты Дугласа в окружающем ландшафте. Поскольку поверхностные пожары практически исключены из современного режима пожаров, приоритетные действия должны быть направлены на снижение плотности насаждений, увеличение неоднородности насаждений и диверсификацию лесных структур по всему ландшафту (Halofsky et al., 2011; Стивенс и др., 2012, 2020; Черчилль и др., 2013; Hessburg et al., 2016, 2019). Для достижения эти цели. В частности, прореживание субскопа имитирует общие, широко распространенные эффекты пожаров низкой интенсивности, а выборочное удаление деревьев полога имитирует неоднородные эффекты средней и высокой степени серьезности, которые мы реконструировали.Удаление до 76% относительной плотности неубранных лесов Knife Creek даст плотность деревьев 50–190 га –1 , что соответствует исторической плотности (Hessburg et al., 2005; Leclerc et al., 2021) . Регулярные профилактические обработки с интервалом в 10-30 лет, которые различаются по размеру и степени тяжести в пределах 1-100 га, будут поддерживать лесные структуры в соответствии с историческим режимом пожаров разной степени тяжести. Долгосрочное управление, имитирующее или включающее частые наземные пожары, будет поддерживать низкие уровни горючего топлива и открытую структуру навеса, снижая вероятность пожара в кронах и повышая устойчивость лесов к будущим мегапожарам.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Авторские взносы

ВБ организовал сбор данных и проанализировал данные под руководством LDD и ALC. WB и LDD руководили написанием рукописи. Все авторы участвовали в обсуждении и редактировании рукописи.

Финансирование

Это исследование финансировалось Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям (NSERC), грантами на открытие для LDD (RGPIN-2020-06310) и ALC (RGPIN-2015-04376), а также грантом анонимного фонда.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Эта рукопись включает отрывки из магистерской диссертации Всемирного банка, выполненной в Университете Британской Колумбии, Ванкувер, Британская Колумбия, Канада. Мы с уважением подтверждаем, что земля, на которой мы проводили наши исследования, является не уступившей наследственной территорией Тексельцемк (Озерный пояс Вильямса) нации Секвепемк (Шусвап).Мы благодарим сотрудников Исследовательского леса Алекса Фрейзера, К. Дэй, К. Кут и С. Эвана за содействие в проведении этого исследования; T. Dergousoff, A. Kaufman, M-A. Леклерк, штат Мэриленд. Leclerc, A. Weixelman, E. Xu и R. Chavardès за помощь в полевых условиях и лаборатории; Г. Престону за помощь с картами; Б. Эскельсону, Дж. Ремтулле и двум рецензентам за полезные комментарии, улучшившие рукопись.

Список литературы

Эйджи, Дж. К. и Скиннер, К. Н. (2005). Основные принципы уменьшающих количество лесных топлив. Лес. Ecol. Manag. 211, 83–96. DOI: 10.1016 / j.foreco.2005.01.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Армледер, Х. М., и Томсон, Р. (1984). Экспериментальная уборка сухой ленточной ели Дугласа на зимнем хребте оленьих оленей в Нож-Крик: рабочий план и отчет о ходе работ. Виктория, Британская Колумбия: Отчет исследовательского отделения Министерства лесов Британской Колумбии WHR-17.

Google Scholar

Бейкер, У. Л. (2015). Горят ли в последнее время сильные пожары с гораздо большей скоростью, чем это было исторически в ландшафтах сухих лесов на западе США? PLoS One 10: e0136147.DOI: 10.1371 / journal.pone.0136147

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Bowman, D. M. J. S., Balch, J. K., Artaxo, P., Bond, W. J., Carlson, J. M., Cochrane, M. A., et al. (2009). Пожар в земной системе. Наука 324, 481–484. DOI: 10.1126 / science.1163886

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брюер П. В., Веласкес М. Э., Сазерленд Э. К. и Фальк Д. А. (2016). Система анализа и разведки истории пожаров (FHAES), версия 2.0.2. Доступно на сайте: http://www.fhaes.org (по состоянию на 1 июня 2017 г.)

Google Scholar

Брукс, В. (2019). Исторические и современные режимы нарушений в центральных внутренних засушливых лесах Британской Колумбии. Магистерская диссертация. Ванкувер, Британская Колумбия: Университет Британской Колумбии.

Google Scholar

Chavardès, R., and Daniels, L.D. (2016). Изменился режим пожаров разной степени тяжести в гомогенизированных горных лесах национального парка Джаспер. Внутр. J. Wildland Fire 25, 433-444. DOI: 10.1071 / WF15048

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Черчилль Д. Дж., Ларсон А. Дж., Дальгрин М. К., Франклин Дж. Ф., Хессбург П. Ф. и Лутц Дж. А. (2013). Восстановление устойчивости лесов: от эталонных пространственных моделей до лесоводческих предписаний и мониторинга. Лес. Ecol. Manag. 291, 442-457. DOI: 10.1016 / j.foreco.2012.11.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кокрейн, Дж.и Дэниэлс, Л. Д. (2008). Достижение баланса: безопасный отбор проб частичных поперечных сечений ствола в Британской Колумбии. BC JEM 9, 38–46.

Google Scholar

Куган, С.С.П., Дэниэлс, Л.Д., Бойчук, Д., Бертон, П.Дж., Фланниган, М.Д., Голтье, С. и др. (2021 г.). Пятьдесят лет науки о лесных пожарах в Канаде. Кан. J. Forest. Res. 51, 283–302. DOI: 10.1139 / cjfr-2020-0314

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дэниэлс, Л.Д. (2004). «Климат и пожар: тематическое исследование леса Карибу, Британская Колумбия», в Proceedings of the Mixed Severity Fire Regimes: Ecology and Management Conference , ред. Л. Тейлор, Дж. Зелник, С. Кадвалладер и Б. Хьюз. (Пуллман, Вашингтон: Университет штата Вашингтон), 235–246.

Google Scholar

Дэниэлс, Л. Д., Грей, Р. У., и Бертон, П. Дж. (2020). «Мегапожары 2017 года в Британской Колумбии — Срочная необходимость в адаптации и повышении устойчивости к лесным пожарам», в Proceedings of the Fire Continuum — Preparing for the Future of Wildland Fire , ред.М. Худ, С. Друри, Т. Стилман и Р. Стеффенс (Форт-Коллинз, Колорадо: Исследовательская станция Скалистых гор).

Google Scholar

Дэниэлс, Л. Д., Шерифф, Р. Л., Йоком-Кент, Л., и Хейердал, Э. Х. (2017). «Расшифровка сложности исторических режимов пожаров: разнообразие лесов на западе Северной Америки», в Дендроэкология: анализ годичных колец, применяемый к экологическим исследованиям, , ред. М. М. Аморосо, Л. Д. Дэниэлс, П. Дж. Бейкер и Дж. Дж. Камереро (Швейцария: Springer Nature ), 185–210.DOI: 10.1007 / 978-3-319-61669-8_8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дэниэлс, Л. Д., и Уотсон, Э. (2003). Взаимодействие климата, огня и растительности в лесах Карибу: дендрохронологический анализ. Ванкувер, Британская Колумбия: Лесные инновации и инвестиции, Программа лесных исследований.

Google Scholar

Дэй, Дж. К. (1998). Управление подборами интерьерной пихты Дугласа для зимнего выгула оленя оленя. Дипломная работа. Ванкувер, Британская Колумбия: Университет Британской Колумбии.

Google Scholar

Дэй, К. (2007). План управления и работы № 3 для UBC Alex Fraser Research Forest. Ванкувер, Британская Колумбия: Лесной факультет UBC.

Google Scholar

ДеллаСала, Д. А., и Хэнсон, К. Т. (2019). Увеличиваются ли из-за лесных пожаров крупные участки сложной среды обитания ранних одиночных лесов? ». Разнообразие 11: 157. DOI: 10.3390 / d110

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дункан Р. П. (1989). Оценка ошибок в оценках возраста деревьев на основе кернов прироста кахикатеи (Dacrycarpus dacrydioides). New Zeal. Nat. Sci. 16, 31–37.

Google Scholar

Фальк, Д. А., Хейердал, Э. К., Браун, П. М., Фаррис, К., Фуле, П. З., Маккензи, Д. и др. (2011). Многоуровневый контроль исторических режимов лесных пожаров: новые выводы из сетей пожаров. Фронт. Ecol. Environ. 9: 446–454. DOI: 10.2307 / 23034492

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фальк Д. А., Миллер К., Маккензи Д. и Блэк А. Э. (2007). Масштабный анализ пожарных режимов. Экосистемы 10, 809–823. DOI: 10.1007 / s10021-007-9070-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фуле, П. З., Ковингтон, В. В., и Мур, М. М. (1997). Определение исходных условий для экосистемного управления сосняками юго-западной пондерозы. Ecol. Прил. 7, 895-908.

Google Scholar

Fulé, P.Z., Swetnam, T. W., Brown, P. M., Falk, D. A., Peterson, D. L., Allen, C. D., et al. (2013). Неподтвержденные выводы о пожаре высокой интенсивности в исторических засушливых лесах на западе США: ответ Уильямсу и Бейкеру. Glob. Ecol. Биогеог. 23, 825–830. DOI: 10.1111 / geb.12136

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грин, Г. А., и Дэниелс, Л. Д. (2017). Пространственная интерполяция и анализ среднего интервала горения позволяют количественно оценить исторические режимы пожаров разной степени тяжести. Внутр. J. Wildland Fire 26, 136–147. DOI: 10.1071 / WF16084

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гитерман, К. Х., Марголис, Э. К., Аллен, К. Д., Фальк, Д. А., и Светнам, Т. В. (2018).Долговременная стойкость и огнестойкость дубовых кустарников в сухих хвойных лесах на севере Нью-Мексико. Экосистемы 21, 943–959. DOI: 10.1007 / s10021-017-0192-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хагманн, Р. К., Хессбург, П. Ф., Причард, С., Повак, Н. А., Браун, П. Б., Фуле, П. З. и др. (2021 г.). Свидетельства широко распространенных изменений в структуре, составе и режимах пожаров в лесах западной части Северной Америки. Ecol. Прил.

Google Scholar

Халофски, Дж.Е., Донато, Д. К., Хиббс, Д. Е., Кэмпбелл, Дж. Л., Кэннон, М. Д., Фонтейн, Дж. Б. и др. (2011). Пожарные режимы смешанной степени тяжести: уроки и гипотезы экорегиона Кламат-Сискию. Экосфера 2, 1-19. DOI: 10.1890 / ES10-00184.1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Халофски, Дж. Э., Петерсон, Д. Л., и Харви, Б. Дж. (2020). Изменение лесных пожаров, изменение лесов: влияние изменения климата на режимы пожаров и растительность на Тихоокеанском северо-западе, США. Fire Ecol. 16: 4. DOI: 10.1186 / s42408-019-0062-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Харви, Дж. Э., Смит, Д. Дж., И Веблен, Т. Т. (2017). История пожаров разной степени тяжести в экотоне лес-луг в западно-центральной части Британской Колумбии, Канада. Ecol. Прил. 27: 6. DOI: 10.1002 / eap.1563

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Герман, Р. М., и Лаванда, Д. П. (1990). «Пихта Дугласа» в г. Сильвики Северной Америки: 1.Conifers , ред. Р. М. Бернс и Б. Х. Хонкала (Вашингтон, округ Колумбия: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США).

Google Scholar

Хессбург, П. Ф., Эйджи, Дж. К., и Франклин, Дж. Ф. (2005). Сухие леса и лесные пожары на внутреннем северо-западе США: противопоставление ландшафтной экологии доселенных и современных эпох. Forest Ecol. Manag. 211, 117-139. DOI: 10.1016 / j.foreco.2005.02.016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гессбург, П. Ф., Миллер, К.Л., Паркс, С. А., Повак, Н. А., Тейлор, А. Х., Игера, П. Э. и др. (2019). Климат, окружающая среда и история нарушений определяют устойчивость лесов западной части Северной Америки. Фронт. Ecol. Evol. 7: 239. DOI: 10.3389 / fevo.2019.00239

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хессбург, П. Ф., Спайс, Т. А., Перри, Д. А., Скиннер, К. Н., Тейлор, А. Х., Браун, П. М. и др. (2016). Обзор Тамма: Управление лесами со смешанным пожарным режимом в Орегоне, Вашингтоне и Северной Калифорнии. Forest Ecol. Manag. 366, 221-250. DOI: 10.1016 / j.foreco.2016.01.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейердал, Э. К., Лерцман, К. П., и Карпук, С. (2007). Локальные меры по борьбе с пожарным режимом малой степени тяжести (1750-1950), южная часть Британской Колумбии, Канада. Ecoscience 14, 40-47.

Google Scholar

Хейердал, Э. К., Лерцман, К. П., и Вонг, К. М. (2012). Пожарные режимы смешанной степени тяжести в сухих лесах внутренних южных районов Британской Колумбии, Канада. Кан. J. For. Res. 42, 88–98. DOI: 10.1139 / x11-160

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейердал, Э. К., Маккензи, Д., Дэниелс, Л. Д., Хессл, А. Э., Литтел, Дж. С. и Мантуя, Н. Дж. (2008). Климатические факторы, вызывающие регионально синхронные пожары на внутреннем Северо-Западе (1651-1900 гг.). Внутр. J. Wildland Fire 17, 40–49. DOI: 10.1071 / WF07024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холмс Р. Л. (1986). «Контроль качества кросс-датирования и измерения», в Руководстве пользователя для компьютерной программы COFECHA — Лаборатория исследования древовидных колец , ред.Л. Холмс, Р. К. Адамс и Х. К. Фриттс (Тусон, Аризона: Университет Аризоны), 41–49.

Google Scholar

Йонссон, Б., Холм, С., и Каллур, Х. (1992). Метод инвентаризации леса на основе размера круглого участка, адаптированного к плотности. Сканд. J. For. Res. 7, 405-421. DOI: 10.1080 / 0282758

  • 82733

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кин Р. Э., Хессбург П. Ф., Ландрес П. Б. и Суонсон Ф. Дж. (2009). Использование исторического диапазона и изменчивости (ВСР) в ландшафтном менеджменте. Forest Ecol. Manag. 258, 1025-1037. DOI: 10.1016 / j.foreco.2009.05.035

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кленнер В., Уолтон Р., Арсено А. и Кремзатер Л. (2008). Сухие леса в южной части Британской Колумбии: исторические нарушения и последствия для восстановления и управления. Forest Ecol. Manag. 256, 1711–1722. DOI: 10.1016 / j.foreco.2008.02.047

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кут, К., Дэй К., Юэн С. и Скеа Д. (2015). Промысел оленя на зимнем ареале в рамках общих мер по охране дикой природы в зонах мелкого и умеренного снежного покрова: подход и уроки, извлеченные после второго захода урожая через 30 лет. Уильямс-Лейк, Британская Колумбия: отчет для Министерства лесов, земель и эксплуатации природных ресурсов, регион Карибу, 38.

    Google Scholar

    Лейк, Ф., и Кристиансон, А. С. (2019). «Управление пожарами коренных народов», в Энциклопедии лесных пожаров и стыков между дикой природой и городом (WUI) , изд.С. Л. Манцелло (Швейцария: Springer).

    Google Scholar

    Ландрес, П. Б., Морган, П. и Суонсон, Ф. Дж. (1999). Обзор использования концепций естественной изменчивости в управлении экологическими системами. Ecol. Программы. 9, 1179-1188.

    Google Scholar

    Ларссон, Л. (2011a). CooRecorder Программа пакета CDendro версии 7.8. Cybis Elektronik & Data AB. Швеция: Сальтшёбаден.

    Google Scholar

    Ларссон, Л.(2011b). CDendro Программа из пакета CDendro версии 7.8. Cybis Elektronik & Data AB. Швеция: Сальтшёбаден.

    Google Scholar

    Леклерк, М.-А. Ф., Дэниелс, Л. Д., и Кэрролл, А. Л. (2021 г.). Управление средой обитания диких животных: сложные взаимодействия с биотическими и абиотическими нарушениями. Фронт. Ecol. Evol. 9: 613371. DOI: 10.3389 / fevo.2021.613371

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Льюис М., Кристиансон А. и Спинкс М.(2018). Возвращение в огонь: причины сожжения в первой стране Литтона, Британской Колумбии. J. Forest. 116, 143-150. DOI: 10.1093 / jofore / fvx007

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Лонг, Дж. У., Лейк, Ф. К., Гуд, Р. У., и Бернетт, Б. М. (2020). Как традиционные племенные взгляды влияют на восстановление экосистемы. Экопсихология 12, 71–82. DOI: 10.1089 / eco.2019.0055

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Марку, Х. М., Гергель, С. Э., и Дэниелс, Л. Д. (2013). Пожарные режимы смешанной степени тяжести: насколько хорошо они представлены существующими системами классификации пожарных режимов? Кан. J. For. Res. 43, 658-668. DOI: 10.1139 / cjfr-2012-0449

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Мориц, М. А., Топик, К., Аллен, К. Д., Хессбург, П. Ф., Морган, П., Одион, Д. К. и др. (2018). Заявление о единой позиции относительно роли лесных пожаров в лесных ландшафтах на западе США.Заключительный отчет Консенсусной рабочей группы по исследованиям пожаров. Доступно на сайте http://www.nwfirescience.org/biblio/statement-common-ground-regarding-role-wildfire-forested-landscapes-western-united-states. (по состоянию на 25 февраля 2021 г.)

    Google Scholar

    Норт, М. П., Стивенс, С. Л., Коллинз, Б. М., Эйджи, Дж. К., Аплет, Г., Франклин, Дж. Ф. и др. (2015). Реформа управления лесными пожарами. Наука 349, 1280–1281. DOI: 10.1126 / science.aab2356

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Нортон, Д.А., Палмер Дж. Г. и Огден Дж. (1987). Дендроэкологические исследования в Новой Зеландии 1. Оценка возраста деревьев на основе кернов прироста. New Zeal. J. Bot. 25, 373–383. DOI: 10.1080 / 0028825X.1987.10413355

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Одион, Д. К., Хансон, К. Т., Арсено, А., Бейкер, В. Л., Делла Сала, Д. А., Хутто, Р. Л. и др. (2014). Изучение исторических и современных режимов пожаров разной степени тяжести в сосновых и смешанных хвойных лесах на западе Северной Америки. PLoS One 9: e87852. DOI: 10.1371 / journal.pone.0087852

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Перри Д. А., Хессбург П. Ф., Скиннер К. Н., Спайс Т. А., Стивенс С. Л., Тайлер А. Х. и др. (2011). Экология пожарных режимов смешанной степени тяжести в Вашингтоне, Орегоне и Северной Калифорнии. Forest Ecol. Manag. 262, 703-717. DOI: 10.1016 / j.foreco.2011.05.004

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Шеннагель, Т., и Нельсон, К. Р. (2011). Восстановление актуальности недавних национальных планов обработки пожаров в лесах на западе США. Фронт. Ecol. Environ. 9: 271-277. DOI: 10.1890 / 0

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Шеррифф, Р. Л., и Веблен, Т. Т. (2006). Экологические последствия изменений режима пожаров в экосистемах Pinus ponderosa в Колорадском переднем хребте. J. Veg. Sci. 17, 705-718. DOI: 10.1111 / j.1654-1103.2006.tb02494.x

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Симмонс, Э.(2012). Коренные народы Британской Колумбии: животрепещущая проблема. г. до н.э. JEM 13, 1–2.

    Google Scholar

    Спайс, Т.А., Хемстром, М.А., Янгблад, А., и Хаммел, С. (2006). Сохранение разнообразия старовозрастных лесов в ландшафтах, подверженных нарушениям. Консерв. Биол. 20, 351-362. DOI: 10.1111 / j.1523-1739.2006.00389.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Стивенс, С. Л., Эйджи, Дж. К., Фуле, П. З., Норт, М. П., Romme, W.H., Swetnam, T.W., et al. (2013). Управление лесами и пожарами в условиях меняющегося климата. Наука 342, 41–42. DOI: 10.1126 / science.1240294

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Стивенс, С. Л., Берроуз, Х., Буянтуев, А., Грей, Р. У., Кин, Р. Э., Кубиан, Р. и др. (2014). Мегапожары умеренных и северных лесов: характеристики и проблемы. Фронт. Ecol. Environ. 12, 115–122. DOI: 10.1890 / 120332

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Стивенс, С.Л., Коллинз Б. М., Бибер Э. и Фуле П. З. (2016). Федеральная политика США в отношении лесов и пожаров: упор на устойчивость засушливых лесов. Экосфера 7: e01584.

    Google Scholar

    Стивенс, С. Л., МакИвер, Дж. Д., Бурнер, Р. Э. Дж., Феттиг, К. Дж., Фонтейн, Дж. Б., Хартсоу, Б. Р. и др. (2012). Эффекты обработок сокращения лесного топлива в Соединенных Штатах. BioScience 62, 549-560. DOI: 10.1525 / bio.2012.62.6.6

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Стивенс, С.Л., Вестерлинг, А. Л., Гюрто, М. Д., Пири, З. М., Шульц, К. А., и Томпсон, С. (2020). Пожары и изменение климата: сохранение сезонно засушливых лесов по-прежнему возможно. Фронт. Ecol. Environ. 18, 354–360. DOI: 10.1002 / fee.2218

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Стокс, М.А., и Смайли, Т.Л. (1996). Знакомство с древовидными кольцами. Тусон, Аризона: Университет Аризоны Press.

    Google Scholar

    Swetnam, T. W., Аллен, К. Д., и Бетанкур, Дж. Л. (1999). Прикладная историческая экология: использование прошлого для управления будущим. Ecol. Программы. 9, 1189–1206.

    Google Scholar

    Swetnam, T. W., and Baisan, C. (1996). «Исторические закономерности пожарного режима на юго-западе Соединенных Штатов с 1700 года нашей эры» в Proceedings of the Fire Effects in Southwwest Forests: Fire Symposium , ed. К. Д. Аллен (Форт-Коллинз, Колорадо: Исследовательская станция Скалистых гор), 11–32.

    Google Scholar

    Тернер, Н.Дж. (1999). «Время гореть: традиционное использование огня для увеличения добычи ресурсов аборигенами в Британской Колумбии», в книге «Индейцы », «Огонь и земля на северо-западе Тихого океана», , изд. Р. Бойд (Корваллис, Орегон: Издательство Орегонского государственного университета), 185–219.

    Google Scholar

    Тернер, Н. Дж., Игнас, М. Б., и Игнас, Р. (2000). Традиционные экологические знания и мудрость коренных народов Британской Колумбии. Ecol. Прил. 10, 1275-1287.

    Google Scholar

    Уитлок, М.К. и Шлютер Д. (2009). Анализ биологических данных. Гринвуд-Виллидж, Колорадо: Робертс и издатели компании.

    Google Scholar

    Уильямс, М. А., Бейкер, В. Л. (2012). Пространственно обширные реконструкции показывают пожары различной степени тяжести и неоднородную структуру в исторических засушливых лесах на западе США. Glob. Ecol. Биогеогр. 21, 1042-1052. DOI: 10.1111 / j.1466-8238.2011.00750.x

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Xwisten Nation, Кристиансон, А.К., Эндрю Д., Каверли Н. и Юсташ Дж. (2018). Разработка рамочного плана сжигания: восстановление практики сжигания культур коренных народов для снижения риска лесных пожаров и засухи. Электронная лекция Канадского института лесного хозяйства. Доступно на сайте http://cif-ifc.adobeconnect.com/pcrqtu6d3fgk/ (по состоянию на 3 июня 2020 г.)

    Google Scholar

    Йоком Кент, Л. Л. (2014). Оценка методов восстановления пожарного режима. Рабочий документ ERI № 32. Институт экологического восстановления и Юго-западный научный консорциум пожарных. Флагстафф, Аризона: Университет Северной Аризоны, 15.

    Google Scholar

    Zeileis, A. (2005). Единый подход к тестам структурных изменений на основе результатов ML, F-статистики и остатков OLS. Эконом. Ред. 24, 445–466. DOI: 10.1080 / 07474930500406053

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Zeileis, A., Kleiber, C., Krämer, W., and Hornik, K. (2003). Проверка и датирование структурных изменений на практике. Comput. Sta.t Data An. 44, 109–123.DOI: 10.1016 / S0167-9473 (03) 00030-6

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Zeileis, A., Leisch, F., Hornik, K., and Kleiber, C. (2002). Strucchange: пакет R для тестирования структурных изменений в моделях линейной регрессии. J. Stat. Софтв. 7, 1–38. DOI: 10.18637 / jss.v007.i0

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Комплексный подход сетевой теории к пространственному распределению противопожарных зон в неоднородных лесных ландшафтах для борьбы с лесными пожарами

    Abstract

    На основе теории сложных сетей мы предлагаем вычислительную методологию, которая учитывает пространственное распределение перерывов в подаче топлива для предотвращения распространения лесных пожаров на неоднородных ландшафтах.Это двухуровневый подход, при котором динамика распространения огня моделируется как случайный процесс марковского поля в направленной сети, веса границ которой определяются моделью сотовых автоматов, которая объединяет подробные ГИС, ландшафтные и метеорологические данные. В рамках этой структуры пространственное распределение топливных разрывов сводится к проблеме поиска сетевых узлов (небольших участков земли), которые способствуют распространению огня. Здесь это достигается за счет использования статистики централизации сети. Мы проиллюстрируем предлагаемый подход через (а) искусственный лес со случайно распределенной плотностью растительности и (б) реальный случай, касающийся острова Родос в Греции, большая часть леса которого была сожжена в 2008 году.Результаты моделирования показывают, что предлагаемая методология превосходит стандартную / стандартную политику сокращения расхода топлива, поскольку это может быть реализовано путем выборочной уборки и / или предписанного сжигания в зависимости от плотности и воспламеняемости растительности. Интересно, что наш подход показывает, что участки с редкой густотой растительности могут действовать как центры распространения огня.

    Образец цитирования: Руссо Л., Руссо П., Сиеттос К.И. (2016) Подход комплексной сетевой теории для пространственного распределения противопожарных разрывов в неоднородных лесных ландшафтах для борьбы с лесными пожарами.PLoS ONE 11 (10):
    e0163226.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163226

    Редактор: Марк Ханевинкель, Университет Альберта Людвига, Фрайбург, ГЕРМАНИЯ

    Поступила: 11 января 2016 г .; Одобрена: 6 сентября 2016 г .; Опубликовано: 25 октября 2016 г.

    Авторские права: © 2016 Russo et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией. Данные ГИС для острова Родос доступны в Google Earth (https://www.google.com/earth/), а также в обсерватории НАСА: (http://earthobservatory.nasa.gov/). Данные о растительности, а также данные о пожаре 2008 года доступны в Министерстве реконструкции производства, окружающей среды и энергетики (бывшее Министерство сельского развития и продовольствия Греции) http: // www.minagric.gr/index.php/el/.

    Финансирование: Мы не получали финансовой поддержки от какого-либо спонсора для этого исследования.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Введение

    Эффективная борьба с лесными пожарами — одна из самых сложных и важных проблем экологии [1]. С одной стороны, огонь вносит существенный возобновляющий вклад в экологический цикл. С другой стороны, лесные пожары стали причиной необратимого экологического и социально-экономического ущерба.Меры по управлению топливом широко применялись в местном масштабе, но они имели ограниченное влияние на развитие лесных пожаров в ландшафтном масштабе [2, 3]. На этом масштабном уровне экспериментальные работы запрещены, и большинство предыдущих исследований пространственного распределения деятельности по управлению топливом были теоретическими [2]. Наблюдения за реальными случаями лесных пожаров показали, что размер и серьезность пожара можно уменьшить за счет надлежащего проектирования методов обработки, таких как сегментация топлива и предписанное сжигание [3–6].Следовательно, такие организации, как Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, в своих планах управления топливом считают пространственную фрагментацию топлива критически важной [7]. Проблема в том, как пространственно распределить действия по управлению топливом по ландшафту. Такие факторы, как погодные / климатические условия (поле ветра, влажность и температура воздуха), характеристики распределенного местного топлива (тип и структура растительности, влажность и плотность), а также характеристики ландшафта / земли (уклон, фрагментация и естественные препятствия). поскольку ключевыми элементами считаются тактика пожаротушения [3, 8–14].Традиционный / эмпирический подход заключается в избирательном сокращении количества топлива, то есть выборочной вырубке / уборке и / или предписанном сжигании для уменьшения количества наземного топлива в определенных местах, в первую очередь на основе плотности и воспламеняемости растительности [15–17]. Недавно Лесная служба США начала масштабный проект по прореживанию леса для предотвращения разрушительных лесных пожаров, особенно на юго-западе [18]. Однако следует проявлять особую осторожность, чтобы не нарушать ландшафт, чтобы сохранить структурную и пространственную неоднородность леса, включая сохранение среды обитания диких животных [19, 20].

    Растет интерес к разработке и внедрению строгих математических методов, помогающих разрабатывать более эффективные методы обработки топлива. В основе этих подходов лежит принятие точных и эффективных имитационных моделей. В небольших масштабах теоретические исследования пространственного распределения действий по управлению топливом показали, что случайное или разделенное распределение действий по управлению топливом снижает скорость распространения пожара при работе с большими участками ландшафта [21, 22].Также было показано, что регулярные узоры, такие как параллельные полосы, работают эффективно, если огонь движется перпендикулярно полосам [23]. Хотя эти подходы очень многообещающие, относительно небольшое количество исследований сталкивалось с проблемой в реальных условиях [2, 24–27]. Как эксплуатационная тактика, так и тактика управления сокращением расхода топлива оптимизированы на уровне ландшафта, где пространственные схемы действий по управлению топливом были запланированы с использованием алгоритма эвристической оптимизации, который был реализован в FARSITE [2].FARSITE — это сложная система моделирования роста и поведения лесных пожаров, которая может моделировать распространение пожара на реальных неоднородных ландшафтах, используя пространственную информацию о топографии и топливах, а также погодных и ветровых потоках [28]. Несколько управленческих мероприятий, а именно предписанные сжигание, прореживание и заготовка древесины, были оценены и сопоставлены на четырех ландшафтах с возрастающим содержанием топлива [24]. Распределение действий было достигнуто за счет оптимизации с помощью SIMMPPLE (http: //www.fs.fed.us / rm / missoula / 4151 / SIMPPLLE / index.html), платформа, включающая модели поведения при пожарах, болезней насекомых и изменения климата, разработанная как инструмент управления в ландшафтной экологии [29]. Снижение пожаров за счет использования топливных перерывов было смоделировано в горном хребте Марао на северо-западе Португалии [25]. Несколько интенсивностей обработки насаждений с учетом также пространственной плотности растительности и приоритетов проживания на исследуемой территории площадью 16 000 га в Орегоне, США, были оценены с точки зрения здоровья лесов и восстановления окружающей среды [26].Так называемый алгоритм распространения огня с минимальным временем прохождения (MTT) также использовался для моделирования распространения пожаров в диких землях [30]. В другом исследовании авторы сравнили относительную эффективность разжижения, комбинации разжижения и сжигания и единственного сжигания на моделированном поведении пожара в масштабе стенда, а также эффективность трех различных схем обработки, а именно случайных, защищаемых зон профиля топлива ( DFPZ) [31] и стратегически размещенные зоны обработки (SPLATs) [23] на моделируемой территории хребта Южный Каскад, Калифорния [27].

    Здесь мы сосредотачиваемся на проблеме систематического — с точки зрения математического моделирования и анализа — размещения противопожарных перерывов, реализуемых за счет сокращения расхода топлива (например, выборочной уборки урожая или предписанного сжигания) для управления лесными пожарами. Помимо ограничения распространения пожаров, сокращение расхода топлива также используется для восстановления длиннолистных сосновых лесов, увеличения скорости роста молодых деревьев, сокращения ярусов и кустарников, и в то же время может использоваться для коммерческого рубки ухода за лесными массивами. Мы предлагаем вычислительную двухуровневую структуру, в которой огонь моделируется для распространения через взвешенную направленную сеть, веса ребер которой являются вероятностями перехода состояния пространственно-временного процесса марковских клеточных автоматов (CA) [32, 33].Конкретная модель CA включает подробные ГИС, ландшафтные и метеорологические данные и оказалась надежной и эффективной в прогнозировании поведения распространения огня в нескольких реальных случаях [32–35]. Таким образом, проблема пространственного распределения противопожарных разрывов сводится к задаче поиска группы узлов, через которые пожар распространяется наиболее быстро. Эта проблема напрямую связана с анализом информационных потоков в сетях. Для обнаружения очагов распространения пожара мы используем меры сетевой центральности, такие как центральность между посредничеством и критерий информационного потока Бонасича [36, 37].Наш подход проиллюстрирован двумя примерами: (а) искусственный лес со случайно распределенной плотностью растительности и (б) реальный случай, касающийся острова Родос в Греции, большая часть леса которого была сожжена в 2008 году. Моделирование, по совокупности решетчатых реализаций и множественных точек воспламенения показывают, что этот подход является очень многообещающим, поскольку он дает статистически значительно лучшие результаты, чем эталонная / традиционная политика сокращения расхода топлива на основе плотности и воспламеняемости растительности.

    Материалы и методы

    Предлагаемая методика направлена ​​на систематическое проектирование пространственного распределения противопожарных барьеров для подавления распространения лесных пожаров в неоднородных лесных ландшафтах. Распространение огня моделируется как случайное блуждание по сети (решетчатый граф размерности NxN) с направленными взвешенными ребрами; модель CA определяет матрицу перехода процессов случайного блуждания [38]. Затем пространственное распределение противопожарных разрывов сводится к проблеме информации о потоках: поиск такого раздела сетевых узлов, который при удалении от сети, распространение огня по сети замедляется больше всего (см. Схему на рис. 1).Рельеф разбивается на несколько небольших участков, форма и размер которых зависят от уровня точности относительно пространственной направленности (квадраты, шестиугольники и т. Д.). Следовательно, местность преобразуется в решетчатую сеть, G ( V , E ), где V = { v k }, k = 1, 2,…, N — это набор узлов (участков местности), а E — набор ребер (связей) между соседними узлами.Каждое ребро направлено, и его вес определяется состояниями узлов v k , v l V , связанных с ним, как это будет объяснено ниже. Состояние системы по набору узлов (ребер) обозначается как S ( V ) ( S ( E )), где S ( v k ) ≡ { s i ( v k )} = { s ik }, i = 1, 2,…, M — набор M переменных состояния узла v k .Переменные состояния могут быть непрерывными ( с ik (⋅) ∈ R ) или дискретными ( с ik (⋅) ∈ Z ) и представлять характеристики местности и растительности, такие как такие как высота, тип и плотность растительности, влажность, высота растительности и т. д. В общем, значения переменных состояния могут изменяться со временем. В дополнение к характеристикам ландшафта они также включают компонент, связанный с состояниями восприимчивого горения-горения: с 1 k = 0, если v k все еще подвержен горению, с 1 k = 1, если v k горит, и, s 1 k = -1, если v k уже записано.Обозначим также окрестность v k как. Окрестность каждого узла v k определяется набором из восьми окружающих узлов (окрестности Мура). Таким образом, динамику системы можно представить как пространственно-временной марковский процесс второго порядка в пространстве и первого порядка во времени с переходными вероятностями:
    (1)
    (указанное выше соотношение подразумевает, что узел v k , который горит в момент времени t , будет сожжен на следующем временном шаге),

    и,
    (2)
    где, и — вероятность распространения пожара от v k и зависит только от всех остальных состояний v k , s ik , i = 2, 3,…, M , и из всех остальных штатов его соседей,.Вероятность перехода определяет направленный вес пространственной связи. В общем случае мы имеем, поэтому сеть направлена ​​и самоконтакт не разрешен, т.е. Следовательно, элементы a lk соответствующей (взвешенной) матрицы смежности A размером N × N представляют веса ссылок. При описанном выше формализме динамику системы можно представить как направленное марковское поле второго порядка.

    Рис. 1. Схема подхода.

    Вероятности распространения пожара вычисляются с использованием модели сотовых автоматов; они составляют элементы матрицы смежности решетки. Затем могут быть применены такие меры центральности, как центральность между промежуточностью, близость и центральность Боначича, чтобы найти узлы (участки земли), которые больше способствуют распространению огня. (Черным цветом изображена пустая ячейка (не содержащая топлива). Для конкретной показанной матрицы смежности наиболее «инфузионным» узлом для распространения огня является ячейка (узел) 5.)

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163226.g001

    Вычислив матрицу смежности, статистику центральности, такую ​​как центральность между связями (BC) [37] и информационный критерий Бонацича [36] (см. Приложение) может использоваться для идентификации узлов, которые больше способствуют распространению огня по сети. BC центральность узла определяется как доля геодезических расстояний (кратчайших путей) от всех других узлов. Центральность Бонацича, которая тесно связана с собственной центральностью (см. Приложение), отражает влияние узла на распространение информации по сети [39–41].Здесь веса графика, то есть вероятности распространения огня, обратно пропорциональны расстояниям между данным узлом v l и его соседями v k . Таким образом, узлы с высоким значением центральности связаны с другими узлами относительно короткими путями (включая высокие значения вероятностей распространения пожара), и поэтому они являются центральными для информационного потока (и, следовательно, для распространения пожара) через сеть.

    В соответствии с этим представлением мы ранжируем ячейки в соответствии с их значениями центральности от более высоких к более низким значениям и удаляем (то есть вырезаем / сжигаем растительность на соответствующих участках земли) первые, N e N , из них.

    Здесь мы отмечаем, что для крупномасштабных и очень крупномасштабных задач вычисление центральностей промежуточности для всех узлов требует больших вычислительных ресурсов, поскольку требует вывода всех кратчайших путей в графе.С другой стороны, центральность Бонацича может быть эффективно вычислена с помощью итерационного метода Арнольди (см. Приложение).

    Искусственный лес модель

    Чтобы проиллюстрировать эффективность вышеупомянутых мер, мы сначала рассмотрим упрощенный случай квадратной решетки с окрестностями Мура и периодическими граничными условиями, когда ландшафт плоский, тип растительности однородный, то есть есть только один тип растительности ( например, сосны), а плотность растительности непрерывно изменяется от 1 (соответствует пустым / сгоревшим ячейкам) до 0 (соответствует очень густой растительности).Состояние (густота растительности) узла v k в момент времени t представлено как s 2 k ( t ) ∈ [0 1]. Динамика увеличивается от времени t до времени t + 1 для всех узлов одновременно по следующим правилам:
    (3)

    Это правило подразумевает, что записывающий узел на текущем временном шаге будет записан на следующем временном шаге.

    (4)

    Это правило подразумевает, что если узел содержит топливо, то, если рядом есть горящий узел, он загорится на следующем временном шаге с вероятностью, пропорциональной плотности растительности.Следовательно, согласно приведенному выше определению, если s 2 k ( t ) = 1 (что означает, что ячейка пуста от растительности или уже была сожжена), то p b = 0, а если s 2 k ( t ) = 0 (что означает, что ячейка содержит очень густую растительность), то p b = 1.

    В рамках марковского процесса случайного поля приведенные выше правила CA могут быть компактно записаны как:
    (5)
    а также
    (6)

    Для иллюстрации нашего подхода мы сначала рассмотрели решетку 50×50 ячеек с периодическими граничными условиями.Случайные числа были созданы путем равномерного распределения в (0 1) с использованием функции Rand в Matlab. Мы использовали 100 реализаций (ансамблей) случайно сгенерированных искусственных лесов, и для каждой из реализаций мы создали соответствующее распределение противопожарных разрывов (размещенных случайным образом или по сети), и мы запускали упрощенную модель CA, пока не было горящих ячеек. . Все симуляции начинались с поджога в центре решетки.

    Случай острова Родос, Греция

    Мы применили предложенную методологию для моделирования эффекта распространения противопожарных разрывов в южной части острова Родос, Греция, расположенного в юго-восточной части Эгейского моря.На рис. 2 показано стереоскопическое изображение Родоса, полученное Земной обсерваторией НАСА (http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=77079). В июле 2008 года на Родос прокатился лесной пожар, нанесший значительный ущерб. Пожар произошел 22.07.2008 г. и возник в 11.40 на Аг. Точка Исидорос (широта: 36,15, долгота: 27,85). Были сожжены тысячи деревьев Pinus brutia. На рис. 3 представлена ​​карта плотности растительности исследуемой территории. В период инцидента ветер был СЗ 4–5 баллов.Последствиями пожара стали 13 240 га выгоревшей площади и неоценимая экологическая катастрофа.

    Ключевым и решающим элементом для распространения вышеупомянутого подхода на реальные случаи является вычисление вероятностей перехода, которые дают хорошие приближения к реальному поведению пожара. Здесь мы использовали современную модель CA, которая была разработана в течение последних нескольких лет и доказала свою надежность и эффективность в прогнозировании поведения распространения огня в нескольких реальных случаях [32–35].

    Модель CA учитывает основные макроскопические факторы, определяющие распространение пожара, такие как плотность и тип растительности, поле ветра и подробные данные о местности. Для каждого узла v k мы рассматриваем следующие состояния:

    Вкратце, динамика пожара (с учетом отсутствия ветра) распространяется от узла v l (при условии, что он горит) к его соседям следующим образом:
    (7)

    Здесь p 0 — номинальная вероятность распространения огня при безветре, равнинной местности, определенной плотности и типе растительности, рассчитанная на основе экспериментальных данных.Тип и плотность растительности на территории разделены на несколько отдельных категорий. В случае острова Родос тип растительности был разделен на три категории (сельскохозяйственные угодья, сосны и другие типы деревьев, включая кустарники), а плотность растительности была разделена на три категории (низкая, средняя, ​​высокая. ). Коэффициент усиления f ( с 4 k , с 4 l ) обозначает влияние наклона между узлами v l и v k и рассчитывается по формуле:
    (8)
    где θ s — угол наклона между v l и v k и a > 0 — константа, которая может быть скорректирована на основе экспериментальных данных.Для квадратной сетки угол наклона рассчитывается по-разному в зависимости от того, являются ли два соседних узла смежными или диагональными по отношению к узлу горения. В частности, для соседнего узла угол наклона выглядит следующим образом:
    (9)
    где l — длина стороны квадрата. Для диагональных узлов формула принимает следующий вид:
    (10)

    Обратите внимание, что коэффициенты усиления в уравнении 7 могут превышать 1. Например, коэффициент, связанный с наклоном из уравнения 8, может превышать 1 для положительных наклонов θ s .Однако окончательная вероятность ограничена между 0 и 1. Влияние ветра также можно учесть, умножив уравнение 7 соответствующим образом (см. [32]).

    Значения параметров вышеупомянутой модели приведены в Таблице 1. Сохраняя те же значения параметров модели, что и найденные в результате оптимизации для лесного пожара, произошедшего на острове Спецес в Греции в 1990 году [32], модель предсказывала достаточно хорошо. динамика крупномасштабного лесного пожара, произошедшего в горе Парнита, Греция в 2007 году, одного из самых катастрофических пожаров в Греции за последние 50 лет [33], и динамики лесного пожара, опустошившего Родос в 2008 году [34] .В частности, в случае острова Спецес лесной пожар уничтожил площадь около 590 га за 11 часов; симулятор CA за более чем 100 запусков привел к получению в среднем 540 га (стандартное: 100 га) выгоревшей площади (почти эквивалентно фактической выгоревшей площади) за 11,3 (стандартное: 2,5) часа [32]. В случае лесного пожара в Парните, Афины, симулятор СА привел к почти эквивалентной пространственно-временной модели фактической эволюции лесного пожара, в результате которого за 3 дня было сожжено 5600 га [33]. Здесь отметим, что эти территории относятся к одной биогеоклиматической области.Кроме того, оба острова (Родос и Спецес) имеют одинаковую растительность.

    Область была замощена с использованием двумерной сетки. Каждая ячейка сетки определяет узел, представляющий небольшой квадратный участок земли, таким образом предлагая восемь возможных направлений распространения огня. Сторона квадрата равнялась десяти метрам. Таким образом, размер матрицы смежности составлял 1260000 x 1260000, отражая интересующую область, определенную прямоугольником, показанным на рис. 4.

    Рис. 4. «Ожидаемая» карта относительных частот горения для острова Родос, Греция.

    Это было построено с использованием модели CA более 100 имитаций, все начиная с точки возгорания реального инцидента 22.07.2008 (Аг. Исидорос: широта: 36,15, долгота: 27,85) ; также показан контур выжженной области реального инцидента.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163226.g004

    Оценка производительности

    Чтобы оценить эффективность предлагаемого подхода, мы измерили интенсивность опасности R по отношению к плотности возгораний d f , определяемую как:
    (11)
    где определяется как отношение количества противопожарных разрывов n fb , и общего количества узлов, содержащих горючую растительность n v .Параметр n r обозначает количество симуляций для данного начального условия, а n b ( i ) обозначает общее количество сожженных узлов i-го моделирования. Для модели искусственного леса, которая характеризуется случайным распределением плотности на ровной местности, предложенный подход тестируется на эталонном тесте случайного распределения противопожарных разрывов, в то время как для реального случая острова Родос была проверена эффективность подхода. по сравнению с традиционной обработкой сокращения расхода топлива, основанной на плотности и воспламеняемости растительности.Для этого случая обычная тактика была реализована следующим образом: в пределах интересующей области узлы были отсортированы от высокой плотности растительности сосен до высокой плотности других типов деревьев, включая кустарники, до умеренной плотности растительности сосен, за которыми следовали другие типы. от деревьев, включая кустарники, до сосен с разреженной растительностью, за которыми следуют другие типы деревьев, включая кустарники; затем были выбраны для удаления первые d f процента отсортированных узлов.В обоих подходах (предложенном и эталонном / стандартном) удаление двух соседних (соседних) узлов не разрешалось, даже если они имели высокий рейтинг, чтобы избежать образования кластеров пустых зон.

    Мы смоделировали n r = 3200 случайно размещенных возгораний (как, например, в [42]), позволяя симулятору работать до тех пор, пока возгорание не прекратится. Статистически значимые различия для заданного d f (дискретизированного на уровне 0,1) между предлагаемой и стандартной тактикой были вычислены путем применения t-критерия для результатов ( R — статистика, определенная в уравнении 11) моделирование с порогом, установленным на , а = 0.05.

    Следует отметить, что, поскольку модель является стохастической, моделирование обычно приводит к разным n b с (количество сгоревших ячеек). По этой причине мы решили запустить модель n r = 100 раз с одной и той же точкой возгорания (точка, где фактически началось возгорание) и изобразить все симуляции, отображая частоту горения каждой ячейки в полутоновый режим. Следовательно, для каждой ячейки мы рассчитали частоту выгорания из 100 прогонов моделирования.Затем мы построили соответствующую гистограмму среднего количества выгоревших для исследуемой территории, используя 2 4 бина. Наконец, мы присвоили ячейкам в порядке убывания 2 4 уровней серого (от 2 8 до 2 4 с шагом дискретизации 2 4 ). Мы применили предложенный подход к управлению рисками в конкретной области (обозначенной прямоугольником, показанным на рис. 4), используя меру Бонацича с β = 0,5 (выбор различных значений β между 0 и 1 привел к эквивалентным результатам. ).Эффективность методологии сравнивалась с эталонным подходом к сокращению использования обычного топлива.

    Результаты моделирования

    Проблема искусственного леса

    На рис. 5 представлена ​​диаграмма интенсивности опасности, R ( d f ) для центральных мер, описанных в разделе «Методы и материалы». Результаты, полученные с помощью тактики случайного распределения, также показаны для сравнения. Заштрихованная область показывает диапазон плотностей противопожарных разрывов, где различия между Бонацичем и базирующимся на BC статистически значимы по сравнению с распределением на основе случайного распределения.Как ясно показано, предложенный подход, основанный на критерии Бонацича для различных значений β с (0,2, 0,5, 0,8) и БК, значительно превосходит случайное распределение пожарных разрывов. Критерий Бонацича для вышеупомянутого диапазона значений β дает результаты, эквивалентные измерению BC.

    Рис 5. Простой случай ансамбля искусственных лесов.

    Интенсивность опасности R ( d f ), полученная с помощью Bonacich (с β = 0.2, 0.5, 0.8), BC, собственная центрированность и случайное распределение пожарных разрывов. Заштрихованная область отмечает статистически значимые различия между распределениями Bonacich и BC по сравнению со случайными распределениями, вычисленными с помощью t-критерия (при a = 0,05).

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163226.g005

    Для подхода Bonacich и BC есть относительно резкий фазовый переход от высокой интенсивности опасности к низкой ( R с) около дней. f = 0.22, в то время как для случайного распределения фазовый переход происходит около d f = 0,32. С другой стороны, Eigencentrality [36, 37] работает хуже даже по сравнению со случайным распределением, что приводит к более высокой пожарной опасности для большей плотности возгораний (см. Рис. 5). Это согласуется с другими исследованиями, в которых сообщается, что критерий собственной центрированности может не дать значимых результатов [36] (см. Приложение).

    Реальный случай острова Родос, Греция

    Результирующая «ожидаемая» карта относительных частот горения, полученная с помощью симулятора CA, показана на рис. 4.Для сравнения мы наложили очертания фактической выгоревшей области. Как показано, «ожидаемая» площадь выгорания, предсказанная моделированием, достаточно близка к реальной: если взять верхние 85%, то фактические и моделируемые площади выгорания практически совпадают.

    На рис. 6 изображена диаграмма среднего значения R ( d f ) на n r = 3200 запусков (несколько точек зажигания). Результаты, полученные с помощью общепринятой лечебной тактики, также показаны для сравнения; 90% процентилей обожженной области также показаны столбиками.T-тест (с порогом, установленным на a = 0,05) показал, что средние R ( d f ) s двух подходов значительно различаются для всех значений d . f > 0: предлагаемый подход позволяет снизить опасность диких земель. В частности, для d f ≥ 0,14 предложенный подход приводит к снижению пожарной опасности как минимум на 10% по сравнению с традиционным подходом. Кроме того, для всего диапазона d f с предлагаемый подход приводит к значительному снижению максимальных значений выгоревших площадей.Например, для d f = 0,14 предлагаемый подход приводит к снижению максимального (на уровне 90% процентиля) значения площади выгорания на ~ 15%.

    Рис. 6. Пример острова Родос, Греция.

    Интенсивность опасности R ( d f ) с использованием предложенного (кружки) и стандартного (квадраты) распределения противопожарных разрывов, рассчитанного на n r = 3200 симуляций, начиная с одинакового пронумерованные точки зажигания.90% процентили также показаны пунктирными полосами. Статистически значимые различия между распределениями, рассчитанными с помощью t-критерия (при a = 0,05), возникли для всех значений d f > 0.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163226.g006

    На этом этапе интересно определить различия в распределении противопожарных разрывов в зависимости от типа и плотности растительности между предлагаемым подходом и обычная стратегия.Например, для d f = 0,14 предлагаемый (по сравнению с обычным) подход распределяет (a) ~ 15% (~ 7,5%) пожарных разрывов в узлах с редкими, ~ 15% (~ 18%). ) в узлах с умеренной плотностью ~ 14,5% (~ 19%) в узлах с плотной плотностью сосны , и (б) ~ 12% (~ 0%) пожаров в узлах с разреженной, ~ 12% (~ 14%) в узлах с умеренной плотностью и ~ 21% (~ 26%) в узлах с плотной плотностью других типов деревьев, включая кустарников. Аналогичные результаты справедливы для всех значений d f с.Приведенные выше результаты показывают, что нацеливание управленческих мероприятий в основном на густую растительность не всегда так эффективно. Может потребоваться рассмотреть возможность управления участками с редкой густой растительностью, которые, однако, могут действовать как центры распространения огня.

    Обсуждение

    Было признано, что пожар является важным элементом возобновления леса, ускоряя рост молодых и старых деревьев и улучшая растительные ресурсы [43]. С другой стороны, неконтролируемые лесные пожары стали причиной многочисленных необратимых экологических повреждений с серьезными негативными экологическими и социально-экономическими последствиями, включая гибель людей, биоразнообразие флоры и фауны и уничтожение редких видов, фрагментацию жителей, наводнения, потерю возможность заготовки древесины, экономические потери в туристическом секторе, загрязнение воздуха и изменение климата.Следовательно, одна из наиболее сложных задач в области управления земельными ресурсами связана с разработкой и внедрением эффективных мер по предотвращению пожаров на диких землях, поскольку это оказалось намного безопаснее и рентабельнее, чем реагирование на незапланированные чрезвычайные пожары [44, 45].

    Систематическая, с точки зрения математического моделирования и анализа, количественная оценка динамики распространения пожара имеет первостепенное значение для оценки риска потенциальной вспышки. Однако из-за неотъемлемой сложности такого явления, развертываемого в различных временных и пространственных масштабах, оценка риска далеко не проста.

    Вычислительный подход, предлагаемый здесь, посвящен проектированию распределения противопожарных прерываний с помощью сложной теории сетей и детального моделирования СА. Предлагаемый подход основан на концепции центральности, ключевой статистической меры для оценки информационного потока через сложные сети. Подход предполагает построение матрицы смежности, элементами которой являются силы (веса) распространения огня. Модель на основе СА, используемая для расчета переходных вероятностей распространения огня среди участков земли, может иметь дело с пространственной неоднородностью как в топливных, так и в ландшафтных характеристиках и может принимать в качестве входных местные метеорологические данные (даже в реальном времени).Доказано, что он надежен и эффективен при прогнозировании динамики распространения пожаров как в пространстве, так и во времени при нескольких реальных крупномасштабных пожарах в лесных угодьях [32–35].

    Предлагаемый подход здесь проиллюстрирован с помощью: (а) упрощенной конфигурации решетки, которая охватывает один тип растительности со случайным образом изменяющейся плотностью и (б) лесного пожара, произошедшего на острове Родос, Греция в 2008 году. Наш подход сравнивается с традиционным тактика сокращения расхода топлива (например, выборочная уборка, предписанное сжигание), основанная на плотности и воспламеняемости растительности.С помощью моделирования показано, что предлагаемый подход превосходит традиционную практику ведения лесного хозяйства.

    Методология может сочетаться с современным управлением лесным хозяйством, в котором используются либо правильно спланированные поверхностные пожары для восстановления экосистем длиннолистной сосны [17, 46], либо вырубка / вырубка деревьев, которые при определенных ограничениях могут повысить устойчивость лесов. Для наших иллюстраций сравнение проводилось при отсутствии ветра. Однако влияние направления и скорости ветра можно легко учесть [32].В качестве будущей работы было бы также интересно сравнить эффективность предложенного подхода с другими предлагаемыми стратегиями [2, 24–27]. Например, было предложено разделение ландшафта, то есть создание схем переборок, окружающих участки леса [22]. Однако этот подход, хотя и эффективен, может привести к значительному искажению лежащего в основе ландшафта. Для решения этой проблемы было предложено создание случайного распределения огней в ландшафтных узорах, которые кажутся несколько естественными [47].В последние годы различные исследования привлекли внимание к оптимальному распределению противопожарных прерываний в рамках многоцелевой системы принятия решений [2, 48–50]. Было изучено влияние четырех основных схем управления топливом, включая регулярные интервалы, рассредоточенные, сгруппированные и случайные, которые были запланированы с использованием методов эвристической оптимизации с целевыми показателями плотности насаждений и объемов вырубки [2]. Местом исследования был бассейн Гранд-Ривер на северо-востоке Орегона. Производительность четырех полученных паттернов была проверена с помощью FARSITE.Количество симуляций было ограничено из-за вычислительных затрат. Моделирование показало лишь незначительные различия между моделями с незначительным снижением уровня опасности лесных пожаров [2]. Задача была представлена ​​в виде комбинаторной задачи оптимизации моделирования для минимизации пожарной опасности с учетом ограничения на общую площадь разрывов топлива [48]. Модель была протестирована в лесу площадью 220 000 га на северо-западе Онтарио. Оптимизированные результаты сравнивались как со случайным, так и с традиционным подходом, при котором выбираются ячейки с наивысшим рейтингом для обработки топлива до тех пор, пока не будет достигнут предел общей площади противопожарных разрывов.Было показано, что хотя этот метод значительно превосходит случайный подход, он работает сопоставимо с традиционным подходом, имеющим риск возгорания примерно на 5% ниже, чем последний. Имитация отжига также была реализована для планирования обработки топлива во времени и пространстве [49]. Этот подход был применен к исследуемому ландшафту площадью 14 000 га, расположенному на западной стороне долины Биттеррут в Монтане. Авторы показали, что оптимизированные решения превосходят случайно размещенные.Важным препятствием, на которое указывают все вышеперечисленные исследования, является вычислительная интенсивность подхода стохастической оптимизации, требующего большого количества итераций, в то время как «лучшее» глобальное оптимальное решение не гарантируется.

    По сравнению с вышеупомянутыми подходами наша методология обращается к систематическому и прямому способу пространственного распределения противопожарных перерывов и, что важно, для идентификации узлов, которые могут действовать как центры распространения пожара. Важность управления такими пятнами с разреженной плотностью еще не освещена в литературе.

    Выводы

    На основе сложной сетевой теории мы предложили систематическую методологию определения пространственного расположения противопожарных разрывов для предотвращения опасности лесных пожаров в неоднородных лесных ландшафтах. Разделение барьеров достигается с помощью двухуровневого алгоритма, который включает: (а) построение взвешенного решетчатого графа, где веса соответствуют вероятностям передачи распространения пожара, (б) идентификация ячеек (сетевых узлов), которые способствовать распространению огня по сети; они соответствуют узлам с высокой центральностью.Веса краев вычисляются с использованием отношений вероятностей распространения огня с помощью подробной модели распространения огня сотовых автоматов, которая учитывает подробный рельеф, метеорологические данные, а также характеристики растительности, такие как тип, плотность, воспламеняемость и влажность. Эффективность подхода сравнивалась с типичной практикой сокращения расхода топлива (селективная уборка) на основе плотности и воспламеняемости растительности. Объектом исследования был остров Родос в Греции, пострадавший от крупного лесного пожара в 2008 году; Было рассмотрено 3200 имитаций, начиная с одинаково пронумерованных случайно размещенных возгораний.Результаты моделирования показали, что предлагаемый подход приводит к статистически значимому снижению рисков. Важным результатом анализа является то, что эффективное управление участками с разреженной растительностью, которые действуют как центры распространения огня, является ключом к снижению опасности. С этой целью мы должны указать, что такой подход (как и другие подобные подходы) не следует рассматривать как универсальный подход и / или как отдельную стратегию [4]. Приемлемость и специфика топливной обработки для предотвращения диких земель остается предметом дискуссий в научном сообществе [51–53].Необходимо ответить на вопросы, связанные с методами обработки (например, уменьшение густоты деревьев, прореживание и предписанное выжигание). Кроме того, необходимо учитывать важные вопросы и ограничения, связанные с воздействием управления сокращением топлива на экосистему лесного хозяйства (например, такие как его влияние на биоразнообразие) [26, 54–58].

    Приложение

    Меры центральности

    Было предложено несколько мер для оценки информационной центральности в сетях, таких как промежуточная центральность (BC), центральность близости (CC), центральность Бонацича (BC) и собственная центральность (EC) [36, 38].

    BC узла v k определяется как:
    (12)
    — количество кратчайших путей между узлами v l и v m , проходящих от v k , и — количество кратчайших путей (вычисленное по сумме веса кромки) между v l и v m . Здесь веса сетевых ссылок должны быть инвертированы, чтобы длинные прогулки учитывались для медленных направлений распространения, а короткие проходы учитывались для быстрых направлений распространения.

    CC узла v k определяется как сумма, обратная сумме геодезических расстояний (т. Е. Кратчайших путей) от узла v k до всех остальных узлов в сети:
    (13)
    — геодезическое расстояние от v l до v m .

    Собственная центрированность узла v k соответствует k-му компоненту собственного вектора, относящемуся к наибольшему собственному значению матрицы смежности A .Узел с высоким значением собственной центрированности соседствует с узлами, обладающими также высокими показателями собственной центрированности [40]. Для очень крупномасштабных ориентированных взвешенных сетей, где A является асимметричным, можно использовать итерационный метод Арнольди для извлечения малоразмерной верхней матрицы Хессенберга, собственные значения которой обеспечивают приближения к внешнему спектру полной матрицы [59]. Однако для ориентированных графов собственная центрированность может не дать значимых результатов [36]. Расширение Eigencentrality на ориентированные взвешенные графы происходит из меры Бонацича, определенной как k-я компонента в [36]:
    (14)
    где e — вектор единиц, а λ max — наибольшее собственное значение A (которое может быть вычислено с помощью собственного преобразователя Арнольди [59]).Идея центральности Бонацича заключается в том, что мощность узла зависит от мощности соседних узлов. Параметр β можно рассматривать как коэффициент затухания. Положительные значения β придают больший вес мощным соединениям, а отрицательные значения — менее мощным соединениям. Маленькие значения β придают больший вес структуре локальной сети, в то время как большие значения дают больший вес более широкой сетевой структуре [41]. Для β = 0 приведенное выше выражение сводится к степени центральности, а для β = 1 оно сводится к стандартной собственной центрированности.

    Благодарности

    Мы хотели бы поблагодарить Марко Импарато (Исследовательский институт горения, Consiglio Nazionale delle Ricerche) за его техническую поддержку.

    Вклад авторов

    1. Концептуализация: CIS LR.
    2. Обработка данных: CIS LR.
    3. Формальный анализ: CIS LR.
    4. Расследование: CIS LR.
    5. Методология: CIS LR PR.
    6. Администрация проекта: СНГ.
    7. Ресурсы: CIS LR.
    8. Программное обеспечение: CIS LR.
    9. Надзор: СНГ.
    10. Подтверждение: CIS LR PR.
    11. Визуализация: СНГ.
    12. Написание — первоначальный эскиз: CIS LR PR.
    13. Написание — просмотр и редактирование: CIS LR PR.

    Ссылки

    1. 1.
      Альбини Ф.А., Браун Дж.К. Математическое моделирование и прогнозирование последствий лесных пожаров.Горение, взрыв и ударные волны 1996 г .; 32: 520–533.
    2. 2.
      Ким Й.Х., Беттингер П., Финни М. Пространственная оптимизация схемы действий по управлению топливом и последующее воздействие на смоделированные лесные пожары. Европейский журнал операционных исследований, 2009 г .; 197: 253–265.
    3. 3.
      Финни М.А. Проблема количественного анализа риска природных пожаров. Экология и управление лесами 2005; 211: 97–108.
    4. 4.
      Эйджи Дж. К., Бахро Б., Финни М. А., Оми П. Н., Сапсис Д. Б., Скиннер С. Н. и др.Использование заштрихованных перегородок для пожаротушения в ландшафтных условиях. Экология и управление лесами 2000; 127: 55–66.
    5. 5.
      Финни Массачусетс, Макхью CW, Гренфелл IC. Эффекты на уровне стоянки и ландшафта от предписанного сжигания в двух лесных пожарах в Аризоне. Жестяная банка. J. For. Res. 2005; 35: 1714–1722.
    6. 6.
      Фернандес П.М., Дэвис Г.М., Асколи Д., Фернандес С., Морейра Ф., Риголот Э. и др. Предписанное сжигание в южной Европе: развитие управления пожарами в динамичном ландшафте. Границы экологии и окружающей среды 2013; 11: e4 – e14.
    7. 7.
      ван Вагтендонк JW. Крупные пожары в дикой природе. In Brown JK, Mutch RW, Spoon CW, Wakimoto RH. Пожары в дикой природе и управление парками, Общий технический отчет INT-GTR-320, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Огден, Юта; 1995. С. 113–116.
    8. 8.
      Бержерон Ю., Фланниган, доктор медицины. Прогнозирование воздействия изменения климата на частоту пожаров в бореальных лесах юго-востока Канады. Вода, воздух, загрязнение почвы 1995; 82: 437–444.
    9. 9.
      Вадреву К.П., Эатуру А., Бадаринатх К.В.Оценка пожарного риска с использованием многокритериального анализа — тематическое исследование. Экологический мониторинг и оценка 2010; 166: 223–239. pmid: 19472063
    10. 10.
      Паз С., Кармель Й., Джахшан Ф., Шошани М. Постпожарный анализ составления карт пожарной опасности до пожара: недавнее тематическое исследование с горы Кармель (Израиль). Экология и управление лесами 2011; 7: 1184–1188.
    11. 11.
      Лю З., Ян Дж., Он HS. Определение порога доминирующего контроля над распространением пожаров в бореальном лесном ландшафте Северо-Восточного Китая.PLoS ONE 2013; 8 (1): e55618. pmid: 23383247
    12. 12.
      Пенман Т.Д., Коллинз Л., Сифард А.Д., Кили Дж. Э., Брэдсток, РА. Влияние топлива, погоды и окружающей среды на подверженность собственности лесным пожарам. PLoS ONE 2014; 9 (10): e111414. pmid: 25360741
    13. 13.
      Platt WJ, Orzell SL, Slocum MG. Сезонность пожарной погоды сильно влияет на режимы пожаров в ландшафтах саванна-пастбища южной Флориды. PLoS ONE 2015; 10 (1): e0116952. pmid: 25574667
    14. 14.Руссо Л., Руссо П., Вакалис Д., Сиеттос С. Обнаружение слабых мест распространения пожаров в дикой природе: подход к моделированию оценки рисков с помощью модели сотовых автоматов. Сделки в области химического машиностроения 2014; 36: 253–257.
    15. 15.
      Эйджи Дж. К., Скиннер С. Н.. Основные принципы уменьшающих количество лесных топлив. Экология и управление лесами 2005; 211: 83–96.
    16. 16.
      Де Гомес Т. Рекомендации по прореживанию сосны пондероза для улучшения состояния лесов и предотвращения пожаров, Университет Аризоны, Колледж сельского хозяйства и наук о жизни, публикация AZ1397, 2006 г.http://extension.arizona.edu/sites/extension.arizona.edu/files/pubs/az1397.pdf
    17. 17.
      Фернандес П.М., Ботельо Х.С. Обзор предписанной эффективности горения для снижения пожарной опасности. Int. J. Wildland Fire 2003; 12: 117–128.
    18. 18.
      Стекер Т. США начинает масштабный проект по прореживанию лесов, Scientific American, 22 марта 2013 г. http://www.scientificamerican.com/article/us-starts-massive-forest-thinning-project/.
    19. 19.
      Лесная служба США, Тихоокеанская Северо-Западная исследовательская станция.Топливные процедуры: истончение и ожоги по назначению. http://www.fs.fed.us/pnw/research/fire/fuel-treatments.shtml.
    20. 20.
      Ларсон А.Дж., Черчилльб Д. Пространственные структуры деревьев в часто пожарах лесов на западе Северной Америки, включая механизмы формирования структуры и последствия для разработки методов сокращения расхода топлива и восстановления. Экология и управление лесами 2012; 267: 74–92.
    21. 21.
      Финни М.А., Расчет скорости распространения огня в случайных ландшафтах.Int. J. Wildland Fire 2003; 12: 167–174.
    22. 22.
      Лёле К. Применение ландшафтных принципов для снижения пожарной опасности. Экология и управление лесами 2004; 198: 261–267.
    23. 23.
      Финни М.А. Разработка регулярных схем обработки топлива в ландшафте для изменения роста и поведения пожаров. Лесная наука 2001; 47; 219–228.
    24. 24.
      Chew JJ, Jones JG, Stalling C, Sullivan J, Slack S. Сочетание моделирования и оптимизации для оценки эффективности обработки топлива для четырех различных условий топлива в ландшафтном масштабе.Управление лесными экосистемами 2003; 7: 35–46.
    25. 25.
      Лоурейро К., Фернандес П., Ботельо Х., Матеуш П. Имитационное испытание проекта управления топливом в ландшафте в районе Марао на севере Португалии. Экология и управление лесами 2006; 234С, С245.
    26. 26.
      Агер А.А., Вайллант Н.М., Финни М.А. Сравнение стратегий обработки ландшафтного топлива для снижения риска лесных пожаров на границе с городами и сохранения старой структуры леса. Экология и управление лесами 2010; 259: 1556–1570.
    27. 27.
      Смидт Д.А., Тейлор А.Х., Скиннер К.Н. Влияние обработки топлива и ландшафтного дизайна на моделируемое поведение пожара, южный каскадный хребет, Калифорния. Экология и управление лесами 2008; 255: 3170–3184.
    28. 28.
      Финни М.А. FARSITE: Симулятор зоны пожара — разработка и оценка модели. Исследовательская статья RMRS-RP-4, Ft. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Коллинз, Колорадо, 1998.
    29. 29.
      Жуй JD. Разработка системы моделирования нативных паттернов и процессов в ландшафтном масштабе.Кандидат наук. диссертация, Миссула: Университет Монтаны 182 стр. 1995.
    30. 30.
      Финни М.А. Рост пожара с использованием методов минимального времени в пути. Жестяная банка. J. Forest Res. 2002; 32: 1420–1424.
    31. 31.
      Бахро Б., Барбер К. Х., Шерлок Дж. В., Ясуда Д. А.. Оценка управления и пожаротушения: процесс разработки ландшафтной стратегии обращения с топливом. В: Пауэрс, РФ (ред.), Восстановление адаптированных к пожару экосистем: Труды Национального семинара по лесоводству 2005 г. Юго-западная исследовательская станция Тихоокеанской лесной службы Министерства сельского хозяйства США, Общий технический отчет PSW-GTR-203; 2007 г.С. 41–54.
    32. 32.
      Александридис А., Вакалис Д., Сиеттос К.И., Бафас Г.В. Модель клеточного автомата для прогнозирования распространения лесных пожаров: случай лесного пожара, охватившего остров Спецес в 1990 году. Прикладная математика и вычисления, 2008 г .; 204: 191–201.
    33. 33.
      Александридис А., Руссо Л., Вакалис Д., Бафас Г. В., Ситтос К. И.. Моделирование распространения лесных пожаров с помощью клеточных автоматов: эволюция в крупномасштабных пространственно неоднородных средах при тактике пожаротушения.Int. J. Wildland Fire 2011; 20: 633–647.
    34. 34.
      Александридис А., Руссо Л., Вакалис Д., Сиеттос К.И. Моделирование лесных пожаров в крупномасштабных неоднородных средах. Сделки в области химического машиностроения 2011; 24: 433–438.
    35. 35.
      Руссо Л., Вакалис Д., Сиеттос К.И. Имитация лесного пожара на Родосе в 2008 году с помощью модели клеточного автомата. Chemical Engineering Transactions 2013; 35: 1399–1405. Doi: 0,3303 / CET1335233.
    36. 36.
      Бонасич П., Ллойд П.Меры центральности, подобные собственным векторам, для асимметричных отношений. Социальные сети 2011; 23: 191–201.
    37. 37.
      Newman MEJ. Структура и функции сетей. Siam Rev.2003; 45: 167–256.
    38. 38.
      Еваггелидис И.Н., Сиеттос К.И., Руссо П., Руссо Л. Критерий комплексной сетевой теории для распределения топливных брейков для контроля опасности распространения пожаров в лесах. AIP Conf. Proc. 2015; 1648, 100005.
    39. 39.
      Freeman LC. Центральность в сетях: I.Концептуальное уточнение. Социальные сети 1979; 1: 215–239.
    40. 40.
      Боргатти С. П. Центральность и сетевой поток. Социальные сети 2005; 27: 55–71.
    41. 41.
      Прелл К. Анализ социальных сетей, SAGE, 2012.
    42. 42.
      Коллинз Б.М., Крамер Х.А., Меннинг К., Диллингем С., Саах Д., Стайн П.А., Стивенс С.Л. Моделирование потенциального опасного пожара в сети готовой обработки топлива в северной части Сьерра-Невады. Экология и управление лесами 2013; 310: 156–166.
    43. 43.
      Джонсон EA. Динамика пожаров и растительности: исследования северноамериканского бореального леса, Cambridge University Press, Кембридж, 1992.
    44. 44.
      Томпсон М.П., ​​Вайллант Н.М., Хаас-младший, Геберт К.М., Стокманн К.Д. Количественная оценка потенциального воздействия обработки топливом на затраты на тушение пожаров. Лесной журнал 2013; 111: 49–58.
    45. 45.
      Охрана природы. Программа по опасным видам топлива в бюджете на 2014 финансовый год: упреждающие, безопасные и дешевые пожары по сравнению сРеактивные, опасные и дорогостоящие пожары, 26 апреля 2013 г. http://www.nature.org/ourinitiatives/habitats/forests/newsroom/hazardous-fuels-program-in-fy2014-budget.xml.
    46. 46.
      Броквей Д.Г., Льюис К.Э. Долгосрочное воздействие предписанного сезона пожара на разнообразие, структуру и продуктивность растительного сообщества в экосистеме длиннолистной сосны и проволочной травы. Экология и управление лесами 1997; 96: 167–183.
    47. 47.
      Беверс М., Оми П.Н., Хоф Дж. Случайное расположение топливных обработок на стыках диких земель: метод просачивания.Жестяная банка. J. Forest Res. 2004; 34: 164–173.
    48. 48.
      Ритвински А, Кроу К. Имитационно-оптимизационная модель для выбора места разрывов топлива для минимизации ожидаемых потерь от лесных пожаров. Экология и управление лесами 2010; 260: 1–11.
    49. 49.
      Чунг В., Джонс Дж., Крюгер К., Брамел Дж., Контрерас М. Оптимизация обработки топлива во времени и пространстве. Международный журнал Wildland Fire 2013; 22 (8): 1118–1133.
    50. 50.
      Чанг В. Оптимизация обработки топлива для снижения риска лесных пожаров.Текущие отчеты о лесном хозяйстве за 2015 г .; 1: 44–51.
    51. 51.
      Кэри Х., Шуман М. Изменение поведения при лесных пожарах — эффективность обработки топливом. Санта-Фе, Нью-Мексико: Юго-западный регион национального общинного центра лесного хозяйства 2003 г., Рабочий документ № 2.
    52. 52.
      Шеннагель Т, Веблен ТТ, Ромме WH. Взаимодействие огня, топлива и климата в лесах Скалистых гор. BioScience 2004; 54 (7): 661–676.
    53. 53.
      Мартинсон EJ, Оми PN. Обработка топлива и степень тяжести пожара: метаанализ.Res. Пап. РМРС-RP-103WWW. Форт Коллинз, Колорадо: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Исследовательская станция Скалистых гор, 2013 г., 38 стр.
    54. 54.
      Франклин Дж. Э., Форман РТТ. Создание ландшафтных узоров путем вырубки леса: экологические последствия и принципы. Ландшафтная экология 1987; 1: 5–18.
    55. 55.
      Абелла С.Р., Спрингерб JD. Влияние вырубки деревьев и пожаров на подлесок в смешанных хвойных лесах. Экология и управление лесами 2015; 335: 281–299.
    56. 56.
      Чжоу Д., Чжао С.К., Лю С., Одинг Дж. Метаанализ воздействия частичных рубок на структуру леса и накопление углерода. Биогеонауки 2013; 10: 3691–3703.
    57. 57.
      Буривалова З., Чекерчоглу Ш., Кох Л.П. Пороговые значения интенсивности рубок для сохранения биоразнообразия тропических лесов. Текущая биология 2014; 24: 1893–1898. pmid: 25088557
    58. 58.
      Темпл-ди-джей, Гутьеррес Р.Дж., Батлс Джей-Джей, Фрай Д.Л., Су Й., Гуо К., Ритц М.Дж., Уитмор С.А., Джонс Г.М., Коллинз Б.М., Стивенс С.Л., Келли М., Бериган В.Дж., Пири М.З.Оценка краткосрочного и долгосрочного воздействия обработки топлива и имитации лесных пожаров на старые виды леса. Экосфера 2015; 6 (12), статья 261. Doi: 0.1890 / ES15-00234.1.
    59. 59.
      Саад Ю. Численные методы для больших задач на собственные значения, Manchester University Press: Oxford-Manchester, 1992.

    канадских национальных дизельных двигателей загорелись!

    Когда загораются тепловозы, они пугают людей!

    Эти двое энтузиастов железных дорог звонят в службу экстренной помощи после того, как увидели, как гаснет пламя локомотива CN!

    Вы можете слышать потрясенные голоса этих двух железнодорожных болельщиков , когда они шагают вдоль поезда, наблюдая за искрами , летящими и, в конечном итоге, вспышками пламени , выходящими из верхней части локомотива CN.Все это произошло с черной как смоль ночью в качестве фона , что сделало все это еще более драматичным!

    С искрами, разлетающимися повсюду , легко понять, почему эти двое использовали больше, чем несколько ругательств , когда они были свидетелями этого события.

    Когда в локомотиве возникает пожар, причина может быть связана с электричеством, маслом или топливом.

    В этом случае, если огонь разжигается за счет потребления собственного смазочного масла из поддона, он просто продолжает гореть, а двигатель продолжает работать (как разгонный ), пока все не погаснет. На этом этапе реальная опасность представляет собой взрыв поршня или штока, что может иметь катастрофические последствия.

    Локомотивы считаются катящимися hazmat для пожарных с емкостью топливного бака 5500 галлонов дизельного топлива , 410 галлонов смазочного масла и 380 галлонов охлаждения вода .

    В данном случае инженер поступил правильно, снизив скорость и остановившись.Следующим шагом было бы выключить весь двигатель, включая электрическую систему.

    Практический результат: тушение пожара локомотива — очень сложный процесс для пожарных!

    Сообщите нам, были ли вы когда-либо свидетелями «затухания» тепловоза или видели что-либо подобное лично. Мы будем рады узнать о вашем опыте!

    Пожар в многоквартирном доме, облицованном ACM, в Лондоне

    Сегодня утром в восточном Лондоне, за несколько дней до начала ремонтных работ, возник пожар в здании с облицовкой из алюминиевого композитного материала (ACM).

    19-этажный блок в поместье New Providence Wharf в Попларе загорелся около 9 часов утра (пятница, 7 мая), в результате чего жители были эвакуированы. Представитель Лондонской пожарной бригады сказал, что на месте происшествия присутствовали 25 пожарных машин и 125 пожарных, при этом в то время горели части восьмого, девятого и десятого этажей. Примерно к полудню пожар потушили.

    Пожарная служба добавила, что лондонская скорая помощь доставила в больницу двух мужчин, страдающих от отравления дымом, и оказала медицинскую помощь 38 взрослым и четырем детям на месте происшествия от шока и отравления дымом.Причина возгорания на данный момент неизвестна.

    Construction News понимает, что компания ACM, частично ответственная за распространение огня на башне Гренфелл в 2017 году, присутствует примерно на 22 процентах фасада здания. Работы по снятию облицовки начались на прошлой неделе, а основной подрядчик должен был начать работу на стройплощадке с понедельника.

    Новая пристань провидения # fire # newprovidencewharf
    #cladding pic.twitter.com/qCIIIa4a5Q

    — Пикс (@PiksBg) 7 мая 2021 г.

    Девелопер

    Ballymore, который отвечал за строительство ряда зданий на этом участке, сказал: «Мы думаем со всеми, кто пострадал от пожара сегодня утром на пристани Нью-Провиденс.Безопасность наших жителей имеет первостепенное значение, и мы тесно сотрудничаем с лондонской пожарной бригадой ».

    Компания подтвердила, что пожарная команда потушила пожар. «Наша группа реагирования находится на месте, чтобы поддержать жителей и, при необходимости, помочь с альтернативным размещением».

    Ballymore заявил позже в пятницу, что он еще не определил причину пожара, но что облицовка ACM «не воспламенилась и не сыграла никакой роли в возникновении или облегчении пожара».

    «Работы по снятию облицовки ACM велись в течение двух недель до сегодняшнего инцидента», — добавили в нем.«Работы возобновятся в ближайшее время».

    Представитель столичной полиции подтвердил, что на месте происшествия присутствовали сотрудники полиции, которые помогали закрывать дороги и эвакуировали местных жителей. Они добавили, что кордоны все еще находятся в районе.

    Ремонт облицовки был проведен по всей Великобритании после трагического пожара в башне Гренфелл, в результате которого погибли 72 человека. Но в прошлом месяце эксперты предупредили, что нехватка материалов и оборудования может сдерживать общенациональный проект реабилитации.

    На этой неделе эксперт по облицовке Джонатан Сакула сообщил Grenfell Inquiry, что опасность облицовки ACM была «хорошо известна» до того, как в 2017 году произошел пожар в башне Гренфелл.

    топливозаправщиков для борьбы с лесными пожарами: ров или подъемный мост для восстановления экосистемы от пожаров? | Экология пожара

  • Эйджи, Дж. К. 1993. Экология пожаров в лесах северо-запада Тихого океана . Ковело, Калифорния: Island Press.

    Google ученый

  • Эйджи, Дж.К. 1996. Влияние структуры леса на поведение пожаров. Труды 17-й конференции по управлению лесной растительностью . Реддинг, Калифорния. п. 107–112.

  • Эйджи, Дж. К., Бахро, Б., Финни, М. А., Оми, П. Н., Сапсис, Д. Б., Скиннер, К. Н., ван Вагтендонк, Дж. Weatherspoon. 2000. Использование топливозащитных перемычек в управлении ландшафтными пожарами. Экология и управление лесами . 127: 55–66.

    Артикул

    Google ученый

  • Арно, С.Ф. и С. Эллисон-Баннелл. 2002. Пламя в нашем лесу: катастрофа или обновление? Ковело, Калифорния: Island Press.

    Google ученый

  • Бисуэлл, Х.Х. 1989. Предписанное сжигание в Калифорнии для управления растительностью диких земель . Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет Press.

    Google ученый

  • Земляк, C.M. 1955. Преобразование старых домов также меняет пожарный климат. Труды собрания Общества американских лесоводов . Портленд, штат Орегон. с.158–160. (16–21 октября).

  • Ковингтон, У.В., и М.М. Мур. 1994. Структура сосны пондероза на юго-западе: изменения со времени евро-американского урегулирования. Лесной журнал 92: 39–47.

    Артикул

    Google ученый

  • Дэвис, Л.С. 1965. Экономика защиты от пожаров с упором на системы прерывания подачи топлива .Сакраменто, Калифорния: Калифорнийское отделение лесного хозяйства. 166 с.

    Google ученый

  • Фэрбенкс, Р. 2003. Проект обработки зоны управления топливом в соответствии с альтернативами типа растительности 2, 4, 5 . неопубликованная рукопись проекта Заявления о воздействии на окружающую среду проекта восстановления печенья после пожара, Национальный лес Сискию. Медфорд, штат Орегон.

  • Финни, М.А. 2001. Разработка регулярных схем обработки топлива в ландшафте для изменения роста и поведения пожара. Лесоводство 47: 219–228.

    Google ученый

  • Фокс, Дж. У. и Т. Ингалсби. 1998. Снижение расхода топлива для пожарной безопасности. Труды Второго Международного саммита по пожарной безопасности в дикой природе . Витроп, Вашингтон: Международная ассоциация лесных пожаров.

    Google ученый

  • Франклин, Дж. Ф., и Дж. К. Эйджи. 2003. Формирование научно обоснованной национальной политики в отношении лесных пожаров. Проблемы науки и техники . Падать.

  • Грэм, Р.Т., Харви, А., Джейн, Т. Б., и Дж. Р. Тонн. 1999. Влияние рубок ухода и аналогичных обработок на пожары в западных лесах. Общий технический отчет Лесной службы Министерства сельского хозяйства США PNW-GTR-463 .

  • Graham, R.T., McCaffrey, S., and T.B. Джайн. 2004. Научная основа для изменения структуры леса с целью изменения поведения и степени тяжести лесных пожаров. Министерство сельского хозяйства США — Лесная служба, Исследовательская станция Скалистых гор.Gen. Tech. Реп. РМРС-ГТР-120 .

  • Грин, L.R. 1977 г. Топливозаправщики и другие модификации топлива для борьбы с лесными пожарами. Сельскохозяйственный справочник Министерства сельского хозяйства США № 499 .

  • Грин, Л.Р., и Х. Шимке. 1971. Направляющие для топливных брейков в Сьерра-Неваде тип для смешанных хвойных пород. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Юго-западная Тихоокеанская станция экспериментальных исследований лесов и пастбищ. Беркли, Калифорния.

    Google ученый

  • Гринли, Дж., и Д. Сапсис. 1996. Эффективность до пожара в управлении пожарами: резюме и обзор уровня знаний . Сакраменто, Калифорния: Департамент лесного хозяйства Калифорнии.

    Google ученый

  • Hann, W.J., Jones, J.L., and Karl, M.G. 1997. Ландшафтная динамика бассейна. В: Quigley, T.M., and Arbelbide, S.J. (техн. ред.) Оценка компонентов экосистемы во внутреннем бассейне Колумбии и частях бассейнов Кламат и Грейт. Gen. Tech. Представитель PNW-GTR-405 . Том 2, глава 3. Портленд, штат Орегон: Тихоокеанская северо-западная научно-исследовательская станция лесной службы Министерства сельского хозяйства США, стр. 337–1055

    Google ученый

  • Кин Р.Э., Райан К.С., Веблен Т.Т., Аллен К.Д., Логан Дж. И Б. Хоукс. 2002. Каскадные эффекты исключения пожаров в экосистемах Скалистых гор: обзор литературы. Исследовательская станция Скалистых гор лесной службы Министерства сельского хозяйства США. Gen. Tech. Реп. РМРС-ГТР-91 .

  • Матч, Р.В., Арно, С.Ф., Браун, Дж. К., Карлсон, С. Э., Оттмар, Р. Д., и Дж. Л. Петерсон. 1994. Здоровье лесов в Голубых горах: стратегия управления адаптированными к пожарам экосистемами. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Gen. Tech. Представитель PNW-310 . Портленд, штат Орегон.

    Google ученый

  • Олсон Р.Д. 1997. Оценка обработки лесного топлива: концепция DFPZ. Национальный лес Лассен (неопубликованная рукопись).

  • Оми, П.Н. 1996. Роль разрывов топлива. В: Труды 17-й конференции по управлению лесной растительностью . Реддинг, Калифорния. С. 89–96.

  • Оми, П.Н. 1977а. Тематическое исследование эффективности управления топливом, Национальный лес Анхелес, 1960–1975 гг. В: Симпозиум по экологическим последствиям пожаров и управления топливом в средиземноморских экосистемах . Муни, Х.А. и С.Е. Конрад (техн. ред.). Пало-Альто, Калифорния: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.

    Google ученый

  • Оми, П.Н. 1977b. Долгосрочное планирование программ управления топливом для диких земель . Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет. (Кандидатская диссертация)

    Google ученый

  • Оми П.Н. и К.Д. Калабокидис. 1998. Модификация топлива для уменьшения вероятности больших пожаров. В: Материалы 14-й конференции по пожарной и лесной метеорологии , том II. С. 2073–2088.

  • Оми П.Н. и Э.Дж. Мартинсон. 2002 г. Влияние обработки топлива на интенсивность пожаров: окончательный отчет Управляющему совету Объединенной программы пожарной науки . Форт-Коллинз, Колорадо: Западный исследовательский центр лесных пожаров, Государственный университет Колорадо. 36 с.

    Google ученый

  • Pyne, S.J. 1982. Пожар в Америке: культурная история диких земель и сельских пожаров . Сиэтл, Вашингтон: Вашингтонский университет Press.

    Google ученый

  • Пайн, С.Дж., Эндрюс П.Л. и Р.Д. Лавен. 1996. Знакомство с лесными пожарами . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

    Google ученый

  • Библиотечная группа Куинси. 1994. Стратегия снижения риска катастрофических лесных пожаров . (неопубликованная рукопись) (QLG)

  • Quincy Library Group. 1997a. Стратегия отказа от топлива QLG . (неопубликованная рукопись) (QLG)

  • Quincy Library Group.1997b. Стратегия QLG по снижению опасности крупных лесных пожаров высокой интенсивности . (неопубликованная рукопись) (QLG)

  • Salazar, L., and A. Gonzalez-Caban. 1987. Пространственные отношения лесных пожаров, разливов топлива и недавно сгоревших участков. Western Journal of Applied Forestry 2: 55–58.

    Google ученый

  • Sessions, J., Johnson, K.N., Sapsis, D., Bahro, B., and J.T. Габриэль. 1996 г.Методология моделирования роста лесов, воздействия пожаров, лесозаготовок и нарушения водораздела при различных режимах управления. В: Экосистемный проект Сьерра-Невады, заключительный отчет конгрессу , том II: оценки и научная основа для вариантов управления. Дэвис, Калифорния: Центр водных ресурсов и природных ресурсов Калифорнийского университета.

    Google ученый

  • Лесная служба Министерства сельского хозяйства США. 1994. Проект ликвидации пожара Warner, окончательный отчет о воздействии на окружающую среду .Окридж Рейнджер Район, Национальный лес Уилламетт.

  • Лесная служба Министерства сельского хозяйства США. 1997. Экологическая оценка проекта снижения пожарной опасности (опасности) на стыке Ashland . Район Смотрителей Эшленда, Национальный Лес Роуг Ривер.

  • Лесная служба Министерства сельского хозяйства США. 1999. Заключительный акт о воздействии на окружающую среду Закона о восстановлении лесов библиотечной группы Herger-Feinstein Quincy. . Лассен, Плумас, Национальные леса Тахо.

    Google ученый

  • Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.2001. Дикси, экологическая оценка разлома топлива, уведомление о решении и обнаружение незначительного воздействия . Район рейнджеров Ред-Ривер, национальный лес Нез-Персе.

  • Лесная служба Министерства сельского хозяйства США. 2004. Окончательный отчет о воздействии на окружающую среду проекта ликвидации пожара печенья . Река Роуг и национальные леса Сискию.

  • van Wagtendonk, J.W. 1985. Воздействие пожаротушения на топливо и последовательность в экосистемах дикой природы с коротким интервалом пожаров. USDA Forest Service Gen.Tech. Отчет INT-182 . Огден, Юта: Межгорная исследовательская станция. С. 119–126.

    Google ученый

  • van Wagtendonk, J.W. 1996. Использование детерминированной модели роста пожара для проверки обработки топлива. В: Экосистемный проект Сьерра-Невада, заключительный отчет конгрессу , том II: оценки и научная основа для вариантов управления. Дэвис, Калифорния: Центр водных ресурсов и природных ресурсов Калифорнийского университета.

    Google ученый

  • Уэтерспун, К.P. 1996. Отношения между огнем и лесоводством в сьерра-лесах. В: Экосистемный проект Сьерра-Невада, заключительный отчет конгрессу , том II: оценки и научная основа для вариантов управления. Дэвис, Калифорния: Центр водных ресурсов и природных ресурсов Калифорнийского университета.

    Google ученый

  • Weatherspoon, C.P., Husari, S.J., and J. van Wagtendonk. 1992. Управление пожарами и топливом применительно к среде обитания сов в лесах Сьерра-Невады и южной Калифорнии ». В: Вернер, Дж., МакКелви, К.С., Нун, Б., Гутьеррес, Р., Гулд, Г., и Т. Бек. (техн. ред.) Калифорнийская пятнистая сова: техническая оценка ее текущего состояния . Генеральная техническая служба лесной службы Министерства сельского хозяйства США. Реп. PSW-GTR-133. Олбани, Калифорния.

  • Weatherspoon, C.P .; и C.N. Скиннер. 1996. Стратегии управления лесным топливом на ландшафтном уровне . В: Экосистемный проект Сьерра-Невады: т. II: оценки и научная основа для вариантов управления . Дэвис, Калифорния: Центр водных ресурсов и природных ресурсов Калифорнийского университета.

    Google ученый

  • .

    Related posts

    Latest posts

    Leave a Comment

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *