Анализ частоты и причин возникновения природных пожаров на ООПТ федерального значения
Автор: Конюшенков М.Е., Раздымахо А.А.
Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information
Рубрика: Лесная пирология
Статья в выпуске: 4, 2025 года.
Бесплатный доступ
В статье приведены регрессионные уравнения связи плотности пожаров с численностью населения и посещаемостью территорий в виде параболы третьей степени для всех особо охраняемых природных территорий (ООПТ) и ООПТ лесной зоны. Установлено, что более половины ООПТ характеризуются невысокой частотой природных пожаров, при этом количество пожаров на территории национальных парков в 1,3 раза выше, чем государственных природных заповедников. По всем ООПТ обнаружена очень слабая и слабая корреляционная связь частоты возникновения пожаров со всеми изученными факторами – общей площадью ООПТ, численностью населения и посещаемостью территорий, площадью инфраструктурных объектов, лесистостью. Положительная корреляция (возрастание частоты пожаров при повышении интенсивности влияния фактора) установлена для всех ООПТ и ООПТ лесной зоны по таким параметрам, как: площадь, занятая инфраструктурными объектами и землями, покрытыми лесной растительностью; для ООПТ нелесной зоны (лесостепь, степь, пустыни/полупустыни) – общая площадь ООПТ и лесистость территорий.
Особо охраняемые природные территории (ООПТ) федерального значения, природные пожары, лесные пожары, причины пожаров, частота возникновения природных пожаров, плотность пожаров
Короткий адрес: https://sciup.org/143185193
IDR: 143185193 | УДК: 630.431.3 | DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2025.4.06
Текст научной статьи Анализ частоты и причин возникновения природных пожаров на ООПТ федерального значения
О собо охраняемые природные территории (ООПТ), сохраняя природные комплексы, объекты животного и растительного мира, играют важную роль в поддержании экологической безопасности территорий, стабилизации климата и смягчении последствий его изменения [1–5]. По данным Минприроды России, в 2023 г. в стране насчитывалось 337 ООПТ федерального значения, из них 107 государственных природных заповедников, 70 национальных парков, 63 государственных природных заказника, 22 памятника природы и 75 дендрологических парков и ботанических садов. Наибольшую общую площадь среди ООПТ федерального значения занимают национальные парки (75,4 млн га, около 41,6%); на долю государственных природных заповедников приходится порядка 40% площади ООПТ, государственных природных заказников – 18,36%. Суммарная доля площади памятников природы, дендрологических и ботанических садов составляет 0,04%, поэтому эти объекты в исследовании не рассматриваются [6].
Обеспечение пожарной безопасности ООПТ является актуальной задачей, направленной на повышение эффективности охраны их природных комплексов и объектов [3, 7–9], роль которой усиливается на фоне климатических изменений [10–16]. Учитывая недостаточную изученность пожарной ситуации на ООПТ, важно выявить основные закономерности возникновения и распространения природных пожаров на их территории в целях научного обоснования подходов к обеспечению пожарной безопасности и совершенствованию режима охраны ООПТ.
Цель исследований – аналитическая оценка частоты и причин возникновения природных пожаров на ООПТ федерального значения как основы для совершенствования системы обеспечения их пожарной безопасности.
Объекты и методы исследования
Объект исследований – особо охраняемые природные территории Российской Федерации федерального значения. Ситуация с природными пожарами анализировалась на 226 ООПТ (государственных природных заповедниках, заказниках и национальных парках) [17], расположенных в пределах различных федеральных округов и природно-географических условий, – в притундровой зоне, зонах тайги, хвойно-широколиственных лесов, лесостепи и степи, пустынь и полупустынь, а также в горных условиях.
В качестве исходных данных использовались материалы, предоставленные Департаментом государственной политики и регулирования в сфере развития особо охраняемых природных территорий Минприроды России за 2011–2024 гг.
Вероятность возникновения пожаров на ООПТ характеризовалась частотой возникновения пожаров (f):
„ N f пож n где:
Nпож – количество пожаров на территории в течение оценочного периода, число случаев;
n – продолжительность оценочного периода, лет.
Статистическая обработка исходных данных проводилась с использованием корреляционного и регрессионного анализа.
Результаты и обсуждение
Анализ горимости ООПТ федерального значения за 2011–2024 гг. показывает, что она различается по видам ООПТ (табл. 1). Наименьшей горимостью характеризуются государственные природные заказники федерального значения. Случаи возникновения пожаров отмечались только в одном из них (за изучаемый период там было зафиксировано 11 пожаров) – Сочинском общереспубликанском государственном природном заказнике, территория которого испытывает высокий пресс антропогенной нагрузки. Можно предположить, что отсутствие регистрируемых случаев возникновения пожаров в заказниках (всего 2%) обусловлено несовершенством
Таблица 1. Распределение ООПТ федерального значения по горимости за 2011–2024 гг.
Наибольшей напряжённостью в отношении горимости характеризуются национальные парки – пожары регистрировались на 87% объектов. Максимальные значения случаев возгораний наблюдались в национальном парке «Бузулукский бор» (258 случаев), на территории которого в условиях лесостепи доминируют сосновые леса, имеющие повышенную природную пожарную опасность [18]. По количеству пожаров также выделяются национальные парки «Тункинский» (181 пожар), «Прибайкальский» (161 пожар) и отчасти «Забайкальский», приуроченные к Байкальской природной территории, которые характеризуются достаточно высокой лесистостью территорий (до 90%) и горимостью лесов [19–21]. В национальном парке «Земля леопарда», расположенном в двух районах – Дальневосточном лесостепном (87% территории национального парка) и Приамурско-Приморском хвойно-широколиственном лесном Приморского края (13% территории) – при лесистости 88% и достаточно высокой антропогенной нагрузке за изучаемый период произошло 140 природных пожаров [22]. Повышенное количество пожаров за 2011–2024 гг., связанное с чрезвычайно высокой техногенной нагрузкой и посещаемостью [23], отмечается в национальном парке «Лосиный остров» (93 пожара), расположенном в пределах городской черты Москвы и прилегающей части Московской обл., 83% территории которого занято лесной растительностью. Аналогичная ситуация наблюдалась и в Сочинском национальном парке с очень высокой рекреационной нагрузкой, где за изучаемый период произошло 69 пожаров [24].
Повышенное число возгораний было отмечено также в национальных парках Мещеры («Мещера» – 63 случая, «Мещерский» – 59 случаев) и в национальном парке «Самарская Лука» (60 случаев). Данные объекты расположены в центре европейской части России в зоне хвойно-широколиственных лесов и лесостепной зоне. По данным лесоустройства, лесистость национальных парков «Мещера» и «Мещерский», расположенных в Рязанской обл., составляет порядка 70%, в них доминируют сосновые насаждения, лиственные породы занимают более 1/3 площади, болота всех типов – около 20% [25]. В национальном парке «Самарская Лука» лесами с преобладанием насаждений лиственных пород занято 49% площади; остальная территория, не выведенная из хозяйственного оборота, активно используется сельскохозяйственными предприятиями, здесь находится много населённых пунктов и крупных городских агломераций [26].
Таким образом, все национальные парки федерального значения с повышенной горимостью характеризуются достаточно высокой лесистостью с преимущественным доминированием хвойных лесов, а расположенные в европейской части страны, кроме того, активной хозяйственной деятельностью и высокой антропогенной нагрузкой.
Более низкую горимость имеют государственные природные заповедники федерального уровня – в 2011–2024 гг. пожары отмечены на 72% их общего количества. Число пожаров на их территории ниже, чем в национальных парках. Наибольшее количество случаев возгорания отмечено в Ялтинском горно-лесном заповеднике (59 пожаров), государственных природных заповедниках «Азас» и «Верхне-Тазовский»
(по 56 пожаров), «Джугджурский» (43 пожара) и «Хинганский» (36 пожаров). Аналогично национальным паркам, большинство государственных природных заповедников с наибольшими значениями количества пожаров характеризуются лесными сообществами с преобладанием хвойных лесов [27–32].
Расчёт частоты возникновения пожаров (f) показывает (табл. 2), что за 14-летний период, с 2011 по 2024 г., для территории государственных природных заповедников федерального значения данный показатель составляет 90,14. Это свидетельствует о том, что ежегодно в среднем фиксируется 90 случаев возникновения пожаров. Для национальных парков частота возгорания выше в 1,3 раза, а для заказников – ниже в 114 раз, по сравнению с заповедниками, и в 151 раз – по сравнению с национальными парками.
Приведенное на рис. 1 распределение ООПТ по частоте возникновения пожаров (учитывались только ООПТ, на которых отмечались случаи пожаров) показывает, что больше половины (58%) из них характеризуются невысокой частотой – 0,07–0,93. Частоту в диапазоне от 1 до 5 имеют 49 ООПТ (37%), более 5 (5,57–18,43) – только 6 ООПТ (5% общего объёма выборки).
Таблица 2. Сравнение показателей горимости разных видов ООПТ федерального значения
|
Вид ООПТ |
Среднее значение |
||||
|
P пож. |
G га |
K g |
f |
f Kg |
|
|
Заповедники |
2,82 |
2675,87 |
947,47 |
90,14 |
85 407,78 |
|
Национальные парки |
4,51 |
471,77 |
104,59 |
119,50 |
199 923,50 |
|
Заказники |
0,06 |
0,09 |
1,51 |
0,79 |
8,64 |
Примечание. Pпож. – плотность пожаров, случаев/млн га в год; Gга – горимость, га/млн га в год; Kg – средний коэффициент горимости; f – частота возникновения пожаров; fKg – средний коэффициент горимости с учётом частоты возникновения пожаров.
Рис. 1. Гистограмма распределения ООПТ федерального значения по частоте возникновения пожаров в 2011–2024 гг.
Анализ показывает (табл. 3), что для всех ООПТ характерна положительная корреляционная связь частоты возникновения пожаров со всеми изученными факторами влияния на пирологическую ситуацию, при этом уровень связи по всем факторам в соответствии со шкалой Чеддока [33] можно характеризовать как очень слабый (r = 0–0,3). Для ООПТ, расположенных в лесной зоне, по площадям инфраструктурных объектов и лесистости уровень связи повышается до слабой (по Чеддоку r = 0,3–0,5). В нелесной зоне (лесостепь, степь, пустыни/полупустыни) со значительно меньшими площадями земель, покрытых древесной растительностью, более тесная корреляция (однако тоже на уровне слабой связи) характерна для общей площади ООПТ (что вполне очевидно, поскольку увеличивается вероятность возгораний) и лесистости территорий. Тем не менее при этом наблюдается очень слабая отрицательная корреляция с численностью населения и посещением ООПТ.
С учётом невысокой тесноты связи между частотой возникновения пожаров и факторами, их обусловливающими, отмеченные выше закономерности можно считать лишь тенденциями.
Рассматривая причины возникновения природных пожаров на ООПТ федерального значения, которые характеризуются преимущественно достаточно высокой лесистостью, можно соотнести их особенности с лесными пожарами на территории земель лесного фонда, возгорание которых обусловлено влиянием природных и антропогенных факторов, а их количество определяется наличием источников огня, лесорастительными и погодными условиями [34].
К природным факторам относятся грозы, периодичность и интенсивность которых тесно связана с физико-географическими условиями местности [35]. Например, в лесах, которыми заняты значительные площади ООПТ в зонах тайги и хвойно-широколиственных лесов, количество пожаров из-за гроз колеблется в широких пределах – от 1 до 70% общего числа [36]. В частности, по оценке В.А. Иванова и Г.А. Ивановой [36], в сосняках Алтайского края доля пожаров из-за грозовых разрядов составляет в среднем 20–30%, достигая в отдельные годы 50% [37, 38], в Прииртышских борах – порядка 71% [39] и в целом в Прииртышье – 67% [38], в Тюменской обл. – 19% [40], в Магаданской обл. – 44% [41], на территории северо-запада европейской части России – 22% [38], в зоне ответственности Забайкальской авиабазы – 7%, Иркутской – 15%, Дальневосточной – 18%, Красноярской и Якутской авиабаз – 33% общего количества лесных пожаров.
Кроме естественных, на возникновение природных пожаров оказывают влияние следующие факторы: численность населения (число населённых пунктов) на территории, густота транспортной сети и линейной инфраструктуры (дороги, реки, линии электропередачи и др.), объёмы использования лесов и рекреационная нагрузка, интенсивность ведения сельского хозяйства и др. Некоторые из них определяют количество источников огня на ООПТ, другие (например, дорожная сеть), наряду с этим,
Таблица 3. Коэффициенты корреляции между частотой возникновения пожаров ( f ) и факторами, влияющими на пожарную ситуацию на ООПТ
|
Показатель |
Коэффициенты корреляции между f и факторами |
|||
|
площадь ООПТ |
численность населения, посещаемость |
площадь инфраструктуры |
площадь лесопокрытых земель |
|
|
Все ООПТ из них: |
0,16 |
0,10 |
0,30 |
0,24 |
|
лесной зоны |
0,22 |
0,17 |
0,37 |
0,31 |
|
нелесной зоны |
0,44 |
- 0,01 |
0,24 |
0,48 |
Примечание: площадь – тыс. га, численность населения, посещаемость – тыс. чел.
способствуют осуществлению наземного патрулирования, противопожарному обустройству, доставке сил и средств к месту пожара, обеспечивая его тушение. Например, основными причинами возникновения пожаров в Алтае-Саянском регионе являются неосторожное обращение с огнём в лесу (60–90% случаев) и грозы (2–36%) [42]. По имеющимся данным [43,44], с удалением от населённых пунктов и транспортных путей число лесных пожаров сокращается, а в 5-километровой зоне вокруг населённых пунктов фиксируется до 70% всех пожаров [42].
Согласно данным ИСДМ-Рослесхоз, по 96 ООПТ федерального значения, на территории которых отмечались возгорания в 2019–2024 гг. (учтены данные по 934 пожарам), отмечается примерно равное соотношение числа пожаров, возникших по антропогенным (52%) и естественным (48%) причинам (табл. 4). При этом на территории заповедников доля природных пожаров, возникающих по естественным причинам, была в 1,7 раза выше, чем связанных с антропогенными факторами (63% против 37% соответственно). Вполне закономерным, учитывая значительные площади труднодоступных территорий и их местоположение в зонах грозовой активности, является высокий уровень пожаров по естественным причинам в Дальневосточном (ДФО), Сибирском (СФО) и Уральском (УФО) федеральных округах, а также, отчасти, на северо-западе страны – Северо-западный (СЗФО) федеральный округ. На территориях государственных заповедников Центрального (ЦФО), Приволжского (ПФО), Южного (ЮФО), Северо-Кавказского
Таблица 4. Статистические данные по причинам возникновения пожаров на ООПТ федерального значения в 2019–2024 гг. по федеральным округам (по данным ИСДМ–Рослесхоз)
|
Федеральный округ |
Количество ООПТ |
Причины пожаров |
|
|
антропогенные |
естественные |
||
Государственные природные заповедники
|
СЗФО |
5 |
2 |
16 |
|
ЦФО |
4 |
22 |
2 |
|
ЮФО |
3 |
71 |
10 |
|
СКФО |
2 |
5 |
2 |
|
ПФО |
10 |
25 |
46 |
|
УФО |
5 |
2 |
41 |
|
СФО |
11 |
11 |
82 |
|
ДФО |
19 |
38 |
106 |
|
Итого |
59 |
176 |
305 |
Национальные парки
|
СЗФО |
7 |
15 |
13 |
|
ЦФО |
5 |
63 |
3 |
|
ЮФО |
1 |
43 |
0 |
|
СКФО |
1 |
5 |
0 |
|
ПФО |
8 |
74 |
56 |
|
УФО |
3 |
16 |
6 |
|
СФО |
4 |
27 |
11 |
|
ДФО |
8 |
67 |
54 |
|
Итого |
37 |
310 |
143 |
|
Всего |
96 |
486 |
448 |
(СКФО) федеральных округов, географическое расположение которых тяготеет к степям и лесостепям, основными становятся антропогенные причины возгорания.
Для национальных парков характерна обратная картина – пожары антропогенного происхождения (68% общего числа случаев) доминируют над пожарами по естественным причинам (32%). Данная закономерность наблюдается на всех объектах независимо от их территориальной принадлежности к федеральным округам.
Для характеристики влияния антропогенных факторов на количество пожаров обычно используют их зависимость от численности населения. Для различных регионов нашей страны и некоторых зарубежных стран были получены регрессионные уравнения связи числа пожаров с количеством населения [45–50], которые показывают, что с его увеличением возрастает и значение данного показателя.
Следует отметить, что данный вопрос обсуждается в отношении земель лесного фонда; но, по нашим данным, в отношении ООПТ федерального значения он не рассматривался.
Изучение корреляционной зависимости между плотностью пожаров и факторами влияния на пожарную обстановку свидетельствуют о достаточно тесной связи плотности пожаров (Рпож, случаев /млн га в год) с численностью проживающего на этой территории населения и посещаемостью для всех ООПТ федерального значения (r=0,60) и ООПТ, расположенных в лесной зоне (r=0,74), к которым отнесены объекты в притундровых лесах, тайге, хвойно-широколиственных и горных лесах (табл. 5).
Для ООПТ, расположенных в районах при-тундровых лесов, отмечается высокий уровень связи (r = 0,85) между данным показателем и площадями инфраструктурных объектов. Здесь существенное влияние на плотность природных пожаров оказывают общая площадь и лесистость ООПТ (связь отрицательная – чем они больше, тем меньше плотность возгораний). Данная зависимость может объясняться малой выборкой – 5 объектов наблюдений.
С использованием регрессионного анализа методом наименьших квадратов получены аналитические модели в форме регрессионных уравнений для всех ООПТ и ООПТ лесной зоны в виде параболы третьей степени (рис. 2). Величины коэффициентов детерминации (R2 = 0,79; R2 = 0,79) и значения F-критерия (Fвыч > Fтабл) свидетельствуют об адекватности данных моделей, которые могут использоваться для прогноза пожарной ситуации на ООПТ в изученных природно-географических условиях. Близкое сходство полученных уравнений свидетельствует о том, что связь между посещаемостью и плотностью пожаров определяется, в основном, ООПТ, расположенными в лесной зоне.
Для ООПТ, расположенных в зонах степей, лесостепей и пустынь/полупустынь, уровни
Таблица 5. Коэффициенты корреляции между плотностью пожаров Рпож, случаев /млн га в год, и факторами, влияющими на пожарную ситуацию на ООПТ
|
Показатель |
Коэффициенты корреляции между Рпож и факторами |
||||
|
площадь ООПТ |
численность населения + посещаемость |
площадь инфраструктуры |
площадь инфраструктуры и сельхозугодий |
площадь лесопокрытых земель |
|
|
Все ООПТ |
-0,22 |
0,60 |
-0,001 |
-0,001 |
-0,22 |
|
из них: |
|||||
|
в лесной зоне |
- 0,21 |
0,74 |
-0,01 |
-0,01 |
-0,21 |
|
в том числе в притун-дровых лесах |
-0,54 |
0,06 |
0,85 |
0,85 |
-0,50 |
|
в нелесной зоне |
-0,09 |
0,02 |
0,02 |
0,15 |
-0,05 |
Примечание: численность населения + посещаемость – тыс. чел.; площадь – тыс. га
-
а) для всех ООПТ:
Рпож = 11,217 + 0,275N – 0,0004N2 + 1E-07N3 R2 = 0,79; F выч (3,91) = 113,4; F табл = 8,56.
g 600
500•
300у
500 1000 1500 2000 25003000
100 •
-100
Численность населения + посещаемость, чел.
-
б) для ООПТ в лесной зоне:
Рпож = 10, 422 + 0,280N – 0,0004N2 + 1E-07N3 R2 = 0,79; F (3,85) = 110,52; Fтабл = 8,57. s 600 табл
300 у
100 • .....’«Л........■*■’’•
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
-100
Численность населения + посещаемость, чел.
Рис. 2. Регрессионные уравнения связи плотности пожаров Рпож с численностью и посещаемостью населения для всех ООПТ федерального значения ( а ) и ООПТ лесной зоны ( б )
корреляции между Рпож и всеми изучаемыми факторами, согласно шкале Чеддока (r < 0,30, очень слабая связь), нельзя признать значимыми, хотя тенденции отражаются адекватно (см. табл. 5). Не подтверждается и значимость уровня связи плотности пожаров с площадями инфраструктуры и сельскохозяйственных угодий (r = 0,15), которые являются важными источниками возникновения пожаров на территории ООПТ.
Выводы
-
1. Число пожаров на территории национальных парков в 1,3 раза выше, чем на территории заповедников. Частота возникновения пожаров в заказниках в 114 раз ниже по сравнению с заповедниками и в 151 раз – по сравнению с национальными парками.
-
2. Более половины ООПТ (58%) характеризуются невысокой частотой возникновения пожаров – 0,07–0,93. Частоту возникновения f
-
3. По всем ООПТ наблюдается очень слабая и слабая корреляционная связь частоты возникновения пожаров со всеми изученными факторами – общей площадью ООПТ, численностью населения и посещаемостью территорий, площадью инфраструктурных объектов, лесистостью. Вместе с тем увеличение частоты пожаров при повышении интенсивности влияния фактора для всех ООПТ и ООПТ лесной зоны характерно по таким параметрам, как площадь, занятая инфраструктурными объектами и землями, покрытыми лесной растительностью, а для ООПТ нелесной зоны (лесостепь, степь, пустыни/полупустыни) – для общей площади ООПТ и лесистости территорий.
-
4. Получены адекватные регрессионные уравнения связи плотности пожаров Рпож с численностью населения и посещаемостью территорий в виде параболы третьей степени для всех ООПТ и ООПТ лесной зоны.
в диапазоне значений от 1 до 5 имеют 49 ООПТ (37%), более 5 (высокая частота) – только 6 ООПТ (5% общего объёма выборки).