آتش‌سوزی‌ها در توده‌های جنگل‌کاری تنک‌شده و تنک‌نشده در شمال ایران

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 5، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 45، اردیبهشت 1402، صفحه 87-101   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.74988.1164

نویسنده

رقیه جهدی^*

استادیار علوم و مهندسی جنگل، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

در جنگل‌کاری‌های پهن‌برگ و سوزنی‌برگ، تیمارهای جنگل­شناسی برای افزایش تاب‌آوری از طریق بهبود تنوع ساختاری و کلاسه­ سنی در شمال ایران، اعمال شده است. این تیمارها شامل دست‌کاری‌های مکانیکی مانند تنک‌کردن بود که با تیمارهای کاهش ماده­سوختنی سطحی مانند سوزاندن تجویزی همراه نبود. هدف از این مطالعه تجزیه‌وتحلیل چگونگی اثر تنک‌کردن جنگل­شناسی در سطح توده بر رفتار آتش در مقیاس­ سیمای سرزمین است. از سیستم مدل‌سازی آتش FlamMap با الگوریتم حداقل زمان حرکت (MTT) برای شبیه‌سازی اثر تنک‌کردن بر رشد آتش بر اساس الگوهای مکانی و زمانی احتراق تاریخی و شرایط آب‌وهوا و رطوبت ماده­سوختنی مرتبط در سیمای سرزمین جنگل سیاهکل استفاده شد. شبیه­سازی­ها تحت دو سناریو مختلف رطوبت ماده­سوختنی انجام شد: 1) رطوبت ماده­سوختنی ثابت با تنک‌کردن توده­ها و 2) رطوبت ماده­سوختنی کاهش­یافته با همان درجه تنک‌کردن. نتایج نشان داد که تنک‌کردن به­تنهایی می­تواند تا حدودی در کاهش شدت آتش­ مؤثر باشد، به‌نحوی‌که سهم سیمای سرزمین با مقادیر کم احتمال سوختن، طول شعله شرطی و اندازه آتش، افزایش یافت. این روند در مقادیر زیادتر این مؤلفه‌ها یکسان نبود. اگرچه رطوبت ماده­سوختنی ریز در توده­­های تنک­شده کمتر از توده­­های تنک­نشده بود، این تفاوت رطوبت ماده­سوختنی ناشی از تنک‌کردن توده بر رفتار آتش در سطح سیمای سرزمین تأثیر مهمی نداشت. یافته‌های این مطالعه برای ارزیابی اثربخشی کاهش ماده­سوختنی ناشی از تنک‌کردن (بدون آتش تجویزی) می‌تواند از طریق مدیریت بهتر آتش و ماده­سوختنی و سایر اهداف استفاده از زمین در مناطق مستعد آتش‌سوزی موردتوجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

جنگل سیاهکل؛ رطوبت ماده‌سوختنی؛ تیمار جنگل‌شناسی؛ تنک‌کردن؛ رفتار آتش

مراجع

جهدی، رقیه؛ درویش­صفت، علی­اصغر؛ اعتماد، وحید؛ 1394. ارزیابی اثر وضعیت رطوبت ماده سوختنی بر گسترش و رفتار آتش در پارک ملی گلستان. جنگل و فرآورده­های چوب. مجله منابع طبیعی ایران. 68 (4): 813-799.

https://doi.org/10.22059/jfwp.2015.57116

جهدی، رقیه؛ عربی، مهدی؛ 1399. مدل­سازی مسیرهای آتش در اکوتون­های جنگل-علفزار در پارک ملی گلستان. جغرافیا و مخاطرات محیطی . 9 (3): 142-125. https://doi.org/10.22067/geoeh.2020.67030.0

خسروی، محمود؛ زهرایی، اکبر؛ حیدری، حسین؛ بنی نعیمه، سارا؛ 1391. تعیین مناطق هم خشکسالی استان گیلان با استفاده از شاخص ناهنجاری بارش. جغرافیا و مخاطرات محیطی. 1 (3): 20-1.

https://doi.org/10.22067/geo.v1i3.13231

خوشدل، ناصر؛ رضایی، پرویز؛ متولی، صدرالدین؛ جانباز قبادی، غلامرضا؛ 1399. تبیین اقلیم گردشگری شرق استان گیلان و طبقه­بندی مکانی آن به روش آماری چندمتغیره. فصلنامه علمی مطالعات برنامه­ریزی سکونت­گاه­های انسانی. 15 (4): 1119-1136. https://jshsp.rasht.iau.ir/article_676362.html

عابد، حسین؛ صحرائیان، فاطمه؛ رضایی، پرویز؛ 1394. اثرات باد گرمش بر وضعیت جوی ایستگاه همدیدی رشت. جغرافیا و مخاطرات محیطی. 4 (2): 76-59. https://doi.org/10.22067/geo.v4i2.29820

کاظمی راد، لادن؛ محمدی، حسین؛ 1394. ارزیابی مدل مناسب گردش عمومی جو برای پیش­بینی تغییرات اقلیمی استان گیلان. جغرافیا و مخاطرات محیطی. 4 (4): 74-55. https://doi.org/10.22067/geo.v4i4.38892

 

Acevedo Muñoz, L., 2016. A novel approach to reduce fire exposure and promote nature conservation in Mediterranean ecosystems: the case study of Reserva Natural da Serra da Malcata, Portugal. Lisboa: ISA, 2016, 80 p. http://hdl.handle.net/10400.5/12176

Agee, J.K., & Lolley, M.R., 2006. Thinning and prescribed fire effects on fuels and potential fire behavior in an eastern Cascades Forest, Washington, USA. Fire Ecol. 2: 3–19. https://doi.org/10.4996/fireecology.0202003

Ager, A.A., Bahro, B., & Barber, K., 2006. Automating the fireshed assessment process with ArcGIS. In: Andrews, P.L., Butler, B.W., comps), Fuels Management—How to Measure Success: Conference Proceedings. Portland, OR, March 28–30, 2006, pp. 163–167; Proceedings RMRS-P-41. USDA Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Fort Collins, CO, 809 pp. https://www.fs.usda.gov/research/treesearch/25943

Ager, A.A., Barros, A.M.G., Houtman, R., Seli, R., & Day, M.A., 2020. Modelling the effect of accelerated forest management on long-term wildfire activity. Ecological Modelling. 421:108962. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2020.108962

Ager, A.A., Vaillant, N.M., & Finney, M.A., 2011. Integrating fire behavior models and geospatial analysis for wildland fire risk assessment and fuel management planning. Journal of Combustion.  2011, Article ID 572452: 1-19. https://doi.org/10.1155/2011/572452

Arellano-Pérez, S., Castedo-Dorado, F., Álvarez-González, J.G., Alonso-Rego, C., Vega, J.A., & Ruiz-González, A.D., 2020. Mid-term effects of a thin-only treatment on fuel complex, potential fire behavior and severity and post-fire soil erosion protection in fast-growing pine plantations. For. Ecol. Manag. 460:117895. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.117895

Banerjee, T., 2020. Impacts of forest thinning on wildland fire behavior. Forests. 11(9):918. https://doi.org/10.3390/f11090918

Chiono, L.A., Fry, D.L., Collins, B.M., Chatfield, A.H., & Stephens, S.L., 2017. Landscape-scale fuel treatment and wildfire impacts on carbon stocks and fire hazard in California spotted owl habitat. Ecosphere. 8(1):e01648. https://doi.org/10.1002/ecs2.1648

de Castro Galizia, L.F., & Rodrigues, M., 2019. Modeling the Influence of Eucalypt Plantation on Wildfire Occurrence in the Brazilian Savanna Biome. Forests. 10(10): 844. https://doi.org/10.3390/f10100844

Erni, S., Arseneault, D., & Parisien, M.A., 2018. Stand Age Influence on Potential Wildfire Ignition and Spread in the Boreal Forest of Northeastern Canada. Ecosystems. 21: 1471–1486. https://doi.org/10.1007/s10021-018-0235-3

Estes, B.L., Knapp, E.E., Skinner, C.N., & Uzoh, F.C., 2012. Seasonal variation in surface fuel moisture between unthinned and thinned mixed conifer forest, northern California, USA. Int. J. Wildland Fire. 21: 428–435. https://doi.org/10.1071/WF11056

Finney, M.A., 2006. An overview of FlamMap fire modelling capabilities. In: Andrews, P.L., Butler, B.W. (Eds.), ‘Fuels Management – How to Measure Success: Conference Proceedings’, 28-30 March 2006, Portland, OR, USDA Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Proceedings RMRS-P 41, pp. 213–220 (Fort Collins, CO. https://www.fs.usda.gov/research/treesearch/25948

Freer-Smith, P., Muys, B., Bozzano, M., Drössler, L., Farrelly, N., Jactel, H., Korhonen, J., Minotta, G., Nijnik, M., & Orazio, C., 2019. Plantation forests in Europe: challenges and opportunities. From Science to Policy 9. European Forest Institute. https://doi.org/10.36333/fs09

Gomez-Gonzalez, S., Ojeda, F., & Fernandes, PM., 2018. Portugal and Chile: Longing for sustainable forestry while rising from the ashes. Environmental Science and Policy. 81: 104-107. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2017.11.006

Hahn, G.E., Coates, T.A., Aust, W.M., Bolding, M.C., & Thomas-Van Gundy, M.A., 2021. Long-term impacts of silvicultural treatments on wildland fuels and modeled fire behavior in the Ridge and Valley Province, Virginia (USA). For. Ecol. Manag. 496:119475. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119475

Hood, S.M., Baker, S., & Sala, A., 2016. Fortifying the forest: thinning and burning increase resistance to a bark beetle outbreak and promote forest resilience. Ecol Appl. 26:1984–2000. https://doi.org/10.1002/eap.1363

Jaque Castillo, E., Fernández, A., Fuentes Robles, R., & Ojeda, C.G., 2021. Data-based wildfire risk model for Mediterranean ecosystems – case study of the Concepción metropolitan area in central Chile. Natural Hazards and Earth System Sciences. 21(12): 3663-3678. https://doi.org/10.5194/nhess-21-3663-2021.

Johnston, J.D., Olszewski, J.H., Miller, B.A., Schmidt, M.R., Vernon, M.J., Ellsworth, L.M., 2021. Mechanical thinning without prescribed fire moderates wildfire behavior in an Eastern Oregon, USA ponderosa pine forest. For. Ecol. Manag. 501:119674. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119674

Kalies, E.L., & Kent, L.L.Y., (2016. Tamm review: are fuel treatments effective at achieving ecological and social objectives? A systematic review. For. Ecol. Manag. 375:84–95. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.05.021

Knapp, E.E., Lydersen, J.M., North, M.P., & Collins, B.M., 2017. Efficacy of variable density thinning and prescribed fire for restoring forest heterogeneity to mixed-conifer forest in the central Sierra Nevada, CA. For. Ecol. Manag. 406: 228-241. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.08.028.

Marshall, G., Thompson, D.K., Anderson, K., Simpson, B., Linn, R., Schroeder, D., 2020. The impact of fuel treatments on wildfire behavior in North American Boreal fuels: a simulation study using FIRETEC. Fire. 3(2):18. https://doi.org/10.3390/fire3020018

Martín, A., Botequim, B., Oliveira, T.M., Ager, A., & Pirotti, F., 2016. Temporal optimization of fuel treatment design in blue gum (Eucalyptus globulus) plantations. Forest Systems. 25 (2): eRC09. http://dx.doi.org/10.5424/fs/2016252-09293.

Mofidi, A., Soltanzadeh, I., Yousefi, Y., Zarrin, A., Soltani, M., Samakosh, J.M., Azizi, G., & Miller, S.T.K., 2015. Modeling the exceptional south Foehn event (Garmij) over the Alborz Mountains during the extreme forest fire of December 2005. Nat Hazards. 75:2489–2518. https://doi.org/10.1007/s11069-014-1440-9

Paritsis, J., Landesmann, J.B., Kitzberger, T., Tiribelli, F., Sasal, Y., & Quintero, C., Dimarco, R.D., Barrios-García, M.N., Iglesias, A.L., Diez, J.P., Sarasola, M., Nuñez, M.A., 2018. Pine Plantations and Invasion Alter Fuel Structure and Potential Fire Behavior in a Patagonian Forest-Steppe Ecotone. Forests. 9: 117. https://doi.org/10.3390/f9030117

Parsons, R.A., Pimont, F., Wells, L., Cohn, G., Jolly, W.M., de Coligny, F., Rigolot, E., Dupuy, J.L., Mell, W., & Linn, R.R., 2018. Modeling thinning effects on fire behavior with STANDFIRE. Ann. For. Sci. 75:7. https://doi.org/10.1007/s13595-017-0686-2

Rothermel, R.C., 1983. How to predict the spread and intensity of forest and range fires. Gen. Tech. Rep. INT-143. Ogden, UT: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Intermountain Forest and Range Experiment Station. 161 p. https://doi.org/10.2737/INT-GTR-143

Russell, E.S., Liu, H., Thistle, H., Strom, B., Greer, M., & Lamb, B., 2018. Effects of thinning a forest stand on sub-canopy turbulence. Agric. For. Meteorol. 248: 295–305. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2017.10.019

Salis, M., Del Giudice, L., Arca, B., Ager, A.A., Alcasena, F.J., Lozano, O., Bacciu, V., Spano, D., Duce, P., 2018. Modelling the effects of different fuel treatment mosaics on wildfire spread and behaviour in a Mediterranean agro-pastoral area. J. Environ. Manage., 212: 490–505. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.02.020

Thompson, M.P., & Calkin, D.E., 2011. Uncertainty and risk in wildland fire management: A review. J. Environ. Manag. 92: 1895–1909. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2011.03.015

Whitehead, R.J., Russo, G.L., Hawkes, B.C., Taylor, S.W., Brown, B.N., Barclay, H.J., Benton, R.A., 2006. Effect of a Spaced Thinning in Mature Lodgepole Pine on Within-Stand Microclimate and Fine Fuel Moisture Content. In: Andrews, Patricia L.; Butler, Bret W., comps. 2006. Fuels Management-How to Measure Success: Conference Proceedings. 28-30 March 2006; Portland, OR. Proceedings RMRS-P-41. Fort Collins, CO: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station. p. 523-536. https://www.fs.usda.gov/research/treesearch/25975