Институт леса имени В.Н. Сукачева СО РАН

АДРЕС: 660036, Россия, г. Красноярск, Академгородок, д. 50, строение 28
Директор – д. б. н. Онучин Александр Александрович
Ученый секретарь – к. б. н. Пименов Александр Владимирович
Тел.: (3912) 49‑44‑47, 43‑36‑86, 43‑88‑25.
E-mail: institute_forest@ksc.krasn.ru

Сайт: www.orest.akadem.ru

Система прогноза поведения пожара на основе карт растительных горючих материалов

Аннотация: На территории лесного фонда России ежегодно возникают от 20 до 40 тысяч пожаров, которые охватывают 2–3 (а в экстремальные годы – до 10–15) млн гектаров. Это обусловливает необходимость оперативного слежения за их возникновением и определение приоритетов тушения пожаров с учетом ресурсного и экологического значения лесов. Мероприятия, направленные на профилактику и тушение лесных пожаров, должны представлять единую систему, базирующуюся на современных методах получения и анализа лесохозяйственной и метеорологической информации.

Описание: На основе ГИС-технологий и математических моделей, базирующихся на метеоданных и картах распределения растительных горючих материалов, разработана система прогноза поведения лесных пожаров, оценки их последствий, позволяющая проводить расчеты по оптимизации сил и средств пожаротушения. С помощью системы можно выявлять потенциально особо опасные очаги горения из числа возникающих и целенаправленно тушить их на ранних стадиях. В ней реализован принцип приоритетно-выборочного тушения пожаров на основе прогноза их вида, скорости распространения, интенсивности горения и последствий. Прогноз необходим для эффективной организации мониторинга и тушения лесных пожаров, а также для принятия активных мер по противопожарной защите населенных пунктов и ценных массивов леса. Апробация системы пожаротушения на примере одного из лесхозов Красноярского края показала перспективность ее использования в других лесхозах.

Главные преимущества разрабатываемого технологического подхода:

• используется не типовой метод, как за рубежом, а более точный индивидуально-типовой, дающий возможность контролирования возникших пожаров на основе прогноза их поведения;
• реализован принцип приоритетно-выборочного тушения пожаров на основе их прогноза, что важно при многообразии природно-экономических условий и для эффективного использования средств;
• оперативность получения информации, современные средства накопления и обработки информации в базе данных;
• программа прогнозирования лесных пожаров и их последствий может использоваться в учебных целях.

Текущая стадия развития: Промежуточный НИОКР, дополнительные исследования.

Тип требующегося сотрудничества: Коммерческое соглашение с техническим содействием.

 

Микробиологическая индикация и биоремедиация антропогенно нарушенных лесных почв

Аннотация: В результате интенсивного антропогенного воздействия на лесные экосистемы, сопровождающегося широкомасштабными рубками, пожарами, промышленными эмиссиями, происходит ускоренная деградация почвенной микробиоты – системообразующего биогеоценотического звена. Для эффективного восстановления биотического потенциала и буферной емкости нарушенных экосистем необходимо проведение комплексных мероприятий по микробиологической индикации и почвенной биоремедиации.

Описание: Разработаны микробиологические экспресс-методы, позволяющие определить степень нарушенности почвенных микробиоценозов и способы их восстановления. Полученные индикационные показатели (численность эколого-трофических групп микроорганизмов; коэффициент микробиологической активности; коэффициент микробного резерва (пула); коэффициент флуктуации; микробный метаболический коэффициент) позволяют оценить состояние экосистемы и степень ее отклонения от нормы. На основе полученных оценок принимается решение о проведении соответствующих биоремедиационных мероприятий. Основой микробиологической биоремедиации является интродукция в антропогенно нарушенные почвы экзогенных специализированных микроорганизмов, способных изменять качественный состав почвенной микробиоты, снижая количество фитопатогенных форм, и тем самым улучшать фитосанитарное состояние почв.

 

Главные преимущества данного подхода:
• экспресс-диагностика на ранних стадиях нарушения, позволяющая оперативно получать информацию о состоянии лесных почв;
• экологическая безопасность микробов-интродуцентов;
• восстановление аборигенного микробного пула;
• снижение уровня токсичности и улучшение фитосанитарного состояния почв;
• повышение плодородия почв.

Текущая стадия развития: Дополнительные НИОКР и исследования.

Тип требующегося сотрудничества: Коммерческие соглашения с техническим содействием.

 

Метод ландшафтно-статистической лесоинвентаризации на основе лазерного зондирования и космической съемки

Аннотация: Лазерное зондирование является составной частью новейших методов геоинформатики. Лазерная съемка выполняется в комплексе с цифровой воздушной и космической фото- и видеосъемкой, высокоточными системами спутникового геопозиционирования и по многим показателям превосходит другие известные дистанционные методы изучения и измерения параметров лесного покрова, позволяя получать геометрические характеристики земной поверхности и растительности в вертикальной и горизонтальной проекциях с точностью ±10‑15 см и показатели по запасу и биомассе насаждений с точностью ±10 %. В настоящее время при обычной лесоинвентаризации такая точность может быть достигнута только при проведении специальных натурных измерений.

Описание: Предложена новая технология лесоинвентаризации, позволяющая автоматизировать процесс таксационного описания насаждений. На маршруте лазерной съемки формируется обучающая выборка, представляющая собой модель взаимосвязи оптических характеристик цифровых космических снимков с закономерностями пространственно-временного строения насаждений. Взаимосвязи формируются на основе таксационных и оптических характеристик элементарных учетных площадок (ЭУП) – квадратов со сторонами на местности 31.25 м, с адресацией на топографической карте масштаба 1:25000 и адресацией на космическом снимке. Для формирования обучающей выборки из материалов лазерной съемки в интерактивном режиме снимаются значения таксационных показателей насаждений ЭУП. Для оценки таксационных показателей по территории всего объекта лесоустройства в автоматическом режиме с цифрового космического снимка снимаются значения оптических характеристик соответствующих ЭУП. Экстраполяция таксационных показателей по полю космического снимка производится с помощью программных средств геоинформационной системы.

Главные преимущества новой технологиилесоинвентаризации перед известными (наземная таксация, сочетание наземной таксации с камеральным дешифрированием аэрофотоснимков):

• экономический эффект не менее 200 %;
• повышение точности лесоинвентаризации до уровня I разряда;
• почти полный отказ от натурных работ при организации территории и таксации насаждений.

Текущая стадия развития: Дополнительные НИОКР и исследования.

Тип требующегося сотрудничества: Коммерческие соглашения с техническим содействием.

Программа биологического мониторинга Норильского ГМК 

Аннотация: Выбросы металлургического производства Норильского комбината и сопутствующих предприятий поражают растительность на удалении более 150 км. В зоне сильного поражения лесотундровая мохово-лишайниковая растительность заменяется на травяно-кустарниковые фитоценозы и техногенную пустошь. Специфичность поллютантов и природные особенности региона требуют разработки адекватной методики ведения мониторинга. В настоящее время законодательно-нормативно разработана процедура мониторинга только атмосферы и поверхностных вод. Не разработаны региональные предельно допустимые концентрации загрязнителей, отсутствуют биологические нормы состояния почв, растительности, животных.

Описание: Представлена программа мониторинга биологических компонентов экосистемы (почвы, растительности, животных) в зоне воздействия выбросов Норильского ГМК, разработанная в Институте леса им. В. Н. Сукачева СО РАН. Разработана сеть мониторинговых участков, расположенных в разном направлении и на удалении от источника выбросов, часть из которых представлена в виде геоморфологических профилей. Системные наблюдения на мониторинговых участках позволяют получать репрезентативные данные для ландшафтного трехмерного моделирования зон поражения разной степени в ГИС-среде. Полученные данные наблюдений вводятся в базу данных для системной обработки, на основе которых создаются соответствующие модели, и посредством ГИС-технологий формируются тематические карты, отражающие динамику состояния наземных экосистем. С учетом различных сценариев атмосферных процессов и режима работы предприятий дается прогнозная оценка воздействия на биологические компоненты экосистемы. Результат представлен в виде электронной карты и пакета методик по сбору информации и ее обработке. Начиная с 2002 г., с помощью разработанной программы ведется мониторинг состояния наземных биоценозов под воздействием выбросов ГМК. Информация востребована администрацией Красноярского края.

Главные преимущества разработанной программымониторинга перед известными (гидрометеонаблюдения):

• комплексная оценка всех компонентов экосистемы;
• ландшафтно-экологическая экстраполяция данных мониторинга;
• моделирование взаимосвязей между компонентами биоценоза и загрязнителями;
• разработка региональных экологических нормативов.

Текущая стадия развития: Окончательная стадия апробации и согласования с экологическими службами.

Тип требующегося сотрудничества: Оформление программы мониторинга как нормативного документа.