С давних пор особое внимание обращается на расчленение лесной территории искусственными преградами: минерализованными полосами и противопожарными разрывами.
Искусственные преграды создаются в виде сети, делящей всю лесную площадь на замкнутые блоки. В основе лежит предположение, что возникший пожар останется локализованным внутри блока и не распространится за его пределы.
Однако как эксперименты, так и практика показывают, что ни минерализованные полосы, ни даже широкие противопожарные разрывы не в состоянии остановить крупный пожар.
Например, по опытам В. В. Фуряева и Н. П. Курбатского (1972), фронт низового пожара средней интенсивности на участке 30 м переходит через минерализованную полосу в 1,4 м шириной с вероятностью 51%, а через полосу 2,8 м шириной — с вероятностью 22%. Следовательно, на участке в 100 м вероятность перехода пожара повысится соответственно до 90 и 55%, на участке 200 м — до 99 и 80%, а на участке 500 м — до 100 и 98%. Это доказывает, что остановить крупный пожар, протяженность фронта которого всегда больше 1 км, минерализованными полосами невозможно, даже если горение на кромке будет иметь только среднюю интенсивность. В случае же сильных низовых и верховых пожаров, где проявляется пятнистая форма распространения, несостоятельными оказываются и противопожарные разрывы.
Это наблюдалось летом 1972 г. в Костромской, Владимирской и Горьковской областях и в Марийской АССР. На территории данных областей имелись крупные массивы хвойных (сосновых) насаждений с высоким процентом молодняков I и II классов возраста; до 15% сосновых лесов были представлены борами беломошниками и верещатниками, а 60% — ягодниковыми и мшистыми типами леса. Сотни тысяч гектаров молодняков — это территория потенциальных верховых пожаров.
Следует подчеркнуть, что хвойные массивы в этих областях, в том числе и молодняки, были расчленены довольно густой сетью из различного рода разрывов: противопожарными и квартальными просеками, шоссейными и железными дорогами, линиями электропередач, газопроводами. Казалось, что эти разрывы должны были быть надежным препятствием для распространения лесных пожаров. Однако просеки и разрывы даже шириной 100 м и более не смогли остановить продвижение фронта верховых пожаров.
Так было в Макарьевском лесхозе Костромской области, где ни дороги, ни просеки узкоколейной железной дороги не остановили распространение пожаров. А в Марийской АССР фронт лесного пожара легко первоначально преодолел просеку шириной 60 м вместе с шоссе, а затем через 200 м еще такую же просеку у Казанской железной дороги и прекратился лишь тогда, когда достиг скошенных лугов. Таких примеров много и они не случайны. Исследования показывают, что всякого рода прогалины, разрывы и просеки значительно увеличивают скорость ветра в лесу, а следовательно, и скорость распространения пожаров и способствуют развитию низовых пожаров в верховые. Э. Н. Валендиком (1968) установлено, что перед разрывами скорости ветра под пологом леса возрастает, и чем разрыв шире, тем больше скорость ветра на противоположной стороне разрыва. В связи с этим он считает, что расчлененность хвойных массивов различного рода разрывами способствует быстрому распространению верховых пожаров.
Отрицательное влияние расчлененности массивов подтверждается характером пожаров в Марийской области в 1921 г. Известно, что засуха в Марийской области тогда была значительно продолжительнее, чем в 1972 г. Как отметил Д. М. Шлыков (1927), на территории области осадков не было с апреля по август. Пожары продолжались со второй половины апреля до ноября, и их практически не гасили. А в июле по области прошли еще и ураганные ветры. И тем не менее, несмотря на чрезвычайно длительную засуху и сильные ветры, площадь сгоревшего леса была примерно равна площади, охваченной пожарами в 1972 г. Одной из причин несколько более медленного распространения лесных пожаров в 1921 г., по всей вероятности, явилось то обстоятельство, что леса не были столь расчленены и изрежены, а молодняки занимали меньшую площадь.
Следовательно, для предупреждения распространения лесных пожаров, вероятно, целесообразно не расчленять разрывами и так достаточно изреженные леса, а создавать противопожарные заслоны, т. е. широкие полосы негоримого леса, которые преграждали бы распространение и низовых, и верховых пожаров. Лес становится негоримым, если очистить его от сухостоя и валежника, устранить подрост и подлесок, в молодняках очистить стволы от сучьев до высоты 2 м, проложить через 50 м минерализованные полосы, а напочвенный покров между ними периодически выжигать.
По представлениям немецких лесоводов, заслоны должны располагаться на небольшом расстоянии друг от друга, так как с увеличением этого расстояния защитная эффективность всей системы заслонов быстро сокращается. Если принять максимальную допустимую площадь пожара 100—200 га, то расстояния между заслонами должны быть не более 2—3 км. Создание такой системы заслонов и уход за ними — весьма дорогое мероприятие, которое может окупить себя только в самых пожароопасных массивах.
Какова должна быть ширина заслона? Поскольку при верховых пожарах длина скачка пламени по кронам достигает 100 м, а дальность разлета горящих частиц превышает иногда 300 м, мы рекомендуем создавать заслоны шириной не менее 300 м. Однако в ряде случаев даже такая ширина бывает недостаточной.
Учитывая то, что основная масса горящих частиц попадает в конвекционный поток пожара с горящего сухостоя, важным профилактическим мероприятием будет вырубка сухостойных деревьев в лесу и прежде всего в заслонах и возле них, особенно в тех местах, где возможен верховой пожар.
Итак, весь опыт борьбы с крупными лесными пожарами показывает, что их фронт преодолевает как минерализованные полосы, так и противопожарные разрывы, а в случае пятнистой формы распространения при сильном ветре их, вероятно, не смогут задержать и заслоны. Поэтому всю совокупность полос, разрывов и заслонов необходимо рассматривать не как систему непреодолимых для пожаров преград, а как сеть заранее подготовленных опорных линий для активной борьбы с пожарами. В том случае, когда минерализованные полосы (разрывы) рассматриваются как почти непреодолимые противопожарные преграды, останавливающие пожар без участия человека, зона их действия распространяется на все пространство между ними. Методика экономического обоснования системы полос для такого случая разработана П. А. Цветковым с соавторами (1974). Правда, в своей методике они не учли, что вероятность перехода пожара через минерализованную полосу увеличивается по мере возрастания размеров пожара и ширины его фронта.
Если же рассматривать минерализованные полосы и разрывы только как заранее подготовленные опорные линии для остановки фронта пожаров, то вполне очевидно, что каждая из них имеет какую-то ограниченную зону действия вокруг себя, так как в случае возникновения пожара вдалеке от полосы, пожар будет остановлен без ее помощи. Ширина зоны действия минерализованной полосы зависит от величины вероятного погектарного ущерба на участках, примыкающих к полосе: чем меньше вероятный ущерб, тем шире может быть зона действия полосы, так как в этом случае можно дальше отступить перед фронтом пожара.
Экономический эффект предварительно сделанных опорных линий будет проявляться за счет сокращения времени, потребного на создание этих опорных линий в процессе остановки пожара, т. е. за счет более быстрого проведения этой операции и тем самым уменьшения потерь от пожара. Если сокращение ущерба от пожаров (среднее за год) будет превосходить ежегодные затраты на создание минерализованных полос и уход за ними, то данное мероприятие будет оправдано, в противном случае необходимо от него отказаться.
Можно заранее утверждать, что минерализованные полосы и заслоны будут экономически эффективны только в очень высокогоримых массивах хвойных лесов на дренированных почвах, особенно в южной части лесной зоны и в лесостепи. В среднетаежных и северотаежных лесах, а также в горных условиях необходимость в предварительном создании опорных линий почти отпадает за счет естественной расчлененности территории реками, ручьями, сырыми лощинами, дорогами, тропами и малогоримыми участками.