Польза и вред лесных пожаров


Источник: sibac.info

Оборот огня

Один из вопросов, ответ на который искали ученые, – как менялась частота пожаров за прошедшие два столетия, в течение которых резко возросла антропогенная деятельность?

Оказалось, что в XIX в. межпожарный интервал составлял 101 ± 12 лет, а в XX в. он сократился в полтора раза – до 65 ± 6 лет. В смешанной тайге Енисейского кряжа период между пожарами сократился почти вдвое: с 97 ± 22 до 50 ± 14 лет. Этот феномен отчасти обусловлен антропогенным влиянием, но не следует забывать и о естественных факторах – изменениях климата. «Оборот огня» в XX в. участился на фоне положительного тренда температур. Кросс-корреляционный анализ подтвердил, что региональные аномалии в частоте возникновения пожаров были связаны с соответсвующими аномалиями температур воздуха.

Пожарные подсушины – повреждения стволов в результате действия огня – настоящая летопись пожаров. Подсушины небольших размерах могут постепенно зарасти, но если они достигают 20—30 см, то сохраняются до конца жизни деревьев. При больших повреждениях по всей длине ствола деревья погибают. Занятное это дело – разгадывать динамику пожаров по древесным спилам. У переживших пожар деревьев структура годичных колец хранит память о катастрофе. Хронологию годичного прироста можно использовать для датировки пожаров и определения интервалов между ними

Еще один немаловажный вопрос – как влияют элементы рельефа на возникновение лесных пожаров? Ведь от экспозиции и крутизны склона зависит уровень увлажнения территории. Наветренные склоны получают большее количество осадков, но при значительной крутизне вода стекает вниз, накапливаясь во впадинах.

Согласно полученным данным, на северо-восточных склонах, и особенно на болотах, интервал между пожарами наибольший. А возгорания на склонах с экспозицией на юго-запад происходят чаще всего, поскольку они наиболее прогреваемы солнцем и там высыхание лесных горючих материалов протекает быстрее. С высотой над уровнем моря связан вертикальный климатический градиент, также влияющий на пожароопасность.

В будущем в связи с наблюдаемым и прогнозируемым глобальным потеплением длительность пожароопасного сезона повсеместно увеличится; ожидается и возрастание грозовой активности, являющейся причиной естественного возгорания.

С севера на юг

Зависит ли частота пожаров от широты? Оказывается, с продвижением на север межпожарный интервал возрастает от 80 лет на юге Эвенкии до 200 лет на Анабарском плато, вблизи северной границы лиственничников.

Внутригодовое распределение количества пожаров в южной тайге, как известно, имеет бимодальную (двугорбую) форму: больший максимум приходится на конец весны, а меньший – на начало осени. В северных широтах распределение становится практически одномодальным, с единственным пиком в начале лета. При этом общая длительность пожароопасного сезона в году сокращается почти втрое: с 250 дней в южных лесах страны (60°с.ш.) до 80 дней в северных (72°с.ш.)

Как показывает кросс-корреляционный анализ, повышение температуры воздуха сопровождается увеличением частоты лесных пожаров. А – северо-восток Сибири; Б – север Евразии

На севере нередко не хватает тепла, чтобы за лето просушить лесные горючие материалы, сделать их восприимчивыми к грозовому разряду или непотушенному костру. Да и антропогенное воздействие там меньше: если в средней тайге около 80 % возгораний обусловлены «человеческим фактором», то на севере почти 90 % пожаров инициируются грозовыми разрядами.

Высокую «меткость» молний в криолитозоне обеспечивает перепад электропроводности на границе с мерзлотным слоем, так что энергия разряда высвобождается в узком (менее 30 см) корнеобитаемом слое.

Напротив, повседневная деятельность местного населения, плотность которого в Эвенкии очень мала (0,03 чел./км2), не часто приводит к пожарам, поскольку коренные жители испокон веков знают правила поведения в лесу. Особо можно отметить староверов, культивирующих бережное отношение к тайге.

По ту сторону ущерба

Безусловно, пожары наносят колоссальный ущерб лесному фонду. Однако на свежих гарях улучшаются экологические условия: возрастает глубина сезонного оттаивания, почва обогащается биогенными элементами, улучшаются дренаж и световой режим. И как следствие – на протяжении первых 20—30 лет на гарях у деревьев, переживших пожар, значительно увеличивается прирост.

При низовом пожаре весной значительного повреждения древостоя обычно не происходит, потому что глубина оттаивания напочвенного покрова еще мала, и мерзлота ослабляет тепловое воздействие на корневую систему. Но при устойчивом низовом пожаре даже толстая корка лиственницы не всегда спасает (справа). На ослабленные деревья набрасываются древоточцы, добивая их

С течением времени, по мере утолщения лишайниково-мохового покрова, являющегося хорошим теплоизолятором, глубина сезонного оттаивания снижается со средней скоростью 0,5—1,0 см/год. Это приводит к «сжатию» активной корнеобитаемой зоны (до 30 см и менее) и падению годичного прироста. Древостои впадают в «дремоту» в ожидании следующего пожара. А его возникновение провоцируется накоплением лишайниково-моховой «подушки», превращающейся при высыхании в прекрасный горючий материал.

Чем больше времени проходит после пожара, тем больше становится толщина мохово-лишайникового покрова и меньше – глубина оттаивания почвы

Одно из последствий роста частоты пожаров в лесах криолитозоны – расширение видового разнообразия за счет проникновения «южных» видов древесных растений на территорию доминирования лиственницы.

Механизм этого проникновения таков: гари, вследствие улучшения на них экологических условий, представляют собой «стартовые площадки» для миграции «вечнозеленых хвойных» (ель, кедр, пихта, сосна) в зону, где лиственница преобладает благодаря своей непревзойденной холодостойкости. Уже сейчас на южной границе лиственничников происходит формирование яруса кедра и ели под пологом лиственницы. При сохранении существующих тенденций изменения климата эти виды, вероятно, сами сформируют верхний полог и станут доминирующими.

Погибшие лиственничники замещаются березой, под пологом которой поселяются хвойные

В растительном сообществе «лиственница–смешанная тайга» пожары провоцируют развитие березняков и осинников, которые быстро осваивают освобожденные территории. На гарях численность подроста березы поначалу может достигать 1 млн стволов на гектар, т. е. до 100 (!) на квадратный метр. Лиственница, в свою очередь, увеличивает сомкнутость древостоев и продвигается в зону тундры.

Для «южных» видов учащение пожаров может повлечь не только позитивные, но и негативные последствия. Обследование обновленной растительности на гарях показало, что с течением лет после пожара численность кедрового подроста всегда возрастает. Это объясняется способностью кедра укореняться в моховом слое, в то время как корешки лиственницы в нем «зависают», не достигая почвы.

Первые годы гари зарастают преимущественно лиственницей, которая легко возобновляется на минерализованной пожаром земле. Со временем в подросте появляются кедр и ель

Поэтому частые пожары помогут сохранению доминирующего положения лиственницы как пирофитного (т.е. «пожаролюбивого») вида в криолитозоне. Лист­венница хорошо защищена от огня толстой коркой, благодаря чему часть деревьев после пожара обычно выживает. Более того, пожары способствуют успешному возобновлению лиственницы, поскольку ее проростки лучше укореняются при увеличении минерализации почвы.

Как повлияют изменения климата и возрастание частоты пожаров на северные леса? Сохранят ли лиственничники свою роль аккумуляторов углерода?

С одной стороны, глобальное потепление благоприятствует повышению продуктивности северных древостоев и продвижению лиственницы в зону тундры. Благодаря этому поглощение углекислого газа из воздуха увеличится, что приведет к смягчению антропогенного воздействия на биосферу. Однако с потеплением возрастет и частота пожаров, приводящая к эмиссии углекислого газа в атмосферу, что может свести на нет итоговый прирост количества связанного углерода. С потеплением ожидается и возрастание эмиссии парниковых газов из тающего мерзлотного слоя.

Польза и вред лесных пожаров

Сравнивая эти противоположные тенденции, большинство экологических моделей предсказывают трансформацию лиственничников в территорию эмиссии углерода в атмосферу (IPCC, 2007). Однако это не единственно возможный сценарий, поскольку возрастание глубины сезонного оттаивания и улучшение дренажа может привести к резкому (в разы) повышению годичного прироста лиственничников, что пока в моделях не учитывается.

Поэтому не исключено, что вызванное потеплением возрастание продуктивности лиственничников приведет к усилению роли северных лесов в связывании углерода и, как следствие, к смягчению «парникового эффекта». А для проверки сценариев воздействия огня на таежные леса в меняющемся климате потребуются новые экспедиции в высокие широты.

Литература

Воробьев Ю. Л., Акимов В. А., Соколов Ю. И. Лесные пожары на территории России: состояние и проблемы. М.: ДЭКС-ПРЕСС. 2004. 312 с.

Коровин Г. Н., Зукерт Н. В. Влияние климатических изменений на лесные пожары в России // Климатические изменения: взгляд из России / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. М.: ТЕИС. 2003. С. 69—98.

Лесной фонд России. М.: ВНИИЦлес­ресурс. 2004. 633 с.

Леса и лесное хозяйство России // IIASA FOR. Version 1.0. 2007.

Харук В. И., Двинская М. Л., Им С. Т. Лесные пожары в Эвенкии // Природа. 2008. № 8. C. 42—47.

Харук В. И., Им С. Т., Рэнсон К. Дж., Наурзбаев М. М. Временная динамика лиственницы в экотоне лесотундры // Докл. РАН. 2004. № 398(3). С. 404—408.

Mann M. E., Jones P. D. // Geophys. Res. Let. 2003. V. 30. N 15. P. 1820.

Kharuk V., Ranson K., and Dvinskaya M. Wildfires dynamic in the larch dominance zone// Geophys. Res. Let., 2008. V. 35. N 1.

Kharuk V., Ranson K., Dvinskaya M. Evidence of Evergreen Conifer Invasion into Larch Dominated Forests During Recent Decades in Central Siberia // Eurasian Journ. of Forest Res. 2007. N 10(2). P. 163—171.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (Проект № 09-05-98008)

В публикации использованы фото В. Харука

Источник: scfh.ru

Ирина Лагунина: Большинство людей привыкли к тому, что самое страшное бедствие для леса – пожар. «Однако это не всегда так, некоторые виды пожаров бывает весьма полезными для лесной экосистемы», – утверждают ученые. О том, какие виды пожаров приносят в лесу пользу, а также о том, как повлиял на лесные деревья Тунгусский метеорит – обо всем этом можно узнать из экспозиции Российского музея Леса. О ней подробнее рассказывает научный сотрудник музея Наталья Яковлева.

С ней беседует Александр Марков и Ольга Орлова.

Александр Марков: Наталья Александровна, вы работаете в Российском музее Леса. Можете сказать несколько слов об этом музее, про его историю, что там можно увидеть, какая экспозиция?

Наталья Яковлева: Музею нашему в этом году 10 лет. Сделали его к 200-летию Лесного департамента в 1998 году. Павел Первый делал особый отдел в Адмиралтейской коллегии в 1798 году. И к 200-летию этого события необыкновенного, в июне мы будем праздновать 210-летие лесного хозяйства.

Александр Марков: Так со времен Павла и сохранилось?

Наталья Яковлева: Да, потихоньку сохранилось. Но был целый ряд реформ, лесное хозяйство переживало. Но в конце концов сохранилось. Еще бы, лес такое хозяйство, нельзя же оставить без управления. И музей этот сделали в 1988 году, это музей ведомственный. Художник у нас был театральный Эдуард Иванович Кулешов и внутреннее убранство было придумано им. Хотя, конечно, и федеральная служба хозяйства занималась очень интенсивно. Каждое управление давало свои предложения. У нас несколько залов в музее. Сначала мы рассказываем о том, как лес был необходим для нашей страны. «Русь деревянная» называется этот небольшой зал. Потом зал «Взаимодействие леса и государства». Здесь мы как раз говорим об истории, о Петре Первом, о Павле Первом, о съездах лесных, о развитии лесного хозяйства. Потом большущий зал, он называется большущий, но у нас пространство очень небольшое, он двухцветный зал, «Храм леса» называется. Здесь у нас ручей протекает, птицы разные поют. По временам года расположение вдоль ручья, начиная с весны ранней и кончая зимой. Такой круговорот все время присутствует в этом зале. Чучела разных птиц, обитателей леса, насекомые, животные, все это у нас сконцентрировано. И «Храм леса» обозначен иконостасом. Там проемы как в церквах, там иконы, а у нас в этих проемах видим лес в разные времена года. Нравится людям это место. Приходят люди, садятся, бывают пожилые люди, бесплатное посещение для пожилых людей. Был такой случай: побывали в нашем музее, а потом через некоторое время пришли сами по себе, самостоятельно, сели на пенечки, можно посидеть, послушать птиц, посмотреть на животных. И вот эти старушки сели, разложили на коленях бутерброды и стали наслаждаться природой, пикник организовали себе. Вообще у нас посетители в основном дети.

Ольга Орлова: Где ваш музей находится?

Наталья Яковлева: Музей находится в Пятом монетчиковском переулке, это метро «Павелецкая».

Ольга Орлова: А вообще с какой целью создавался музей?

Наталья Яковлева: Создавался с целью, чтобы люди знали, что такое лес, как там себя вести, историю лесного хозяйства, чтобы люди знали. Вообще когда делали музей, даже некоторые из наших лесоводов думали, что там можно показать. Оказывается, что очень много можно показать и людям очень интересно. На втором этаже у нас как раз Трактат о лесном хозяйстве. Все разделы о лесном хозяйстве, лесопользования, лесоустройства – это самое главное конечно у нас. Ученые разные и Михаил Михайлович Орлов, Морозов Георгий Федорович. Лесоразведение, лесовосстановление, лесная наука, охрана лесов от пожаров, от лесонарушений. Еще выше у нас есть мезонин. В мезонине, правда, рабочая территория, но там есть несколько витрин, в которых мы рассказываем, кстати, сейчас о 180-летии должности лесничего. В 1826 такая должность была. Раньше они назывались форстмейстеры, вальтмейстеры при Петре, а в 1826 году появилась должность лесничий.

Ольга Орлова: По-моему, соответствовала чину полковника.

Наталья Яковлева: Полковник корпуса лесничих.

Ольга Орлова: Многие люди путают с лесником.

Наталья Яковлева: Лесник – это самая низшая должность, это сторож можно сказать. Лесничий тоже раньше жил при лесе, все-таки он должен жить рядом. Но сейчас не так. Хотя некоторые люди с высшим образованием, одно время было повальное увлечение, уходили в лесники, жили в лесах, от самовольных порубок.

Александр Марков: Еще что-то про Тунгусский метеорит есть, по-моему.

Наталья Яковлева: В 1908 году это происшествие произошло. Когда под Тунгуской в Сибири вдруг над лесом три огненные полосы. Раздался взрыв и в лесу на Подкаменной Тунгуске был вывал леса на большом пространстве. Что же произошло, вроде бы до сих пор неизвестно, но событие космического происхождения. Была экспедиция в 28 году, через 20 лет была экспедиция Кулика по изучению. Считалось, что это метеорит упал, так называемый Тунгусский метеорит. А потом была экспедиция в 50 годах, лесоустроители участвовали в этой экспедиции. Срезы деревьев свидетелей этой катастрофы у нас есть, с 50 годов передал в музей участник экспедиции Некрасов. Конечно, это было явление какое-то космического происхождения. Потому что когда чернобыльская катастрофа произошла, стали сравнивать поведение деревьев, очень увеличился прирост деревьев. Радиоактивность так влияет.

Ольга Орлова: Может лесоводам воспользоваться радиоактивными методами?

Наталья Яковлева: Нет уж, спасибо.

Александр Марков: И там на срезах видно прирост?

Наталья Яковлева: Годичные кольца увеличились после падения. Тоненькие годичные кольца. Дело происходило в болоте, а в болоте питаться нечем. Тоненькие были до этого годичные кольца, а с момента 1908 года очень расширились годичные кольца, увеличился прирост.

Александр Марков: То есть метеорит пошел на пользу тайге.

Наталья Яковлева: Неизвестно, что это было. Там много разных версий, что это было. Есть версии такие, что тепловой удар, потому что комаров очень много на болотах. Но это ерунда, конечно.

Александр Марков: То есть мог взорваться в атмосфере. Есть версия, что это комета, глыбы льда огромные.

Наталья Яковлева: Много всего было. Но не из-под земли. Была версия, что это подземный взрыв. Деревья упали в разные стороны, не к центру.

Александр Марков: Наталья Александровна, наверное, нужно рассказать про такую серьезную проблему для лесов, как пожары. Насколько часто бывают пожары, много ли пропадает леса?

Наталья Яковлева: Цифры я, конечно, не назову, а вообще это очень большая проблема. У нас целый раздел посвящен этому. 90% пожаров происходит по вине человека. Мы привыкли себя вести в лесу как у себя дома. Сейчас особенно, посмотрите, какие у нас бытовые отходы, в лесу целые горы лежат. Убрать их практически невозможно. Убирают лесники наши, на этом месте возникает опять такая же гора мусора, а тут хватает одной стекляшки. Например, сквозь стекляшку солнечный луч проникнет, сфокусируется на сухой траве и пожалуйста – пожар. Окурки, все эти оставления непотушенных костров — вот вам и лесной пожар. Особенно весной, когда еще не появилась трава в лесу, не зазеленели кустарники — это самое опасное время пожароопасный сезон начинается с момента таяния снега и до наступления устойчивой дождливой погоды или выпадения снега. Патрулирование лесов начинается с воздуха с помощью вертолетов, самолетов. У нас в музее целый раздел рассказывается об этом. Макет есть, который очень нравится детям, потому что там летают самолеты и вертолет приходит на помощь для тушений пожара. Да, это проблема очень большая, особенно теперь, когда у людей появились автомобили, куда хочешь можно заехать, где хочешь остановиться. Еще заготовка леса. Очень жалко, что у нас на Дальнем Востоке так много, очень опасных в пожарном отношении территорий.

Ольга Орлова: Какие причины пожара могут быть не по вине человека?

Наталья Яковлева: Сухие грозы, бывают такие грозы без дождя. Может возникнуть пожар там, где в сухостойное дерево ударит молния и если нет дождя, может возникнуть пожар. Есть особые территории в Сибири, которые подвержены воздействию таких молний. Но вообще пожар свою роль играет, если бы их не было так много, свою роль играет в восстановлении лесов. В Сибири сосна восстанавливается благодаря пожарам. Наш Александр Владимирович Тюрин, лесовод, известный ученый, в брянском опытном лесничестве он работал лесничим, и он установил закономерность возникновения сосняков в связи с пожарами, с происходившими пожарами. Пожары разных бывают типов. Бывает беглый пожар, низовой пожар, он пройдет напочвенный покров выгорает, освобождается почва и когда семена попадают на почву, они быстрее достигают места, в котором удобнее порасти. И вот таким образом получается.

Александр Марков: При низовом пожаре деревья?

Наталья Яковлева: Особенно не страдают деревья. Если он беглый пожар, ничего особенно не происходит.

Александр Марков: То есть пожар это естественное явление, но из-за деятельности человека этих пожаров во много раз больше происходит, чем нужно.

Источник: www.svoboda.org

Источник: sibac.info


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.