CC BY
34
УДК 630.434
ПОСЛЕПОЖАРНОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ
В СВЕТЛОХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
Валерий Александрович Иванов
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. М. Ф. Решетнева, 660049, Россия, г. Красноярск, пр. Мира, 82, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой лесоводства, тел. (391)266-04-19, e-mail: [email protected]
Галина Александровна Иванова
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 660036, Россия, г. Красноярск, Академгородок, 50/28, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, тел. (391)249-44-62, e-mail: [email protected]
Елена Олеговна Бакшеева
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. М. Ф. Решетнева, 660049, Россия, г. Красноярск, пр. Мира, 82, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры лесоводства, тел. (391)266-04-19, e-mail: [email protected]
Приведена количественная и качественная оценка естественного возобновления после низовых пожаров разной силы в сосняках и лиственничниках Красноярского края. Количество благонадежного самосева и подроста после пирогенного воздействия достаточно для восстановления древостоя после пожара. Выявлено, что успешность возобновления определяется силой пожара, типом леса, орографическими условиями и, породным составом древостоя.
Ключевые слова: лесной пожар, послепожарное возобновление, светлохвойные леса, Красноярский край.
POSTFIRE REGENERATION IN LIGHT CONIFEROUS FORESTS OF KRASNOYARSK REGION
Valery A. Ivanov
M. F. Reshetnev Siberian State Aerospace University, 660049, Russia, Krasnoyarsk, 82 Prospect Mira, D. Sc., professor, head of department of forestry, tel. (391)266-04-19, e-mail: [email protected]
Galina A. Ivanova
V. N. Sukachev Institute of Forestry SB RAS, 660036, Russia, Krasnoyarsk, 50/28 Akadem-gorodok, D. Sc., leading researcher, tel. (391)249-44-62, e-mail: [email protected]
Elena O. Baksheeva
M. F. Reshetnev Siberian State Aerospace University, 660049, Russia, Krasnoyarsk, 82 Prospect Mira, Ph. D., associate professor, associate professor of department of forestry, tel. (391)266-04-19, e-mail: [email protected]
Quantitative and qualitative assessment of natural regeneration after surface fires of varying severity in pine and larch forests Krasnoyarsk region is given. The amount of viable undergrowth after pyrogenic impact is sufficient to restore the stand after the fire. It was revealed that the success postfire regeneration in pine and larch forests is determined by the fire severity, the type of forest, the orographic conditions, and the species composition of the stand.
Key words: forest fire, postfire regeneration, light coniferous forest, Krasnoyarsk region.
Стимулирующее влияние пирогенного воздействия на возобновительные процессы в лесу известно давно. Это связано со сгоранием верхнего слоя подстилки и мохового покрова, со снижением конкуренции со стороны деревьев и напочвенного покрова, улучшением агрохимических свойств почвы и увеличением доступных элементов питания [1; 3; 10]. Исследования процессов лесовозобновления светлохвойных насаждений в связи с пожарами в лесах Сибири проводили многие ученые [7; 9; 4; 6; 1; и др.].
На территории Красноярского края ежегодно регистрируется свыше тысячи пожаров на площади, превышающей 90 тыс. га. Более 60 % пожаров возникает в светлохвойных насаждениях. Лесные пожары оказывают разностороннее воздействие на все компоненты лесного биогеоценоза.
В связи с вышеизложенным, целью работы являлось исследование особенностей лесовозобновления в среднетаежных сосновых и лиственничных насаждениях.
Исследования воздействия лесных пожаров на характер естественного лесовозобновления проводили на территории Западно-Сибирского равнинно таежного и Среднесибирского плоскогорного таежного лесных районов Красноярского края. Пробные площади были заложены на гарях и пожарищах в сосняках и лиственничниках лишайникового и зеленомошного типов леса в нижнем течении реки Тугулан, левого притока Енисея и на правобережье реки Подкаменной Тунгуски, в ее среднем течении. Всего было заложено 20 пробных площадей, на которых оценивали естественное возобновление и жизненное состояние подроста с использованием общеизвестных методик В. Н. Сукачева и С. В. Зонна [11], А. В. Побединского [8] и В. А. Алексеева [2]. Оценка послепожарного отпада деревьев проводилась по методике, разработанной С. Г. Конард [5], в основу которой положен метод квадратов, исходящих из одной точки [13].
Результаты наблюдений за последствиями воздействия лесных пожаров разной силы в светлохвойных насаждениях показали, что после сильных низовых пожаров практически все деревья погибают. При низовых пожарах слабой силы в основном погибают деревья диаметром менее 16 см (таблица).
Отпад деревьев после сильных пожаров происходит в основном из-за повреждения кроны. После пожаров средней и слабой силы ослабленные деревья гибнут от насекомых - ксилофагов. Наибольшая доля отпада деревьев после пожаров приходится на первые два-три года.
Учет послепожарного возобновления на небольших по площади гарях в сосняках лишайниковых показал, что уже на следующий год после огневого воздействия появляются массовые всходы. Возобновление происходит без смены пород и носит циклический характер, определяемый семенными годами. Наибольшее количество всходов появляется на следующий год после воздействия сильного пожара. С увеличением периода после пирогенного воздействия количество всходов и самосева уменьшилось на всех пробных площадях, пройденных пожарами, независимо от их силы (рис. 1).
Таблица
Послепожарный отпад деревьев в светлохвойных насаждениях в зависимости от диаметра дерева и высоты нагара (в % от общего запаса древостоя)
Порода Диаметр дерева
от 6 до 14 см от 16 от 26 см более 28 см
высота нагара, м высота нага ра, м высота нага за, м
о о о о о о о о
СП
О ^ О О
Сосна 32 56 100 4 21 84 5 47 96
Лиственница 21 40 95 3 14 70 0 36 62
ев
I 180 Г
л 160 -£ 140 -а 120 -ч
В 100 --
^ 1 4 8 12
Период после пожара, лет
Рис. 1. Динамика послепожарного возобновления в сосняках лишайниковых
На четвертый год после сильного пожара количество всходов и самосева уменьшилось в 9 раз, но через 8 лет в семенной год оно возросло в несколько раз, а затем снова уменьшилось. Одной из причин гибели всходов и самосева являются неблагоприятные изменения гидротермических свойств почвы и микроклимата на поверхности почвы [12]. Гибель всходов также обусловлена конкуренцией со стороны сохранившегося древостоя. Кроме того при обследовании всходов и подроста было установлено, что растения повреждены фитопато-генами, такими как шютте обыкновенное и снежное.
Ш сильный пожар
Н средней силы
ЕЛ слабой силы
В равнинных условиях возобновление на пожарищах и гарях малых размеров в насаждениях лиственницы сибирской после пожаров любой силы оценивается удовлетворительно.
Лесовозобновление в лиственничниках, произрастающих на склонах южных экспозиций, после пожаров слабой и средней силы оценивается как жизнеспособное и происходит без смены пород независимо от типа леса. Но наиболее успешно оно в лиственничниках зеленомошной группы типов леса (рис. 2).
ев Н
В
о &
се н о о а ч
8
о
70 60 50 40 30 20 10 0
И ровное местоположение В южный склон
Лишайниковый Зеленомошный Толокнянково-
моховой
Тип леса
Вейниковый
Рис. 2. Послепожарное возобновление в лиственничниках разных типов леса в зависимости от места их произрастания
На склонах южных экспозиций гари, образовавшиеся после сильных пожаров в лишайниковых и зеленомошных типах леса, характеризуются также удовлетворительным возобновлением лиственницы. Однако значительное количество подроста березы на гарях в лиственничниках зеленомошных позволяет предположить, что процесс лесовосстановления может пойти по пути смены лиственничников на березовые насаждения.
После слабых и средних по силе низовых пожаров лесовозобновление происходит без смены пород во всех группах типов леса лиственничников, за исключением сфагновой. Этому способствует успешное обсеменение гарей как уцелевшими после пожара деревьями, так и деревьями лиственницы в примыкающих стенах леса. После сильных низовых пожаров молодое поколение леса в насаждениях всех лесотипологических групп, кроме лишайниковой, формируется за счет лиственных пород, преимущественно березы. Это объясняется большим количеством семян деревьев лиственных пород, разлет которых осуществляется на расстояния, соизмеримые с размерами крупных гарей.
Послепожарное естественное возобновление в сосновых и лиственничных лесах Красноярского края, где проводились исследования, можно охарактеризовать как достаточное для формирования древостоя. Выявленные особенности лесовосстановления на гарях в рассмотренных типах леса могут быть использованы при прогнозировании успешности послепожарного возобновления в свет-лохвойных насаждениях.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Абаимов А.П., Прокушкин С.Г., Зырянова О.А., Каназава Ю., Такахаши К. Экологическая и лесообразующая роль пожаров в криолитозоне Сибири // Лесоведение. - 2001.-№5.- С.50-59.
2. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение, 1989, № 4. С. 51-57.
3. Бузыкин А.И., Попова Э.П. Влияние пожаров на лесные фитоценозы и свойства почв // Продуктивность сосновых лесов. - М. - 1978. - С. 5-44.
4. Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С. Формирование сосново-лиственных молодняков. Новосибирск: Наука, 1980. 174 с.
5. Иванова Г.А., Конард С.Г., Макрае Д.Д. и др. Воздействие пожаров на компоненты экосистемы среднетаежных сосняков Сибири. Новосибирск: Наука, 2014. 232 с.
6. Перевозникова В.Д. Влияние структуры травяного покрова на естественное возобновление сосняков Среднего Приангарья // Повышение продуктивности и сохранности лесов. Красноярск: Из-во КГУ, 1991. С. 119-135.
7. Побединский А.В. Сосновые леса Средней Сибири и Забайкалья. М.: Наука, 1965,
268 с.
8. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. - М.: Наука, 1966. -
63 с.
9. Попов Л.В. Южнотаежные леса Сибири. - Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та. -1982. - 330 с.
10. Санников С.Н. Лесные пожары как фактор преобразования структуры, возобновления и эволюции биогеоценозов // Экология. 1981. № 6. С. 24 - 33.
11. Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания по изучению типов леса. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. 144 с.
12. Тарасов П. А., Иванов В. А., Иванова Г. А., Краснощекова Е. Н. Постпирогенные изменения гидротермических параметров почв среднетаежных сосняков // Почвоведение. 2011. № 7. C. 795-803.
13. Cottam G. and Curtis J.T. 1956. 'The use of distance measures in phytosociological sampling', Ecology. 37: 451-460.
© В. А. Иванов, Г. А. Иванова, Е. О. Бакшеева, 2017
