CC BY
92
УДК 598.2(470.57); 574.5; 572.1/.4
ББК: 20.1 24.7
Быков Е.В.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗОВЫХ ПОЖАРОВ НА СОСНОВЫЕ И ДУБОВЫЕ ПРИГОРОДНЫЕ ЛЕСА
Bikov Е.У.
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE SURFACE FIRES INFLUENCE ON THE PINE AND OAK SUBURBAN FORESTS
Ключевые слова: лесные экосистемы, низовые пожары, лесная растительность, лесные ярусы, гнездящиеся птицы, гильдии, плотность населения.
Keywords: forest ecosystems, ground fires, forest vegetation, forest tiers, nesting birds, guilds, population density.
Аннотация: в статье анализируются последствия однократных низовых возгораний для пригородных лесов. Анализируются изменения жизненного состояния, плотности произрастания и вклада различных групп лесных растений. Рассмотрены последствия пожаров для гнездящихся лесных птиц. Выявлены оперативные и долговременные последствия пожаров для лесной растительности и различных гильдий гнездящихся птиц.
Abstract: the article analyzes the effects of single surface fires in suburban forests. The changes in life state, the density of growth and the contribution of different groups offorest plants are analysed. The effects of fires on forest breeding birds are examined. Оperational and long-term effects offire on forest vegetation and various guilds nesting birds are revealed.
Пригородные леса испытывают разнообразные виды и формы антропогенного воздействия [1]. Они подвержены серьезному рекреационному прессу, страдают от выбросов городских предприятий и автомобильного транспорта, а так же локальных низовых возгораний (имеющих рекреационный генезис). Низовые пожары оказывают воздействие на все компоненты лесных сообществ - и на растительность и на животное население. Не вызывая полного исчезновения лесного сообщества они, тем не менее, инициируют в нем заметные структурные перестройки [1,2].
Полевые исследования проводились в весенне-летний период 2011 года в лесных сообществах лесопарка «Южный» г. Тольятти. Изучались состояние растительности разных ярусов и численность гнездящихся птиц на участках дубовых и сосновых лесов, в разной степени трансформированных воздействием низовых пожаров.
Для изучения последствий низовых пожаров было выбрано три участка в дубовом и три в сосновом лесу.
На первом участке пожар был в 2010 году, на втором - в 1998 году, на третьем - давно (не менее 25-30 лет назад). На каждом из участков, и в сосновом, и в дубовом лесу, было заложено по три площадки по изучению состояния растительности и по три маршрутных учета численности гнездящихся птиц по стандартным методикам. Оценка воздействия пожаров на растительность проводилась на стандартных площадках геоботанического описания [3,4]. Орнитофауна изучалась маршрутным методом с фиксированной шириной учетной полосы [5].
Результаты работы. Низовые пожары оказывают негативное воздействие на жизненное состояние растений древесного яруса (таблица 1). Их чувствительность к локальным низовым возгораниям зависит от интенсивности пожара, толщины коры и архитектоники кроны. В горевших лесах высока доля погибших и больных деревьев. При этом сосны оказываются более чувствительным к низовым пожарам, чем дубы. Состояние древесного яруса особенно плачевно в недавно горевших сосновых лесах. Здесь наиболее
высок процент больных деревьев. Впоследствии часть деревьев переходит в категорию погибших, часть восстанавливается и переходит в класс здоровых. У сосен большая часть заболевших вследствие пожара деревьев погибает и выпадает из состава древостоя. У дубов, напротив, большая часть заболевших восстанавливается.
Таблица 1 - Состояние деревьев в горевших лесах
Класс состояния Пожар в дубовом лесу Пожар в сосновом лесу
в 2010 г. в 1998 г. давно в 2010 г. в 1998 г. давно
Здоровые 31 52 53 3,5 31,2 70,4
Больные 38 30 26 77,5 11,8 5,2
Погибшие 31 18 21 19 57 24,4
Молодые древесные растения, входящие в подрост, менее устойчивы к локальным низовым возгораниям. Тонкая кора, низко расположенные скелетные сучья не способствуют высокой сопротивляемости к огню (таблица 2).
Таблица 2 - Плотность произрастания подроста в горевших лесах, экз. на 1 га_
Лес Давность пожара
в 2010 г. в 1998 г. давно
Дубовый 16 432 583,2
Сосновый 4,8 201,6 320
Еще более заметно, чем деревья, страдают от низовых пожаров кустарники. Большая часть их погибает после низового пожара, даже незначительной интенсивности. Плотность произрастания кустарника как в дубовых, так и в сосновых лесах после пожара резко снижается (таблица 3). В ходе постпирогенного восстановления часть кустарника восстанавливается порослевым способом, часть - орнитохорным. Этот процесс идет быстрыми темпами, и уже через несколько лет после пожара плотность произрастания кустарника превышает таковую в первый день после пожара в несколько раз.
Таблица 3 - Плотность произрастания кустарника в горевших лесах, экз. на 1 га
Лес Давность пожара
в 2010 г. в 1998 г. давно негоревший
Дубовый 96 2080 2042 788
Сосновый 187 3073 2568 1616
Интенсивнее процессы восстановления кустарниковой растительности идут в сосновых лесах. Этому есть следующие объяснения.
В сосновых лесах через некоторое время после пожаров гибнут тонкокорые деревья, входящие во второй ярус или подрост. Именно эти растения отвечают за степень затененности на уровне кустарникового яруса в светлых старых сосновых лесах. По этой причине осветление в первые годы после пожара, на уровне кустарникового яруса, здесь достигает больших значений, чем в дубовом лесу, где важную роль в формировании уровня освещенности играют древесные растения первого яруса. Следствием является большая плотность произрастания кустарника в сосновом лесу, превышающая таковую в негоревшем лесу. В горевших сосняках плотность произрастания кустарника оказывается более высокой, чем в дубовых лесах. Позднее, с развитием второго яруса, освещенность снижается, и плотность произрастания кустарникового яруса и в дубовых лесах, и в сосняках возвращается к исходным значениям.
В процессе восстановления травянистой растительности после пожара происходит увеличение ее общей плотности произрастания (таблица 4). Вследствие изреживания древесного яруса и подроста улучшаются освещенность на уровне травяного яруса и, соответственно, условия для развития травянистых растений.
Таблица 4 - Плотность произрастания растений травяного яруса
Лес Давность пожара
в 2010 г. в 1998 г. давно
Дубовый 68 102 36
Сосновый 17 103 32
Пожары меняют соотношение растительности травяного яруса. После пожара в травяном ярусе доминируют гелиофиты (таблица 5). В сосняках, подвергавшихся пожарам доля гелиофитов выше, чем в горевших дубняках. Кроме того, в сосняках выше доля истинных гелиофитов. Это, объясняется, как и в случае с кустарниковым ярусом, большей осветленностью сосновых лесов, по сравнению с дубовыми.
Таблица 5 - Соотношение групп травянистых растений в горевших лесах
Экологическая группа Пожар в дубовом лесу Пожар в сосновом лесу
в 2010 г. в 1998 г. давно в 2010 в 1998 давно
Сциофиты 15,4 33,3 40,3 2,8 18,7 42,1
Факультативные гелиофиты 65,4 66,7 57,6 42,9 35,1 24,5
Гелиофиты 19,2 0 2,1 54,3 46,2 33,4
Пожары, меняя среду обитания птиц, способствуют изменению структуры гнездовой орнитофауны (таблица 6). В частности, в горевших лесах меняется общая плотность населения гнездящихся птиц. Особенно заметны различия по этому показателю в сосновых лесах. Кроме того, в недавно горевших лесах ниже плотность открыто гнездящихся птиц, особенно обитателей нижних ярусов. В горевших сосновых лесах численность птиц, гнездящихся открыто, в нижних ярусах выше, чем в дубовых лесах.
Таблица 6 - Плотность населения гнездящихся птиц в горелых лесах
Группа видов Плотность, пар на 1 км2 после пожаров
Пожар в дубовом лесу Пожар в сосновом лесу
в 2010 г. в 1998 г. давно в 2010 г. в 1998 г. давно
Гнездящиеся открыто в 28 36 38 87 179 283
нижних ярусах
Гнездящиеся открыто в 114 145 138 150 162 173
верхних и средних ярусах
Дуплогнездники 199 54 99 118 75 104
Все виды 341 235 275 355 416 560
Таким образом, воздействие низовых пожаров в сосновых и дубовых лесах имеет как общие, так и специфические последствия, и для растительности, и для гнездящихся здесь птиц.
Заключение. Таким образом, низовые пожары оказывают влияние на все компоненты биоты пригородных лесных экосистем. Их последствия в разной степени ощутимы в сосновых и в дубовых лесах. Низовые возгорания неодинаково меняют условия для произрастания растений и обитания животных в разных ярусах.
Наиболее устойчивы к воздействию пирогенного фактора старые толстокорые деревья. Однако даже старые сосны вследствие пожаров заболевают и постепенно гибнут. Тонкокорые лиственные деревья, напротив, наиболее чувствительны к пирогенному воздействию. Их плотность произрастания в горевших лесах значитель-но ниже, чем в лесах давно не подвергав-шимся возгораниям.
В случае умеренной интенсивности низовые пожары, осветляя лес, способству-ют лучшему развитию растений кустарни-кового яруса. Возобновление кустарника после пожаров идет быстрыми темпами, а плотность его произрастания через некото-рое время после пожара даже превышает таковую в негоревших лесах.
Воздействие пожаров на растительность травяного яруса в целом проявляется в увеличении плотности произрастания трав на всех без исключения горевших участках, по сравнению с негоревшим, однако следует отметить значительное изменение видового состава растений травянистого яруса. Так на горевших участках злаки составляют более 50% от общего количества травянистых растений.
Наиболее чувствительной к последствиям низовых пожаров группой гнездящихся
птиц являются птицы нижних ярусов. Численность птиц данной гильдии, в недавно горевших лесах, особенно в сосновых, заметно ниже, чем их численность в давно горевших лесах.
В ходе исследования выяснилось, что незлаковые, лесные растения имеют более широкий спектр реакций на последствия низовых пожаров. Примером этого могут служить светолюбивый ландыш майский и будра плющевидная. Редкие пожары создают для их развития более оптимальные условия, это подтверждается их более высокой численностью в однократно горевших лесах. Однако есть виды, совершенно негативно реагирующие на низовые пожары, такие, как герань лесная.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Быков, Е.В. Авифауна как компонент биоресурсов лесопарков бассейна средней Волги // Региональный экологический мониторинг в целях управления биологическими ресурсами. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - С. 92-96.
2. Быков, Е.В., Кузьмина, М.А. Комплексный анализ пирогенного воздействия на экосистемы национального парка «Самарская Лука» // Вестник Волжского университета имени В.Н. Татищева. Серия «Экология», выпуск двенадцатый. - Тольятти: ВУиТ, 2012. -С. 17-21.
3. Ярошенко, П.Д. Геоботаника. - М.: Просвещение, 1969. - 200 с.
4. Марков, М.В. Общая геоботаника. - М.: Высшая школа, 1962. - 450 с.
5. Приедниекс, Я.Я., Куресоо, А.У., Курлавичус, П.И. Рекомендации к орнитологическому мониторингу в Прибалтике. - Рига: Зинатне, 1986. - 66 с.
