Відновлення рослинності після пожежі

Є. Прозорова, П. Волкова, Д. Сухова, Є. Кумскова, А. Шипунов

Прозорова Є., Волкова П., Сухова Д., Кумскова Є., Шипунов А. Хід відновлення рослинності після пожежі на острові Олень // Матеріали Біломорської експедиції Московської Гімназії на Південному Заході. Вип. 4 [Електронний ресурс]. 2004. Режим доступу: http://herba.msu.ru/shipunov/belomor/2004/flora/fire.htm

Prosorova E., Volkova P., Sukhova D., Kumskova E., Shipunov A. Pyrogenic succession на Олені island / / Матеріали білий Мистецтво експедиції в Москві-Східній West High School. Vol. 4 [Electronic resourse]. 2004. Mode of access: http://herba.msu.ru/shipunov/belomor/2004/flora/fire.htm [in Ukrainian]

Вогонь справедливо сприймається як із істотних природних чинників, визначальних рослинний покрив Землі, вплив якого зросла внаслідок діяльності. Вогонь робить швидкий короткий вплив на рослини. Воно буває безпосереднім чи непрямим — через зміни довкілля. Лише при пожежах на торфових болотах, що тривають тижнями і навіть місяцями, вплив вогню триває тривалий час. У деяких рослин виробилися пристрої, що забезпечують їм стійкість до впливу пірогенного фактора. Виникли навіть види, здатні розмножуватися насінням лише за умов повторюваних іноді пожеж. Сформувалися фітоценози, які могли існувати лише за періодичного вигоряння. Після пожежі створюються сприятливі умови для проростання насіння, а також приживання і подальшого розвитку сходів, що виникають з них, в результаті поліпшення умов освітлення, забезпечення елементами мінерального харчування (інтенсивна амоніфікація і нітрифікація) і різкогозниження конкуренції із дорослими рослинами. Загальновизнаним є уявлення у тому, що біологічні особливості соснових і модринових лісів тісно пов'язані з пирогенным чинником. Наприклад, популяції сосни і модрини після природних пожеж як виживають, а й унаслідок усунення неадаптованих до вогню конкурентів освоюють нові території.

У природних умовах пожежі виникають під час вулканічної активності або при попаданні блискавки у дерево. Іноді пожежі починаються від іскор, що утворюються при ударі кам'яних брил кристалічних порід, при падінні метеоритів або внаслідок самозаймання органічних залишків від тертя стовбурів двох дерев під дією вітру. Вогонь тією чи іншою мірою впливає на рослинність усіх природних зон, його вплив особливо значний у зоні хвойних лісів, в областях із середземноморським кліматом (ліси та чагарники з величезним переважанням жорстколистих чагарників) й у тропічних і субтропічних злаковниках (саваннах). Зміни трав'яних фітоценозів після пожеж обумовлені головним чином зміною кількісних співвідношень видів в результаті конкурентних взаємовідносин, що змінилися. Це особливо добре проявляється у фітоценозах, утворених напівчагарниками та травами. Переважна більшість природних трав'яних фітоценозах (савани, степу, прерії, пампаси та інших.) злаків безсумнівно пов'язані з їх стійкістю до впливу вогню, однієї з основних екологічних чинників у регіонах. Без впливу вогню в багато трав'яних ценозів швидко впроваджуються деревні рослини. На Крайній Півночі як наслідок пожеж може відбуватися зміна лісових фітоценозів тундровими.

Відмінності реакції, на вплив вогню окремих видів рослин визначаються ступенем пошкодження їх нирок відновлення. Напівчагарникиі чагарники, нирки відновлення яких розташовані над ґрунтом, ушкоджуються вогнем сильніше, ніж трави (гемікриптофіти та особливо геофіти). Серед трав більш стійкі до впливу вогню види, нирки відновлення яких розташовані в ґрунті, або види дерновини, що утворюють так, що нирки внутрішніх пагонів захищені від впливу вогню пагонами, розташованими по периферії. Особливо стійкі до впливу вогню кочкарні рослини, можливо, що з шляхів виникнення цієї життєвої форми міг бути вплив пирогенного чинника. Серед видів, що беруть участь у пірогенних сукцесіях, можна виділити такі:

Рослини, що уникають впливу вогню. До них відносяться: а) види, представлені у фітоценозі під час дії вогню спокійними діаспорами (життєздатне насіння, підземні органи, що покояться), укритими в грунті від дії високої температури. Вигоряння сприяє проростанню такого насіння і приживанню сходів, що з них виникають; б) діаспори, що заносяться ззовні: суперечки мохів, серед лишайників, насіння пірогенних анемохорів (Chamaenerion angunstifolium).
Рослини, надземні органи яких є досить стійкими до впливу вогню. Лише небагато рослин цих видів (пригноблені або старі) відмирають під час пожеж. До цієї групи належить ряд видів деревних рослин, наприклад,Pinus sylvestris.Серед трав'янистих рослин стійкі види, що утворюють щільні дерновини, особливо купини, у яких вогнем ушкоджуються лише периферичні пагони дерновин (Eryophorum vaginatum).
Рослини, надземні пагони яких гинуть під час пожеж, але зберігаються життєздатні підземні органи, що дають нові пагони (Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea). Для таких видів у зв'язку з різким скороченням інтенсивностіконкуренції з іншими видами та покращенням забезпеченості теплом та зольними елементами створюються умови, сприятливі для їх швидкого розростання.
Рослини, надземні органи яких відмирають під час пожежі (Equisetum sylvaticum, Ledum palustre, Melampyrum pratense). Такі рослини лише поступово відновлюються в фітоценозі в результаті проростання підземних органів, що збереглися, і життєздатного насіння в грунті.
Рослини, які гинуть під час пожеж і лише поступово відновлюються у фітоценозах внаслідок надходження діаспори ззовні (Ortillia secunda, Dicranellaspp.,Orthodicranum montanum,Polliaspp.) .,Polytrichum juniperinum).
Рослини, які розмножуються насінням і можуть поширювати насіння тільки після впливу вогню та гинуть під час пожежі.

Поєднання цих типів постпірогенних стратегій створює велику різноманітність пірогенних змін фітоценозів.

Спостереження за перебігом пірогенної сукцесії в різних кліматичних зонах необхідні, оскільки вони дозволяють накопичити фактологічну основу для успішного вирішення проблеми впливу пірогенного фактора на природо-територіальні комплекси, що охороняються.

матеріали та методи

Для того, щоб поспостерігати за перебігом пірогенної сукцесії на острові Олень, ми заклали два пробні майданчики завбільшки 10 x 10 м, на менше (майданчик А) і більше (майданчик Б) пошкоджених пожежею ділянках острова. Майданчики обмежені червоним шпагатом.

Щоб знайти майданчик А, потрібно піти від великої сосни у бік великих парних валунів 100 м (азимут 175), від більшого з парних валунів 50 м (азимут 200) сосна з затесом "А" та кільцевими мітками, виконаними червоною та синьою фарбою. Азімут на лівий кут майданчика 100 (стволберези). Географічні координати центру майданчика А: N 66 18 54,6 E 33 27 09,04.

Майданчик Б маркує сосна з подвійною міткою та кільцевими мітками, виконаними червоною та синьою фарбою, на південній стороні північної гряди (близько 350 м від стоянки на центральному північному мисі острова). На майданчику лежить зламана вершина сухої сосни. Географічні координати центру майданчика Б: N 66 19 00,6 E 33 27 13,1 (див. також карту острова).

Результати

На менш постраждалому від пожежі майданчику загальне проектне покриття вищих рослин (ОПП) 2000 року становило близько 10%. У 2001 році почав відновлюватися трав'яно-чагарниковий ярус (поодинокі пагониEquisetum sylvaticum,Ledum palustre,Melampyrum pratense,Vaccinium myrtillida, V.), з'явився кореневий підрістPopulus tremulaтаBetula pubescens. За наступний рік ОПП збільшилося лише незначно (приблизно до 15%) в основному за рахунок чорниці, з'явився новий вид -Polytrichum communis.У 2003 році ОПП також за рахунок чорниці зросла приблизно вдвічі (до 30%). З'явилися нові види трав'яно-чагарникового (Ortillia secunda) та мохового (Dicranellasp.) ярусів. У 2004 році ОПП залишається приблизно колишнім (35%), з'являються одиничні проросткиPinus sylvestrisі нові види мохового ярусу (Orthodicranum montanum, Pollia sp., Polytrichum juniperinum), чорниця починає . Проективне покриття всіх видів вищих рослин (крім чорниці), як і раніше, не перевищує 1%; велика кількість багна, брусниці та ортилії становить 3 бали за «шкалою 1543» (табл. 1.)