ПОСЛЕПОЖАРНАЯ ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕСОВ В ПРИОХОТЬЕ
Острошенко В.В. (Чумиканский лесхоз, с.Чумикан, РФ)
The results Afterfire of formation of coniferous woods Pryokhotye: their renewal, growth structure, dynamics, spatial accommodation.
Леса Приохотья хвойные, характеризуются высокой горимостью.
Однако исследования по изучению послепожарного формирования лесов (их возобновление, рост, структура, динамика, пространственное размещение) ранее не проводились.
В основу наших исследований положена методика В.В.Фуряева (1974), предусматривающая ландшафтный подход к стадиям лесообразовательного процесса, выделенного в рамках фаций по экологическим условиям природно – территориального комплекса. Каждая из стадий ограничивается определенным периодом формирования сообщества, в течение которого в его составе доминирует определенный лесообразователь или поколение древостоя, являющиеся эдификаторами данной стадии.
Темнохвойные леса Приохотья представлены фацией ельников с пихтой на влажных покровных суглинках. Они характеризуются высокой горимостью и подвержены низовым устойчивым и верховым лесным пожарам средней и сильной интенсивности. Формирование наиболее продуктивных ельников мелкотравно – зеленомошных протекает через шесть основных стадий.
Первая стадия представлена свежей гарью, в зависимости от вида и интенсивности лесного пожара с сухостойным, валежным или уничтоженным древостоем. Вейниковые или кипрейные ассоциации образуют вторую стадию. При слабой степени выгорания лесной подстилки и минерализации почвенного слоя формируются осочково – вейниковые ассоциации, после пожаров сильной интенсивности – кипрейные. Возобновление неудовлетворительное и представлено лиственницей и березой плосколистной. Наблюдается начало формирования подлеска из березы кустарниковой, ольхи камчатской и спиреи средней группового размещения. В третьей стадии лесообразования формируются смешанные лиственнично – лиственные (березняки, ольховники) молодняки. Под пологом молодняков появляется возобновление ели и пихты. В четвертой стадии лесообразовательного процесса формируются лиственничники разнотравные с подростом темнохвойных (ели аянской, пихты белокорой). В напочвенном покрове вейник, местами брусника, зеленый мох. Подлесок из березы кустарниковой, ольхи камчатской, спиреи средней, кедрового стланика средней густоты равномерно распределен по площади. Пятая и шестая стадии представлены сформировавшимися лиственнично – еловыми насаждениями (мелкотравно – зеленомошными с участием пихты белокорой) и подлеском из кедрового стланика, березы кустарниковой, спиреи средней и иволистной, ольхи камчатской группового размещения. Травяной покров сменяется зеленомошно сфагновым. Тип горючих материалов – влажно-мшистый.
В отличии от ельников лиственничники редко погибают полностью, поскольку отличаются высокой огнестойкостью. Верховые пожары в них не возникают. Обычно в лиственничниках развиваются низовые беглые (весной) и устойчивые (летом) лесные пожары различной интенсивности. Полное выгорание лесной подстилки при низовом сильном устойчивом пожаре обуславливает значительную минерализацию почвы и как следствие – слабое развитие травяного покрова и обильное возобновление лиственницы, около 80 тыс.шт./га.
Послепожарное восстановление характеризуется временным преобладанием березы из секции белых берез (примерно до 100 лет), затем одновозрастными лиственничниками, если возобновившаяся гарь не подверглась повторным пожарам и разновозрастными лиственничниками – если появляющийся подрост периодически повреждался повторными лесными пожарами слабой интенсивности. При повторных низовых устойчивых пожарах сильной интенсивности сформировавшийся лиственничник обычно полностью погибает. В последующие годы наблюдается интенсивное развитие вейниково – осоковых и кустарничковых ассоциаций и полное задернение почв. После повторного пожара восстановительный процесс начинается опять с гари.
Схема восстановительной динамики лиственничников включает также 6 стадий. Первая – гари с погибшим древостоем (или с незначительным количеством жизнеспособных деревьев). Травяной покров на второй год восстанавливается. Наличие на гари сухостоя, валежника и травостоя обуславливает высокую пожарную опасность. Значительная минерализация почвы, слабое развитие травяно – кустарничкового покрова обуславливают обильное появление самосева лиственницы (около 37 тыс.шт./га) и березы (31,7 тыс.шт./га).
Вторая стадия восстановительной динамики представлена березово – лиственничными молодняками 1-го класса возраста, высокой сомкнутости полога, около 1,0. К концу стадии (20 лет) существенной разницы в линейных размерах между лиственницей и березой не наблюдается. Густой полог молодняков обуславливает слабое развитие подлеска и напочвенного покрова. В подлеске ольха камчатская, единичные экземпляры рябинника обыкновенного, березы кустарниковой, багульника приземистого. Напочвенный покров представлен отдельными пятнами осочки, брусники. Молодняки характеризуются высокой пожарной опасностью и при повторных пожарах могут погибнуть. При отсутствии пожаров к 30-40 годам наступает третья стадия в их развитии: формируются лиственнично – березовые жердняки со слабым зеленомошно – травяным покровом. Соотношение лиственницы и березы в пологе выравнивается. Наблюдаются более повышенные темпы роста лиственницы, которые по высоте и диаметру на 10-20% превышают аналогичные показатели у березы.
Проективное покрытие подлеска составляет 10-30%, напочвенного покрова – 55-60%. Травяной покров характеризуется преобладанием вейника и осочки, но довольно часто встречаются фиалка, сердечник, хохлатка. Моховой покров представлен зелеными мхами расположенными отдельными пятнами и в целом – не превышает 10% общей площади гари. Обычно в этой стадии древостои более пожароустойчивы, чем в стадии жердняка. Однако низовые устойчивые пожары сильной интенсивности приводят к гибели насаждения и его восстановление начинается опять с гари.
Низовые пожары беглые слабой и средней интенсивности существенного вреда формирующемуся древостою не приносят. Они способствуют изреживанию его подроста, повышению линейных приростов в древостое и интенсивному развитию травянистой растительности за счет отпада мхов.
Формирование средневозрастных и приспевающих лиственничников приурочено к следующей (четвертой) стадии восстановительной динамики гарей. Тип напочвенных горючих материалов – травяно-кустарничковый. Насаждения характеризуются энергичным ростом по линейным и объемным показателям. Средние: высота 14 м., диаметр – 18 см., запас – около 100 куб.м. Наблюдается повышение продуктивности древостоя на 1 класс бонитета (Острошенко, 1991).
Более энергичный рост лиственницы обуславливает вытеснение из состава березы. В этой стадии насаждения устойчивы к огню. Низовые пожары слабой и средней интенсивности, не влияя на изменение возрастной структуры, повреждают подрост, подлесок, напочвенный покров. Низовой пожар сильной интенсивности наносит насаждениям значительный ущерб.
Пятая стадия послепожарной динамики представлена спелыми лиственничниками мелкотравно - зеленомошными VI – IX классов возраста. Древостои чистые, состав 10 Л. Представительство березы единичное. К возрасту спелости древостоев заканчивается временное преобладание березы плосколистной. Подрост (ель, пихта) средней густоты, равномерный, его сомкнутость не превышает 20% проективного покрытия площади. Наблюдается разрастание зеленых мхов, равномерно охвативших всю территорию гари. Отмечено появление осочки, фиалки, сердечника, хохлатки. Тип горючих материалов – кустарничково – зеленомошный. Сплошное или мозаичное выгорание напочвенного покрова при повторных пожарах обуславливает появление обильного самосева в местах минерализованной огнем почвы.
Последняя, шестая, стадия послепожарной лесовосстановительной динамики представлена перестойными насаждениями. Древостои чистые, с равномерной сомкнутостью. Отмечено резкое снижение темпов роста в высоту, но по диаметру и запасу прирост продолжается. Подрост жизнеспособный, равномерно распространен по площади. Представлен елью и пихтой, средняя высота 1,6 м. Подлесок из березы кустарниковой и рябинника, равномерный, сомкнутостью 0,2 и высотой до 0,8 м. В травяном покрове сохраняются осочки, фиалка, сердечник. Моховой покров занимает 0,7 поверхности почвы и представлен мхом Шребера, приуроченного к валежу и кукушкиным льном – в микроповышениях рельефа, в микропонижениях – сфагнум. Тип насаждения – лиственничник мелкотравно – зеленомошный. Тип горючих материалов – валежно – травяно – мшистый.
В целом можно считать, что при формировании лесов Приохотья определяющее влияние оказывает пирологический режим территории. Характеристика каждой стадии имеет свои внешние индивидуальные черты различия и определяется биоэкологическими особенностями древесных пород, повторяемостью, видом и интенсивностью лесных пожаров. Это позволяет достаточно точно выделять их в натуре. Так, первая стадия представлена свежими гарями с погибшим древостоем; вторая объединяет лиственно – лиственничные молодняки; третья – лиственнично – лиственные жердняки; четвертая – средневозрастные и приспевающие лиственничные насаждения; пятая – спелые и шестая – перестойные лиственничные сообщества. Как видно, они тесно сопряжены с классами возраста.
В большинстве случаев огонь является мощным фактором лесообразования обуславливающим повышение продуктивности насаждений на 1-2 класса бонитета (примерно до 50-70 лет). Повторные пожары сильной интенсивности на гарях второй – четвертой восстановительно – возрастных стадий приводят к гибели древостоя и подроста и возврату в первую стадию – свежую гарь.
Однако, огонь не всегда выполняет роль лесообразующего фактора. Пожары высокой интенсивности и при повторности превышающей оборот рубки в районах с многолетней мерзлотой оказывают негативное влияние на состояние и продуктивность сформировавшихся насаждений. Оптимальное соотношение между периодом рубки и повторностью огня средней интенсивности в зоне многолетней мерзлоты – это когда повторность огня равна обороту рубки. После рубки огневая минерализация мощной оторфованной подстилки, сформировавшейся за ряд десятилетий, обеспечит благоприятные гидротермические условия для появления обильного самосева, его роста и развития.
В динамике послепожарного восстановления лиственничников при устойчивых низовых пожарах средней и сильной интенсивности может наблюдаться временное преобладание березы белой. Восстановление гарей еловой формации начинается с лиственничников и белоберезняков с последующим восстановлением под их пологом ельников. Результаты наших исследований подтверждаются выводами Соловьева К.П. и Шейнгауза А.С. (1990), описавших хозяйственные группы типов леса основных лесных формаций Дальнего Востока.