CC BY
28
УДК 630 + 181.43
В. Ю. Рыбников
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ТРАВЯНОГО ПОКРОВА НА ВЫРУБКАХ, ПРОЙДЕННЫХ И НЕ ПРОЙДЕННЫХ КОНТРОЛИРУЕМЫМИ ПОЖАРАМИ
Показано влияние огня на развитие и экологию травяного покрова. Объектами были вырубки 6-летней давности, на которых в свою очередь были проведены контролируемые выжигания (сплошным палом), а также вырубки, взятые в качестве контроля, оставленные под естественное лесозаращивание. Проведенные исследования показали, что на вырубках, где были проведены контролируемые выжигания, запас зеленой массы больше, что связано с увеличением зольных элементов, поступающих в почву после пожара.
Исследования последних лет доказали, что одними из основных факторов, отрицательно влияющих на динамику и развитие живого напочвенного покрова, являются применяемые технологии лесозаготовок. Тяжелая агрегатная техника, используемая при лесозаготовках, оказывает отрицательное воздействие на лесную среду. В данном случае нам интересны изменения, связанные с почвой, а именно: изменение микрорельефа, частичное или полное уничтожение подстилки, нарушение верхних горизонтов и как следствие, возникновение очагов эрозии.
Рассмотрим далее вопрос о контролируемых выжиганиях, в частности о том, каково их влияние на развитие травяного покрова.
Контролируемый огонь является лучшим средством для удаления порубочных остатков, что, наряду со снижением пожарной опасности на вырубках, изменяет характер зарастания, улучшает кормовую базу диких животных, уничтожает очаги насекомых-вредителей и болезней [1].
Влияние пожара на растительный покров не однозначно и в свою очередь является очень интересным аспектом как с экологической, так и с геоботанической точки зрения, так как после пожара коренным образом меняется весь живой напочвенный покров. Для большинства типичных лесных трав создаются неблагоприятные условия из-за резкого изменения микроклимата, разрушения подстилки и других отрицательных явлений. В этих случаях наблюдается резкое, неконтролируемое развитие светолюбивых растений. Флористический состав травостоя обогащается за счет появления растений открытых лесных пространств. Кроме смены доминантов, изменения численности, обилия и встречаемости видов в травостое, происходит и увеличение биомассы.
В данной статье рассмотрены запасы лесных горючих материалов (ЛГМ) - зеленой массы и опада, собранных на горевших и негоревших участках, и проведен сравнительный анализ полученных данных.
Исследования были проведены в вегетационный период лета 2005 г. Объектами являлись низкогорные, высо-кополнотные пихтарники и ельники разнотравной и мел-котравно-зеленомошных групп типов леса, с хорошо выраженным вертикально-сомкнутым пологом, подзоны южной тайги Средней Сибири. Пробные площади были заложены на вырубках шестилетнего возраста, где летом 1999 г. специалистами Института леса Сибирского отделения РАН были проведены контролируемые выжигания. В качестве контроля были подобраны вырубки, оставлен-
ные под естественное лесозаращивание. Объекты расположены на территории Красноярского края, в Больше-муртинском и Усольском лесхозах.
Основным методом исследований была сравнительная оценка запасов напочвенных горючих материалов на данных вырубках.
На трансекте длиной 100 м были равномерно (через каждые 10 м) заложены участки размером 0,20 х 0,25 м -для опада и подстилки, 0,50 х 0,50 м - для живого напочвенного покрова. На каждом участке было заложено по 10 учетных площадок.
Как говорилось выше, для проведения исследований была выбрана середина вегетационного периода в связи с тем, что масса компонентов живого напочвенного покрова увеличивается от весны к осени, а их влагосодер-жание снижается. Следовательно, именно в это время можно получить наиболее оптимальные значения зеленой массы и опада.
Полученные данные для наибольшей наглядности обобщены и усреднены (см. таблицу). Статистическая погрешность при расчете этих данных составляет всего 0,05 %.
Запасы лесных горючих материалов на вырубках
ЛГМ К^ХичЕстр^ ЛГМ на [Зырубках, т / га
Г^рвршая НЕг^рЕршая
ЗвХвная масса 0,83 0,51
Опад 0,42 0,39
Эти данные показывают, что количество опада в обоих случаях практически одинаково.
Что же касается непосредственно запасов зеленой массы, то их количество в 1,6 раза больше на вырубке, где были проведены контролируемые выжигания. Это говорит о том, что пожар увеличивает содержание легко доступных зольных элементов и минеральных форм азота, повышает рН, в почвах с близкой капиллярной каймой влаги возрастают уровень и стабильность гидротермального режима субстрата, теплообеспечен-ность [2].
Относительно количества опада на горевшей вырубке можно сказать, что для его разложения созданы благоприятные условия. В первые годы после пожара в зависимости от степени влияния огня на травостой и выгорания подстилки возрастает степень прихода солнечной радиации, тепла и осадков к поверхности почвы, а также ночная иррадиация, скорость ветра и испарение. Усиливается обмен тепла и влаги в припочвенном слое воздуха. Позднее, когда роль активной поверхности начинает
выполнять смыкающийся травянистый ярус, суточные амплитуды элементов микроклимата постепенно уменьшатся [3].
Иными словами, на горевшей вырубке созданы наиболее оптимальные гидротермические условия, т. е. оптимальное соотношение тепла и влаги, при котором не происходит накопления верхнего слоя подстилки. Следовательно, эти условия являются наиболее оптимальными для биотрансформации (разложения).
Таким образом, наши данные согласуются с данными Т. П. Некрасовой [4], которые в свою очередь утверждают, что для развития лесной растительности большое значение имеют сочетаниея (соответствие) тепла и влаги, продолжительность безморозного периода, зимняя и весенне-летняя температуры почвы, а также глубина и характер промерзания ее горизонтов.
Проведенные исследования показали, что участки, на которых были проведены контролируемые выжига-
ния, отличаются от негоревших по запасам зеленой массы. Это связано с увеличением зольных элементов, поступающих в почву после пожара, доступностью минеральных форм азота для растений, а также с повышением уровня рН.
Библиографический список
1. Управляемый огонь на вырубках в темнохвойных лесах / Э. Н. Валендик [и др.]. Новосибирск, 2000.
2. Санников, С. Н. Экология естественного возобновления под пологом / С. Н. Санников, Н. С. Санникова. М., 1985.
3. Изучение послепожарной динамики лесов на ландшафтной основе / В. В. Фуряев, Д. М. Киреев. Новосибирск, 1979.
4. Естественное возобновление хвойных в Западной Сибири / Т. П. Некрасова, Н. Н. Лащинский, Г. В. Крылов и др. Новосибирск, 1962.
V. Yu. Rybnikov
ECOLOGICAL GRASS COVER CHARACTERISTICS ON LOGGING SITES TREATED AND UNTREATED BY CONTROLLED FIRE
This paper focuses on fire impacts on grass cover development and ecological characteristics. 6-yr.-old logging sites were subjected to broadcast controlled burning, while a number of other logging sites were allowed to regenerate naturally and were taken as controls. Green grass biomass was found to be greater on treated sites compared to controls, which resulted from a post-fire increase in ash elements coming into soil.
УЦК 537.312.6
В. В. Соколович
ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СИСТЕМЕ CRS-FES
Проведено комплексное изучение соединений системы CrS-FeS. Установлено, что твердые растворы FexCr]-xS являются стабильными в области высоких температур, а при понижении температуры происходит их распад. Рассмотрены причины фазового распада, указан метод стабилизации твердых растворов при низких температурах.
Моносульфиды 3^-металлов (Ме8), кристаллизующиеся в структуре типа NiAs, проявляют многообразие физических свойств, среди которых особый интерес вызывают магнитные переходы и переходы металл-диэлектрик (ПМД) [1]. Поскольку структура NiAs и указанные переходы наблюдаются только в соединениях ^(/)-метал-лов, то очевидно, что определяющую роль в данном случае играют 3^-электроны. Так как ^-металлы различаются в основном числом электронов в ^-состояниях, то можно говорить о том, что различия в указанных свойствах MeS обусловлены степенью заполнения ^-состояний. Удобным объектом для изучения влияния этой степени на физические свойства являются твердые растворы замещения.
Ниже представлены результаты по изучению соединений системы CrS-FeS. Оба моносульфида в области высоких температур имеют гексагональную структуру типа NiAs. При понижении температуры в Сгё и FeS на-
блюдаются структурные переходы при 870 К и 420 К соответственно. При измерении магнитной восприимчивости Сг1-;^ с х < 0,1 во всех случаях на кривых %(Т) наблюдались две аномалии: одна - при 127 К, а другая -при 450 К [2]. С учетом фазового состава Сг1-;Д в [3] были сделаны выводы, что данные температуры являются температурами Нееля Сг^8 и Сгё.
Согласно нейтронографическим измерениям [4], низкотемпературная модификация Сгё является коллинеар-ным антиферромагнетиком с вектором антиферромагнетизма, направленным вдоль гексагональной оси с. В FeS переход из антиферромагнитного состояния в парамагнитное происходит при 590 К, а при 445 К имеет место спин-ориентационный переход, при котором спины, направленные вдоль оси с при Т < 445 К, при нагреве (Т > 445 К) выстраиваются перпендикулярно оси с [5]. ПМД в Сгё сопутствует структурному переходу (Т = 870 К) [6]. ПМД в FeS, по мнению авторов [5], происходит при 420 К в анти-
