CC BY
40
К ВОПРОСУ О ПИРОГЕННЫХ СМЕНАХ В КАВКАЗСКОМ
ЗАПОВЕДНИКЕ
Лукьянова Н.Л. (КГПБЗ, г. Майкоп, РФ)
Disastrous changes of wood phytocenosises being the result of fires are widely spread in the Biosphere Reserve. Dow danger of wood fires in the forests of state Reserve deesn't mean a decrease of their destructive activity. Pine and Spruce forests of uppermountainiois zone are replaced by derivative soft leave aspen groves, willow forest' breech-fir forests are replayed by wide-leafy and pine-leafy
Кавказский государственный природный биосферный заповедник является уникальным и самым крупным горно-лесным заповедником Европы. Имея давнюю природоохранную историю (основан в 1924 г.) он является природной лабораторией изучения естественных смен лесной растительности. В результате наших исследований в бассейнах рек Белой и М. Лабы выявлены направления пироген-ных смен в сосновых, еловых и буково -пихтовых лесах пройденных лесными пожарами. Обследование сосновых горельников верхней границы леса позволило выявить следующие особенности:
- на примитивных сильноскелетных, маломощных, щебнистых скелетных почвах, занимающих крутые (более 350) освещенные склоны южных, юго-западных (г. Ачешбок), восточных (хребет Кочерга) экспозиций, на высоте 16001900 м над уровнем моря на следующий год после пожара (1999 г., 2001 г.) формируются мелколиственные производные сообщества. На месте скальных, вейни-ковых и злаковых сосняков верхней границы леса, естественное возобновление представлено средней и крупной высотными группами (в возрасте 2 -6 лет) из ивы козьей, осины, реже рябины и очень редко березы Литвинова и клена высокогорного. Под сухостойными сосновыми горельниками среди зарослей малины возобновление ивы равномерно распределено по склонам, но боле обильно у верхней границы произрастания сосны. Массовое возобновление осины распространено несколько ниже, но также обильно и равномерно по площади. Что же касается березы, то возобновляется она очень слабо и в основном за счет пневых и корневых отпрысков от старых пней и деревьев. В отношении рябины следует указать на то, что эта порода начинает восстанавливаться на гарях позже на 2-3 года.
- на крутых освещенных склонах, близ верхней границы леса или в местах ее искусственного снижения, на маломощных и среднемощных суглинистых, а также маломощных щебнистых почвах отмечается активный процесс смены сосны пихтой. Так, в результате пожара 1932 года сформировались изреженные сосняки с элементами сухостойных горельников, которые постепенно перешли в группу ва-лежных. За истекший период (70 лет) от подножий до средних частей южных склонов г. Ятыргварта (долина р. Мастык) произошли заметные изменения в лесном покрове. В составе разреженных сосняков стала принимать участие пихта, которая выходит во второй ярус и образовывает сосново -пихтовый лес с густым подростом из пихты высотой более 0.5 м. Под пологом древостоев возобновление сосны практически отсутствует, а если и встречается, то единичными угнетенны-
ми экземплярами высотой более 2 м. Формирование пихтарников может происходить по двум причинам: первая - восстановление коренных древостоев после пи-рогенного их уничтожения и последующего образования на гарях производных сосновых типов леса; вторая - улучшение почвенных условий подножий склонов за счет естественно -эрозионных процессов. Обращает на себя внимание достаточно широкое распространение сосны за пределы лесных участков в течение последних 10-15 лет, как выше границы леса, так и в сторону неглубоких заросших травяной растительностью балок. Поселение сосны происходит в основном на участках склонов, в местах незначительного нарушения травяного покрова в результате обсыпания щебня и сползания почвы. Начавшийся процесс облесения позволяет рассматривать данное явление как восстановительную динамику сосняков после их искусственного сведения.
В среднегорной ступени лесного пояса Кавказского государственного заповедника распространение сосняков ограничено, и они являются производными типами среднегорных дубрав и широколиственных лесов (Соснин, 1941; Голгофская, 1967). В результате многократного воздействия лесных пожаров процесс восстановления этих лесов растянут во времени и связан с деятельностью человека. В целом его можно охарактеризовать 4 стадиями: I - дубово-сосновая, сосновая до середины 60-х гг. IX века; II - сосново-осиновая с 60-х до 90-х гг. IX века; III - дубовая; IV - широколиственная. Так, что по нашему мнению, причиной восстановления дуба в бассейне р. М. Лаба в первую очередь являются периодически возникавшие лесные пожары, постепенно охватывающие юго -восточные склоны хребта Ахцархва от террасы р. Ачипста до 1700 м. Последний пожар приходится на 32-33 гг. прошлого века основательно повредивший дубово-сосновый лес на высоте 1500-1600 м н. у. м. В начале XXI века лесная растительность описываемого участка на высоте 1100-1300 м представлена дубово-широколиственными типами, в составе которых участвуют дуб, граб, бук, клены остролистный и полевой, липа, груша, черешня и ясень. Над основным пологом единично возвышаются, сохранившиеся с XIX века сосны и осины. Лесовозобновление обильно и богатого состава (граб, черешня, ель, дуб, пихта, ясень, клен, груша, сосна, бук) и сосредоточено в группах мелкого и среднего подроста. Главная роль принадлежит грабу (до 7 единиц). Участие ели в составе подроста при продвижении на запад увеличивается, но все же пока не является показателем смены дубово -широколиственного леса елово-широколиственным. При увеличении высоты над уровнем моря дубово-широколиственный лес постепенно сменяется порослевым молодым дубняком (60-70 лет) с редко стоящими соснами первого яруса (1600-1700 м). Естественное возобновление очень редкое из подроста и поросли дуба. Подрост сосны в угнетенном состоянии, очень редкий, высотой более 2 м. Выше 1700 м произрастают сосняки, которые зимой 1999 г. были повреждены ветровалами.
Естественное лесовозобновление еловых горельников не отличается от сосновых большим разнообразием участвующих пород. Оно в основном представлено теми же видами, что и сосновые горельники (1998 г.) верхнегорья. И все же имеет ряд существенных отличий, как в количественном выражении, так и распределении по территории и заключается в следующем:
- на процесс естественного заращивания еловых гарей существенное влияние оказывает высота над уровнем моря и преобладающие долинные ветра, т.к. главную роль в обсеменении территории играет осина. По нашему мнению основной причиной столь массового распространения осины является биологическая особенность породы и преобладающие ветра в каждом конкретном урочище или долине. Высокая летучесть семян, направление и скорость ветра, высота хребтов, стоящих на пути воздушных потоков предопределяют возникновение в верхнегорной полосе ивняков и осинников. Наличие горно-долинной циркуляции (Гельмгольц, 1963) позволяет семенам этих пород беспрепятственно распространяться на значительные расстояния от источников обсеменения. Так, с нисходящими потоками воздуха с южных склонов долины р. Умпырка происходит распространение осины в пределах Умпырского урочища. Стоящий на пути ветра хребет Кочерга, играет роль барьера в расселении осины на запад (например, по долине р. Веселой) и позволяет формировать после пожара 1998 г. производные верхнегорные осинники на месте елово-сосновых и сосновых древостоев. Несмотря на то, что возобновление обильно его количество уменьшается при продвижении вниз по склону и на высоте 1300м над уровнем моря носит хотя и равномерный характер распределения, но по численности значительно меньше. Основная масса семян оседает выше средней части склона, а в нижнюю доставляется уже ослабленными потоками воздуха. При чем уменьшается количество подроста и при приближении к древостоям. Преобладающие долинные ветра южного направления являются причиной концентрации подроста осины у северных выше расположенных по склонам стен леса. У стен леса с наветренной южной стороны самосев осины отсутствует;
- последующая динамика образования и формирования нового поколения леса на месте ельника во многом зависит от того, к какой группе горельников относится та, или иная пострадавшая площадь. Для валежных и реже валежно - сухостойных горельников характерно неравномерное размещение молодняка. В местах умеренно захламленных и без валежника поселение осины происходит в первую очередь, наравне со злаками, иван-чаем, зверобоем. В результате пожаров происходит изменение физико - и биохимических свойств почв. В местах скопления валежника наблюдается увеличение влажности почвы, что приводит к заселению ва-лежной гари малиной, окопником, крапивой, ежевикой и крестовником. Разрастание влаголюбивых видов создает неблагоприятные условия для лесовозобновления. Более того, при возникновении, не больших по площади (1-5 га), валежных еловых горельников в окружении пихтарников может быть причиной образования лесных полян. В результате изолированности участка создаются условия для развития покрова из лесного крупнотравья и периферийного обсеменения горельника пихтой и буком. Возобновление ели отсутствует;
- в елово-пихтарниках на речных террасах, на пологих склонах после низовых пожаров, горельники представляют собой древостои с сохранившейся деятельностью главным образом за счет пихты. Ель в большинстве случаев сухостойна или находится в усыхающем состоянии. Естественное возобновление представлено всеми возрастными группами(из пихта, бук, ель, осина, клен остролистный, дуб). Лидирующее положение занимает пихта за счет всходов и подроста. Ель немного-
численна и находится на втором месте, как и бук. На благонадежный подрост ели приходится менее 50%, сохранившийся в результате единичного редкого размещения. Примечательно то, что при низовых пожарах одинаковой интенсивности гибель и повреждаемость пихтового подроста по сравнению с елью заметно меньше. Участие всходов и мелкого подроста осины, клена остролистного и дуба не сможет повлиять на процесс смены пород. Размещение возобновления равномерное, но больше наблюдается под пологом уцелевших пихт и елей, под сухостойными деревьями оно очень редкое или не встречается совсем;
Ход естественного возобновления в буково -пихтовых лесах зависит от сомкнутости материнского полога в пределах группы типов леса (с учетом экспозиции и крутизны склона, высоты над уровнем моря) (Орлов, 1951; Бебия, 2002 и др.). Под пологом этих лесов возобновление носит групповое распределение, связано с оконной или вывальной динамикой и протекает без смены пород. Это основной механизм самоподдержания лесных фитоценозов. В случае возникновения пожаров в буко-пихтарниках этот процесс нарушается, что приводит к формированию производных типов леса.
На валежно-сухостойных буково -пихтовых гарях лесовозобновление носит не равномерный характер и представлено большим ассортиментом участвующих пород. Это осина, пихта, граб и бук, ива и клен остролистный. На процесс облесения большое влияние оказывает ветровальность мертвых и усыхающих деревьев, обеспечивает формирование разновозрастного подроста. Обсеменение начинается на следующий год после пожара ивой и осиной одновременно со злаками, и через 3-4 года представлено средней высотной группой. В центральной части горельни-ков, на открытых местообитаниях (участки почвы с нарушенным живым напочвенным покровом) как правило, сосредоточены всходы и мелкий подрост граба, бука и клена. У стен леса и среди групп деревьев сохранивших жизнеспособность, распространены всходы и подрост пихты всех высотных групп.
Под пологом рододендроновых буко -пихтарников пройденных низовыми пожарами разной интенсивности наблюдается формирование лесных фитоценозов широколиственной стадии. Неблагоприятное воздействие высокой температуры во время пожара отрицательно сказывается на сомкнутости яруса рододендрона. В результате выгорания и повреждений в его пологе образуются прогалины. Это создает условия для возобновления широколиственных пород (в первую очередь) и пихты. Обсеменение гарей грабом, буком, липой, остролистным кленом, дубом и ясенем начинается на следующий год после пожаров. На пятилетних горельниках более 50 % приходится на всходы и мелкий подрост граба. Основная масса пихтового самосева появляется на 3-5 год, при этом крупный подрост равномерно размещен и после пожара сохраняется на 25 %.
Производные смешано-лиственные рододендроновые типы возникают на крутых каменистых склонах (более 400), на месте колхидскокустарниковых буко-пихтарников и пихтарников, пройденных пожарами высокой интенсивности. Облесение территории первоначально происходит за счет самосева осины и граба, а затем при слабом участии кленов и липы. К моменту смыкания молодняков, в составе встречаются груша и дуб. Что же касается рододендрона, то в 40-летнем рододендроновом грабово-осиновом типе этот кустарник образует сплошной густой
ярус подлеска, полностью приостанавливающий естественное возобновление древесных пород. Восстановление исходных коренных типов леса растягивается на длительный период.
Лесные пожары в Кавказском заповеднике приводят к распространению производных мягколиственных, широколиственных лесов и хвойно-лиственных сообществ.
Литература
Гельмгольц Н.Ф. Горно-долинная циркуляция Северных склонов Тянь-Шаня. - М.: Гидро-метиоиздат, 1963. -330 с.
Бебия С.М. Пихтовые леса Кавказа / Монография. -М. МГУЛ, 2002. -270 с.
Соснин Л.И. К истории лесов Кавказского заповедника // Научно-методические записки / Изд. Главного упр. по заповедникам, зоопаркам и зоосадам. Вып.VIII. -М.,1941. -С. 36-54.
