CC BY
19
УДК 630.43
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЖАРОВ НА ДРЕВОСТОИ ХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ЗАПОВЕДНИКА «ЦЕНТРАЛЬНОСИБИРСКИЙ»
Людмила Викторовна Буряк
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнёва, 660037, Россия, г. Красноярск, пр. им. газеты Красноярский рабочий, 31, доктор сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесоводства, тел. (905)972-32-89, e-mail: [email protected]; Государственный природный биосферный заповедник «Центральносибирский», 663246, Россия, Красноярский край, Туруханский район, п. Бор, ул. Грибная, 1а, старший научный сотрудник
Денис Сергеевич Зарубин
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнёва, 660037, Россия, г. Красноярск, пр. им. газеты Красноярский рабочий, 31, аспирант кафедры лесоводства, тел. (923)299-53-62, e-mail: [email protected]; Государственный природный биосферный заповедник «Центральносибирский», 663246, Россия, Красноярский край, Туруханский район, п. Бор, ул. Грибная, 1а, старший научный сотрудник
Елена Александровна Кукавская
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, 660036, Россия, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 28, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории лесной пирологии, тел. (913)835-43-41, e-mail: [email protected]
Ольга Петровна Каленская
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнёва, Красноярский край, 660037, Россия, г. Красноярск, пр. им. газеты Красноярский рабочий, 31, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесоводства
В статье исследуется воздействие низовых пожаров различной формы и силы на древо-стои хвойных насаждений на территории заповедника «Центральносибирский». Обобщены результаты четырехлетних исследований проведенных на участках лесных земель, пройденных пожарами разной формы и силы, и в контрольных длительно негоревших насаждениях. Проанализировано состояние древостоев в доминирующих типах леса заповедника. Установлено, что низовые сильные беглые и низовые устойчивые пожары наносят значительный ущерб насаждениям зеленомошной серии типов леса Центральносибирского заповедника.
Ключевые слова: Центральносибирский заповедник, древостой, низовые пожары, форма и сила пожара, отпад, типы леса.
ASSESSMENT OF IMPACT OF THE FIRES ON FOREST STANDS OF CONIFEROUS PLANTINGS IN THE TERRITORY OF THE RESERVE «TSENTRALNOSIBIRSKY»
Lyudmila V. Buryak
The Siberian state space university of a name of the academician M. F. Reshetnyov, 660037, Russia, Krasnoyarsk, 31 the avenue of the newspaper the Krasnoyarsk worker, D. Sc., the associate professor of forestry, tel. (905)972-32-89, e-mail: [email protected]; National natural biospheric park «Tsentralnosibirsky», 663246, Russia, Krasnoyarsk Krai, Turukhansky area, Pine forest, 1a Gribnaya St., senior research associate
Denis S. Zarubin
The Siberian state space university of a name of the academician M. F. Reshetnyov, Krasnoyarsk Krai, 660037, Russia, Krasnoyarsk, the avenue of the newspaper the Krasnoyarsk worker, 31, the graduate student of chair of forestry, tel. (923)299-53-62, e-mail: [email protected]; National natural biospheric park «Tsentralnosibirsky», 663246, Russia, Krasnoyarsk Krai, Turukhansky area, item. Pine forest, 1a Gribnaya St., senior research associate
Elena A. Kukavskaya
Institute of the wood of V. N. Sukachyov of the Siberian office of the Russian Academy of Sciences -separate division of FITs KNTs of the Siberian Branch of the Russian Academy of Science, 660036, Russia, Krasnoyarsk, 50, p. 28, Ph. D., the senior research associate of laboratory of a forest pirologiya, tel. (913)835-43-41, e-mail: [email protected]
Olga P. Kalenskaya
The Siberian state space university of a name of the academician M. F. Reshetnyov, 660037, Russia, Krasnoyarsk, 31 the avenue of the newspaper the Krasnoyarsk worker, Ph. D., the associate professor of forestry
The impact of surface fires of various form and severity on coniferous stands of the Central Siberian reserve is investigated in the paper. The results of 4 years studies of forest areas burned by fires of various form and severity and of control plots not affected by fires for extensive periods of time are generalized. Stand state in the dominant forest types of reserve is analyzed. Surface fast-moving high-severity fires and surface steady fires were found to result in significant damage of feather moss forest types in the Central Siberian reserve.
Key words: Central Siberian reserve, stand, surface fires, fire form and severity, tree mortality, forest types.
Центральносибирский биосферный заповедник является международным биосферным резерватом ЮНЕСКО. Это один из первых в стране заповедников, созданных в равнинной зональной тайге Сибири. Кроме того, это единственный заповедник России, где на значительных расстояниях (около 60 км), заповеданы оба берега и акватория одной из великих рек Евразии — Енисея.
В настоящее время в России на светлохвойные насаждения с преобладанием лиственницы и сосны приходится основная доля пройденной огнем площади [1]. Темнохвойным лесам присуща меньшая опасность возникновения пожаров [8]. Однако при потеплении климата в периоды длительной засухи повышается вероятность распространения пожаров в темнохвойные насаждения. Установлено, что низовые устойчивые пожары даже слабой силы губительны для кедровых лесов [7]. Выявлено, что под влиянием пожаров темнохвойные леса сменились сосново-лиственничными и березово-осиновыми насаждениями [11]. В то время как изучению последствий пожаров в светлохвойных лесах посвящено большое количество научных публикаций, работы по оценке влияния пи-рогенного фактора на темнохвойные насаждения немногочисленны и не охватывают всего спектра требующих изучения вопросов.
Целью работы является изучение состояния древостоев хвойных насаждений после воздействия пожаров на территории Центральносибирского заповедника.
Исследовались насаждения, пройденные низовыми пожарами различной формы и силы. Контрольными участками служили длительно негоревшие лесные массивы. Пробные площади закладывались в соответствии с общепринятыми методиками В.Н. Сукачева, С.В. Зона [10], таксация древостоев проводилась по методикам, описанным Н.П. Анучиным [3]. Вид, форма и сила пожара устанавливались по высоте нагара на стволах, прогоранию корки и корневых лап, степени прогорания напочвенного покрова [5, 2]. Состояние деревьев на пробных площадях определялось по степени повреждения и (или) усыхания кроны [9].
За период полевых работ с 2013 по 2016 гг. на территории заповедника было заложено 75 пробных площадей в длительно негоревших насаждениях и на пройденных пожарами участках лесных земель. Основная часть участков лесных земель, пройденных пожарами, приходится на кедровые и лиственничные насаждения зеленомошной серии типов леса. В кедровых насаждениях изучены последствия воздействия низовых беглых и устойчивых пожаров различной силы. Насаждения с преобладанием лиственницы были пройдены, в основном, устойчивыми сильными и средней силы пожарами. Кроме того, было исследовано состояние древостоев в березняках разнотравных, пройденных низовыми устойчивыми пожарами средней силы.
В результате проведенных исследований установлено, что в длительно негоревших насаждениях естественный отпад варьирует от 0 до 15 % от запаса древостоев, причем лучшее состояние отмечается в кедровой части древостоев. Большая доля усыхающих деревьев приходится на лиственницу. Лиственничная часть древостоев, как правило, относиться к более старшим поколениям и чаще повреждена предыдущими пожарами, на многих деревьях имеются пожарные подсушины. При естественном отборе отпадают также пихтовая и еловая части древостоев за счет гибели отставших в росте деревьев. В смешанных хвойно-мелколиственных древостоях отпадает перестойная березовая часть древостоев.
Исследования, проведенные в насаждениях, пройденных пожарами, позволили выявить следующие закономерности. Низовые устойчивые пожары даже слабой силы обуславливают значительную степень повреждения хвойных дре-востоев (таблица).
Таблица
Отпад в древостоях после низовых пожаров в зависимости от группы типов леса (отпад по запасу, х±тх/ V, %)
Форма пожара Сила пожара Группа типов леса
К зм Лц зм Б ртр
Беглая слабая 5,0±0,50/61 13,1±1,67/56 -
средняя 22,4±1,58/62 - -
сильная 40,8±3,94/36 - -
Устойчивая слабая 41,8± 4,08/28 - -
средняя 54,8± 4,84/28 65,0±6,43/32 30±2,50/21
сильная 66,2±5,24/34 67,1±5,58/11 -
Отпад в древостоях после устойчивых пожаров достоверно выше, по сравнению с беглыми низовыми пожарами, за счет увеличения длительности воздействия огня. Степень повреждения древостоев возрастает и с увеличением силы пожара. При этом, после устойчивых пожаров средней силы и сильных показатели по отпаду от запаса древостоев достоверно не различаются, так в кедрачах зеленомошных 1ф=1,54 при ^5=2,09, а в лиственничниках средние значения практически равны.
Наблюдается несколько большая степень повреждения насаждений с преобладанием лиственницы, по сравнению с насаждениями, где преобладающей породой является кедр (таблица). Данную закономерность можно объяснить большей степенью повреждения крупных перестойных лиственниц, преобладающих в лиственничных насаждениях (в районе кордона Комса), и, как правило, имеющих огневые повреждения стволов вследствие предыдущих пожаров -пожарные подсушины и выгоры. Поврежденные огнем участки стволов, как правило, засмоляются, что при последующих пожарах приводит к их повреждению вследствие более интенсивного горения засмоленных участков. Кроме того, как уже указывалось ранее, и в длительно негоревших насаждениях наблюдается больший отпад в лиственничной части древостоев за счет гибели перестойных деревьев, часто поврежденных давними пожарами. Следует отметить, что на пробных площадях чаще всего встречались перестойные лиственничные деревья, что связано с большей пожароустойчивостью и длительностью жизни этой породы. По дендрохронологическим данным по спилам наиболее старых деревьев лиственницы и кедра периодичность пожаров в исследованных насаждениях вблизи кордона Лебедь составляет около 100 лет, вблизи кордона Комса - около 200 лет, в насаждении на Кулингде - 120 лет.
Меньшая степень повреждения спелых и приспевающих березняков устойчивыми пожарами средней силы, по сравнению с хвойными насаждениями, связана с характерной для березы заглубленной корневой системой и отсутствием у нее развитых выпирающих корневых лап.
Исследования, проведенные на постоянных пробных площадях позволили установить, что в кедровых насаждениях большая часть деревьев усохла на четвертый год после воздействия пожаров, отмечается и выравнивание показателей отпада в темнохвойных элементах древостоев, при этом на воздействие сильных устойчивых пожаров деревья реагируют быстрее, чем на пожары меньшей силы. Гибель деревьев на четвертый год после воздействия низовых пожаров происходит, прежде всего, вследствие заселения ослабленных деревьев энтомовредителями.
В целом, проведенные исследования позволяют утверждать, что низовые устойчивые пожары и сильные беглые низовые пожары наносят значительный ущерб хвойным насаждениям зеленомошной серии типов леса Центральноси-бирского заповедника. Отпад в древостоях закономерно увеличивается с увеличением силы пожара. Устойчивые пожары повреждают древостои в большей степени, при этом после устойчивых пожаров средней силы и сильных показатели по отпаду достоверно не различаются.
Объективная оценка состояния древостоев после воздействия низовых пожаров возможна при проведении долголетних наблюдений. В случае эпизодических исследований их необходимо проводить не ранее чем через 4 года после воздействия огня.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Krylov A., McCarty J. L., Potapov P., Loboda T., Tyukavina A., Turubanova S., Hansen M. C. Remote sensing estimates of stand-replacement fires in Russia, 2002-2011 // Environmental Research Letters. 2014. №9. 105007. doi:10.1088/1748-9326/9/10/105007.
2. Амосов, Г.А. Некоторые закономерности развития лесных низовых пожаров / Г.А. Амосов // Возникновение лесных пожаров. - М.: Наука, 1964. - С. 152-183.
3. Анучин, Н. П. Лесная таксация. / Н. П. Анучин - 5-е издание - М.: Лесная промышленность, 1982. - 552 с.
4. Балбышев, И. Н. Сравнительная пожароустойчивость древесных пород таежной зоны / И. Н. Балбышев // Лесные пожары и борьба с ними. - М., 1963. - С. 114 - 136.
5. Вонский, С.М. Интенсивность огня низовых лесных пожаров и ее практическое значение / С.М. Вонский.- Л.: ЛенНИИЛХ, 1957. - 52 с.
6. Седых В. Н. Динамика равнинных кедровых лесов Сибири. Новосибирск: Наука, 2014. 232 с.
7. Семечкин И. В., Поликарпов Н. П., Ирошников А. И. и др. Кедровые леса Сибири. Новосибирск: Наука, 1985. 268 с.
8. Софронов М.А., Гольдаммер И.Г., Волокитина А.В., Софронова Т.М. Пожарная опасность в природных условиях. Красноярск: Институт леса им. В.Н.Сукачева СО РАН, 2005. 330 с.
9. Софронов, М.А. Связь пирологических характеристик и оценок как основа управления пожарами в бореальных лесах: автореф. дис. док-ра с.-х. наук: 06.03.03/Софронов Марк Адрианович - Красноярск, 1998. -60 с.
10. Сукачев, В. Н. Методические указания по изучению типов леса / В. Н. Сукачев, С. В. Зонн. - М.: АН СССР, 1961. - 144 с.
11. Фалалеев Э. Н. Пихтовые леса Сибири и их комплексное использование. М.: Лесная Промышленность, 1964. 166 с.
© Л. В. Буряк, Д. С. Зарубин, Е. А. Кукавская, О. П. Каленская, 2017
