Географы МГУ им. М. В. Ломоносова решили изучить этот вопрос, для чего в 2021 и 2022 годах провели исследования на юге Западной Сибири, на территории экспериментального комплекса Института оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН (г. Томск). На этой территории имеется несколько модельных участков с точными датами и характеристиками пожаров возрастом до 10 лет.
Летом 2021 года сотрудники МГУ изучили структуру луговой растительности на участках возрастом 1, 2, 3 и 10 лет после пожара и для сравнения — на негоревших участках. В апреле 2022 года исследования продолжили, для чего на специально созданной площадке осуществили контролируемый пожар, во время которого измеряли температуру пламени и поверхностного слоя почвы. В результате измерений выяснили, что приповерхностный слой почвы за время прохождения пала прогревается незначительно — приблизительно на 10°С по сравнению с температурой до пожара. Но на некоторых участках, где есть скопления догорающих растительных остатков, способных нагревать почву в течение нескольких минут, наблюдается более значительное увеличение температуры — на 50°С и выше. Температура самого пламени при этом оценивается в сотни градусов (отмеченный максимум — порядка 650°С). Поэтому разница условий для живых организмов на небольшой глубине в почве и на поверхности во время пожара очень велика.
Спустя два месяца после контролируемого пала географы выполнили геоботаническое обследование выгоревших площадок, отобрали пробы почвы и растений. Оказалось, что пожар не имел катастрофического влияния на растительный покров: за время, прошедшее после пала, незначительно возросло общее покрытие сообщества и на части площадок уменьшилось число видов. Представителей отдельных видов стало существенно меньше, другие же виды, напротив, увеличили свою популяцию. Например, клевера и горошка на всех площадках стало больше, а ястребинки — меньше. Общие запасы фитомассы, число видов на одном квадратном метре при этом практически не изменились — эти показатели не отличаются от лугов, на которых нет ежегодных пожаров, но раз-два в год косят траву.
А вот на второй год после пожара наблюдаются наибольшие отличия растительного покрова горевших лугов от негоревших по видовому составу растений и структуре сообщества. При этом на третий год площадки уже начинают активно зарастать молодой древесной порослью, что, по сути, ведёт к постепенной смене луговых сообществ на лесные.
Вообще же, как пояснила заведующая лабораторией экологической безопасности географического факультета МГУ, руководитель проекта Татьяна Витальевна Королева, травяные пожары задерживают восстановление леса, поскольку бoльшая часть проростков деревьев не приспособлены к перенесению высоких температур и гибнут. Но при этом почти всегда сохраняются отдельные особи, которые огонь не затронул или не уничтожил целиком. Поэтому пожары не так сильно сдерживают восстановление леса на лугах, как, например, сенокошение.
Интересен вопрос: где восстановление леса идёт быстрее — на брошенной залежи (где не производят покос) или на той же залежи, но где был пожар?
«Вопрос во многом дискуссионный, поскольку всё зависит от конкретных случаев. С одной стороны, в сообществах с сомкнутым травяным покровом высокорослых видов и обильной мортмассой (мёртвой частью органического вещества) на поверхности почвы семенам деревьев сложно прорастать. В этом случае низовой пожар может способствовать появлению древесного подроста, создавая ”окна внедрения” для семян пионерных видов деревьев, — говорит Татьяна Королева. — Многие таёжные леса, например лиственничники (леса с преобладанием лиственницы. — Прим. ред.), вообще нуждаются в пожаре для успешного возобновления подроста, где ему препятствует мохово-лишайниковый покров, который уничтожается только низовым пожаром. С другой стороны, там, где подрост деревьев сам по себе успешно внедряется в травяной ярус, пожар, напротив, скорее выступает как сдерживающий фактор, — например в травяных сосняках. В нашем конкретном случае скорее наблюдается второй вариант — лес на полигоне успешно возобновляется везде, где не скашивают траву. Но окончательные данные по проекту будут получены только на будущий год».
В планах географов на следующий сезон — не только оценить состояние растительности в течение 10 лет после пожара, но и узнать, как на неё влияет температура горения. При этом исследователи отмечают, что при анализе данных нельзя не учитывать и разногодичные колебания сообществ, зависящие не от пожаров, а от других факторов: например, от погодных условий или биологической цикличности видов. Это ещё одна причина продолжить исследования на базовом экспериментальном комплексе в 2023 году.
По информации пресс-службы географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.
Комментарии к статье
* Чем отличается луг от поля? Луг — это сложившееся естественным путём сообщество травянистых растений, использование которого человеком обычно ограничивается выпасом скота, сенокошением. Поле — это так называемый агроценоз, искусственно созданное сообщество, где проводится вспашка, высеваются сельскохозяйственные культуры.
