Погорельцы

Возобновление корневой порослью дуба бархатного после пожара на плато Меса Верде.

Лесной пожар – страшное бедствие, способное уничтожить все на своем пути. Но когда пламя отбушевало, на выжженной земле появляется новая жизнь. Кто приходит на смену погибшим в огне и в чем секрет растений, способных противостоять пожарам? А некоторые представители флоры практически не способны размножаться без огня.

Сквозь тьму веков

Последствия лесных пожаров чаще всего рассматриваются со знаком минус. Действительно, беспощадный огонь способен уничтожить многие гектары леса, страдает не только растительность, но и животный мир. Про положительные стороны этого бедствия хорошо известно, пожалуй, только специалистам. И влияние пожаров на жизнь лесных сообществ весьма многообразно.

Исследователи прошлого нашей планеты считают, что огонь сыграл существенную роль в истории развития флоры планеты и в формировании современных границ сообществ растений. Одновременно в процессе приспособления к отрицательному воздействию пожаров шел отбор по свойствам, помогающим противостоять огню или выживать на гарях.

Предполагают, что роль огня была значима еще в каменноугольный период, когда под его воздействие попадали высокоствольные богатые леса. В дальнейшем он существенно корректировал границы травянистых сообществ, особенно в засушливых районах прерий и степей, чему немало способствовал доисторический человек, приручающий посланную небом стихию. В настоящее время пожары все чаще приобретают антропогенный характер, однако и сейчас происходят естественные возгорания в природе, прежде всего от ударов молний, от вулканических извержений, нередки самовозгорания торфяных залежей.

Огонь сыграл существенную роль в истории развития флоры планеты и в формировании современных границ сообществ растений.

Обожженные деревья

Наверняка многие встречали деревья с обгоревшими и расколотыми стволами (последствия от ударов молний) и свидетельства более серьезных возгораний. Огонь как экологический фактор действует непосредственно на растения, повреждая их органы и уничтожая целиком, и косвенно, изменяя среду существования и условия конкуренции различно приспособленных к пирогенным явлениям видов.

Не обойтись без описания отрицательных проявлений непосредственного действия огня на деревья, когда происходит растрескивание коры и ожоги более глубоких слоев ствола, нарушаются процессы движения воды и питательных веществ; смоло- и сокотечение ослабляет растение. В раны, образовавшиеся при ожогах, заселяются споры паразитических и сапрофитных грибов. И те и другие со временем разрушают древесину, угнетая дерево. Ослабленные, они в большей степени подвержены болезням и хуже противостоят нападению насекомых.

В процессе эволюции в результате действия пожара происходит отбор видов, устойчивых к действию огня и связанных с ним явлений.

Антропогенные факторы – совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человека за период его существования.

Пирофиты

Отбор на приспособительные к пожару признаки позволяет выделять группу пирофитов – видов, адаптировавшихся к этому явлению и даже получающих после пожара основательное преимущество по сравнению с другими видами. Классическими пирофитами являются многие виды сосен. Их кора хорошо противостоит огню, защищает ствол от ожогов. Кроме того, отмечено благотворное, стимулирующее влияние пожара на семена ряда видов сосен, в частности американских представителей рода: сосны жесткой (Pinus rigida), с. лучистой (P. radiata), c. скрученной (P. contorta), с. мягкоигольчатой (P. muricata).

Часть популяций у перечисленных видов несут шишки, плотно склеенные смолой и не раскрывающиеся до тех пор, пока высокие температуры при пожаре не растопят смолу, после чего семена освобождаются и прорастают. При этом другая часть популяций, обитающих в иных экологических условиях, менее подверженных пожарам и с менее плотной конкуренцией со стороны других видов, формирует обычные шишки, раскрывающиеся сразу после созревания семян. Это яркий пример эволюционного приспособления к выживанию после пожара, когда в нераскрытых шишках семена долгое время остаются защищенными и только после пожара начинают прорастать, не имея конкуренции с другими видами, уничтоженными им. Притом взрослые экземпляры с. утонченной (P. attenuatа) из Калифорнии полностью уничтожаются пожаром, что обеспечивает резкую смену поколений.

К пирофитам также относятся австралийские эвкалипты (Eucalyptus) и банксии (Banksia), плоды которых могут открыться только после действия огня. Средиземноморский ясенец (Dictamnus) получил название неопалимой купины, так как защищен облаком эфирных масел, выделяемых листьями растения.

Из спящих почек

Деревья с более тонкой и менее фактурной корой получают сильные ожоги стволов, подчас несовместимые с жизнью главного побега. У этих растений наблюдается иное приспособительное свойство – активизируются придаточные и спящие почки в основании ствола и на корнях, образуется корневая поросль. Так возобновляются после пожара осиновые и березовые колки, дубравы, одновременно происходит омоложение древостоя. Однако в этом случае растения приобретают кустовую форму роста, что отражается как на его внешнем виде, так и на деловых качествах древесины.

Среди хвойных растений корневая поросль встречается значительно реже, например при пробуждении почек в основании ствола у пихты бальзамической (Abies balsamea) после прохождения низового пожара.

Сукцессиями называются процессы в растительности, состоящие в перестройке фитоценозов и ведущие.
Фитоценоз – растительное сообщество, характеризующееся относительной однородностью видового состава, определяемого преимущественно условиями местообитания, и относительной обособленностью от других сообществ.

Сукцессии

Велико влияние пожара на распространение некоторых типов растительности и сукцессионные изменения в них.
Светолюбивые породы даже выигрывают при очищении нижних веток огнем, в частности во время низового пожара, который к тому же убирает напочвенный покров и полог густо разрастающихся кустарников, препятствующий в первом случае прорастанию семян, а во втором – развитию молодых растений. Получают шанс на развитие исходные породы, в противном случае светолюбивые породы сменяются более теневыносливыми: сосна – елью, кедром, пихтой.

В лесных ценозах в результате пожара регулируется видовой состав не только древесных пород, но и нижних ярусов и напочвенного покрова. На гарях после верхового пожара пышного развития достигают светолюбивые виды трав, обладающие способностью к быстрому расселению, и в целом в результате верхового пожара мощность развития травянистого яруса увеличивается до тех пор, пока не образуется новый древесно-кустарниковый затеняющий их ярус.

Возобновление порослью осины американской после пожара Неопалимая купина Представители австралийских пустошей – Ксанторреи – типичные пирофиты

В степях и прериях

Многие исследователи растительного покрова Земли отмечали существенное значение фактора огня для формирования жестколистных кустарниковых и травянистых сообществ (прерий, степей, полупустынь). Некоторые ученые подтверждают пирогенный и потому подвижный характер границ леса и лесостепи, леса и прерий, а также кустарниковых и травянистых сообществ. При частых палах антропогенного характера в составе видов этих ценозов происходят значительные изменения, причем идет отбор на жестколистные плотнокустовые злаки, лучше противостоящие огню. Уменьшается видовое разнообразие трав за счет повышенной конкурентной способности растений бедных и кислых почв.

Считается, что, как правило, кормовые качества луговых и степных ценозов при частых пожарах ухудшаются, что говорит не в пользу практикуемых ежегодно палов.

Влияние на почву

Непосредственное влияние пожар оказывает на почву. После сгорания лесной подстилки в лесах и войлока сухих остатков трав в травянистых сообществах происходит высвобождение минеральных веществ, а гумус сгорает. В первый год после пожара большая часть питательных веществ вымывается в нижние слои почвы, т. е. фактически теряется для фитоценоза, тем более что при верховом типе пожара погибают обладатели глубоких корневых систем – деревья. Это, конечно, обедняет почву и способствует ее закислению, в то же время в первый год возможно развитие азотолюбов, что помогает широкому распространению группы пирогенных видов (мхи, иван-чай, малина).

В дальнейшем пагубное действие на почву может выражаться в эрозионных явлениях – размывании оголенной поверхности почвы дождевыми потоками, что особенно заметно на склонах. Не защищенная подстилкой и напочвенным покровом почва подвержена колебанию как высоких, так и низких температур, что способствует еще большей деградации почвы и угнетению живущих в ней организмов.