ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2011, № 3, с. 73-79
_ МЕТОДИЧЕСКИЕ _
СТАТЬИ
УДК 630*634.0.434+551.04:634.0.11
ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ПОЖАРОВ В ФОРМИРОВАНИИ БОРЕАЛЬНЫХ ЛЕСОВ
© 2011 г. В. В. Фуряев1, С. Д. Самсоненко2
1Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, 50/28 E-mail: institute_forest@ksc.krasn.ru 2ООО "Бобровский лесокомбинат " 658047, Алтайский край, Первомайский район, с. Бобровка, ул. Ленина, 38 E-mail: bobrovka@altailes.com Поступила в редакцию 02.02.2010 г.
На основе современных представлений о роли пирогенного фактора в формировании бореальных лесов предлагаются методология и методы ее (роли) исследования на ландшафтно-лесотипологиче-ской базе с использованием материалов аэрокосмических съемок. Методики включают выявление и картографирование прошлых пожаров и восстановительно-возрастных стадий послепожарной динамики лесов, определение соотношения коренных и производных послепожарных сообществ в границах ландшафтных структур (фации, урочища, местности), расчет многолетней горимости лесов и выявление нарушенности их пожарами за прошедшие 200 лет и более.
Лесные пожары, формирование лесов, карты пожаров и стадий лесообразовательного процесса, соотношение коренных и производных послепожарных сообществ, горимость лесов, нарушен-ность лесного покрова пожарами.
Примерно до второй половины ХХ в. большинство исследователей и особенно практиков считали огонь в лесу исключительно вредоносным фактором. Основной причиной такой оценки являлся огромный экономический ущерб, наносимый многочисленными пожарами преимущественно антропогенного происхождения. Исходя из этого, существовала парадигма подавления пожаров в любом месте, в любое время и всеми доступными средствами.
Однако постепенно на протяжении XVIII-ХХ вв. исследователи и практические работники пришли к выводу, что длительновременная роль лесных пожаров в состоянии, динамике и продуктивности лесных экосистем далеко неоднозначна. При этом, наряду с традиционным взглядом на лесные пожары как сугубо отрицательный фактор, воздействующий на леса большинства регионов земного шара, появились наблюдения и оценки, отражающие положительные аспекты этого воздействия. Прежде всего стало очевидным доказательство положительной роли пожаров в возобновлении сосновых лесов на вырубках и гарях [1, 2, 10, 13, 20, 21, 31]. Последующие исследования
показали многоплановую, в том числе и положительную в экологическом и лесоводственном смысле роль пожаров в формировании и продуктивности сосновых и лиственничных лесов различных регионов Евразии и Северной Америки [3, 11, 14, 22, 26, 29, 32, 65 и др.]. На этом фоне сформировались и успешно развиваются представления о лесных пожарах как эволюционно-экологическом факторе возобновления древесных видов, их огнестойкости, пожароустойчивости насаждений и пирофитности формаций [15, 24, 30, 33].
Информация о влиянии пожаров на формирование лесов содержится во многих исследованиях, проведенных на территориях США, Канады, Финляндии, Норвегии и других стран. На ее основе сделан вывод, что все лесные экосистемы в доисторическом и историческом прошлом были пройдены пожарами, причем во многих случаях неоднократными. Вследствие различных пироло-гических режимов лесные экосистемы сформировались под влиянием пирогенных воздействий, и этот фактор в данной ситуации является одним из основных, определяющих не только современное
состояние лесов, но и весь ход их развития - от возобновления до распада древостоев [22]. Таким образом, в современную эпоху лесообразо-вательного процесса пожары в бореальной зоне необходимо рассматривать не только с позиций известного отрицательного воздействия, но и объективно оценивать соотношение положительных и негативных аспектов влияния пирогенного фактора на состояние, динамику, продуктивность и биологическое разнообразие лесных экосистем. Необходимо учитывать, что соотношение положительного и негативного воздействия специфично в различных экорегионах и лесных формациях и динамично во времени. Для его объективного выявления и оценки с лесоводственной, экологической и экономической позиций необходимы соответствующие современным представлениям методология и методики исследований, краткому системному изложению которых и посвящается настоящая работа.
МЕТОДОЛОГИЯ
Одним из крупных научных и технических достижений ХХ в. принято считать возможность изучения структуры растительного покрова природных ландшафтов Земли дистанционными методами [5]. Есть основания полагать, что по мере развития методов дешифрирования будет возможно на массовом материале изучать связи растительности со средой, учитывая одновременно воздействие различных факторов, а также статику и динамику растительного покрова одновременно в пределах крупных регионов [18]. Все это, по мнению исследователей, приведет к принципиально новым возможностям сравнительно-географического, картографического, ландшафтно-экологического методов изучения, оценки, освоения и реконструкции растительного покрова Земли [4, 5, 28].
Выявление послепожарной динамики лесов в пределах крупных таежных территорий, где на протяжении обозримого периода времени действовали пожары, без использования дистанционных методов представляет весьма трудную задачу. Опыт показал, что наиболее полное решение возможно при оптимальном сочетании углубленного изучения последствий пожаров традиционными методами [10, 12-14] с использованием аэрокосмической информации [16, 19, 26].
Для выявления закономерностей воздействия пожаров на лесообразовательный процесс мы широко использовали аэрокосмические снимки и ландшафтный метод их дешифрирования [8]. При этом возможность интерпретации ландшафтной
основы при изучении послепожарной динамики лесов вытекает из системной (комплексной) природы ландшафтных выделов, тесной сопряженности компонентов и элементов природных территориальных комплексов (ПТК) внутри них.
Ландшафтный метод дешифрирования аэроснимков направлен на выявление объективно существующих ПТК различного ранга, установление их природного содержания и рубежей. ПТК определяются в процессе ландшафтной интерпретации аэроснимков и анализа структуры ландшафта. При этом предлагается [8] использовать следующие наиболее общие свойства ландшафта и закономерности его структуры:
1) генетическое единство ПТК (фаций, урочищ, местностей и ландшафтов); 2) оптимальную экологическую однородность ПТК, возрастающую от более крупных к мелким; 3) генетическую и территориальную сопряженность компонентов ПТК; 4) определяющую и ведущую роль литоген-ной основы при формировании и развитии других компонентов ландшафта; 5) генетическую и территориальную сопряженность фаций, урочищ, местностей; 6) совмещенность границ компонентов ПТК; 7) повторяемость ПТК и ее закономерности; 8) специфичность структуры различных ПТК (урочищ, местностей и ландшафтов); 9) сходство структуры генетически и экологически близких урочищ и местностей. Исследование в процессе дешифрирования аэроснимков природных свойств ландшафта значительно расширяет объем и содержание признаков ландшафтных индикаторов, позволяет осуществлять контроль результатов анализа его структуры и определяет все другие особенности метода. Как известно, генетическое единство ПТК соблюдается при выявлении их на геолого-геоморфологической основе: фаций, урочищ и местностей в пределах элементов, форм и сочетаний форм рельефа, ландшафтов - с учетом тектонических структур [17].
ПТК выявляются не только по структуре, но и по экологическому режиму или сходству компонентов ПТК, определяющих направленность послепожарного лесообразовательного процесса. На тесной зависимости между физиономичными компонентами и экологическими режимами ПТК, обусловленными их взаимодействием, основывается метод ландшафтных экоиндикаторов [8]. Метод предусматривает экологическую интерпретацию следующих индикаторов экологического режима ПТК: 1) рельефа (топоэкоиндикатор);
2) четвертичных отложений и подстилающих горных пород (литологоэкоиндикатор); 3) почв (педоэкоиндикатор); 4) растительность (фитоэко-индикатор); 5) следов деятельности человека и
характера землепользования (антропоэкоиндика-тор; 6) морфологической структуры ПТК (морфо-экоиндикатор).
Сравнительный анализ экоиндикаторов по снимкам позволяет достоверно выявлять ПТК и градации экологических режимов [8]. Используя знания основных изменений экологических режимов ПТК под влиянием пожаров можно прогнозировать развитие послепожарных сообществ с учетом морфологической структуры ландшафтов. Такой прогноз осуществляется дедуктивно, опираясь на уже известные наблюдения, с дальнейшей опытной проверкой его правильности.
МЕТОДЫ
Картографирование прошлых пожаров.
Историю прошлых пожаров мы выявляли различными методами. Один из первых вариантов методики выявления и картографирования пожаров разной давности в целях изучения динамики растительности в границах геоботанических округов был предложен А.С. Карпенко и Ю.О. Медведевым в 1963 г. [7]. Методика включала следующие этапы: сбор материалов о наличии следов пожаров в каждом типе леса; составление аналитических карт распространения отдельных пожаров на основе наземных данных о них, планов лесонасаждений или карты лесов; разработку так называемой интегральной карты пожаров, содержащей информацию об их повторяемости по типам леса. Для получения данных о пожарах по указанной методике необходимо непосредственное наземное посещение в пределах изучаемой территории максимально возможного числа объектов. Экстраполяция данных о пожарах в том или ином типе леса на прилегающие площади при этом затруднена, так как методикой не предусматривается использование материалов аэрофотосъемки.
Нами накоплен опыт выявления повторяемости прошлых пожаров и особенностей их распространения на ландшафтной основе, т.е. с использованием в качестве исходных единиц картографирования ПТК различного ранга - фаций, урочищ и местностей [26]. При этом в качестве основного приема нами, вслед за А.С. Карпенко и Ю.О. Медведевым [7], принимался метод составления карт пожаров. Однако в методику их картографирования внесены суще
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.