ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2011, № 2, с. 25-31
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 630*43
ПИРОГЕННЫЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД
© 2011 г. П. А. Цветков
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок
E-mail:tsvetkov@ksc.krasn.ru Поступила в редакцию 28.12.2006 г.
Рассмотрена терминология, характеризующая устойчивость древесных пород к воздействию пожаров на организменном, ценотическом и формационном уровнях. Предложено объединить понятия "огнестойкость", "пожароустойчивость" и "пирофитность" общим понятием "пирогенные свойства". Дано определение пирогенным свойствам и адаптивному потенциалу древесных пород. Сформулировано представление об уровнях и формах их устойчивости к воздействию лесных пожаров.
Древесные породы, огнестойкость, пожароустойчивостъ, пирофитность, пирогенные свойства, уровни и формы устойчивости к пожарам.
Лесные пожары являются одним из важнейших эколого-эволюционных факторов, оказывающих определяющее влияние на леса с доисторических времен. На протяжении многих тысячелетий они сопровождают лесные экосистемы с начала их возникновения до распада и наряду с климатом, рельефом и почвой трансформируют лесо-образовательный процесс. Формирование лесов, размещение их по территории, состояние, продуктивность и др. процессы протекают под прямым и косвенным пирогенным воздействием. Данное обстоятельство отмечали многие отечественные и зарубежные исследователи [2, 8, 11, 13, 15, 18, 20-22, 24, 32, 34].
Эволюционная роль пожаров в жизни леса получила широкое признание среди лесоводов как в нашей стране, так и за рубежом [2, 11, 16, 17, 20, 21, 24, 32-34, 36,]. В этих работах отмечается, что пожары, многократно воздействуя на лесные экосистемы в течение длительного времени, приводят к глубоким трансформациям структуры экосистем и окружающей среды. Подчеркивается [21], что они являются важным экологическим механизмом эволюционного процесса, как бы входят в "программу природы", "запрограммированы ею", являются "частью климата". При этом эволюционный отбор на такие свойства, как светолюбие, засухоустойчивость, морозоустойчивость, быстрота роста у светлохвойных пород совпадал по времени и направлению с отбором
на огнестойкость, так как происходил на гарях и пожарищах [15]. Жизнь леса неотделима от огня. Уничтожая конкретные насаждения, лесной пожар создает условия для появления нового поколения леса. Свидетельством тому являются широко известные вспышки возобновления сосны и лиственницы на гарях. Как указывается в работе [20], в этом заключается феномен леса - созидание через разрушение.
Воздействие пожаров на леса в доантропоген-ную эпоху подтверждается палеоклиматическими реконструкциями. Они дают основание полагать, что филогенез древесных растений неразрывно связан с пирогенным фактором, поскольку следы его в виде погребенных обгоревших частей древесины (углей) обнаружены в слоях глубоких отложений, а также в торфяниках во многих районах Евразии и Северной Америки [цит. по 17]. Таким образом, пожар как экологический, эволюционный и филоценогенетический фактор участвовал в формировании видов растений и растительности в целом задолго до начала деятельности человека [13].
Учитывая большую эколого-эволюционную роль лесных пожаров, потребность во всесторонних исследованиях и интерпретации их многообразных последствий с позиций эволюционного учения, С.Н. Санниковым [17, 19] обоснована необходимость развития особого направления экологии - эволюционной пироэкологии, опреде-
лены основные проблемы и принципы этой дисциплины.
Многие исследователи отмечают, что практически все леса в тот или иной период времени испытали на себе пирогенное воздействие, и в тайге трудно найти участок леса, который не подвергался бы воздействию огня. В связи с этим считается, что лесные экосистемы или подавляющее большинство из них - это пирогенные сообщества, т.е. возникшие и существующие в результате периодически повторяющихся лесных пожаров. При этом некоторые древесные породы могут существовать только при условии периодического воздействия огня, т.е. являются пожарозависимыми. Примерами могут служить сосны Банкса, скрученная широкохвойная [21, 38], черная, Муррея [22], лучистая [3], у которых чешуи шишек покрыты смолой и в обычном состоянии не раскрываются. Раскрыть шишки и высыпать семена они могут только в результате нагрева во время пожара, когда смола оплавится. Таким образом, жизнь этих и ряда других древесных пород начинается и заканчивается вместе с пожаром.
Пожары оказывают как прямое воздействие на лесные экосистемы, так и косвенное - через изменение экотопа. Разработана обобщенная схема интегрального влияния пожара на основные компоненты биогеоценоза светлохвойных лесов [16, 18].
В процессе эволюции древесные породы в той или иной степени приспособились к периодическому воздействию лесных пожаров, у них выработались многочисленные адаптации, направленные на выживание при длительном влиянии пирогенного фактора. Это обусловило определенную устойчивость видов на разных уровнях их биологической организации: отдельная особь, насаждение, лесная формация.
Устойчивость к лесным пожарам как отдельных особей, так и насаждений чаще всего характеризуют понятиями "огнестойкость" и "пожаро-устойчивость", нередко считая их синонимами.
Термин "огнестойкость" по отношению к отдельным деревьям в отечественной литературе впервые употребил, по-видимому, И.С. Мелехов [8]. При этом им были разделены понятия "огнестойкость", т.е. устойчивость к непосредственному термическому воздействию во время пожара, и "послепожарная жизнеспособность", поскольку одни древесные породы могут быть более огнестойкими, но менее жизнеспособными после пожаров, другие отличаются обратными свойствами. Например, лиственница считается
более огнестойкой, чем сосна, но уступает ей по послепожарной жизнеспособности.
Изучая влияние пожаров на леса в условиях Европейского Севера нашей страны, А.А. Корчагин [4] характеризовал чувствительность к пожарам отдельных особей деревьев различных пород терминами "огнестойкость", "пожароустойчивость", "противопожарная устойчивость". В работе [9], посвященной влиянию пожаров на лес, применяются термины "повреждаемость", "степень повреждения", которые используются применительно как к отдельным деревьям, так и к древостоям.
Подробная лесопожарная характеристика основных лесообразующих пород таежной зоны Сибири приведена в работе [1]. В ней также не делается различий между понятиями "огнестойкость" и "пожароустойчивость", которые употребляются в качестве синонимов применительно как к отдельным деревьям, так и к насаждениям.
А.Г. Савченко [14], исследуя восприимчивость к пожару сосны крымской, применительно к отдельным особям использовал термин "огнестойкость". При этом послепожарную жизнеспособность дерева он рассматривал как самостоятельное понятие, не включая его в понятие огнестойкости.
В обстоятельной работе [31] при сравнении огнестойкости отдельных деревьев сосны и лиственницы, наряду с термином "огнестойкость", применяется термин "пожароустойчивость". Этим же термином авторы пользуются и при оценке устойчивости к воздействию пожара насаждений в целом.
В изданном Государственной лесной службой Российской Федерации терминологическом словаре "Лесное хозяйство" [7] понятие "пожаро-устойчивость древесных пород" определено как "способность деревьев и их сообществ сохранять жизнедеятельность после низового лесного пожара" (с. 283). Практически аналогичное определение этого понятия приведено и в ГОСТе 17.6.1.01-83 "Охрана и защита лесов. Термины и определения" [12], где оно трактуется как "способность деревьев и их сообществ сохранять жизнедеятельность после теплового воздействия при лесном пожаре" (с. 3). Как видим, и в официальных документах, посвященных изложению основных понятий лесной пирологии, не устанавливаются терминологические различия между устойчивостью к огню отдельных деревьев и целых древостоев.
Нередко и сами термины понимаются неоднозначно. Например, под термином "пожароустойчивость" иногда подразумевают наличие в лесу
различных противопожарных барьеров (минерализованных полос, дорог, разрывов, заслонов и т.д.), уборку валежника и другие меры противопожарного устройства лесного фонда [10].
Большое значение в упорядочении терминологии, касающейся устойчивости древесных пород к огню на разных уровнях биологической организации, имеют работы М.А. Шешукова с соавт. [29, 30]. Они справедливо полагают, что при рассмотрении данного вопроса в каждом случае необходимо различать конкретные объекты. Когда речь идет о непосредственной огнестойкости древесных пород, таким объектом является отдельная особь (дерево). В случае, когда рассматривается устойчивость к пожару различных компонентов лесных ценозов, объектами служат насаждения. Наконец, при рассмотрении повреждаемости лесов разных типов, а также вырубок и гарей, объектом является лесная формация. В связи с этим ими предложено дифференцировать смысловое содержание терминов "огнестойкость", "пожаро-устойчивость" и "пирофитность".
Термин "огнестойкость" авторы рекомендуют использовать применительно к отдельной особи. Он подразумевает степень устойчивости растения либо различных его частей к термическому воздействию при лесном пожаре и способность сохранять свою жизнеспособность после него.
Принимая этот постулат, отметим, что огнестойкость отражает меру чувствительности отдельного дерева к воздействию огня и характеризует степень его адаптации к пожару. Она представляет характеристику индивидуальной устойчивости особей древесной породы к лесным пожарам. Данное качество обусловлено ее морфо-физиологическими свойствами, географическим положением и условиями конкретного экотопа.
Из морфофизиологических свойств наиболее важными считаются толщина корки в нижней части ствола, очищаемость стволов от сучьев, высота до кроны, глубина расположения корней в почве, пластичность метаболитов, смоловыделение, образование каллуса, способность к регенерации поврежденных тканей [15].
Значение географического положения заключается в том, что одна и та же порода в предел
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.