Особенности восстановления растительного покрова после низовых пожаров в березовых лесах
Особенности восстановления растительного покрова после низовых пожаров в березовых лесах Исетского района Тюменской области. Попородный пересчет древостоя. Анализ степени пораженности деревьев насекомыми-ксилофагами и грибами в исследуемом районе.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.06.2021 |
Размер файла | 749,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Статья по теме:
Особенности восстановления растительного покрова после низовых пожаров в березовых лесах
Санникова Н.В., Государственный аграрный университет Северного Зауралья
Аннотация
В статье рассматриваются особенности восстановления растительного покрова после низовых пожаров в березовых лесах Исетского района Тюменской области. Материалами исследований послужили данные на основании анализа ведомственных материалов лесоустройства Исетского лесничества: книга пожаров, таксационные описания Исетского лесничества. При пожарах средней и низкой интенсивности в березняках разнотравных происходит частичное повреждение растительности, а также наблюдается постепенное восстановление допожарных растительных микроассоциаций. Такие пожары не вносят существенных изменений в горизонтальной структуре растительного покрова, но способствуют большему разрастанию видов лесного разнотравья. На основании выполненных исследований можно отметить, что низовые пожары в разнотравных березняках Исетского района не вызывают массовой гибели древесной растительности, но приводят к перестройкам живого напочвенного покрова, выражающимся в изменении общих показателей его обилия, флористического богатства и роли в сообществе различных экологических групп растений.
Ключевые слова: РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ, НИЗОВЫЕ ПОЖАРЫ, ЛЕС, ДЕРЕВЬЯ, БЕРЕЗА, ПОРАЖЕННОСТЬ, ГРИБЫ, НАСЕКОМЫЕ, ДРЕВОСТОЙ
Российская Федерация - один из крупнейших в мире экспортер древесины. Но в последнее время общая площадь лесов значительно сокращается. И одна из причин такого сокращения - лесные пожары. В первой половине двадцатого столетия на территории России было насчитано 46 типов лесов, из них до наших дней сохранилось лишь 25, причем некоторые из них сохранились в виде небольших островов, которым в дальнейшем грозит полное уничтожение [1].
Лесной пожар - стихийное (неуправляемое) распространение огня на лесной площади, окруженной негорящей территорией. В лесную площадь, по которой распространяется пожар, входят и открытые лесные пространства. К одному пожару относится вся площадь, пройденная огнем, окруженная не горящей на данный момент территорией.
Однако роль пожаров в лесных экосистемах неоднозначна: огонь выступает не только как разрушитель, но и как созидатель леса. Слабые пожары особого вреда лесу не причиняют, а в некоторых случаях даже, наоборот, приносят пользу [2]. Практически не повреждая деревьев, они снижают запас лесных горючих материалов, очищают лесные территории от древесного валежа, тем самым уменьшая пожарную опасность. Поверхностное обжигание мощного слоя плотной подстилки способствует ее быстрому разложению и создает благоприятные условия для возобновления леса. Огонь уничтожает источники инфекции, носителей ряда грибных и других заболеваний, вредных насекомых, ускоряет процесс изреживания в насаждении, приводя к отмиранию отставшие в росте деревья, способствует более интенсивному приросту сохранившихся крупномерных деревьев [3].
Цель работы: изучить особенности восстановления растительного покрова после низовых пожаров в березовых лесах Исетского района Тюменской области.
Исетский район расположен в юго-западной части Тюменской области. Граничит: на юго-западе - с Курганской областью, на северо-западе - со Свердловской областью, а также с Тюменским, Ялуторовским и Упоровским районами Тюменской области. Площадь территории района составляет 2751,2 кмІ (рис. 1).
Исетский район расположен на почвах, характерных для лесостепной зоны Западной Сибири юга Тюменской области. В основном, это выщелоченные черноземы, серые лесные, солонцеватые и осолоделые лугово-черноземные почвы.
Общий запас древесины спелых и перестойных насаждений - 3,7 млн. м3, расчетная лесосека - 331,0 тыс. м3, в т.ч. по хвойным - 61,0 тыс. м3. Резерв лесосеки - около 217,2 тыс. м3, в т.ч. 18,3 тыс. м3 - по хвойным. Материалами исследований послужили данные, полученные на основании анализа ведомственных материалов лесоустройства Исетского лесничества: книга пожаров, таксационные описания Исетского лесничества.
Пробные участки заложены в березовом разнотравном лесу. Размер каждого составлял 20х25 м.
Рис. 1 - Исетский район Тюменской области
На пробных площадках было исследовано состояние всех компонентов фитоценоза: древостоя, подроста основных лесообразующих пород и живого надпочвенного покрова на период 2017 г.
Описание древостоя проводилось согласно методам, принятым в лесной таксации.
Проведен полный попородный пересчет древостоя с указанием основных морфологических параметров.
Санитарное состояние каждого дерева оценивалось по трехбалльной шкале (уд., неуд., погиб.), также отмечалась пораженность стволов дереворазрушающими грибами и насекомыми-ксилофагами.
Диаметр ствола определялся при помощи сантиметровой ленты с последующим пересчетом по формуле длины окружности: d = l / р, где р = 3,14; d - диаметр ствола; l - обхват ствола.
Высота деревьев определяется глазомером для 10 средних по диаметру деревьев (для всех пород, если они имеются).
Для определения диаметра кроны оценивают проекцию одного из радиусов на поверхности земли, полученную цифру удваивают.
На всех участках был проведен учет древесного опада, с указанием породы, длины и диаметра ствола.
В результате огневого воздействия деревья получают различные повреждения, которые проявляются в виде:
1) обгорания кроны (сгорают хвоя и мелкие веточки);
2) ожогов кроны (перегрев в результате мощного теплового излучения);
3) ожогов камбия у надземной части ствола;
4) ожогов камбия корней и их перегорания.
Степень и вид повреждения деревьев зависят не только от характеристик лесного пожара, но определяются также пирологическими свойствами каждой породы и насаждений их в целом.
Береза меньше повреждается пожарами, чем темнохвойные деревья, но восприимчивее к огню, чем сосна и лиственница. Кора у березы тонкая, и поэтому дерево травмируется низовыми пожарами. Впоследствии береза поражается дереворазрушающими грибами и погибает.
Слабый низовой пожар, не повреждающий корней или камбий в комлевой части ствола, а лишь производящий легкий ожог коры, не наносит существенных травм дереву. Если же камбий нагревается до температуры 55-60 оС, то он погибает, так как является чувствительным даже к такому повышению температуры. Когда камбий повреждается по всей окружности ствола, то это приводит к усыханию дерева. Аналогичный результат возможен и в случае ожога корневой системы [4].
Древесная растительность на пробных площадках представлена насаждениями березы повислой (Betula pendula Roth.). Морфофизиологическая и таксационная характеристика древостоя, полученная в результате сплошного пересчета, представлена в таблице 1. На всех опытных участках отмечены отличия средних размерных показателей деревьев от контроля.
Таблица 1 - Характеристика древостоя на пробных площадях
Показатели |
Контроль |
2007 |
2012 |
2017 |
|
Число деревьев, шт./ПП |
27 |
24 |
26 |
25 |
|
Ср. D ствола, см |
24,012±1,171 |
20,192±3,030 |
23,403±0,620 |
23,165±0,859 |
|
Ср. D кроны, м |
3,961±0,996 |
3,511±0,389 |
3,099±0,102 |
3,749±0,581 |
|
Ср. H ствола, м |
24,119±0,209 |
20,267±0,249* |
19,016±1,889* |
20,902±0,887* |
Примечание: различия с контролем достоверны* - при P<0,05
Высота стволов на опытных участках несколько ниже контроля, так как деревья ослаблены в результате огневого воздействия, процессы их роста находятся в угнетенном состоянии. Кроме того, в результате ожогов камбия и теплового воздействия на ризосферу снижается эффективность проводящей функции корней и стволов, что препятствует проникновению воды и питательных веществ из корней в наземную часть.
Из опытных площадей максимальное значение высоты ствола отмечено на контрольной площади, так как деревья не подвергались огневому воздействию. Диаметр ствола в контроле и в горельнике 2007 года мало отличаются, что говорит о практически полном восстановлении леса после пожара (рис. 2).
Рис. 2 - Отличие опытных участков от контроля
пожар тюменский растительный покров
Огонь нанося травмы деревьям, ослабляет их и способствует образованию ветровала и бурелома. Древостой в области подпалин и трещин легко заселяется спорами дереворазрушающих грибов и насекомыми-ксилофагами. Результаты оценки пораженности деревьев насекомыми и грибами на опытных площадках и в контроле представлены на рис. 3.
Рис. 3 - Пораженность деревьев насекомыми-ксилофагами и грибами
Общая пораженность древостоя на опытных участках значительно выше, чем в контроле. Максимальный процент пораженности насекомыми отмечен на площадях 2017 года горения, что согласуется с данными по санитарному состоянию деревьев на этой площади. В этот период ослабленные и поврежденные деревья составляют около 12% от всего древостоя, в огневые раны, трещины таких деревьев легко проникают насекомые и способствуют разрушению древесины [5].
На всех участках были обнаружены плодовые тела дереворазрушающих грибов вида трутовик настоящий (Fomes fomentarius Fee.). Пораженность деревьев грибами, оцененная по наличию плодовых тел, оказалась несколько ниже, чем насекомыми. Максимальная доля пораженных деревьев отмечена также на горельниках 2017 года: 16% от всего древостоя. Причинами такого большого количества пораженных трутовиком деревьев могут служить благоприятные условия: влажность и температура, сложившиеся из-за обильного выпадения осадков, что способствует прорастанию спор грибов на горельнике 2017 г. Ослабленные пожаром деревья оказались особенно восприимчивы к заражению трутовиком.
Восстановление первоначального лесного фитоценоза во многом определяется наличием и благонадежностью естественного возобновления основных лесообразующих пород. Лесные пожары приводят к угнетению и гибели самосева и подроста древесных пород, которые либо выгорают вместе с подстилкой, либо получают различные выраженные повреждения вследствие огневого повреждения. Весьма существенным является и опосредованное влияние пожара через эдафические условия биоценоза%: влажность почвы, ее минеральный состав, температурный режим [4].
На всех пробных площадках было отмечено возобновление двух основных лесообразующих пород: березы и осины (табл. 2).
Таблица 2 - Количество подроста на пробных площадях
Пробная площадка |
Береза |
Осина |
Всего |
|
Контроль |
6 |
1 |
7 |
|
2007 |
4 |
3 |
7 |
|
2012 |
1 |
- |
1 |
|
2017 |
2 |
- |
2 |
В последующие годы накопление подроста в горельниках идет достаточно быстро; его общее количество через три года после пожара практически достигает контрольного уровня. Основными причинами такого успешного естественного возобновления являются огневая подготовка почвы и устранение конкуренции со стороны травяно-кустарничковой растительности, которая после пожара почти полностью отмирает. Это способствует укоренению самосева и быстрому накоплению подроста на прогоревших участках.
Большая часть подроста на всех площадках имеет удовлетворительное состояние. Интенсивно идущее последующее возобновление обеспечивает постепенное приближение доли благонадежного подроста к контрольным показателям (рис. 4).
Сохранность живого напочвенного покрова после пожара напрямую зависит от особенностей типа леса, количества горючего материала в напочвенном покрове, возраста лесного массива и микрорельефа. Лучше сохраняется растительность в лесах со спелым древостоем. Более устойчивым к пирогенному воздействию являются травяные типы леса [6].
На свежем горельнике 2017 г. в год пожара почти полностью отсутствовала травянистая растительность (табл. 3). Здесь было отмечено девять видов растительности, проросших отдельными фрагментами и в малом количестве. Послепожарное восстановление общего обилия живого напочвенного покрова идет очень интенсивно; через год его проективное покрытие возрастает в 2,5 раза. Этому способствуют огневая подготовка почвы, отсутствие конкуренции и улучшение условий освещенности под пологом разрушающегося древостоя. Однако столь стремительное увеличение обилия обеспечивается за счет сравнительно небольшого количества видов, наиболее активно заселяющих освободившееся пространство.
Рис. 4 - Распределение подроста на пробных площадках по категориям состояния
Таблица 3 - Характеристика живого напочвенного покрова на пробных площадях
Пробная площадка |
ОПП, % |
Количество видов |
||
Контроль |
X±m |
24,796±2,806 |
8 |
|
2007 |
X±m |
26,119±2,681 |
10 |
|
2012 |
X±m |
18,311±1,619* |
11 |
|
2017 |
X±m |
8,517±0,898* |
9 |
Примечание: X±m среднее значение с ошибкой. Различия с контролем достоверны* - при P<0,05
Общее видовое богатство в контроле и на пробных площадках имеет близкие значения. Это может быть связано как с активно протекающими восстановительными процессами на территории горельников, так и с погодными условиями вегетационного сезона.
Заключение
Формирование живого напочвенного покрова после пожара зависит от совокупности факторов (интенсивности пожара, глубины прогорания подстилки и типа исходного леса). При пожарах средней и низкой интенсивности в березняках разнотравных происходит частичное повреждение растительности, а также наблюдается постепенное восстановление допожарных растительных микроассоциаций. Такие пожары не вносят существенных изменений в горизонтальной структуре растительного покрова, но способствуют большему разрастанию видов лесного разнотравья.
В целом на основании выполненных исследований можно отметить, что низовые пожары в разнотравных березняках в Исетском районе не вызывают массовой гибели древесной растительности, но приводят к перестройкам живого напочвенного покрова, выражающимся в изменении общих показателей его обилия, флористического богатства и роли в сообществе различных экологических групп растений.
Список использованных источников
1. Комаров В.В. Международный год леса // Российский государственный аграрный заочный университет. - 2010. - 100 с.
2. Санникова Н.В. Экологические функции леса // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. - 2016, № 3 (34). - С. 21-26.
3. Сайфутдинов Р.А., Беспятных А.В. Влияние низового пожара на структуру сообществ коллембол в условиях средней тайги // Ученые записки Казанского университета. - 2013, т. 155. - 194 с.
4. Куприянов А.Н., Трофимов И.Т., Заблоцкий В.И. Восстановление лесных экосистем после пожаров. - Кемерово: КРЭОО ИРБИС. - 2006. - 262с.
5. Коровин Г. Н. Охрана лесов от пожара как важнейший элемент. - М.: Наука. - 2010. - 113 с.
6. Любимова Е.Л. Некоторые особенности растительного покрова Западно-Сибирской равнины / Эколого-ценотические и географические особенности растительности. - М.: Наука. - 2009.
7. Санникова Н.В. Особенности восстановления растительного покрова после низовых пожаров в березовых лесах // АгроЭкоИнфо. - 2018, №4. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/4/st_403.doc.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
- Влияние низовых пожаров на возобновление лесообразующих пород Ангоянского лесхоза Республики Бурятия
Биология и экология ценных лесообразующих хвойных пород Ангоянского лесхоза, роль и значение лесного хозяйства в экономике района. Горимость лесов, характеристика причин возникновения низовых пожаров. Показатели эффективности возобновления леса.
дипломная работа [303,7 K], добавлен 23.03.2013 Проблемы лесопользования и лесовосстановления в лесах европейского севера. Сплошные и выборочные рубки деревьев определенного возраста, размеров, качества и состояния. Орографические, эдафические и климатические условия района. Учет лесных культур.
дипломная работа [68,2 K], добавлен 16.09.2017Деградация лесов и растительности. Изменение видового состава растений. Функции леса, эксплуатационные и деградированные леса. Изучение состояния растительного и почвенного покрова, исследования почв. Ухудшение плодородия, дефляция и эрозия почв.
реферат [277,9 K], добавлен 20.07.2010Особенности климата Тогучинского района Новосибирской области. Неблагоприятное влияние ветра на распределение снежного покрова и на иссушение почвы. Характеристика почвенного покрова. Морфологический профиль чернозема оподзоленного среднемощного.
курсовая работа [64,9 K], добавлен 08.12.2014Пирологическая характеристика территории, лесохозяйственная деятельность лесхоза, ее влияние на пожарную опасность в лесу. Исследования огневого воздействия низовых пожаров на состояние древостоев. Проект мероприятий по снижению горимости лесов.
дипломная работа [425,9 K], добавлен 04.09.2015Понятие и характеристика земель лесного и водного фонда. Понятие "земли запаса" и их правовой режим. Использование, охрана, защита и воспроизводство лесов. Особо защитные участки лесов, выделяемые в защитных лесах, эксплуатационных лесах, резервных лесах.
реферат [34,8 K], добавлен 11.07.2015Понятие и основные цели ландшафтной таксации. Принципы ведения хозяйства в рекреационных лесах. Особенности ландшафтных, комплексных, реконструктивных и санитарных рубок. Правила ухода за отдельными деревьями. Мероприятия по благоустройству зеленых зон.
реферат [30,0 K], добавлен 16.12.2012Географическое положение Сахалина, его геологическое строение и характер рельефа, климатические условия. Характеристика поверхностных вод, почвенного покрова, растительного и животного мира. Мелиоративные мероприятия, проводимые на территории области.
реферат [36,3 K], добавлен 30.01.2016Характеристика современного растительного покрова Нижегородской области. Целевое назначение лесов. Категории земель лесного фонда, их древесные ресурсы. Возрастная структура лесов. Административно-правовые мероприятия по охране леса Нижегородской области.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 16.04.2015Оценка степени пожарной опасности, мониторинг ее изменения и прогноз возможных последствий от лесных пожаров как предмет пристального внимания служб чрезвычайного реагирования. Анализ основных видов лесных горючих материалов по условиям загорания.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 10.07.2017Распределение лесного фонда по категориям земель. Распределение покрытой лесом площади и запасов по породам, классам возраста, бонитетам и типам леса. Виды лесных пожаров и их характеристика. Основные требования Правил пожарной безопасности в лесах.
дипломная работа [867,8 K], добавлен 17.12.2012Почвы плоскобугристых торфяников. Факторы влияния деятельности человека на тундровые почвы Западной Сибири. Меры сохранения естественного почвенного покрова и рекультивации территории тундры. Почвенно-географическая характеристика юга Тюменской области.
реферат [388,0 K], добавлен 12.01.2014Характеристика сельскохозяйственной деятельности предприятия. Исследование эпизоотического состояния района. Анализ клинической картины болезни, патологоанатомических изменений, дифференциальной диагностики, лечения и мероприятий по профилактике лейкоза.
курсовая работа [35,2 K], добавлен 24.04.2013- Агрономическая характеристика почвенного покрова ООО "Кыласовское" Кунгурского района Пермского края
Географическое положение и общие сведения о хозяйстве. Природные условия формирования почвенного покрова: климат, рельеф, гидрологические условия. Морфологические признаки серой лесной и дерново-карбонатной почвы. Бонитировка, охрана почвенного покрова.
курсовая работа [74,0 K], добавлен 12.01.2015 Общая площадь лесов мира, методика классификации лесов. Оценка общего запаса древесины в мировых лесах. Общее количество надземной древесной биомассы в мире. Характерные черты лесных зон различных географических поясов. Виды древесных пород в лесах мира.
реферат [598,5 K], добавлен 02.06.2010История развития лесопользования в России и в Вологодской области. Природно-экономические условия и анализ лесохозяйственной деятельности района. Характеристика лесосечного фонда и оценка нарушений лесной среды. Состояние и рост ели после рубок.
дипломная работа [111,7 K], добавлен 03.03.2011Почва - система, состоящая из фаз (твердая, жидкая, газовая, живая). Основные факторы почвообразования. Анализ структуры почвенного покрова в хозяйстве "Хохловский". Агрономическая характеристика почв, их бонитировка и агропроизводственная группировка.
курсовая работа [198,3 K], добавлен 23.07.2014Геологическое строение и материнские породы территории хозяйства. Анализ элементарных почвенных ареалов по площади, форме и коэффициенту расчленения. Виды и компонентный состав почвенных комбинаций. Количественные характеристики структуры покрова почвы.
реферат [47,0 K], добавлен 12.01.2014Классификация кормов и добавки: азотистые, минеральные, витаминные. Природные кормовые угодия: характеристики растительного покрова, биогеоценозы. Теоретические основы сушки трав. Технология приготовления и хранения силоса. Бахчевые кормовые культуры.
контрольная работа [276,3 K], добавлен 18.05.2011Изучение почвенного покрова страны. Характеристика почвенного покрова и почв. Краткая характеристика процессов почвообразования. Составление агропроизводственной группировки почв. Мероприятия по улучшению плодородия. Размещение и специализация хозяйств.
курсовая работа [62,0 K], добавлен 19.07.2011