Пожежі та їх вплив на фітоценози

Як вже зазначалося, пожежі – це один з перших руйнівних способів впливу людини на рослинність. В наш час причиною виникнення 90 – 98 % загорянь лісових або степових угідь є діяльність людини. Навіть тоді, коли людина використовує пожежі цілеспрямовано, для досягнення певної мети (наприклад, зустрічний пал при тушінні верхових пожеж, спалювання сухої трави та чагарників для підвищення продуктивності пасовищ тощо), вони призводять до знищення або значного пошкодження фітоценозів.

Найбільш руйнівними та небезпечними є лісові пожежі. В середині XX століття у Північній Америці, Європі та Північній Азії щорічно лісові пожежі охоплювали площу в 20 мільйонів гектарів. У 1987 р. вогонь охопив ліси Північно-Східного Китаю, де було знищено 370 тис. га лісів лише за перші 20 днів пожежі. У провінції Хейлунцзян було знищено 650 тис. га лісу. Навіть сучасні методи протипожежної організації територій, виявлення пожеж і засоби тушіння вогню не забезпечують ефективного захисту від пожеж, які завдають величезної шкоди людині та знищують лісові фітоценози. Не оминуло це лихо і нашу державу. В лісах України щороку виникає близько 3000 лісових пожеж на площі понад 3000 га (рис. 10.2). Найбільш пожежонебезпечними є області з сухим кліматом – Луганська, Херсонська, Донецька, Дніпропетровська, Миколаївська та Автономна республіка Крим, на які припадає понад 50 % випадків лісових пожеж.

Розрізняють низові, верхові та підземні пожежі. При низових пожежах згорає суха трава, опале листя та хвоя, лісова підстилка, трав'янисті рослини, чагарнички та іноді чагарники. Таким чином, знищуються нижні яруси лісових фітоценозів і опалюється кора деревних порід, що часто також призводить до їх загибелі. Найбільш чутливими до опалення є ті види, які мають тонку кору (клени, бук, ялиця) та молодняк, знищення яких спричиняє зниження можливостей їх відновлення. При низовій пожежі згорають корені рослин, які знаходяться у лісовій підстилці, порушуються мікробіологічні процеси у ґрунті, підвищується мінералізація органічних решток, зменшується кількість органічних речовин, різко знижується кількість нітрогену та зростає кількість нерозчинних солей. При верхових пожежах згорає вся лісова рослинність, а вплив на грунтові процеси значно більший, ніж при низових. Низові пожежі спостерігаються як у лісових, так і у лугових фітоценозах, а верхові властиві лише лісовим. При підземних пожежах вигорають горючі матеріали (торф) під земною поверхнею, що призводить до повного знищення існуючих на цій площі рослинних угрупувань.

Рис. 10.2. Кількість лісових пожеж в Україні

Найбільш пожежонебезпечними є хвойні насадження в порівнянні з листяними та ті, що зростають у сухих умовах. У Поліссі України високу пожежну небезпеку мають сухі бори із зростанням у нижньому ярусі лишайників, брусниці, вересу. Із збільшенням вологості місцезростання пожежна небезпека знижується. Тому у сосняках-зеленомошниках, сосняках- довгомошниках, сосняках-сфагнових пожежі виникають значно рідше. Це дозволило вченим розробити шкалу природної пожежної небезпеки лісів Полісся України, яка вкрай необхідна для організації протипожежних заходів (табл. 10.2). За допомогою цієї шкали можна визначити в яких типах лісу та в яку пору року можливо чекати виникнення пожежі.

Екологічні наслідки лісових пожеж різноманітні. Вони не лише призводять до знищення існуючих фітоценозів, але і сприяють появі шкідників, які знищують насадження, що залишилися. Пожежі переривають хід природних сукцесій, подовжують тривалість періоду досягнення клімаксу. На півночі Євразії та у Північній Америці після пожеж спостерігаються кардинальні екологічні зміни – заболочення територій. Пожежа на торфовому болоті після декількох сухих років призводить до його знищення, а для його відновлення необхідно тисячоліття. Згорання гумусу, який лежить на скельних породах, приводить до знищення грунту і руйнування місцезростання. Втім, негативний вплив пожеж не завжди чітко виражений. Наприклад, одним з негативних моментів є різке зменшення у грунті кількість нітрогену.. Але слід враховувати, що нітроген лісової підстилки хвойних насаджень лише потенційний, адже він знаходиться у формі, яка не може використовуватися рослинами. Щоб зробити його доступним для вживання, підстилку потрібно насамперед мінералізувати, тобто перетворити у амоній чи нітратний азот. Саме після пожежі створюються сприятливі умови для бактерій, які фіксують азот, а активізація їх діяльності призводить до швидкого збільшення доступного рослинам азоту.

Таблиця 10.2

Розподіл типів лісу і лісових ділянок за класами природної пожежної небезпеки для Полісся України

Людська діяльність призвела до значних змін степів і саван. В давнину одним з основних, а може на той час і єдиним, заходом покращення кормових угідь було спалювання сухої трави. Під час такої пожежі згорали старі частини рослин, чагарники та чагарнички, удобрювались верхні горизонти грунту. Однак, не всі фахівці оцінюють цей захід позитивно. Частина вчених вважає, що спалювання сухої трави, навпаки, знижує продуктивність травостою. Але так чи інакше, у преріях Північної Америки від пожеж зникає полин трьохзубчастий (Artemisia tridentata) і полин сірий (A. glauca). З цієї ж причини у Центральному Казахстані у фітоценозах різко зменшилась кількість полину білоземельного (A. terrae-albae) та зросла чисельність житняку пустельного (Agropyron desertorum) і типчаку. За рахунок цього типові напівпустельні злаково-полинові угруповання перетворилися у полиново-злакові та майже злакові. Подібна зміна рослинності пояснюється тим, що дрібно-дернові злаки пошкоджуються від вогню менше, ніж крупно-дернові. Доречно відмітити, що саме цілеспрямовані пожежі перешкоджають вже не одне століття проникненню у савани та степи деревної рослинності і чагарників.

Таким чином, пожежі не лише частково або повністю знищують рослинність на певній території, але і запускають складний механізм перетворень, який призводить до зміни рослинних угруповань.