Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние лесных пожаров на гидротермический режим мерзлотных почв

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние лесных пожаров на гидротермический режим мерзлотных почв"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

Инсгигу! леса и древесины им.В.Н.Сукачева

На правах рукопиои УДК 630.43:631.436.6

ТАРАБНШ, Вал»81ина Гавриловна

ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ НА ГИДРОТЕРНИЧЕСКИЙ РЕЗКИ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ

03.00.16 - ЭКОЛОГИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диооергации на соискание ученой мепени кандидат биологических наук

Красноярск 1992

Работ выполнена в Якутской институте биологии СО РАН и 01деле охрены природы ЯНЦ СО РАН.

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профеооор Д.Д.Саввинов

Официальные оппоненты: заолукенный деятель неуки РСФСР,

доктор сельскохозяйственных наук, профеооор В.В.Протопопов

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент П.К.Матвеев

Ведущая организация: Красноярский аграрный университет

Защита диссертации оосюитоя и_"_1992 г.

в "_" часов не заседании специализированного совета

К 002. 70. 01 по присуждению ученой степени кандидата наук при Институте леса и древесины им. В.Н.Сукачева по адресу: 660036, г.Красноярск, Академгородок, Институт леса и древеоины иы. В.В. Сукачева СО РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Инотитуга леоа и древесин« им.®В.Н.Сукачева СО РАН.

Автореферат разослан "_11_1992 года.

Ученый секретарь специализированного оовегг), доктор сельокох08яййтвенных наук,

ведущий научный оохрудник Р.М.Бабивцева

,::3

.зртсций

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность рэбоУы. Леса подзераены частым лесным

покарай. Горимость лесного фонда Якугской раопубдики з два роза выше, чем по РСФСР. При леоодокрьяой паозйди 131 ипв.га площадь невозобновивпихся гарей и погибиих еаоааденай составляет 12% по отношению к лесопокрытой (Щербаков и др.< 1979), В связи о этим возникав! необходимость воосгацевления лесов на огромных площадях. В условиях сплошного распространения многолетнемерзлых пород растительный и почвенный покров легко ранимы, восстанавливаются трудно и медленно, иногда наблюдаюгся необратимые процессы.

Мерзлотные почвы имеют свои специфические особенносги строения, овойотв и режимов. Без надлежащего изучения и учета изменений, происходящих в почвах после пожара, иевозмонно разработать оптимальные способы успешного лесовозобновления, основы рационального использования лесных ресурсов и их охраны.

В настоящее время возрастание роли антропогенного "воздейсг-вия на биосферу, интенсивное освоение лесных ресурсов способствуют возрастанию понарной опасности. В огах условиях становится актуальной проблема изучения экологического влияния лесных поваров на биогеоценоз, в том числе на почвецйыЗ покров.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить в условиях средней и неверной тайги Якутии формирование гидротернического рекима почв гарей, во многом определяющий успепкость естественного возобновления. В связи о этим были поставлены следующие задачи:

- выявить закономерности изменения водного и теплового ренинов почв гарей в соответствии о их региональными особенностями;

- исследовать водно-физические овойотва почв гарей в водз<е>-нах средней и северной тайги;

- выявить пирогенные трансформации в почве в зависимое« от экологических условий и давности послепокарного периода;

- оценить состояние ьидно-физических свойств и гидрохимических условий почв, испытавших действие огня» для кавдой подзоны тайги а целью планирований яее.окуяьгурн"* работ и пор по лесовозобновлению.

Нэ^чнзя новизна. Выявлена »адгсцоыернооги изменения водного

и теплового режимов мерзлотных почв средней и северной ¡сайги после низовых пожаров в зависимости ог их интенсивности, экологических условий и длительности послепокарного периода. Охарактеризованы водно-физические свойства почв гарей в сравнении о почвами не испытавшими действие огня. Установлены региональные особенности поолепожарных изменений водно-физических свойств и водно-тепловых режимов почв гарей. Выявлено влияние новых почвенных условий на ход восстановления лесного фитоценоза.» возможности применения мер по лесовозобновлению.

Практическая значимость. В почве после пожара при близкой залегании многолетней мерзлоты и глубокой зимней промерзании создаются специфические почвенные условия. Результаты исследований дают возможность оценить оосторие гидротермического режима и изменения водно-физических свойотв лесных почв в зависимости от региональных особенностей, экологических уоловий - типа почвы* Характера растительного покрова; интенсивности огня, давности пожара, о учетом которых мокно прогнозировать успешность .лесовозобновления и планировать лесокультурные работы по восстановлению леоаого фитоценоза.

Защищаемые положения. I. Лесные пожары в зоне многолетней мерзлоты трансформируют физические свойства почв, улучшают их тепловой и изменяют водный режимы.

2. Пирогенные трансформации, происходящие в лесных почвах, зависят от почве, но-растительных условий и. интенсивности пожара. В подзоне северной тайги низовые пожары вызывают более значительные изменения в свойствах и режимах почв, чем в средней тайге.

3. Лесные пожары в мерзйотной области оказывают многостороннее влияние на восстановление лесного фитоценоза. В большинстве случаев они стимулируют еотестинное возобновление лесов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: на юбилейной научной конференции Института биологии ЯФ СО АН СССР (Якутск, 1974), на 71 и XI Всесоюзных симпозиумах "Биологические проблемы Севера" (Якутск, 1974, 1986), на П конференции молодых ученых Института биологии ЯФ СО АН СССР (Якутск, 1975), на П семинаре молодых ученых Сибири по рациональному использованию и охране природных ресурсов (Красноярск, 1975), на заседаниях отдела лаборатории почвоведения и ра тигельных ресурсов Института биологии ЯФ СО АН СССР (Якутск, 1987, 1988).

Публикации. По гаме диссертации опубликовано 12 работ, в юм числе две монографии в соавторстве.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста (основной - на 108 ) и состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы. Иллюстрирована 13 рисунками, 28 таблицами. Список литературы включает 169 названий, в том числе - б иностранных.

Глава I. ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА ВЛИЯНИЯ ПОЖАРОВ НА ПОЧВЫ КРИОЛИТОЗОНЫ

О влиянии пожаров на почвенный покров криолигозоны имеютоя лишь отрывочные сведения в работах Б.Н.Городкова (1930), П.И.Ко-лоскова (1930), Г.Ф.Писарева (1935), М.И.Сумгина (1937), В.Ф.Ту-меля (1939), А.И.Ефимова (1950), В.Б.Крючкова (1968, 1973, 1979), А.П.Тыртикова (1974, 1979) и др. В 70-х годах исследования на длитольно-сезонномерзлотных почвах проводились U.A.Кулагиной (1975), Э.П.Попоаой (1975), И.Ф.Новосельцевой (1975), В,Н.Горбачевым, В.К.Дмитриенко, Э.Ф.Пэповой и Н.Д.Сорокиной (1982), на глубокомерзлотных - Ю.Н.Краснощековым (1984).

Для специфических природно-кьиаагических уоловий Якутии первые сведения по данной проблеме встречаем у В.Н.Сукачеве (1912), А.А.Красюка (1У27), Р.И.Аболина (1929), Б.Н.Городкова (1930), А.Л.Биркенгофа (1934). С 50-х годов началось стационарное изучение водно-физических свойств и водно-температурных рекимов мерзлотных почв после лесных пожаров (Колосков, 1950; Поздняков, 1953, 1958, 1961, 1986; Чугунов, 1961, 1966; Уткин, 1965; Крючков, 1968, 1973, 1979; Саввинов, I97Iq,6, 1976; Короходкина, 19748,6, 1975а,б, 1976а,б, 1979; Еловская, Коноровский, 1978; Амузинская, 1979; Павлов, 1980; Степанов, Тарабукина, 1984; Та-рабукипа, 1986, I98S; Тарабукина, Саввинов, 1990).

По данному вопросу обширный материал имеется и у зарубежных исследователей ( Scotter, 1971; Qurk, Sykes, 1971-, Viereck, 1973; Ыаскзу, 1977).

Глаза 2. МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучение водно-физических свойств мерзлотных почв, и их гидротермического реяима проводились по общепринятым методикам (Роде, 1952, 1969; Агрофизические методы исследования почв,1973; Вадвпина, Корчагина, 1973 и др.).

Исследования в среднетаекной подзоне проводились в 19711974 гг. в Чаринском лесничество Олекыинского района на правой берегу реки Лены (научный руководитель стационара д.б.н., проф. И.П.Щербаков). Пробные пяоцади были залокены в наиболее распространенных в юго-западных районах Якутии сосново-листвепничных и лиственнично-сосновых типах йеоа средневлакных местопроизрастаний (бруоничниках). Почвы - мерзлотные палевые оподзолевные супесчаные и легкосуглинииые. На пробных площадях было проведено ио-куоственное выжигение напочвенного покрова огнем средней и слабой интенсивности. Наблюдения проводились на трех гарях и параллельно на контрольных пяовддях (неохваченных позарой).

В подзоне северной »ейм, 8 Кигаиском районе, в 1979-1981гг. изучались гари разных йв1{. 0ДН0Л85Няя» 4 - и две 12-летние, возникшие в результате стихийных устойчивых Низовых покаров. Постоянные наблюдаемые площади аялоквйы на гарях бывших лиственничников багулышсово-и голубнчно-мвховых» являющихся основными типами леса в северной тайге. Почвы кед йкоавевйичникаыи - нарзлоЕ-пые северотаежные глаеввйые (Ейовоквй и др., 1979).

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ПОЕАРОВ НА ФЙ8ИЧЕ0КИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

Воздействие огня на лесную почву вызывает трансформацию ее овойотв. Изменения З5и многообразны, сложны и определяются'типами почв, их ыспаническим составом, генетическими особенностями, лесоравтикельншк условиями и интенсивностью понара.

3,1." Поодепвкарные изаен'ения свойогв почв средней тайги. Сгорание трзвяно-куогарничкового покрова и лесной подстилки при лесных покерах споооботвуеа увеличению объемной ыаосй) ПйоШстй почвы, уменьшению наимеиьпей влагоемкости. Фак» рэвница 2 Объемной массе мерзлотно» таенной палевой оподаояениой кешоугшшо-той почве гори и леоа в слое 5-10 см составляет 0,44 а

супесчаной - 0,02 г/сы3. Уплотнение почв £8рей с-.ийэвВ их инфияь-трационные свойогва по сравнению о почвой леса» Водояронйцаенбоаь легкооуглинисюй почвы после действия огня ониваеюя Почти два раза с 2,44-1,20 мм/мин под леоом до 1,32-0*76 им/мин на гари. Инфилырационные овойотва оупеочэной почвы снижаются Меньше - о 3,34-2,77 мы/мин под леоом до 2,79-1,78 мк/мии на гари. .

Влияние беглых низовых пожаров слабой и средней интенсивности на свойства мерзлотных палевдо оподзоленных почв сказывает-

ся лишь в самых верхних горизонтах. По сравнению с супесчаной почвой легкосуглинистая подвержена наибольшему изменению в связи с относительно высоким содержанием органического материала.

3.2. Послелояарные изменения свойств почв северной тайги. Низовые устойчивые покеры сильной интенсивности з северной тайге вследствие уничтожения мощного мохового покроза вызывай значительные и продолжительные.во времени изменения свойств почв, чей беглые низовые покары слабой и средней интенсивности в средней тайге (табл.1). Так, превышение объемной массы почвы 12-летней гари по сравнению с почвой леса в слое 0-10 см составляет 0,94 г/см^, в то время как в почвах средней тайги наибольшая разница - 0,44 г/си^.

На. гарях в верхнем 30-сантимегровои олое условия аэрации ухудшаются, в нижних минеральных слоях (40-60.см) - улучшаются. В почвах гарей наблюдается изменение влагоеикости. В слое 0-*10 см полная влагоемкость почвы однолетней гари на 31 км ниве таковой под пологе:.: леса. Термическое воздействие на почву отражается на механическом составе. Из-за значительной дезинтеграции крупных частиц 1,00-0,25 ым в почвах гарей повышается содержание фракций диаметром 0,25-0,05 т.

Степень послепожарных изменений мерзлотных северотаекных глееватых почв зависит от возраста гарей и стадии восстановления растительности. На 4- и 12-летних гарях наблюдается уплотнение верхних слоев почв, уменьшение удельной пассы по сравнению с почвой однолетней гари (табл.1). Твердая фаза почв (слой 40-50 см) 12-летних гарейГ обладает наилучшим режимом аэрации (24%), в то время как почва однолетней гари характеризуется недостаточной аэрацией (14%).

Следовательно, в северной тайге устойчивые низовые пожары, обусловливая уплотнение, уменьшение влагоемкости на гарях на отрицательных формах рельефа и при отсутствии лесовозобновления могут способствовать развитию водной эрозии. Такое явление часто наблюдается на безлесных участках. Поэтому в практике лесного хозяйства следует учесть вероятность водной эрозии на невозобновив-шихся гарях.

Установленное улучшение условий аэрации в результате пожаре для почв оеаерной тайги малообеспеченных воздухом в недаерз-<101 них горизонта., является одниц ил положительных (сз^^ороз успешного лесовозобновления на гарях.

Таблица I

Физические свойства мерзлотных северотаежных глееватых почв

Место наблюдений Глубина, см Масса, г/омЗ Пороз-иость Порозность аэрации при НВ

удельная объемная %

0-10 1,98 0,15 92 64

10-20 2,45 0,82 ' • 66 35

Контроль 20-30 2,56 1,28 50 19

30-40 2,68 1,55 42 10

40-50 2,71 1,59 41 9

0-10 2,66 1,04 61 25

Однолетняя гарь 10-20 2,71 1,47 46 17

20-30 2,72 1,57 42 It

30-40 2,72 1.59 42 14

40-50 Я, 73 1,64 40 14

о-ю 2,67 1,02 62 28 •

4-летняя' гарь 10-20 2,70 1,55 42 12

20-30 2,72 1,57 42 13

30-40 2,72 1,53 44 18

40-50 2,73 1,62 41 15

12-летняя гарь о-ю • 2,53 1,09 57 25

10-20 2,71 1,56 42 13

20-30 • 2,72 1,55 43 15

. 30-40 2;72 1,58 42 19

4U-50 ?,73 1,56 , 43 24

Существенные ^зличия в изменении физических-показателей почв после действия огня двух рассматриваемых регионов отражают разницу в количестве сгоревши в них органических остатков. Мощность подоилки мерзлотных северотаенных глееватых почв 10-20 см, а мерзлотных палевых оподзоленных легкосуглинистых почв средней тайги - 1-3 см. Это и обусловливает существенные изменения физических свойств почв северной тайги. Следует учесть, что попары здесь более интенсивные и поэтому отлтаются значительной степенью воздействия на почвенный покров.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ПОЖАРОВ НА ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕКШ ПОЧВ СРЕДНЕЙ ТАПГИ

4.1. Температурный реаим почв. В теплый период почва под гарями теплее, чем почва под естественным лесным покровом. Средняя июльская температура легкосугли'.шотой почвы гари па глубине 20 см превышает температуру под негорелкм участком леса до 4,0°С.

Поверхность гарей и верхние слои почв нагреваются и охлаа-даатся более интенсивно, чем под лесом. Максимальная температура поверхности гарей превышает таковуа под пологом леса в яоную погоду па 12-14,0°С. При этом минимальная температура па гарях опускается па 2-3,0°С пике, чем по контроле. Экстремальные температуры в экологическом относении имеют большое значение, чем среднесуточные. Низкие мишшалыше температур« особенно в начале вегетационного периода, равно как и высокие максимальные при сухой погоде, способны повредить побеги и всходы древесных пород. На гарях быстрее проникают полоеттельпн? температуры в почзенный профиль. Активная температура (выше Ю°С) устанавливается рань-тае, распространяется глубне и продолноется более длительный период, чем под лесом. Соответственно на гарях отмечается прогрессирующее нарастание модности сезоннопротаизакщего слоя.

Степень изменения температурного ренима мерзлотных палевых оподзоленнгге почв в результате беглых низовых покаров зависит главным образом от их гранулометрического оостава и напочвенного покрова. В первый год опытного сяигания наибольший тепловой эффект отмечается на супесчаных почьах, о в последующие два года -на легкосуглинистых.

В целом низовые пожары улучшает теплообеспеченность мерзлотных почв, имеющую в экологическом отношении аемаловаяноо значение.

4.2. Водный регнм почв. В мерзлотных палевых оподзоленпых супесчаных почвах в первый год после пожара влакпость кратковременно увеличивается за счет протаивапия влагонаекценных много-летнемерзлых пород. В последующие' два-три года после покера во всем метровом слое происходит интенсивное снижение влагг апасов. На гарях отмечается больший расход влаги, чем под лесом. Это объясняется значительным физическим испарением и транспирэцией отрастающей растительности. Па второй 1„д после поваре метровая толща супесчаной почвы гари потеряла влаги на 40 мм больше, чем почва под лс;ом.

В засушливые годы маломощная супесчаная почва гари сильно иссушается, вкагозапао метрового слоя снижается до критического предела ВРК-ВЗ. Это ведет к подсыханию подроота растений. Дефицит влаги в нижнем полуметровом слое супесчаной почвы гари обусловлен увеличением мощности активного слоя влагооборота и снижением поступления влаги из мерзлотных слоев. Ухудшение гидрологических уоловий в супесчаных почвах свидетельствует, что на маломощных супесчаных щебниотых почвах работы по лесовоостанов-лению следует проводить с первого же года после пожара. На этих почвах противопожарная профилактика должна быть одной из важнейших лесохозяйственных задач.

Влажность мерзлотной палевой оподзопенной легкооуглинистой почвы под влиянием пожара резко увеличивается. Высокая злажность почвы гари отмечаетоя в течение ;»-х лет после пожара.~Это обусловлено тем, что суглинистая толща подстилается сильнольдистым супесчаным аллювием, влажность которого выше НВ. В бездождливые периоды, когда в метровом слоа почвы леса ощущается заметный дефицит влаги (ВЗ-ВРК), почва гари сохраняет оптимальную увлажненность: в слое 0-50 см - около ВРл, в. слое 50-100 см т на уровне НВ. Нижний полуметровый слой почвы гари характеризуется устойчиво выоокой влажностью (от НВ до ПВ).

Оптимальный режим увлажнения на гари легкооуглинистой почвы после пожара создает благоприятные предпосылки для восстановления лесного фитоценоза. На 3-й год после воздействия огня количество подроста лиственницы и сосны на гари легкосуглинистой почвы составило - 3000 экз/га, а на гври супесчаной почвы -1200 экз/га. ' '

Таким образом, влияние пожара на гидрологические условия почв средней тайги зависит от. механического соотавя почв и типа фитоценоза. Дейотвие пожара на влагоемкую мерзлотную палевую оподзоленную легкисуглинистую почву под сосново-лиственничнико-вым древостоем способствует значительному увлажнению почвы. В мерзлотной маломощной супеочаной почве под сосняком после пожара создаются условия недостаточного, увлажнения

Гла в У. ВЛИЯНИЕ ПОЖАРОВ НА ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕНИН ПОЧВ СЕВЕРНОЙ ТАЙГИ

В подзоне северной тайги мощный моховой сдой и подстилка способствуют созданию специфической экологической обстановки. Для мерзлотных северотаеяных глееват х почв характерно неглубо-

1С

кое протаивание (30-70 см), отсутствие активной температуры (вше +Ю°С) для нормального роста и развития растительности. Близкое залегание льдистой мерзлоты ограничивает круговорот влаги верхним 30-сантиметровым слоем, сокращает физическое испарение, что создает избыточную увлажненность корнеобитаемой толщи. Нижние надмерзлотныэ горизонты от 20 (30) до 50 см имеют устойчиво высокую влажность (от HB до ПВ).

5.1. Температурный режим почв гарей. Уничтожение поваром лесной растительности и термокзолирующего мохового покрова способствует коренному изменению температурного режима. Средняя июльская температура (1981 г.) почвы однолетней гари из глубине 20 см превысила таковую под пологом леса на Ю,0°С, 4- и 12-летних гарях соответственно ва I3,0-II,8°C. Активная температура определяется в корнеобитаемом слое в начале июня. На глубине

10 см она наблюдается до 3 месяцев, на глубине 20 см - до 2 месяцев. Глубина ртспространения температуры выше Ю°С и продол-иительность ее периода зависят о- возраста гарей. На однолетней гари изотерма +Ю°С опускается до глубины 40 см, на 4- и 12-летних гарях - ниже 60 см.

\ Почвы гарей протаивают на 10-15 дней раньше-, чем под естественным лесом. Оттаивание мерзлых слоев и приращение глубины протаиваниг зависят от возраста гарей и влагонасыщенности их почв. Насыщенная влагой почва однолетней гари оттаивает на меньшую глубину, чем 12-летних. Максимальная глубин? протаивания почвы однолетней гари составляет 150 см, 4- и 12-летних гарей -180-250 см соответственно.

Большое экологическое значение имеют общие ресурсы тепла. Наибольшими запасами #тепла обладает 4-летняя гарь, несколько меньшими 12-летние и наименьшими почва однолетней гари. Таким образом, понар в условиях северной тайги является мощным экологическим фактором, обусловливающим глубокую тепловую мелиорацию почв.

5.2. Водный рехкм почв гарей. Лесные пожары улучиают гид- -рологические условия мерзлотных северотаекных глееватых почв, развитых на щебнистом элювии. В почвах гарей отмечается меньшее влагосодеркание, чем в гочве под лесным фитоценозом. При осадках, равных средней многолетней норме, содержание влаги в верхней полуметровой толще 12-летней гари соответствует наименьшей злаго-емкости, а под лесом - полной. Деятельный слой влзгооборота на

гарях распространяется до 50 см. незначительные колебания в содержании почвенной влаги отмечаются и в нивних толщах (50-100, 100150 см) почв.

Общий расход влаги на гарях по сравнению с таковым под пологом леса зависит от давности покара и количество выпадающих осадков. При осадках, равных средней многолетней норме, почвы однолетней, 4-и 12-летних гарей расходуют значительно больше влаги, чем почва под лесом. За летние месяцы (с июня по сентябрь 1980 г.) розница в расходе влаги мекду почвами 12-летней гари и контрольной плоцадыо составила 8С ш. Такая потеря влаги на гарях обусловлена значительным физическим испарением и активной гранспирирую-щей деятельностью развивающейся растительности. В засушливые годы разница в расходе влаги ленду почвами молодняка и леса сглаживается. Расход влаги почвами травяных гарей меньше, чем под лесом из-за ограниченного поступления влаги за счет осадков.

Уменьшение влакности в почвах гарей способствует улучшению водно-температурных и воздушных условий для роота ценозов. В результате на гарях наблюдается удовлетворительное лесовозобновление. На 12-летних гарях насчитывается до 35900-107100 экз/га подроста, в то время как под лесом возобновление почти не наблюдается.

Влагозвпасы и их динамика в почвах гарей зависят от давности пожара и стадии ьосстановления растительности. Почва однолетней гари в течение дгух лет после.покара более увлажнена, чем почвы более старых гарей. Запасы влаги в почве 4-летнеи гари ниже, чем на однолетней, но больше, чем под цолодняками. Поэтому из-за пе-реувлэянонносгк почв гарей в первые годы работы по лесовозббнов-ленкю проводить нецелесообразно, следует начинать не раньше, чем через 3-4 года после пожара. Восстановление лесного фитоценоза под молодняками обусловливает значительный эвапотранспирациониый расход влаги, который превышает потерю влаги травяных гарей. По мере заселения травяных гарей древесной растительностью следует окидать прогрессирующее высыхание корнеобитаемой толщи, способ-ств^.дцее установлению оптимального рекима увлажнения.

Таким образом, почвы гарей данного региона обладают значительным запасом влаги, законсервированной в мерзлоте, которой вполне достаточно для восстановления лесного фитоценоза.

Глава 6. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЛЕСНЫХ Л01АР03 В УСЛОВИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ

В специфических природно-климатических условиях Якутии экологическая роль лесных поваров на почвенную составляющую лесного биогеоценоза значительна и многообразна. Здесь в экологической оценке роли лесных пожаров на-условия лесовозобновления однозначного ответа быть не кокет. В одних случаях наблюдается ухудшение экологической обстановки - иссушение супесчаных маломощных почв гарей. В других -.например, з северотаекНых почвах, развитых на щебнистом элювии, улучшение воздушного, теплового и водного ре-шшов почв после прохождения огня способствует успешному восстановлению лесного фитоценоза. В большинстве случаев в облаоти криолитозоны леанне понары являются мощный стимулирующим естественное возобновление фактором т» полезным повторяющимся явлением в низни леса (Поздняков, 1953, 1958, 1969, 1975, 1983, 1986; Уткин, 1965; Исаев, 1966; Чугунов, 1966; Оуряев, 1973, 1977 и др.).

Леса через определенные промезутки времени сами формируют пржароопасную обстановку. В этих условиях целесообразна организация искусственных регулируемых низовых пожаров и палов.

ВЫВОДЫ

1. Низовые пожары оказывают многостороннее влияние па водно-физические свойства лесных почв. Почвы гарей уплотняются, з них повышаются удельная и объемная маосы, сокращается водопроницаемость, улучшается аэрация в надмерзлотных горизонтах, уменьшаются влажность завяданил, наименьшая и полная влагоемкооти, повышается содержанке'мелких фракций микроагрегатов.

2. В подзоне средней тайги влияние беглых низовых похароз слабой и средней интенсивности на свойства почв сказывается лишь в самых зерхнкх горизонтах. Изменение свойств мерзлотных палевых оподзоленннх почз зззисит от их гранулометрического состава и напочвенного покрова. Существенной трансформации подвергаются свойства более тяжелых по механическому составу и с относительно большим количеством органического материала легкосуглинистых почв а сравнении о легкими супесчаными.

3. В подзоне северной тайги изменения свойств мерзлотнях се-веротаеннкх глеезатых почз в результате низовых устойчивых поваров более значительны, чем з почвах средней тайги. Наибольшие гг.;-

личия в овойотвах почв гари и леса в северной тайге отмечаютая в первые годы после воздействия покара.

В мерзлотных супесчаных почвах оредней тайги тепловой эффект пооле низового покара слабой интенсивности отмечается в первый год, 8 в легкосуглинистых, начиная оо второго года и в последующий третий. Поверхность гарей и верхние олои их почв нагреваются и охлаждаются более интенсивно, чем под лесом. Такие экстремальные условия могут способствовать повреждению (гибели) всходов древесных город в жаркие дни и- при весенне-летних заиорозках, что необходимо принимать во внимание при проведении лесовосстановительных мероприятий. На гарях наблюдается прогрессирующее нарастание мощности сезоннопротаивающего слоя, увеличение тепловых ресурсов по сравнению о незатронутым пожаром участком леса.

5. Б.пределах одного лесорассительного округа при общих климатических условиях и одинаковой интенсивности огня в мерзлотных палевых оподзоленных почвах создаются неравноценные условия увлакненип для лесовосстановления. В первый год после покара в маломощных супесчаных почеэх.влажность повышается и определенной тенденцией иссушения в последующие годы, что вызывает необходимость проведения леоовоссгановительных работ на этих гарях. . На гарях легкосугпивистых почв в первые три-пять пет создается оптимальный ремш увлажнения.

6. Уничтожение пожаром лесной растительности и термоизолирующего мохового покрова в северной тайга способствует коренному улучшению гидротермического режима мерзлотных севаротаекных глееватых почв, развитых на щебнистом элювии. В почвах гарей увеличиваются ресуроы тепла, резко возрастает глубина протаива-нкя почв (с 40-70 сч под лесом до 250 см). Увеличивается олой активного влагооборота,'формируются оптимальные гидрологические условия. В первые годы после покеров почвы переувлааияптся, со временем влагозапасы под ыолоднякаыи снижаются до оптимального pes'-'-e увлажнения. Улучшение водно-температурных и воздушных условий роста ценозов способствует удовлетворительному лесовозобновлению. Л о:; ар в cnnepHoi: тайге является экологическим факторов, сгимулпрувщкм процесс естественного лесовосстановления. Выу.у персучлаккеикчети почв гарей в первые годы лесовосстанови-rnzbuv.o pico ты слс^от проводить через 5-4 гог.а после позора.

7. Sy ц? с: v з с крыс рэглкчия в изменении свойст,« и рекииоь пос-г.г огкя г..чух р.'/сскэьр^чеинх. регионов отражают разницу

в количестве огоревшйх ä üffit органических материалов и интенсивности пояара. Мощнов£Ь йвааШййи северотаекных почв составляет 10-20 он» йредНёЯШЙШ: 1=1 ей» К тому не, позары в северной тайге болов Ш86НвйвНЫ0 И ирВйЭййййельныв во времени отличаются значительной а*ей0НЫэ йездеЙ9$в1Ш IIa почвенный покров.

8. Леоныо покары в 00йШШй$во случаев являются мощным фактором стимулирующим eoTeciueütlöO зпйоОновление и необходимым явлением в зизни леса. В этих yöitufiiiiiX целесообразным представляется планомерная организаций ttäKyäOSaeitUUi регулируемых палов. Благоприятным моментом ярбавдейШ ШШ *ШЕлз Является весенний период до наступления вёгемцйи раагйтьнвавн.

Список работ, опубйШЯЭШйый йо геае диссертации

1. Корвхвдййва -в.Г» Влияние кенаров tia вемперавуру и влаякссть

.ЧёбНЬй почв// Почвенные исследования в Якутйй» - Якутск, I9?'U С. 103-109.

2. Корохсяйипа В.Г. Изменение некоторых физических свойств почв ' гарей// Почвоведение и земельные ресурсы* Те'з.дОкл.У! Всесоюзного симпозиума "Биологические проблемы Севера". - Якуток, 1974г. - Вып.6. - C.II6-II9.

з'. Короходкина В.Г. Влияние позаров на темпорайурйый ренпм лео-йых почв// Бюл.науч.-техн. .информ. БиолоШебййе йрб6ле!ш бе-вера. - Якутск, 1975. - С.26-23. 4» Короходкина В.Г. Влияние пожаров на влажноо5ь зшойых йбЧй// Зшяма й рациональное использование поча Ййбйрй! Фбё.йШ» й Ii ешшру ыолйдщ ученых Сибири по'рациональному нейвшма^ tiH0 Ii охране йрйрвдёы* ресурсов» - Крзойоярск, М75. -

5. Кврвхбдкш В.Г» Вййяййв покаров на водоудеряивающую способ-tlöölib лееных йВЧй// ЯвЧйоведенйе, агрохимия^ иеййорация! Tsiu РКй.УП ВвШйЭШа аиипойиуиа "Биологические iipBÖSÖiiu öö£§= ра"» я ¡шрввгшгш, 1976, - с.89-90,

6. Корехвдкйна В,f. Температурный реяим почв гарей// Лрйродйые разуоси ЯйуЁкй» tot использование и охрана. Сборник докя.-Яку2ск, 1976. - С.147-149.

7. Щербаков И.П., Забелин О.Ф., Карпель Б.А., Михалева В.У., Чу-ГуйВва P.B.i Яковлев А.П., Аверинский А.И., Короходкина В.Г. Лавйые понары з Якутии и их влияние на природу леса. - Ново-еи.бкрсй: Наука, 1979, - 224 с.

8. Степанов Г.М., Тарабукина В.Г. Термический режим почв гарей северной тайги// Охрана природы и рациональное использование биологических реоурсов Севера: Тез.докл. X Всесоюзного симпозиума "Биологические проблемы Севера". - Магадан, 1983. -

С.272.

9. Тарабукина В.Г., Степанов Г.М. Режим влажности почвы гари северной тайги// Мерзлотные почвы и их использование. Сборник научн.трудов. - Якутск, 1984. - С.72-75.

10. Тарабукина В.Г. Влияние пожаров на химичеокие овойотва почв-оеверной тайги// Почвы и лес: Тез.докл. XI Всесоюзного симпозиума "Биологические проблемы Севере". - Якутск, 1986. - Вып.1.-С.54.

11. Тарабукина В.Г., Романов В.И. Влияние пожаров на некоторые водно-физическио свойства почв оеверной тайги// Проблемы гид-ротермики мерзлотных почв. - Новосибирск; Наука, 1988. - С.86-91.

12. Тарабукина В.Г., Саввинов Д.Д. Влияние покеров на мерзлотные почвы. - Новосибирск: Наука, 1990. - 120 о.