Какие растения растут на пожарищах
Обновлено: 05.10.2024
Восстановление экосистем после пожаров – сложный и продолжительный процесс. Следы прошлых пожаров можно наблюдать в природных сообществах.
Надо было выбрать ответ из предложенных вариантов (правильный вариант выделен жирным шрифтом):
- осока волосистая
- марьянник дубравный
- иван-чай узколистный
- вейник наземный
- горицвет кукушкин
Информация, найденная нами:
На пожарище, где сосняк сгорел полностью еще год назад, на свободном от деревьев освещенном пространстве уже успели поселиться светолюбивые растения: иван-чай, чертополох, некоторые виды злаков (например, кострец береговой, вейник), береза. Первопоселенцы появились из соседствующих с местом пожара растительности каменистой степи и широколиственного леса. Но некоторые семена прибыли на пожарище издалека, например семена канизы, которые могут преодолевать расстояние в целый километр.
"Растительный покров пожарищ формируется за счет разных групп растений. Одни из них - местные, они росли на данной территории еще до пожара. Эти аборигены не погибли от огня, так как их подземные органы, несущие почки, расположены достаточно глубоко в почве. Классический пример такого рода - папоротник-орляк. Он часто господствует на пожарищах, образуя густые заросли. Сюда же можно отнести хвощи - лесной и луговой, таволгу вязолистную и некоторые другие виды. Растения этого типа играют большую роль в зарастании пожарищ.
После верхового пожара могут сохраниться и такие местные растения, у которых подземные органы расположены не очень глубоко. Дело в том, что при пожаре огонь прокаливает почву неравномерно по площади: в одних местах - на меньшую глубину, в других -на большую. Поэтому кое-где могут уцелеть различные лесные растения, если только они укореняются не у самой поверхности почвы.
Однако многие растения пожарищ - все же пришельцы. Они попали сюда со стороны, иногда издалека. Это касается прежде всего некоторых мхов.
Также заносятся со стороны и некоторые цветковые растения, семена которых распространяет ветер. Самое характерное растение этого типа - иван-чай. Он часто образует сплошной густой покров на гарях. Заносятся ветром и семена различных деревьев - березы, осины, сосны, ели, лиственницы.
Доктор биологических наук С.Саксонов, доктор физико-математических наук А. Чуличков, С. Кусова.
В последние годы для России бедствием национального масштаба обернулись лесные пожары. Ежегодно их возникает более 30 тысяч. Они охватывают площади от одного до двух миллионов гектар. Причем в равнинных районах до 98% лесных пожаров происходит по вине человека. Зарастание пожарищ, или, по-научному, пирогенная сукцессия, - модель восстановления лесного массива после воздействия антропогенных факторов. Поэтому одна из основных задач научной программы, проводимой исследовательскими группами культурного центра "Новый Акрополь" в Жигулевском государственном заповеднике им. И. И. Спрыгина совместно с ведущим научным сотрудником заповедника, доктором биологических наук С. В. Саксоновым, - проследить и описать, как леса залечивают раны после пожара.
Горные боры Жигулей - реликтовые леса на известняках. Вот уже почти 800 тысяч лет они украшают западные и южные склоны хребта.
Зимовка летучих мышей в заброшенных каменоломнях на территории Жигулевского заповедника - одна из крупнейших в Европе. Фото С. Курочкина.
Что такое заповедник? Спросите ваших знакомых и услышите в ответ множество разных мнений: это что-то вроде парка, где лесники ухаживают за деревьями, животными, растениями, чистят лес и т.п., или место, где нельзя охотиться. Сотрудники Жигулевского заповедника считают, что заповедник - место, где природа живет так, как хочется ей, а не человеку.
Заповедники - природная лаборатория, где можно воочию увидеть модели гармоничного развития множества форм жизни - и растительной и животной.
Жигулевский заповедник - один из старейших в нашей стране, в 2002 году ему исполнилось 75 лет. Геоморфологи утверждают, что современные жигулевские формы рельефа: склоны, лощины, Y-образные и каньонообразные овраги, плоскодонная долина - сформировались еще в доледниковый период 50-70 тысяч лет назад. Ледник сюда не дошел, поэтому здесь сохранились очень редкие реликтовые и ограниченные в распространении (эндемические) виды живых организмов и растений.
Границы природных зон в регионе Жигулевского заповедника разные исследователи проводят по-разному. Одни полагают, что северная часть Самарской Луки, где и расположен заповедник, относится к подзоне смешанных лесов, а южная - к подзоне луговых степей, другие полностью относят Самарскую Луку к лесостепной зоне.
Пожары на покрытых сосновыми лесами склонах Жигулевских гор чаще всего бывают низовые. Горит сухой торф (слой почвы толщиной 10-25 см), образованный продуктами опада (хвоя, листья). Он долго тлеет, нагнетая под землей очень высокую температуру, что сильно повреждает корневую систему сосны. Это приводит к тому, что дерево не может устоять перед порывом ветра и нападением жуков-короедов. Кроме того, часто выгорает и смолистая часть ствола, так что внутри его образуется полость. Фактически от дерева остается только хрупкая внешняя оболочка, покрытая корой.
На пожарище, где сосняк сгорел полностью еще год назад, на свободном от деревьев освещенном пространстве уже успели поселиться светолюбивые растения: иван-чай , чертополох, некоторые виды злаков (например, кострец береговой, вейник), береза. Первопоселенцы появились из соседствующих с местом пожара растительности каменистой степи и широколиственного леса. Но некоторые семена прибыли на пожарище издалека, например семена канизы, которые могут преодолевать расстояние в целый километр. Особенности растений-новоселов: наличие большого количества семян, способность к быстрому росту, обилие фитомассы, но при этом неустойчивость к конкуренции и требовательность к условиям.
На пожарище восьмилетней давности мы обнаружили, что и кипрей, и каниза канадская уже полностью сдали свои позиции, - их вытеснила исходная растительность: василек русский, девясил шершавый, мордовник семиголовый, которые растут в каменистой степи, формировавшейся тысячелетиями и никогда не подвергавшейся действию огня. Также начали восстанавливаться эндемики - солнцецвет монетолистный и омосма простейшая. Все эти растения немногочисленны, семян у них немного, но они способны завоевывать место под солнцем, конкурируя с другими, более капризными представителями флоры. Еще 5-7 лет. и место пожарища не будет отличаться от соседствующих с ним территорий. Конечно, речь идет о травянистой растительности, ибо темпы восстановления травянистых и древесных сообществ несопоставимы.
Однако это не значит, что в первые годы после пожара восстанавливается только травянистый покров. Уже через 4 года на пожарище образуется пестрый ковер из зарослей вишни (была здесь и до пожара), малины, березы, душицы и шиповника. А через 6 лет после пожара зарослевая стадия зарастания протекает очень бурно. Но эта стадия переходная, не характерная для нормального развития растительного сообщества, ибо природа всегда стремится к возрождению устойчивого разнообразия.
Исходное же сообщество - сосновый лес (для лиственных пород здесь нет места: довольно крутой склон и мало гумуса) может появиться только, когда пожарище пройдет через несколько этапов восстановления, которые нельзя спрогнозировать точно, поскольку наблюдения ведутся чуть более столетия. Но понятно, что сначала место сгоревшего сосняка займет молодая береза, поскольку она производит огромное количество летучих семян, которые разносятся на большие расстояния. Возвращение же сосны может растянуться на сотни лет.
Жигулевский заповедник расположен в живописнейшем месте - на берегу большой излучины Волги (Самарская Лука) и состоит из трех географических зон: Жигулевские горы, плато Самарской Луки и Волжская пойма с островами. Но рельеф такой небольшой территории удивительно разнообразен.
Протяженность Жигулевских гор всего 70 км с запада на восток и 2-3 км с севера на юг. Геология Жигулей формировалась буквально на дне двух морей: Каменноугольного (250-300 млн лет назад) и Пермского (180-200 млн лет назад). За сотни миллионов лет моря меняли границы, соленость, соответственно менялись температурный режим и виды организмов, живших в них. Все это запечатлелось в современном рельефе Жигулей в виде слоев и напластований, в которых кое-где и сегодня просматриваются очертания древних кораллов и морских лилий. Около 20 млн лет назад в кристаллическом фундаменте бывшего морского дна возникла трещина, на границе которой и вышли на поверхность известковые породы - Жигулевские горы. Горы пересекли течение древней прародительницы Волги в районе устья современной реки Самары. Максимальная высота Жигулей достигала 800-900 метров около 5 млн лет назад. С того времени горы постепенно разрушались, и сейчас наибольшая высота хребтов не превышает 375 метров. Горный хребет препятствовал боковому смещению течения Волги, в то время как южнее и севернее Жигулей русло смещалось вправо под действием сил Кориолиса. Это привело к образованию Самарской Луки - излучины Волги.
Возобновление корневой порослью дуба бархатного после пожара на плато Меса Верде.
Лесной пожар – страшное бедствие, способное уничтожить все на своем пути. Но когда пламя отбушевало, на выжженной земле появляется новая жизнь. Кто приходит на смену погибшим в огне и в чем секрет растений, способных противостоять пожарам? А некоторые представители флоры практически не способны размножаться без огня.
Сквозь тьму веков
Последствия лесных пожаров чаще всего рассматриваются со знаком минус. Действительно, беспощадный огонь способен уничтожить многие гектары леса, страдает не только растительность, но и животный мир. Про положительные стороны этого бедствия хорошо известно, пожалуй, только специалистам. И влияние пожаров на жизнь лесных сообществ весьма многообразно.
Исследователи прошлого нашей планеты считают, что огонь сыграл существенную роль в истории развития флоры планеты и в формировании современных границ сообществ растений. Одновременно в процессе приспособления к отрицательному воздействию пожаров шел отбор по свойствам, помогающим противостоять огню или выживать на гарях.
Предполагают, что роль огня была значима еще в каменноугольный период, когда под его воздействие попадали высокоствольные богатые леса. В дальнейшем он существенно корректировал границы травянистых сообществ, особенно в засушливых районах прерий и степей, чему немало способствовал доисторический человек, приручающий посланную небом стихию. В настоящее время пожары все чаще приобретают антропогенный характер, однако и сейчас происходят естественные возгорания в природе, прежде всего от ударов молний, от вулканических извержений, нередки самовозгорания торфяных залежей.
Огонь сыграл существенную роль в истории развития флоры планеты и в формировании современных границ сообществ растений.
Весенний пожар, вызванный палом сухой травы Молнии повреждают деревья и вызывают пожары Верховой пожар способствует развитию травянистых сообществ.
Обожженные деревья
Наверняка многие встречали деревья с обгоревшими и расколотыми стволами (последствия от ударов молний) и свидетельства более серьезных возгораний. Огонь как экологический фактор действует непосредственно на растения, повреждая их органы и уничтожая целиком, и косвенно, изменяя среду существования и условия конкуренции различно приспособленных к пирогенным явлениям видов.
Не обойтись без описания отрицательных проявлений непосредственного действия огня на деревья, когда происходит растрескивание коры и ожоги более глубоких слоев ствола, нарушаются процессы движения воды и питательных веществ; смоло- и сокотечение ослабляет растение. В раны, образовавшиеся при ожогах, заселяются споры паразитических и сапрофитных грибов. И те и другие со временем разрушают древесину, угнетая дерево. Ослабленные, они в большей степени подвержены болезням и хуже противостоят нападению насекомых.
В процессе эволюции в результате действия пожара происходит отбор видов, устойчивых к действию огня и связанных с ним явлений.
Антропогенные факторы – совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человека за период его существования.
Пирофиты
Отбор на приспособительные к пожару признаки позволяет выделять группу пирофитов – видов, адаптировавшихся к этому явлению и даже получающих после пожара основательное преимущество по сравнению с другими видами. Классическими пирофитами являются многие виды сосен. Их кора хорошо противостоит огню, защищает ствол от ожогов. Кроме того, отмечено благотворное, стимулирующее влияние пожара на семена ряда видов сосен, в частности американских представителей рода: сосны жесткой (Pinus rigida), с. лучистой (P. radiata), c. скрученной (P. contorta), с. мягкоигольчатой (P. muricata).
Часть популяций у перечисленных видов несут шишки, плотно склеенные смолой и не раскрывающиеся до тех пор, пока высокие температуры при пожаре не растопят смолу, после чего семена освобождаются и прорастают. При этом другая часть популяций, обитающих в иных экологических условиях, менее подверженных пожарам и с менее плотной конкуренцией со стороны других видов, формирует обычные шишки, раскрывающиеся сразу после созревания семян. Это яркий пример эволюционного приспособления к выживанию после пожара, когда в нераскрытых шишках семена долгое время остаются защищенными и только после пожара начинают прорастать, не имея конкуренции с другими видами, уничтоженными им. Притом взрослые экземпляры с. утонченной (P. attenuatа) из Калифорнии полностью уничтожаются пожаром, что обеспечивает резкую смену поколений.
К пирофитам также относятся австралийские эвкалипты (Eucalyptus) и банксии (Banksia), плоды которых могут открыться только после действия огня. Средиземноморский ясенец (Dictamnus) получил название неопалимой купины, так как защищен облаком эфирных масел, выделяемых листьями растения.
Эвкалипты – типичные пирафиты, их плоды открываются после пожара Шишки сосны скрученной откроются только после действия огня. Пробуждения почек в основании ствола пихты бальзамической после низового пожара.
Из спящих почек
Деревья с более тонкой и менее фактурной корой получают сильные ожоги стволов, подчас несовместимые с жизнью главного побега. У этих растений наблюдается иное приспособительное свойство – активизируются придаточные и спящие почки в основании ствола и на корнях, образуется корневая поросль. Так возобновляются после пожара осиновые и березовые колки, дубравы, одновременно происходит омоложение древостоя. Однако в этом случае растения приобретают кустовую форму роста, что отражается как на его внешнем виде, так и на деловых качествах древесины.
Среди хвойных растений корневая поросль встречается значительно реже, например при пробуждении почек в основании ствола у пихты бальзамической (Abies balsamea) после прохождения низового пожара.
Сукцессиями называются процессы в растительности, состоящие в перестройке фитоценозов и ведущие.
Фитоценоз – растительное сообщество, характеризующееся относительной однородностью видового состава, определяемого преимущественно условиями местообитания, и относительной обособленностью от других сообществ.
Сукцессии
Велико влияние пожара на распространение некоторых типов растительности и сукцессионные изменения в них.
Светолюбивые породы даже выигрывают при очищении нижних веток огнем, в частности во время низового пожара, который к тому же убирает напочвенный покров и полог густо разрастающихся кустарников, препятствующий в первом случае прорастанию семян, а во втором – развитию молодых растений. Получают шанс на развитие исходные породы, в противном случае светолюбивые породы сменяются более теневыносливыми: сосна – елью, кедром, пихтой.
В лесных ценозах в результате пожара регулируется видовой состав не только древесных пород, но и нижних ярусов и напочвенного покрова. На гарях после верхового пожара пышного развития достигают светолюбивые виды трав, обладающие способностью к быстрому расселению, и в целом в результате верхового пожара мощность развития травянистого яруса увеличивается до тех пор, пока не образуется новый древесно-кустарниковый затеняющий их ярус.
Возобновление порослью осины американской после пожара
Представители австралийских пустошей – Ксанторреи – типичные пирофиты
В степях и прериях
Многие исследователи растительного покрова Земли отмечали существенное значение фактора огня для формирования жестколистных кустарниковых и травянистых сообществ (прерий, степей, полупустынь). Некоторые ученые подтверждают пирогенный и потому подвижный характер границ леса и лесостепи, леса и прерий, а также кустарниковых и травянистых сообществ. При частых палах антропогенного характера в составе видов этих ценозов происходят значительные изменения, причем идет отбор на жестколистные плотнокустовые злаки, лучше противостоящие огню. Уменьшается видовое разнообразие трав за счет повышенной конкурентной способности растений бедных и кислых почв.
Считается, что, как правило, кормовые качества луговых и степных ценозов при частых пожарах ухудшаются, что говорит не в пользу практикуемых ежегодно палов.
Влияние на почву
Непосредственное влияние пожар оказывает на почву. После сгорания лесной подстилки в лесах и войлока сухих остатков трав в травянистых сообществах происходит высвобождение минеральных веществ, а гумус сгорает. В первый год после пожара большая часть питательных веществ вымывается в нижние слои почвы, т. е. фактически теряется для фитоценоза, тем более что при верховом типе пожара погибают обладатели глубоких корневых систем – деревья. Это, конечно, обедняет почву и способствует ее закислению, в то же время в первый год возможно развитие азотолюбов, что помогает широкому распространению группы пирогенных видов (мхи, иван-чай, малина).
В дальнейшем пагубное действие на почву может выражаться в эрозионных явлениях – размывании оголенной поверхности почвы дождевыми потоками, что особенно заметно на склонах. Не защищенная подстилкой и напочвенным покровом почва подвержена колебанию как высоких, так и низких температур, что способствует еще большей деградации почвы и угнетению живущих в ней организмов.
Читайте также: