ЛЕС ПОСЛЕ ПОЖАРА НЕ НАЧИНАЕТСЯ С НУЛЯ

По стечению обстоятельств, в то время как национальный парк «Чешская Швейцария» борется с очередным пожаром, ученые завершили уникальное четырехлетнее исследование, которое показывает, как лес после пожара восстанавливается, образуя неожиданно пеструю мозаику. Сгорание местами толстого слоя подстилки позволяет семенам лучше прорастать. Ведь до этого они не могли пробиться к почве через опавшую хвою.

Эти выводы важны и для предотвращения дальнейших пожаров. По словам магистра Яны Мюллер, Ph.D., огонь в лиственных буковых насаждениях распространяется значительно хуже, чем в хвойных насаждениях, включая отмершие. Именно более разнообразный видовой состав леса может служить в ландшафте естественным барьером, который замедлит или остановит пожар.

Исследование Факультета окружающей среды UJEP показало, что на территории, пострадавшей от пожара в 2022 году, выжили как живые деревья, так и источники семян из окружающих насаждений. Поэтому новый лес начал формироваться практически сразу без вмешательства человека. Ученые наблюдали за восстановлением территории после крупнейшего лесного пожара в новейшей истории Чехии в рамках проекта, посвященного влиянию огня на биоразнообразие лесных экосистем Национального парка «Чешская Швейцария». В исследовании они сотрудничали с Биологическим центром Академии наук ЧР и другими специализированными учреждениями.

Пожарище представляет собой мозаику, а не черную плоскость

Одним из главных выводов исследования является то, что место пожара нельзя рассматривать как единую сплошную мертвую площадь. Некоторые места пострадали сильно, другие — значительно меньше. Местами мы встречаем жизнеспособные деревья или островки первоначальной растительности, в других местах остались обгоревшие стволы или лежащее дерево, служащее убежищем для многих видов.

«Это не ковровое повреждение. На месте пожара осталось много сохранившихся участков первоначального леса, а также источников семян в окрестностях. В некоторых местах выжили буки, пихты или ели. Все это влияет на то, как быстро и в каком направлении восстанавливается лес», — объясняет д-р Яна Мюллерова.

Береза относится к пионерным породам деревьев: она одна из первых заселяет открытое пространство, быстро растет и создает благоприятные условия для других видов. «Березы появляются первыми, потому что у них легкие семена и они быстро растут. Они готовят почву и микроклимат для других пород деревьев. Если присмотреться к зарослям повнимательнее, то в них уже есть сеянцы бука и других целевых видов. Со временем они перерастут березы», — добавляет Мюллер.

Там, где огонь расчистил почву, у сеянцев было больше шансов

Исследование показало, что восстановление после пожара может происходить быстрее, чем в отмерших еловых лесах, которые не подверглись воздействию огня. Причиной этого, помимо прочего, является толстый слой сухой подстилки, то есть скопившейся хвои и органического материала, который мешает семенам проникнуть к влажной почве. После пожара этот слой во многих местах раскрылся или частично исчез. Таким образом, у семян появилось больше шансов укорениться. Одновременно с сжиганием биомассы высвободились питательные вещества, которые могут использовать молодые растения.

«Когда семя попадает на толстый слой сухой подстилки, его корешок часто не успевает достичь влажной почвы и засыхает. В местах, где пожар удалил этот слой, сеянцы могут прижиться легче», — описывает Мюллер.

Однако это не означает, что пожар везде имеет одинаковый эффект. Согласно исследованиям, регенерация сильно различается в зависимости от конкретного места обитания. Роль играют уклон склона, количество почвы, освещенность, ветер, затенение, наличие мертвой древесины и доступность воды.

Вода, тень и песчаник имеют решающее значение

Чешская Швейцария с точки зрения восстановления отличается песчаниковым основанием. Оно легко пропускает воду, и неглубокие почвы на скалистых уступах или солнечных склонах быстро высыхают. В таких местах восстановление растительности происходит медленнее. Напротив, там, где осталась древесина, тень или более изрезанная структура растительного покрова, возникают защищенные микроместа обитания с более влажным микроклиматом.

«Вода — один из главных ограничивающих факторов в этой местности. Там, где мало почвы и много солнца или ветра, восстановление проходит медленнее. Остатки отмерших деревьев, оставаясь в лесу, помогают новым саженцам, создавая тень, поддерживают более влажный микроклимат и частично защищают их от обгрызания дикими животными», — говорит Мюллер.

В то же время мертвая древесина служит укрытием или средой обитания для многих других организмов, прежде всего беспозвоночных и птиц. На месте пожара эксперты зафиксировали даже редкие виды, которым в сегодняшних густых лесах трудно найти место для жизни. Именно количество древесины, оставшейся на месте пожара, стало для ученых одним из сюрпризов. По словам Мюллер, во многих местах сгорела не столько сама древесина, сколько, прежде всего, хвоя, подстилка и более мелкий материал. Таким образом, обгоревшие стволы и ветви остались частью дальнейшего развития экосистемы.

От спутников до дронов и постоянных площадок

Факультет окружающей среды UJEP в ходе исследования сочетал аэрофотоснимки и спутниковые снимки, дроны, лидар, а также сеть постоянных мониторинговых площадок на местности. Дистанционные данные позволили описать масштаб и степень повреждений на уровне всего ландшафта. Полевые исследования в сочетании с дронами затем показали, что происходит на конкретных участках.

«Нас интересует не только то, что лес восстанавливается, но и то, почему в разных местах он восстанавливается с разной скоростью и в разных направлениях. В начале в ландшафте происходит много быстрых изменений, и именно первые годы после пожара очень важны для дальнейшего развития», — говорит Мюллер.

Проект завершился, но исследования на факультете продолжаются. Этой теме посвящены и студенческие работы, в которых отслеживается ход восстановления во времени и факторы, определяющие облик нового леса. По мнению ученых, важно различать быстрое восстановление растительности и долгосрочное восстановление леса. Первые сеянцы, травы или кустарники могут появиться очень быстро. Однако формирование видового разнообразия и стабильного леса — это процесс, занимающий десятилетия.

Примером может служить небольшой пожар на Хавраньской скале в 2006 году. По словам Мюллер, спустя двадцать лет видно, что первоначальная березовая стадия не была конечным состоянием. В насаждение постепенно входят другие виды, и лес меняется. «Древесные породы — долговечные организмы, поэтому изменение насаждения происходит медленно. То, что сегодня в некоторых местах мы видим в основном березу, не означает, что там останется березовый лес. Это лишь одна из фаз восстановления», — объясняет Мюллер.

Реакция на изменения

С все более частыми засухами и температурными экстремумами мы можем ожидать больше лесных пожаров, поэтому очень важно к этому подготовиться. Как мы сами видим, еловые насаждения не идеальны для таких условий. Поэтому необходимо изменить наш ландшафт, чтобы он стал более устойчивым. Для лесов это означает, прежде всего, близкий к природе видовой состав, то есть больше лиственных пород. На примере Чешской Швейцарии это оказывается чрезвычайно важным.