Весной 2024 г. сотрудники географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова в составе авторского коллектива опубликовали в высокорейтинговом журнале Fire две статьи, посвящённые воздействию пожаров на безлесные экосистемы (луга таёжной зоны и южные степи). Полученные результаты позволяют дифференцировать эти безлесные сообщества по скорости восстановления.
Статья «Влияние пожаров на пустынные растительные сообщества заповедника “Чёрные Земли”» подводит итоги ботанической части исследований в заповеднике по проекту «Пирогенная метка суббореальных пустынь Евразии» (грант РНФ 20-77-10010).
Территория заповедника, расположенного в пустынно-степной зоне Республики Калмыкия, регулярно подвергается воздействию огня. С помощью спутниковых снимков ученые выделили ключевые участки с возрастом пожара от нескольких месяцев до 30 лет, а также участки, не подвергавшиеся возгоранию за указанное время. На этих территориях было изучено изменение биоразнообразия преобладающих здесь полукустарничковых и ксерофитно-злаковых сообществ (двух хроносерий от свежих к старым пожарам и не горевшим территориям). Проанализировано также влияние частоты возгораний на сообщества.
Полученные результаты подтвердили высокую устойчивость пустынно-степных сообществ Калмыкии к пожарам. «Проективное покрытие видов на сходных стадиях разных хроносерий не зависело от того, как часто выгорало сообщество. При этом успешнее возобновлялись виды с высоким обилием в сообществах, которые благополучно переживали огонь в виде частей вегетативного тела либо в виде семян. Примечательно, что ни на одном участке не выявлено восстановление полынных сообществ, типичных для северных пустынь, даже через 35 лет после пожара. Покрытие полыни восстанавливается очень медленно, и чаще в тех условиях, где этому способствует умеренный выпас скота», − рассказал научный сотрудник кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ Сергей Леднев.
Вторая публикация «Пожар как фактор динамики луговой растительности: модельный эксперимент в Западной Сибири» описывает исследования в рамках проекта «Моделирование отклика луговых экосистем на пирогенное воздействие в контролируемых условиях» (грант РНФ 22-27-00329).
Последствия пожара для растительного покрова изучались в течение трёх полевых сезонов на площадках малого масштаба (1м2) и среднего масштаба (100 м2). Экспериментальные площадки с использованием датчиков температур были заложены на лугу Базового экспериментального комплекса Института оптики атмосферы Сибирского отделения РАН в Томске. «Максимальная температура пламени достигала 300 – 750 °С. При этом прогрев поверхностного слоя почвы, содержащего семена однолетних растений и вегетативные органы многолетних, различался. На участках с обилием горючего материала рост температуры превышал 100 °С, а в местах, где фронт огня не задерживался и проходил быстро, почва нагревалась кратковременно и незначительно», − сообщил старший научный сотрудник кафедры геохимии ландшафтов и географии почв Иван Семенков.
Луговое сообщество на экспериментальном участке базового экспериментального комплекса Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения РАН (г. Томск) в мае 2022 (сразу после пала, слева) и в июле 2022 (справа). Фото С. Леднева
Проведенные эксперименты подтвердили высокую устойчивость лугов к пожарам, особенно единичным. Вместе с тем, ученые установили, что пирогенное воздействие не проходит для сообщества бесследно. Особенно это заметно на площадках малого масштаба, где пожары снизили число видов. Для участков в среднем масштабе видовое богатство не менялось или даже возрастало.
«Такой результат объясняется неоднородными условиями внутри пожара: где-то горит интенсивнее, где-то слабее. На площадках среднего масштаба наблюдается мозаика фрагментов, которые различаются по интенсивности огня и другим условиям, что и приводит к росту видового богатства. Малые площадки более однородны по условиям, и воздействие огня приводит к выпадению отдельных видов, которые в итоге сохраняются в сообществе на других участках. В целом же различные характеристики лугового сообщества восстанавливаются до фоновых значений в срок от 1 до 3-4 лет, но большая часть − в течение 2-х вегетационных сезонов», − рассказал научный сотрудник кафедры геохимии ландшафтов и географии почв Сергей Леднев.
«Безлесные экосистемы гораздо устойчивее к воздействию огня, чем лесные, и результаты наших исследований это подтверждают, − резюмирует заведующая лабораторией экологической безопасности географического факультета МГУ Татьяна Королева. − Однако по скорости восстановления они сильно различаются между собой. Если лугу потребуется пара лет для восстановления до изначального состояния, то полынному сообществу опустыненной степи − несколько десятилетий. Это необходимо учитывать, в том числе для сохранения продуктивности сообществ при использовании в сельском хозяйстве и в целях охраны природы».
Публикации выполнены совместно с коллегами из Института проблем передачи информации РАН, Томского государственного университета, Института оптики атмосферы СО РАН (г. Томск), Института комплексных исследований аридных территорий (г. Элиста) и биосферного заповедника «Чёрные Земли» (Республика Калмыкия).
Источник: пресс-служба Географического факультета МГУ.
Заглавное фото: Закат в степи. Фото С. Леднева.
