Про роль вогню у природі

Первые леса на Земле появились в каменноугольный период, то есть около 300 млн. лет назад. Климат в ту эпоху был сырой и прохладный. Заболоченные леса, состоявшие из древовидных папоротников, хво­щей и плаунов вряд ли могли гореть. Деревья в этих лесах, отмирая, падали на землю, почти не перегни­вая, затягивались илом.

На месте особенно больших древесных кладбищ по прошествии многих тысячелетий образовались за­лежи каменного угля, наряду с нефтью — великолеп­ного концентрата солнечной энергии и прекрасного топлива, ставшего в наше время незаменимой пищей для огня.

С потеплением климата и появлением цветковых растений, сначала голосеменных (200 миллионов лет назад), а затем покрытосеменных (100 миллионов лет назад), огонь в лесу стал, безусловно, одним из важ­ных природных факторов. Дело в том, что цветковые растения выделяют много фитонцидов и других лету­чих веществ, которые ионизируют воздух, снижая его электрическое сопротивление. По этой причине на еди­ницу поверхности суши, если она покрыта растениями, приходится почти в 100 раз больше ударов молний, чем на единицу поверхности океана. Плотность уда­ров молний в тропических лесах достигает за год 50 на 1 квадратный километр. В лесах умеренной зоны плотность ударов молний значительно меньше: 2 — 5 на 1 квадратный километр.

Конечно, далеко не всякий удар молнии вызывает лесной пожар. Электрический ток от молний, как и обычный ток, пользуется путями с наименьшим электрическим сопротивлением. А наименьшее сопротивле­ние в лесу имеют хорошо «заземленные» стволы рас­тущих деревьев. В них чаще всего и ударяет молния.

Проходя по сырой древесине, ток от молнии, разу­меется, выделяет тепло, но его хватает лишь на то, чтобы превратить в пар содержащуюся в древесине воду. Вследствие быстроты, практически мгновенно­сти такого превращения, от ствола отрываются, раз­летаясь далеко в стороны, щепки или ствол разрыва­ется на части. Но обугливания древесины при этом никогда не бывает Другое дело, если молния ударя­ет в деревянную постройку или сухостойное дерево. Электрическое сопротивление сухой древесины почти в 100 тысяч раз больше, чем растущей. Пропорцио­нально сопротивлению возрастает и количество тепла от тока молнии, что приводит к воспламенению сухой древесины и может стать причиной возникновения по­жара. В редколесье лесные пожары возникают, ви­димо, от молний, ударяющих непосредственно в поч­ву, покрытую мхами и лесной подстилкой. Электриче­ское сопротивление высохшего напочвенного покрова столь же велико, как и сухой древесины, загорается же он гораздо легче (особенно при так называемых «сухих грозах», без дождя).

В густом лесу удары молний в почву довольно редки, так как деревья здесь играют роль молние­отводов. Вероятность прорыва молнии в круг с ради­усом, равным высоте дерева, составляет всего лишь 1 процент; при увеличении радиуса в полтора раза вероятность прорыва возрастает до 10 процентов. Но в лесу всегда имеется достаточное количество прога­лин, полян и других открытых участков, включая ста­рые гари, где удары молний в почву уже не редкость.

В различных районах мира от молний возникает от 2 до 30 процентов лесных пожаров (в целом по СССР 8 — 9 процентов). Если принять в качестве сред­ней цифры 10 процентов, то получается, что от мол­ний на Земле возникает ежегодно около 20 тысяч лес­ных пожаров. Можно предположить, что примерно такое же количество лесных пожаров ежегодно возни­кало на Земле и до появления на ней человека. Но и при меньшем числе пожаров их роль на Земле в до­историческое время была огромна. Ведь пожары тогда никто не тушил и они охватывали обширные площади.

Так продолжалось десятки миллионов лет. В пери­оды похолоданий число пожаров, естественно, сокра­щалось, а в теплые эпохи возрастало. Менялась и география пожаров. Под влиянием периодически повторяющихся пожаров происходило не только видо­образование растений, но и формирование лесных ланд­шафтов. Таким образом, огонь в лесу (в тех случаях, когда он возникает естественным путем, то есть обычно от молнии) следует рассматривать как природный пе­риодически действующий фактор. За миллионы лет эволюции биологические виды приспосабливаются к любому природному фактору. Это в полной мере от­носится и к огню.

Среди древесных пород немало таких, которые за­нимают значительные площади в лесах только благо­даря пожарам. К таким породам относятся, в частно­сти, сосна, лиственница, береза и осина. Если бы не лесные пожары, все эти породы были бы давно вытес­нены с плодородных земель елью, кедром и пихтой. В процессе эволюции светолюбивые породы приобрели повышенную устойчивость к пожарам. У сосны и лиственницы, например, выработались такие приспо­собительные особенности, как толстая кора в нижней части стволов, глубокая корневая система, высоко поднятая крона. Кроме того, слой опавшей лиственни­чной хвои, благодаря ее особой структуре, практиче­ски не горит, поэтому густые куртины из молодых лиственниц пожар обходит стороной. Береза, будучи повреждена пожаром, дает обильную пневую поросль, а осина еще более обильнуюпоросль от корней. Шиш­ки- у некоторых американских сосен раскрываются только после пожара, когда на оголенной пожаром почве создается благоприятная среда для прораста­ния семян. В тропических лесах Индии встречаются древесные породы, устойчивые к огню даже в стадии подроста. А всемирно известные секвойи, оберегаемые в условиях американских национальных парков от ог­ня, стали в последнее время заметно хиреть.

На влажных лесных почвах севера Восточной Си­бири при длительном отсутствии пожаров (более 100 лет) разрастаются зеленые мхи. Пышный слой мхов не пропускает в почву солнечное тепло, и уро­вень вечной мерзлоты начинает повышаться. Прирост деревьев резко снижается, под воздействием «выжима­ния» льдом деревья принимают наклонное положение и нередко засыхают на корню. При отсутствии пожа­ров еще более длительное время, например в течение нескольких столетий (практически этого не бывает), таежная часть зоны вечной мерзлоты, вероятно, пре­вратилась бы в лесотундру с островками леса на су­хих легких почвах. Уже из этого примера видно, ка­кую важную роль играют лесные пожары в формиро­вании ландшафтов.

Древостой на обычных, не подстилаемых вечной мерзлотой, почвах при долгом отсутствии пожаров приобретают разновозрастную структуру со сравни­тельно невысоким запасом древесины и низкой товар­ностью. А все высокопродуктивные и высококачествен­ные леса естественного происхождения, которые при­нято называть эталонными, вырастают, как правило, на месте пожарищ. По своей продуктивности такие леса не уступают лучшим лесам искусственного про­исхождения.

Давно известно, что монокультуры истощают поч­ву и что наивысшая производительность полей дости­гается при правильных севооборотах, то есть проду­манном чередовании культур на одной и той же площади. В естественных лесах такой своеобразный «севооборот» с чередующейся сменой древесных пород осуществляется самой природой посредством пожа­ров. Именно пожары обеспечивают смену ели на сос­ну и хвойных пород на лиственные, прежде всего березу. И хотя с утилитарной точки зрения такая смена считается порой нежелательной, но для леса она полезна и необходима.

Однако культивированием тех или иных пород роль огня в лесу не ограничивается. Оказывается, естествен­ные лесные пожары зачастую являются действенным профилактическим средством против тех же, но более сильных пожаров. Дело в том, что дни, когда сильная засуха сочетается с большим ветром и, следовательно, возможны крупные лесные пожары, бывают чрезвы­чайно редко. Основная же масса лесных пожаров возникает при условиях, позволяющих им достигать лишь слабой или средней силы. Такие пожары, как правило, не губят основной древостой, а лишь уничто­жают накопившиеся излишки лесных горючих мате­риалов (какую-то часть напочвенного покрова, под­стилки и валежа, подроста и подлеска). В течение многих лет на участках, пройденных слабым или сред­ним низовым огнем, сильные низовые, а тем более верховые пожары невозможны даже в самую жесто­кую засуху.

Такова в общих чертах роль естественных лесных пожаров в естественной лесной обстановке. Роль эта в зоне, благоприятной для произрастания лесов, мо­жет считаться положительной. Но пусть читатели не подумают, что мы пропагандируем отказ от борьбы с лесными пожарами, поскольку они де благо. Наобо­рот. Мы только хотим напомнить, что на лесные по­жары, как и на всякое другое природное явление, нельзя смотреть односторонне. Ведь любое явление, полезное и даже необходимое для биосферы в целом, может быть весьма вредным в некоторых случаях для ее отдельных компонентов, в том числе и для че­ловека. Например, человек все время борется с про­цессом гниения и разложения продуктов и материалов, хотя без этих процессов, обеспечивающих биологиче­ский круговорот вещества и энергии, жизнь на Земле была бы практически невозможна.

Знание положительной роли лесных пожаров в природе необходимо нам прежде всего для использо­вания огня в лесохозяйственных целях. Но чтобы ис­пользовать положительные свойства и возможности огня в лесу, эти факторы необходимо знать доско­нально. Потому-то изучениемлесопожарных вопросов и проблемы в целом усиленно занимаются сейчас не только в многолесных, но и в малолесных странах.

Следует особо подчеркнуть, что с появлением на Земле человека характер лесных пожаров стал ме­няться и они все в большей степени превращаются из природного фактора в антропогенный, вредный не только для человека, но и для природы в целом. Од­нако произошло это не сразу. Заслуживает внимания тот факт, что люди впервые получили огонь, по всей вероятности, именно от лесных пожаров, так как только на лесном пожарище остается и горит сутками крупный валеж — безопасное и удобное хранилище огня. Будучи источником тепла и света, горящие ва­лежинынеминуемо должны были привлечь внимание наших любознательных предков. И в течение многих сотен тысяч лет, пока люди не научились добывать огонь сами (папуасы не умели этого делать еще каких-нибудь 100 лет назад) при утере огня они вновь и вновь получали его в дар от лесного пожара.

До тех пор, пока человек был робким сыном ма­тери-природы, а не ее покорителем, число лесных по­жаров по его вине было ничтожным. Лесные абори­гены буквально с молоком матери впитывали правила и приемы обращения с огнем, передавая их из поко­ления в поколение.

Вообще, лесные пожары по вине человека стано­вились особенно частыми, когда близ лесных масси­вов появлялись и селились люди, не зависящие от леса: скотоводы, землепашцы, промышленники, то есть когда начиналась колонизация лесного края.

Чем же отличаются антропогенные лесные пожары от природных, или естественных? Прежде всего, ко­нечно, своей частотой. Ежегодное число лесных пожа­ров на Земле за последние 500 лет возросло не менее, чем в десять раз. Причина такого сильного роста — деятельность человека, то есть тот самый антропоген­ный фактор, который изменяет все, вплоть до ланд­шафта и даже климата. К сожалению, все эти изме­нения оказываются зачастую неблагоприятными, и прежде всего для самого человека. Что касается ле­сов, то они оказались неприспособленными к целому ряду искусственных факторов антропогенного проис­хождения, и в том числе к резко возросшей частоте лесных пожаров.

В тайге трудно отыскать участок спелого леса, не имеющий следов пожара. При наличии на стволах пожарных подсушин, особенно хорошо сохраняющихся у сосны, можно легко установить время пожара с точностью до одного-двух лет. По нашим данным, сред­ний «оборот огня» в неосвоенных лесах составляет 50—100 лет. Именно такая частота пожаров наиболее благоприятна для леса.

На севере Иркутской области можно видеть пре­красное возобновление лиственницы на огромных гарях, где не осталось в живых ни одного старого де­рева. Оказывается, усыхающие после пожара лист­венницы способны до полного своего отмирания обсе­менить пожарище. При естественной частоте пожаров в 50—100 лет молодые лиственницы успевают до очередного пожара подрасти и приобрести устойчи­вость к огню. В случае же более частых пожаров (через 20—30 лет) лиственничный молодняк погибает, а поскольку источников обсеменения на гари больше нет, то она надолго превращается в безлесное пространство, пустырь. Таким образом, увеличение частоты пожаров под влиянием человека ведет к унич­тожению лесов, к превращению их в пустыри, заболо­ченные луга, болота, заросли малоценных кустар­ников.

Лесные пожары, возникающие по вине человека, отличаются от природных не только высокой часто­той, но и чрезвычайно неравномерным распределением по территории. Профессор Н. П. Курбатский подсчи­тал, что 93 процента всех пожаров возникает в 10-ки­лометровой зоне вокруг городов и поселков. Следова­тельно, пожарная нагрузка (по частоте возникновения пожаров) превышает здесь естественный уровень в десятки раз.

И наконец, третья особенность антропогенных лес­ных пожаров — их сила, вернее характерное соотно­шение площадей, пройденных слабыми, средними и сильными низовыми пожарами. Основная масса воз­никающих пожаров представлена слабыми и средни­ми, поэтому в неосвоенных лесах встречаются пре­имущественно их следы. Но там, где леса усиленно охраняют, слабые и средние по силе пожары быстро тушат, и пройденная ими площадь невелика. В ре­зультате успешной охраны в лесах постепенно накап­ливается значительное количество горючих материалов: опада,валежа, подстилки. И когда наступает засуха, пожары приобретают здесь такую силу, что многие из них выходят из-под контроля человека и достигают больших размеров.

После сильных пожаров лес изреживается или по­гибает. А поскольку на долю крупных сильных пожа­ров приходится в среднем около 70 процентов прохо­димой ежегодно огнем площади, то такие послепожарные последствия становятся уже заметными. При обследовании свежих пожарищ зачастую встречаются участки леса, которые в прошлом выдержали по два-три пожара, а теперь деревья на них погибли. Со­вершенно очевидно, что те, прежние, пожары были слабее.

Итак, под влиянием человека лесные пожары в на­ше время стали не только более частыми, но и более сильными, чем в прежние времена. Однако их вредное воздействие на леса компенсируется сейчас организа­цией противопожарной защиты, наличием техники и подготовленных людей, что позволяет любые очаги огня быстро ликвидировать. Но так бывает лишь при обычной погоде. В периоды же засух, когда и число и сила пожаров возрастают многократно, они могут буквально опустошать леса, уничтожая за считанные часы и дни труды целых поколений.

• ← Від авторів
• Сумний літопис →