Экологические последствия лесных пожаров

Горят леса на Дальнем Востоке, в Сибири, Испании, Калифорнии, горят (или будут гореть) леса и торфяники в Подмосковье. При лесных пожарах, мы чаще всего сетуем о потере деловой древесины, сгоревших дачных поселках, скорбим по погибшим. Однако при пожарах гибнет колоссальное количество насекомых, моллюсков, червей, грибов, пресмыкающихся, кладки птиц, нарушаются веками сложившиеся биоценозы. На это мы чаще всего не обращаем внимания, в основном по незнанию. Дескать, здесь гибнет древесина, порой люди, а вы пристаете с глупостями, говорите о бабочках, жучках и паучках. Поэтому мы приводим статью о том, что происходит с биоценозом, при казалось бы невинных шалостях – весенних палах. При лесных пожарах бедствия более глобальные.

В биоценозах все настолько взаимосвязано между собой, что выпадение одного звена или вида, сразу же сказывается на остальных членах сообщества. Чтобы было более понятно, рассмотрим в качестве примера взаимоотношение растений и грибов. Последние в больших количествах обитают в поверхностном слое почвы, где имеется достаточное количество влаги, кислорода и органического вещества. К примеру, в 1 грамме поверхностного слоя лесной почвы длина гифов грибов достигает 2 километров. Они то гибнут в первую очередь при различного рода пожарах.

Некоторые грибы настолько переплетают своими гифами корни растения, что образуют своеобразный чехол – микоризу. Такие взаимоотношения приносят участникам сообщества взаимную пользу. Грибы снабжают корни растений водой, витаминами, минеральными солями, ростовыми и гормональными веществами, которые сами растения не производят. Все это усиливает рост растений. Кроме того, некоторые грибы выделяют антибиотики и защищают растения от поражения корневыми болезнями. Микориза увеличивает способность корней растений поглощать из почвы различные вещества в тысячи раз. Растения в свою очередь выделяют в среду синтезированные ими органические вещества, которые потребляются грибницей.

Некоторые растения настолько привыкли к присутствию грибов, что не могут жить без них. К примеру, сосны на горнорудных отвалах растут только в том случае, если при посадке в корневую систему вносят мицелий грибов. Без грибов растения отстают в росте или подвержены заболеваниям. Дубы и сосны без микоризы жить просто не могут. В настоящее время известно, что около 80% деревьев, кустарников и трав имеют грибов-симбионтов. Теперь понятно, что гибель грибницы сразу же сказывается на продуктивности растительного сообщества.

Массовые пожары – это проблема не только региона, или страны. Все это сказывается на климате, количестве кислорода на планете, и, в конечном счете, на нашем здоровье.

Растения в процессе жизнедеятельности, фотосинтеза создают органическое вещество. Для этого они используют воду и углекислый газ. Под действием энергии солнечного света они расщепляют воду на водород и кислород. Водород соединяется с углекислым газом, в результате чего образуется сахар (органическое вещество), тогда как кислород при этом выделяется в среду. Т.е., чем больше растений, солнечного света, воды и углекислого газа, тем больше кислорода и лучше комфортность окружающей среды. При жизнедеятельности (дыхании) всех гетеротрофных организмов (бактерий, грибов, беспозвоночных и позвоночных, в том числе и человека) потребляется органическое вещество и кислород, а в среду выделяется углекислый газ и вода. То есть, цикл замыкается.

Как ни парадоксально, количество питательных для жизни всего живого на Земле (в том числе и растений) не так уж и велико. К примеру, на планете 1,5 млрд. куб. километров пресной и соленой воды. Вся она проходит через цикл расщепления (при фотосинтезе) и восстановления (при дыхании) за 2 млн. лет, что по геологическим меркам – мгновение. На планете огромное количество кислорода (21% от содержимого атмосферы) и весь он проходит через этот цикл за 2 тысячи лет (это история христианства). Весь имеющийся на земле углекислый газ проходит через цикл всего за 300 лет (период от Петра I до наших дней).

В отмерших растениях содержатся питательные вещества, усвоенные ими при жизни. Этими веществами могут воспользоваться другие растения только в том случае, если эти остатки сгниют, после чего микроорганизмы сделают их снова доступными для нового поколения растений. Благодаря такому циклическому круговороту веществ с участием всех организмов запасенные в растениях минеральные вещества поступают в среду и включаются в биотический круговорот. Замечательный российский почвовед В.Р.Вильямс указывал, что единственный способ придать ограниченному количеству свойство бесконечности – это заставить вращаться по замкнутой кривой. В этом цикле огромная роль принадлежит насекомым, червям и всем тем, что потребляет растения и их продукты.

Представьте, что было бы, если вся эта растительность не перерабатывалась и оставалась на суше. Через какие-то сто лет поверхность земли полностью покрылась бы продуктами опада, а сама жизнь рано или поздно прекратилась из-за истощения минеральных ресурсов.

Пожары чаще всего начинаются с непогашенного окурка, непотушенного костра и, казалось бы, невинных весенних палов, которыми грешат подростки, а порой и взрослые. О целенаправленных поджогах лесов мы не говорим, т.к. это уже иного рода преступления. Для тушения пожаров тратятся колоссальные средства, задействованы огромные людские и материальные ресурсы. Поэтому нашим законодательным органам необходимо ужесточить наказание за такие нарушения, вплоть до суровой уголовной ответственности. За весенние палы штраф составляет всего несколько минимальных заработных плат (в случае, если нарушителя задержат за этим занятием), что не останавливает ни подростков, ни взрослых.

***

Ранней весной, не успеет растаять снег и подсохнуть трава, как люди (чаще всего подростки, а иногда и взрослые) начинают жечь ее. В первую очередь выжигают участки с разнотравной растительностью – опушки, поляны, полосы вдоль дорог и линий электропередач, которые играют важную роль в сохранении биологического видового разнообразия. Одни это делают из озорства, другие считают, что за счет этого новая трава будет лучше расти.

Это заблуждение уходит в глубокую древность. Скотоводы выжигали старую траву, чтобы животные могли легко добираться до молодой. В те времена люди и не догадывались, что этим они наносят вред не только природе, но и траве, ради которой они устраивали эти палы.

Палы оказывают губительное воздействие на многих обитателей травостоя. В сгоревшей траве гибнут все, кто зимовал в стеблях, на их поверхности, в головках соцветий, семенах. Здесь зимуют многие личинки, куколки и яйца разнообразных бабочек, жуков, горбаток, кузнечиков. С каждым из этих видов связаны несколько видов паразитических перепончатокрылых, регулирующих численность указанных насекомых. В сухих стеблях растений зимуют одиночные осы, которые охотятся на тлей, мух, и других вредных насекомых. Таким образом, в огне гибнет целое сообщество живых организмов.

Обычно при палах выгорает и сухая подстилка, а иногда и поверхностный слой почвы. А ведь там проводят суровую зиму хищные жужелицы, куколки бабочек, божьи коровки, златоглазки. В огне вместе с сухой травой гибнут многие виды животных – лягушки, ящерицы, насекомые, кладки и выводки птиц. В огне уничтожаются семена растений, почки, побеги, молодая поросль деревьев и кустарников. Больше всего страдают от палов однолетние растения.

Однако – это только видимая сторона такого воздействия огня на природу. Попытаемся рассказать о так называемой подводной части «айсберга», о которой мы порой и не догадываемся.

Начну с того, что подстилка из сухих листьев и стеблей – хорошее удобрение, которое обеспечивает растений питательными веществами. Отмершая растительность с помощью червей и насекомых рано или поздно оказываются в почве. За счет этого создается плодородный слой столь необходимый растениям. Гумус – питательный компонент черноземов – это и есть перегнившая растительность.

Сухая трава, как губка, впитывает влагу и затем постепенно отдает ее корням растений. Таким образом, она регулирует водный режим верхнего слоя почвы, где сконцентрирована корневая система растений.

Сухая ветошь пронизана воздушными полостями, за счет чего она является хорошим термоизолятором. Днем она защищает корневую систему растений от чрезмерного нагревания, а ночью от переохлаждения.

Подстилка, как пружина, предохраняет растения от вытаптывания, а почву от уплотнения. А, как известно, это отрицательно сказывается на корневой системе. Кроме того, в опавшей листве зимуют гусеницы и куколки многих насекомых, в том числе и редких. В сухой траве устраивают гнезда многие птицы, такие как жаворонки, пеночки, овсянки, дрозды и др. В огне гибнут насекомые и черви – а это корм для птиц.

Теперь давайте рассмотрим, что собой представляет подстилка из сухой растительности. Самый верхний ее слой состоит из свежего опада. Он, как одеяло, защищает корни растений от вымерзания и гибели, особенно ранней весной при резких дневных и ночных перепадах температур. Средний слой состоит из полуразложившихся листьев. Он пронизан гифами грибов, которые разлагают отмершую растительность, переводят питательные вещества в форму, доступную растениям. В этом слое наблюдается максимальное скопление различных организмов – насекомых, червей, моллюсков, простейших и др. Самый нижний слой состоит из сильно разложившейся растительной массы, где опять же обитает колоссальное количество различных организмов. Этот слой пронизан корнями растений, которые «черпают» отсюда питательные вещества.

Мы уже отмечали, что в сухой подстилке и самом верхнем слое почвы находится огромное количество организмов. Чтобы не быть голословным, приведем несколько примеров, из чего будет видно, кого и сколько мы «топчем» ногами, причем, даже не догадываясь об этом.

Почва – это большой густонаселенный мир. В ней живут самые разнообразные организмы – бактерии, грибы, водоросли, простейшие, черви, насекомые и другие. Количество многих из них достигает колоссальных величин. В благоприятных для жизни условиях на одном квадратном метре верхнего слоя почвы и лежащей на ней подстилке обитает до полутора биллионов простейших, до 20 млн. нематод. Сотнями тысяч исчисляются коловратки, энхитреиды, клещи, ногохвостки, тысячами – насекомые и многоножки, сотнями – дождевые черви. Влияние червей (да и других организмов) на почву огромно. Так, под одним квадратным метром почвы общая длина ходов червей превышает 1 км, а иногда эти величины могут достигать нескольких километров. Черви буквально «перепахивают» почву, обеспечивая ее воздушными полостями. Знаменитый Чарльз Дарвин за счет такой бурной деятельности даже сравнивал их с плугом.

Количество бактерий может достигать несколько десятков миллиардов в одном грамме почвы. Это кажется невероятным, однако это так. Мы уже говорили о грибах. Однако не все знают, что почвы буквально пронизаны их гифами. Так, общая их длина может достигать двух километров в 1 г почвы. Особенно много грибов в растительной подстилке.

Все эти организмы питаются отмершей растительностью. Они ее перерабатывают и превращают запасенные в ней питательные вещества в форму, доступную для дальнейшего использования живыми растениями. Таким образом, круг замыкается. Сжигая траву, мы (прямо или косвенно) лишаем их жизни, а это, в конечном счете, сказывается на животных, растениях, биоценозах, на количестве кислорода, которым мы дышим, и многом другом.

А.П.Садчиков, профессор МГУ им. М.В.Ломоносова,
вице-президент Московского общества испытателей природы
(https://www.moipros.ru)