ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОЖАРОВ НА БОЛОТНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Дальнего Востока России

Научный сотрудник лаборатории ботаники АФ БСИ ДВО РАН Галина Фёдоровна Дарман приняла участие в исследовании  влияния пожаров на биоценозы Муравьевского природного парка, который находится в Амурской области. Международный коллектив ученых, в который вошли экологи, ботаники, зоологи из России и Германии изучали биоразнообразие растений и птиц в пойме реки Амур во время полевого сезона 2016 и 2017 г.г.  Результаты работы опубликованы  в 2019 г. в журнале Biodiversity and Conservation.

Муравьевский природный парк   расположен в пойме реки Амур, между основным руслом на юге и притоком  – рекой Зея, на севере. Эта местность содержит в себе огромные прибрежные болотные комплексы, которые являются очагами биоразнообразия животных, здесь обитают  по меньшей мере 14 видов птиц, охранный статус которых по классификации Международного союза охраны природы  относит их к исчезающим видам или видам, находящихся под угрозой исчезновения. Пожары в Муравьевском парке происходят ежегодно и характеризуются высокой интенсивностью и большой протяженностью. Ежегодно сжигаемая площадь колеблется от 3 до 26%. Пожары изменяют структуру растительности, влияют на наличие местообитаний и кормовую базу для животных. Результаты наблюдений, относящихся к ответам различных таксонов и функциональных групп растений к пожарам необходимы для эффективного сохранения и контроля над местами обитаний птиц в пойменных болотах.

В апреле 2016 г. в Муравьевском  природном парке произошел пожар, в результате которого выгорело около 20% (1700 га) территории. По всей площади негоревшие участки находились рядом с горевшими, разделенными полевыми дорогами, которые действовали как барьеры для огня. До этого пожара эта территория горела последний раз в 2011 году.

На территории парка обнаружили 130 видов сосудистых растений, в том числе 6 видов кустарников, 107 видов травянистых растений, 6 видов семейства Poaceae и 10 видов семейства Cyperaceae. В год пожара видовое разнообразие  растений на горевших участках было выше по сравнению с негоревшими участками. В горевшей зоне было обнаружено несколько видов растений,  редких для региона,  таких как Eriophorum vaginatum (Пушица влагалищная), Eriophorum chamissonis (Пушица рыжеватая), Lobelia sessilifolia (Лобелия сидячелистная), Bupleurum scorzonerifolium (Володушка козелецелистная) и Persicaria sagittata (Горец стрелолистный). Индикаторный анализ видов показал, что в основном встречались виды с явным предпочтением илистой почвы, лишенной растительности, или сырых, оводненных мест, такие как Menyanthes trifoliata (Вахта трехлистная) и Cicuta virosa (Вех ядовитый), обнаруженные в более высоких количествах на горевших участки. Вода или высокий уровень влажности почвы могут защитить корни этих растений от высоких температур во время пожаров, и поэтому они могут выжить. Для горевших участков были выявлены индикаторные виды растений —  травы с явным предпочтением влажных условий, такие как Menyanthes trifoliata (Вахта трехлистная), Iris laevigata (Ирис гладкий) и Caltha palustris (Калужница болотная).  Эти виды, очевидно, извлекают выгоду от пожаров. Так,  Caltha palustris и Iris laevigata, как правило, имеют мясистые корни или толстые корневища, в которых содержится запас  углеводов, что дает им возможность быстро прорасти после пожара. Осоки, найденные как индикаторные виды в нашем исследовании, образуют кочки с густыми корневищами.  Еще один вид, широко распространенный на обгоревших участках – Anemone sylvestris (Ветреница лесная), как и Iris laevigata занесены в Красную книгу Амурской  области.

Для негоревших участков были выявлены два вида растений-индикаторов: Calamagrostis angustifolia (Вейник узколистный) и Thalictrum simplex (Василисник простой). Это высокие растения, гемикриптофиты, которые растут в менее влажных местах обитания. Виды этой жизненной формы могут проявлять меньшую способность к повторному прорастанию, так как в более сухих условиях их более поверхностно растущие органы возобновления могут легко быть охвачены огнем. Как и предполагалось, видовое разнообразие  растений было выше в горевших  по сравнению с негоревшими учетными площадками  в год пожара. Эти результаты согласуются с другими исследованиями, подтверждающими положительное влияние огня на богатство водно-болотных растений. Снижая конкуренцию, огонь является важной движущей силой видового богатства и разнообразия растений, способствующих сосуществованию видов и увеличению выживаемости менее конкурентоспособных. Благодаря уменьшению живой биомассы и подстилки, светолюбивые, низкорослые виды могут успешно прорастать и развиваться. В местах, пострадавших от пожара, было обнаружено несколько видов, редких для региона, возможно, из-за более низкой конкуренции. Два вида из рода Eriophorum были обнаружены исключительно на обгоревших участках.

В горевших местах проективное покрытие подстилки было меньше – и в год пожара и в год после пожара. В год пожара видовое богатство растений могло быть выше, поскольку травяная подстилка была уничтожена, в то время как через год после пожара подстилка могла уже накапливаться снова и препятствовать прорастанию. При долгосрочных наблюдениях травянистый покров уменьшался с частотой пожаров, а покров подстилки увеличивался со времени после последнего пожара. Таким образом, краткосрочные эффекты могут быстро исчезать на уровне локальной пробной площадки, но остаются очевидными на уровне  ландшафта, если частота пожаров высока. На рост и развитие древесных растений время, прошедшее с последнего пожара повлияло положительно.

Видовое разнообразие птиц и их общая численность были выше в районах с более высоким значением проективного  покрытия кустарников и подстилки. Пожар оказывал сильное влияние на биоразнообразие птиц в год пожара, их видовое разнообразие  и численность в год пожара были ниже в недавно горевших участках  по сравнению с негоревшими. Через год после пожара не было никакой разницы в количестве видов птиц и общей численности на горевших и негоревших участках, возможно, из-за частичного восстановления структуры растительности. Результаты работы свидетельствуют о положительной взаимосвязи между высоким покрытием  подстилки и кустарников, а также видовым разнообразием и общей численностью птиц. Птицы используют подстилку и кустарники не только для укрытия и строительства гнёзд; фитоценозы,  основу которых составляют травянистые растения и кустарники, также являются показателем численности насекомых. Беспозвоночные составляют основу рациона для большинства изученных видов птиц в период размножения. Поскольку изменения в растительности отражают изменения в структуре среды обитания , можно предположить, что виды птиц, зависящие от травянистой подстилки или кустарников, могут подвергаться негативному влиянию пожаров с высокой частотой, тогда как другие виды птиц, которые предпочитают открытый ландшафт, могут быть в выигрыше.

В Муравьевском парке пожары снижают конкуренцию в растительном сообществе, увеличивают выживание менее конкурентоспособных редких видов растений, способствуя таким образом росту биоразнообразия растений, что указывает на отсутствие угрозы существующего режима пожаров для разнообразия растительности. Но поскольку биоразнообразие видов птиц может быть тесно связано с количеством более старой растительности и в меньшей степени с ее неоднородностью, обусловленной пожарами, частые возгорания могут представлять угрозу для существования некоторых видов птиц. Негативное воздействие огня на видовое разнообразие птиц обнаруживается в год пожара, в следующем году его уже не было. Если интервалы возгорания велики, то уменьшения видового разнообразия птиц происходить не будет. Очень короткие интервалы между пожарами  в 1 год могут иметь негативные долгосрочные последствия для некоторых видов птиц. Смягчить негативные последствия высокой частоты пожаров можно, создавая участки, постоянно защищенные от огня, в качестве стратегии управления охраняемой природной территории. Одним из инструментов предотвращения пожара может быть применение  планируемых палов, которые также были успешно опробованы в области исследований. Однако из-за материальных и законодательных проблем маловероятно, что этот метод будет доступен для защиты больших и отдаленных районов в ближайшем будущем. Поэтому повышение осведомленности о воздействии пожаров среди местного населения может быть важным шагом на пути к предотвращению частых пожаров, а также поддержанию высокого биоразнообразия водно-болотных угодьев Амурской области.