АКАДЕМИЯ НАУК СССР
МЕТЕОРИТИКА 1964 г. Вып. XXIV с.162-1169
В. Г. БЕРЕЖНОЙ, Г. И. ДРАПКИНА
ИЗУЧЕНИЕ АНОМАЛЬНОГО ПРИРОСТА ЛЕСА В РАЙОНЕ ПАДЕНИЯ ТУНГУССКОГО МЕТЕОРИТА
В нашей стране уделяется большое внимание вопросам повышения производительности лесов. Поэтому специалисты лесного хозяйства не могли не обратить внимания на неоднократно появлявшиеся в печати сведения о значительном усилении роста деревьев в районе Тунгусского падения.
По просьбе Комитета по метеоритам АН СССР Всесоюзным объединением «Леспроект» в район Тунгусского падения была направлена группа сотрудников Проектно-исследовательского бюро с заданием проверить ранее сделанные выводы на массовом материале, определить хозяйственное значение аномального роста древостоя и, включившись в состав комплексной метеоритной экспедиции 1961 г., оказать этой экспедиции квалифицированную помощь в решении ряда вопросов, связанных с лесотаксационными работами. Помимо лесотаксационных исследований на пробных площадях, большое внимание уделялось работе по изучению пожара 1908 г., а также пожаров, происходивших на обследуемой территории до 1908 г.
Ниже приведены результаты обработки полевых материалов экспедиции 1961 г. и материалов, собранных Томской комплексной самодеятельной экспедицией 1960 г.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЖАРОВ, ПРЕДШЕСТВОВАВШИХ СОБЫТИЯМ 1908 г.
Вплоть до экспедиции 1961 г. древостой района Тунгусского падения, существовавшие до 1908 г., рассматривались как однородный по устойчивости к механическому воздействию массив, т. е. полагалось, что разрушения, произведенные в результате катастрофы 1908 г., зависят только от характера взрывной волны и совершенно не зависят от состояния древостоя. На самом же деле к 1908 г. леса района представляли собой участки разновозрастных древостоев с большим или меньшим количеством сухостоя и разной устойчивостью против механического воздействия.
Во время первых маршрутов вокруг Южного болота заведующий лабораторией лесной пирологии Института леса и древесины Сибирского отделения АН СССР Н. П. Курбатский обратил внимание на неоднородность степени повреждений вываленного леса [1]. По ряду прямых и косвенных признаков Н. П. Курбатский охарактеризовал район эпицентра на момент катастрофы как «...пожарище после верхового пожара в первой половине прошлого столетия». Предварительные выводы, сделанные им, изменили объяснения ряда особенностей разрушений во время катастрофы, поэтому лесотаксационным группам было предложено продолжить работу по изучению вывала и старых живых деревьев, на которых имелись пожарные подсушины.
Анализ и обобщения полученных в полевой период материалов, а также карта лесов района, составленная по материалам аэровизуального обследования 1953—1954 гг., позволили составить схему пожаров (фиг. 1), которая может служить для определения возрастной структуры древостоев на момент 1908 г., так как на нее нанесены пожары за период в 150 лет (с 1760-х годов по 1908 г.).
Фиг. 1. Схема пожаров, предшествующих 1908 г.
С целью укрупнения и наглядности схемы годы пожаров даны с точностью до 20 лет, хотя в процессе исследований эта работа была проделана с точностью в 2—3 года. Границы пожаров и площади указаны по лесотаксационным выделам карты лесов района. Даже при таком укрупнении нельзя не заметить, что схема выглядит очень пестро.
Первая полоса пожаров отмечена за 150 лет до событий 1908 г. (1760—1770 гг.). Эти пожары охватили большую территорию по периферии района (на севере — вдоль ручья Малешко, на северо-востоке — в районе пробной площади —23-С, на востоке — по левому берегу Укагиткона, на юго-востоке — по левобережью р. Хушмо и на западе — в районе верховьев р. Хушмо). Создается впечатление, что территория, охваченная этими пожарами, была шире, но данных для подтверждения этого недостаточно. Участки, где прошли пожары этого периода, к 1908 г. представляли собой 150-летние насаждения с куртинами более старых деревьев.
В бассейне р. Хушмо (от Укагита до Укагиткона) отмечены пожары 1780—1790 гг. К 1908 г. на этой площади были 130-летние насаждения.
В первом десятилетии XIX в. почти на всей территории изучаемого района были пожары, следы которых наблюдаются на большой площади. К 1908 г. эта площадь была занята 100-летними древостоями.
На востоке-северо-востоке района прошли беглые верховые пожары 1850—1860 гг., а в период 1870—1880 гг. полоса пожаров охватила междуречье Чамбы и Хушмо. В результате этих пожаров на повышенных частях рельефа окончательно разрушено самое старое поколение (свыше 150-летнего возраста), и к 1908 г. здесь были древостой 30—70-летнего возраста.
В конце 90-х годов прошлого столетия по исследованному району прошла новая полоса пожаров, следы которых отмечены в бассейне р. Кимчу, на водоразделе Кимчу и Хушмо, по левобережью Хушмо. По правому берегу р. Хушмо гарь занимает большую площадь в излучине реки.
В связи с приведенными фактами о пожарах интересно остановиться на одном вопросе. B верховьях р. Хушмо был обнаружен направленный вывал леса, происхождение которого одно время связывалось с Тунгусским падением. Вывал примерно одной давности с вывалом в районе падения метеорита, но противоположен ему по направлению. Так как причины вывала были еще недостаточно ясны, мы побывали в этом районе летом 1961 г. и установили, что вывал произошел в результате сильного верхового пожара в 1896—1898 гг. и отношения к событиям, происходившим 30 июня 1908 г., не имеет.
Распространенные на большой территории пожары не были одинаковы по интенсивности и по характеру разрушений, вызванных ими.
Таким образом, к 1908 г. территория района Тунгусского падения представляла собой не единый одновозрастный массив леса, а пестрела участками разновозрастных насаждений с большим количеством сухостойных деревьев и валежа. А это не могло не отразиться на характере разрушений и их размерах во время катастрофы 30 июня 1908 г.
Перейдем теперь непосредственно к пожару, начавшемуся в связи с Тунгусским падением.
ГРАНИЦЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЖАРА 1908 г. И ЕГО КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
В литературе приводятся сообщения очевидцев, утверждающих, что падение метеорита сопровождалось лесным пожаром. Об этом красноречиво рассказывают многочисленные пожарные подсушины на деревьях в районе Тунгусского падения. Как уже говорилось, в работах, проведенных летом 1961 г., уделялось большое внимание вопросам установления границ и выяснения характера пожара 1908 ,г. По данным натурных исследований и аэрофотовизуального обследования была установлена граница распространения пожара и дана его характеристика.
Северная граница проходит на восток от оз. Чеко, значительно южнее р. Кимчу, затем выходит к Кимчу, огибает бассейн ручья Ямоко в его верхнем течении, продолжается до р. Хушмо и далее — по ее правому берегу, переходя на левый берег только в районе пробной площади 8-ЮВ. Отсюда граница района пожара поворачивает на запад к бассейну ручья Огне, проходит вдоль по р. Чамбе до устья Микикты и, обогнув с севера гору Шахорма, выходит на западе к устью Чавидокона и к оз. Чеко.
Беглый верховой пожар был вызван катастрофой и возник одновременно во многих местах. Наличие большого количества сухости и сухой покров послужили причиной распространения пожара на огромной территории.
Значительной силы пожар достиг в юго-восточном и восточном направлениях, где по повышенным частям рельефа в сухих типах леса в почве наблюдается значительный пожарный слой, почти повсеместно отсутствует предварительное возобновление и вывал сильно разрушен пожаром. Конфигурация пожарища частично объясняется площадью массового вывала, по которому распространялся пожар.
Чтобы выявить картину возникновения и развития древостоев на территории вывала и пожара 1908 г., нами проведены работы по исследованию послекатастрофного возобновления леса.
ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЛЕСА
Анализ модельных деревьев дает возможность выявить площадь, занятую древостоями, возникшими в районе Тунгусского падения. Представленный график возрастной структуры модельных деревьев показывает, что формирование основного элемента современного древостоя, возникшего на всей территории пожарища, продолжалось в течение 15—20 лет. Наибольшее число всходов появилось через 8 лет после катастрофы (фиг. 2). Незначительное количество всходов, относящихся к 1915 г., по-видимому, связано с какими-то экологическими причинами. Однако отсутствие метеорологических данных и данных об урожайности не позволяет объяснить причину этого.
Фиг. 2. График возрастной структуры модельных деревьев
1 — сводная кривая; 2 — лиственница; 3 — сосна; 4 — лиственные породы
Возобновление леса в районе Тунгусского падения проходило двумя этапами.
Первый этап — возобновление из семян, сохранившихся в почве во время пожара. За этот период, продолжавшийся два-три года, появилось около 11 % современного древостоя.
Второй этап — возобновление за счет налета семян от окружающих древостоев и оставшихся живых деревьев. Еще в отчетах первых экспедиций отмечалось большое количество деревьев, уцелевших во время пожара и вывала. В работе Е. Л. Кринова [2] приводится схема расположения живых деревьев в районе эпицентра. В 1960 г. участники комплексной самодеятельной экспедиции проводили специальное обследование куртин и отдельных деревьев старого поколения. Деревья эти, в основном лиственницы, даже если они и испытали механическое воздействие взрывной волны, выразившееся в обрыве кроны, должны были дать семена через несколько лет после катастрофы, так как поврежденная крона лиственниц восстанавливается через три-четыре года и начинает плодоносить [3]. В лесоводственной практике обычно предусматривается оставление на лесосеках куртин и даже отдельных деревьев для обеспечения нормального возобновления этих лесосек, а качество семян с деревьев, растущих в рединах, не отличается от качества семян с деревьев из обычных насаждений [4].
Другим источником семян могли явиться древостои, сформировавшиеся из подроста, сохранившегося в тех местах, где был слабый пожар или его не было совсем (фиг. 3). Известно, что сосна в рединах начинает плодоносить с восьми лет, а в насаждении с 30—40 лет [5] лиственница, соответственно, с 15 и 30—50 лет [3].
Фиг. 3. Схема расположения молодняков
1 — молодняки послекатастрофного происхождения; 2 — участки, где обнаружены оставшиеся деревья и куртины; 3 — предварительное возобновление; 4 — граница пожара 1908 г.; 5—граница радиального вывала леса
Следовательно, наличия живых деревьев и предварительного возобновления было вполне достаточно для успешного возобновления гари и только ее огромные размеры послужили причиной того, что здесь сформировались редкостойные леса, которые мы наблюдаем в настоящее время.
Формирование нового поколения леса после пожара произошло почти повсеместно без смены пород, так как обнаруженные куртины и отдельные деревья, уцелевшие во время вывала и пожара и явившиеся источником семян, представлены лиственницей и сосной. Корневая система лиственных пород, которая могла бы способствовать порослевому возобновлению, была значительно повреждена во время пожара. Поэтому в период возобновления наблюдалось явное преобладание семян хвойных пород над лиственными.
ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ ЛЕСОВ РАЙОНА
Леса района Тунгусского падения в настоящее время представлены лиственнично-сосновыми молодняками в возрасте до 52 лет. Распределение пробных площадей по производительности древостоев, характеризуемых этими площадями, дано в таблице.
Распределение пробных площадей по производительности древостоев
|
Бонитет |
Количество пробных площадей |
|
II |
3 |
|
III |
14 |
|
IV |
14 |
|
V |
3 |
Посмотрим, соответствует ли подобное распределение лесов по производительности данным лесорастительным условиям.
По лесорастительному районированию [6] район Тунгусского падения относится к Чуно-Ангарской подпровинции лиственнично-сосновых лесов, занимающих южную часть Средне-Сибирского плоскогорья. В северной части подпровинции отмечены сосняки IV бонитета с запасами в 250—300 м3 с 1 га и лиственничники III—IV бонитетов с запасами в 110—260 м3.
Непосредственно же междуречье Чуни и Подкаменной Тунгуски, где расположен исследуемый район, охватывает территорию более 700 000 га. Распределяется эта площадь по классам бонитета следующим образом:
71% (500 000 га) —IV бонитет,
24% (171 000 га) — V бонитет,
менее 5% (36 000 га) —III бонитет,
менее 0,5% (3000 га) — Va бонитет.
Следовательно, основная часть лесов междуречья Чуни и Подкаменной Тунгуски определяется средней производительностью.
В лесоводственной же литературе имеются сведения о том, что в бассейнах Подкаменной и даже Нижней Тунгусок встречаются лиственничники II—III бонитета. А по притоку Подкаменной Тунгуски — р. Вельмо (в близких к исследованному нами району по климатическим условиям) отмечены леса II бонитета в возрасте 190 лет с запасами в 412 м3 с 1 га [3].
Исследованные же нами леса II—III бонитетов в районе Тунгусского падения представлены низкополнотными (0,27—0,51) насаждениями с малыми запасами (40—80 м3 с 1 га) при числе стволов 400—2200 штук на 1 га. Исключение представляет собой пробная площадь 7а-В, где при числе стволов на 1 га 1424 — запас 150 м3.
Закономерности в распределении участков повышенной производительности относительно центра района не отмечено. Они разбросаны по всей территории. Несколько пробных площадей в центре района, которые, казалось бы, образуют зону лесов повышенной производительности, на самом же деле характеризуют один участок по краям Южного болота. Следовательно, какой-либо зоны усиленного роста древостоев в районе Тунгусского падения выделить не представляется возможным. Более того, характер изменения ежегодного прироста древостоев в исследуемом районе не отличается от такового для насаждений, не подвергшихся влиянию катастрофы. По нашим данным максимального своего значения ежегодный прирост в исследуемых молодняках достиг к 20—30-летнему возрасту, а после этого наблюдается резкое его падение. Та же картина наблюдается и в обычных для данного района условиях.
Остановимся теперь более подробно на анализе хода роста древостоев исследуемого района.
На основании анализа всех модельных деревьев выяснено, что ежегодный прирост в молодняках послекатастрофного происхождения колеблется у отдельных деревьев от 0,17 до 0,56 м по высоте и от 0,16 до 0,93 см по диаметру.
Для участков средневозрастных насаждений колебания абсолютных значений ежегодного прироста выглядят следующим образом: 0,17— 0,48 м по высоте, 0,16—0,58 см по диаметру.
B насаждениях старше 100 лет (до 300 лет) прирост деревьев основного яруса колеблется в пределах от 0,12 до 0,42 м по высоте и от 0,12 до 0,46 см по диаметру.
Даже из такого беглого сравнения видно, что прирост по высоте мало чем отличается у деревьев всех перечисленных групп, а отклонения абсолютных значений прироста по диаметру для тех же групп значительны. Уже при глазомерной оценке обращает на себя внимание тот факт, что рост молодняков, возникших после 1908 г., идет в основном по диаметру, за счет их редкостойности, высоты же не отличаются от обычных для данного района.
В средневозрастных, спелых и перестойных насаждениях, окружающих исследуемый район, учитывая ежегодный отпад при естественном изреживании, к 50-летнему возрасту было, по-видимому, около 7000— 12000 стволов на 1 га. И при таком большом числе деревьев на 1 га развивались они в этом возрасте (если сравнивать анализы стволов по высоте и по диаметру) почти так же, как молодняки, которые нами исследовались в районе вывала и пожара 1908 г., где на 1 га располагается от 400 до 3000 стволов. Кстати, типичным насаждением, возникшим после обычного пожара, не связанного с катастрофой, является участок, где заложена пробная площадь 18-С. На этом участке при возрасте 65 лет насчитывается 11 000 стволов на 1 га.
На большинстве старых насаждений катастрофа не отразилась. Влияние ее, выразившееся в увеличении ежегодного прироста по диаметру и частично по высоте, заметно на отдельных деревьях и даже куртинах, бывших до катастрофы в подчиненном ярусе. После вывала или повреждения части господствующего яруса угнетенные до этого деревья стали активно развиваться.
Подводя итоги, можно сказать, что рост древостоев исследованного района не отличается необычностью, а его особенности вызваны вывалом и пожаром на большой территории. В настоящее время это явление едва ли может иметь практическое значение для лесного хозяйства.
ЛИТЕРАТУРА
- Н. П. Курбатский. Рукописный отчет. 1961.
- Е. Л. Кринов. Тунгусский метеорит. Изд-во АН СССР, 1949.
- Б. Н. Тихомиров, И. Ю. Коропачинский, Э. Н. Фалалеев. Лиственничные леса Сибири и Дальнего Востока. 1961.
- Е. П. Верховцев. Размер плодоношения и качество семян лиственницы сибирской, в рединах. Красноярск, 1940.
- Гроздов. Дендрология. 1960.
- Г. В. Крылов. Леса Сибири и Дальнего Востока. I960.