Действие пожара высокой интенсивности на почвенную мезофауну

Действие пожара высокой интенсивности на микробоценоз.

Величина послепожарных изменений численности, биомассы и активности микроорганизмов зависит от степени прогорания подстилки и напочвенного покрова во время пожара, которая сильно варьирует и определяется неравномерным распределением горючих материалов, мозаичным характером произрастания напочвенного покрова и микрорельефом.

Наибольшему воздействию пожара подвергаются микробоценозы подстилки и верхнего 5 см слоя темногумусового горизонта в зонах с сильным прогоранием:

· отмечено уменьшение на 50–80 % численности микроорганизмов,

· снижение на 85% углерода микробной биомассы в подстилке и в 2 раза в верхнем слое темногумусового горизонта.

Интенсивность микробного дыхания сразу после пожара либо не меняется, либо незначительно увеличивается.

В послепожарные годы восстановление структуры и функций микробоценозов зависит от

· степени трансформации эдафических условий лесного биогеоценоза,

· последующих постпирогенных сукцессий напочвенного покрова.

Улучшение гидротермических и трофических условий почвы, обильное разрастание травянистой растительности оказывает благоприятное воздействие на функциональную активность микробоценоза бурозема темного оподзоленного в течение трех лет после пожара высокой интенсивности.

Восстановление микробиологической активности почв после высокоинтенсивного пожара определяется степенью прогорания подстилки во время пожара.

Пожары низкой интенсивности в первый год приводят к активизации микробиологических процессов минерализации органического вещества, но уже через год функциональная активность бурозема темного оподзоленного сравнима с контролем.

Лесные пожары приводят к гибели большинства почвенных животных, однако благодаря неоднородности почвенного покрова на участках, слабо затронутых огнем (рефугиумах или убежищах), некоторые беспозвоночные способны переживать пожары. Наряду с обитателями глубоких слоев почвы они первыми заселяют гари.

Основная же роль в заселении свежих пожарищ принадлежит облигатно пирофильным группам[1], приспособленным к обнаружению пожарищ и обитанию на них. Эти, в основном сапрофильные, группы развиваются благодаря большому количеству легкодоступных ресурсов (грибов и других микроорганизмов, развивающихся на пирогенно минерализованных органических остатках), а также отсутствию конкуренции в течение первого года-двух после пожара. Их замещают более конкурентоспособные и легко проникающие на пожарища фитофаги и сапрофаги (факультативные пирофилы), привлекаемые растительностью, восстанавливающейся на пожарищах.

Когда же на пожарищах восстанавливается и подстилочный горизонт, их колонизируют группы, не встречающиеся на свежих пожарищах. Большую долю по видовому разнообразию среди них составляют хищники.

Интенсивность пожара является наиболее важным фактором, обуславливающим восстановление сообществ почвенных животных на пожарищах.

На северном и южном пределе распространения сибирской тайги изучено влияние лесных пожаров на сообщества наиболее обильных и разнообразных в этой зоне почвенных членистоногих: панцирных (Oribatei) и гамазовых (Gamasina) клещей, ногохвосток (Collembola), пауков (Aranei) и жуков-жужелиц (Coleoptera: Carabidae http://www.zin.ru/animalia/coleoptera/rus/incocalf.htm). Основные последствия пожара для сообщества напочвенных членистоногих в северной тайге заключаются в уничтожении слоя подстилки и в резком изменении состава почвенных микроорганизмов. Дополнительное поступление в почву зольных элементов и уменьшение ее кислотности приводят к снижению биомассы микроскопических грибов.

Подходящие местообитания заселяются высокоподвижными жужелицами, в основном миксофитофагами.

Хищных герпетобионтов[2] очень мало.

С увеличением возраста гари на ней формируется смешанный лес. Лиственный опад обогащает почву элементами питания, что приводит к увеличению биомассы почвенных грибов и росту плотности микроартропод[3].

Восстановление растительного покрова создает благоприятные условия для обитания геобионтов[4]. Пауки и хищные жужелицы достигают здесь высокой численности. В коренных сосняках еще большее количество пауков, вероятно, ограничивает рост плотности микроартропод.

Таким образом:

· в старовозрастных северо-таежных сосновых лесах на гумусовых подзолах независимо от стадии пирогенной сукцессии биомасса всех групп почвенных микроорганизмов, длина мицелия грибов и актиномицетов, количество спор грибов, а также численность бактерий максимальна в органогенных горизонтах и достигает 13 мг/г. Доминируют грибы, доля которых превышает 90% (в основном базидиомицеты). Биомасса микроорганизмов в минеральных корнеобитаемых горизонтах не превышала 1.0 мг/г.

· наиболее благоприятные для функционирования микроорганизмов условия питательного режима на всех этапах пирогенной сукцессии складываются в корнеобитаемых горизонтах приствольных зон, в которых накапливаются питательные вещества. Биомасса базидиомицетов здесь выше, чем в межкроновых пространствах.

· по сравнению с сосняками, длительное время не подвергавшимися катастрофическим воздействиям, почвы сосняка лишайникового характеризуются самой низкой биомассой микроорганизмов.

· плотность и тип строения микориз тесно связаны с питательным режимом почв. Возрастание концентрации доступных биогенов в корнеобитаемом пространстве снижает необходимость наличия сложных форм микориз.

· канадские исследователи нашли, что разнообразие жуков, обитающих в лесной подстилке хвойного леса, не восстановилось на гарях 15- и 37-летней давности. По другим сведениям, в еловом лесу численность жуков пришла в норму за 11 лет. В Окском заповеднике предпожарный биоценоз так и не восстановился за 20 лет. Имеются свидетельства, что пожары активизируют эволюционные изменения у почвенных животных, так что восстановленная биота всё равно оказывается немного другой.

Дата добавления: 2014-01-05