Влияние пожаров на почвы

Сгорание травяно-мохового покрова, подстилки, почвенного перегноя ведет к единовременному освобождению из сгорающих органических веществ заключенных в них зольных элементов, улетучиванию в атмосферу содержавшихся в этом органическом веществе углерода, азота и (в какой-то части) серы, фосфора, калия.

Существенное значение имеет единовременное освобождение заключенных в сгораемых растительных материалах зольных элементах, которые освобождаются преимущественно в форме растворимых карбонатов и сульфатов. В условиях сравнительно медленного восстановления растительности на гарях это создает опасность вымывания и вовлечения в большой геологический круговорот значительной части образуемых растворимых солей. Особенно велика эта опасность при верховых пожарах, когда вследствие гибели древостоев резко сокращается вовлечение элементов в биологический круговорот (Ремезов, Погребняк, 1965).

Подстилка и моховый покров представляют собой своего рода биологический фильтр, препятствующий проникновению в лежащие ниже слои почвы более богатого кислородом атмосферного воздуха. Его сгорание должно повышать аэрацию почвы, способствовать развитию окислительных процессов. Повышается микробиологическая активность почвы, на более богатых почвах интенсивно идут аммонификация и нитрификация (Работнов, 1983). В результате достигается эффект, аналогичный описанному выше для неудобряемой пашни: из-за интенсификации обменных процессов при отсутствии дополнительного «энергетического топлива» органическое вещество почвы «выгорает», минерализуется. Скорость потери (минерализации) гумуса за первые 100-200 лет может составлять 50-70% гумуса от запасов в фоновых почвах (Александровский, 1984).

В то же время лишенный защитного действия лесной подстилки поверхностный слой почвы под влиянием ударов дождевых капель утрачивает пористость и заиливается (Ремезов, Погребняк, 1965); обнажение минеральной поверхности приводит к поверхностному перемыву слабосвязного минерального материала (Пономаренко, 1999). В почвах, обладающих структурным комковатым перегнойным слоем, сгорание перегноя приводит к обесструктуриванию, распаду структурных отдельностей. Содержание водоустойчивых агрегатов (крупнее 2 мм) в слое 0-30 см уменьшается после пожаров в два раза (Стефин, 1981). Одновременно при действии высокой температуры мелкие частицы (пыль, глина) спекаются, образуя прочные комочки, трудно поддающиеся разрушению. Исследователи отмечают заметное увеличение плотности почвы под влиянием огня (до 2,5 раза), уменьшение общей, капиллярной и некапиллярной скважности на гарях; последующее снижение водопроницаемости и воздухообмена. Особенно неблагоприятно воздействие пожаров на физические свойства поверхностного слоя почвы в сочетании с рекреацией, выпасом. В подобных условиях и через 25 лет после пожара физические свойства поверхностного слоя почвы и напочвенного покрова не восстанавливаются, а, наоборот, ухудшаются (Каплюк, Поляков, 1980). Резкое уменьшение водо- и воздухопроницаемости увеличивает поверхностный сток; часто ведет к заболачиванию (Трутнев, Былинкина, 1951).

Для территорий с почвами легкого механического состава влияние пожаров на почвы многократно превышает влияние земледелия. Более высокая по сравнению с суглинистыми почвами скорость смыва, большая водо-и воздухопроницаемость обусловливают здесь быстрые потери гумуса.