Изменения климата повлекли возрастание горимости во всем ареале лиственницы (Larix sibirica, L. gmelinii, L. cajanderi). В работе рассматривается гипотеза о роли пожаров как важного природного фактора, способствующего функциональной устойчивости и доминированию лиственничников в криолитозоне. Исследования проводились в ареале лиственницы в криолитозоне. Анализировались спутниковые снимки, данные наземных обследований и дендрохронологических измерений, эколого-климатические переменные. Установлено, что потепление в 21-м столетии повлекло увеличение интенсивности и частоты пожаров, средней и экстремальной (>10,000 га) площади гарей. Максимальные площади и частоты пожаров наблюдаются на севере и юге криолитозоны. Частота и площадь пожаров связаны обратными экспоненциальными зависимостями с осадками, влажностью почв и напочвенного покрова, атмосферной засушливостью, экспоненциально возрастая с повышением температуры воздуха. В зоне сплошной мерзлоты лиственница успешно возобновляется на гарях (до 500+ тыс./га сеянцев). В зоне островной мерзлоты (южная часть ареала) численность естественного возобновления на 2-3 порядка ниже, и возобновление представлено преимущественно мелколиственными породами. Возрастающая горимость на юге ареала лиственницы способствует трансформации лесных земель в травяно-кустарниковые сообщества. В процессе таяния многолетней мерзлоты высока вероятность сокращения зоны доминирования лиственницы в южной части ее ареала. Валовая первичная продуктивность (GPP) на гарях восстанавливается до предшествующего пожару уровня в течение 3-15 лет, что в сочетании с преимущественно возрастающими трендами GPP указывает на сохранение лиственничниками функции стока углерода несмотря на возрастающую горимость. В условиях возрастающей горимости требуются изменения в стратегии борьбы с пожарами. Необходимо осознать невозможность подавления всех пожаров и экологическую значимость пожаров в лиственничниках криолитозоны, где они представляют важнейший фактор сохранения лиственничников, а также снижают вероятность развития катастрофических пожаров. Важно сфокусировать борьбу с пожарами на территориях с приоритетной социальной, природной и экономической значимостью, контролируя пожары вне указанных территорий методами мониторинга. Climate changes have led to an increase in fire rates throughout the entire range of larch (Larix sibirica, L. gmelinii, L. cajanderi). We tested the hypothesis that natural fires are an important factor that contributes to the functional stability and dominance of larch forests in the continuous permafrost zone. We included satellite imageries, on-ground surveys data, dendrochronological measurements and eco-climatic variables into analysis. We found that warming in the 21st century has led to an increase in the intensity and frequency of fires, moderate and extreme (>10,000 ha) burnt areas. The maximal burn areas and fire frequency observed in the northern and southern parts of the permafrost zone, respectively. The frequency of fires and burned areas are inverse exponentially dependent on precipitation, soil and ground cover moisture and atmospheric drought, and increase exponentially with air temperature increase. In the zone of continuous permafrost, larch successfully regenerates in burnt areas (up to 500+ thousand/ha of seedlings). In the zone of discontinues permafrost (southern part of the study area) the number of regeneration is 2-3 orders lower and regeneration represented mainly by hardwood species. The increasing fire frequency in the south of the larch range contributes to the partly transformation of the forested areas into grass and shrub communities. There is a high probability of larch retreat from its southern range during the process of continuous permafrost thawing. Gross primary productivity (GPP) in burned areas quickly (3-15 years) recovers to the pre-fire level. In combination with increasing GPP trends, that indicates carbon- sink role of larch forests increasing fire rate. In conditions of fire rate increase, it necessary to change firefighting strategy. It is necessary to realize (1) the impossibility of the total fires’ suppression and (2) the ecological significance of fires in the larch forests in cryolithozone, in which fires are the most important factor of supporting larch forests health and dominance. Alongside with that, periodic natural fires reduce the likelihood of catastrophic fires. It is necessary to focus the firefighting on the areas of the priority social, natural and economic importance, controlling burning outside these areas by monitoring methods.
更多
原文链接
分享
引用
