Правда и небылицы о лесных пожарах

В художественной литературе немало поистине кра­сочных описаний лесных пожаров. Но эти описания не всегда достоверны. К сожалению, неточности в описании пожаров встречаются порой и в специ­альных изданиях. А это уже недопустимо.

В 1975 году в журнале «Лесное хозяйство» по­явился очерк К. Савича «Лесной пожар». Этот очерк можно бы принять за первоапрельскую шутку, но номер журнала был июльский, когда лесоводам, как обычно в жаркую летнюю пору, было не до шуток. И то, что очерк был помещен в разделе «Лес и охота», вины редакции за его публикацию отнюдь не снимало.

Прошло два года и тот же очерк, теперь уже под названием «Пожар», перекочевал на страницы еже­годника «Лес и человек». Этот ежегодник, предна­значенный для пропаганды знаний о лесе среди на­селения, пользуется большим спросом читателей, поэтому очерк Савича прочли, вероятно, многие. И может быть, обманувшись бойким слогом автора, поверили ему на слово. Но было бы очень прискорб­но, если бы кто-либо всерьез принял рекомендации автора по тушению пожара и попытался их исполь­зовать.

Сейчас мы не будем касаться рекомендуемого Савичем способа тушения лесного пожара (о борь­бе с пожарами речь пойдет в следующей главе), а остановимся на описании самого пожара, которое изобилует грубыми ошибками и просто вымыслом. Вот как происходит горение в лесу в изображении автора: «…когда огонь добирался до сердца (!) бе­резы, она вспыхивала красивым белым пламенем… Стройные лиственницы пылали, как факелы…, потом сразу (!) рассыпались грудой искрящихся, словно драгоценные камни, углей… в одну секунду (!) все дерево (осины — Авт.) занимается пламенем и па­дает, вздымая каскады искр». Упав на землю, осина, как пишет автор, «долго змеилась, точно нелось в пламени», а охваченный огнем тис «еще долго со­хранял свою форму». В целом же «вековой лес сго­рал, как восковая свеча в натопленной бане».

Заявляем с полной ответственностью: такого ни­когда в природе не бывает. Да и быть не может, исходя из элементарных законов физики и химии. Все это — выдумка автора, преподнесенная читате­лям как свидетельство «очевидца» то ли в расчете на их наивность и легковерие, то ли просто ради «красивости» изложения.

В настоящее время твердо установлено, что ство­лы живых деревьев не горят даже при самых силь­ных пожарах, у них только обугливается кора и мо­гут сгорать кончики веток до толщины карандаша. Исключением могут быть лишь стволы с открытыми дуплами и гнилой древесиной, которая, загораясь от огня, может сутками тлеть без пламени внутри дере­ва. Само дерево после выгорания в нем сердцевины может остаться при этом живым. Живые осины, ду­бы и сосны с выгоревшими дуплами встречаются нередко, и, надо полагать, их видели многие.

Другое дело, деревья сухостойные. Стволы их при долгом стоянии на корню высыхают, а в комлевой части загнивают не только внутри, но и с поверх­ности. Загораясь от пламени низового пожара, они могут перегореть внизу полностью и падают на землю «без предупреждения». Потому-то на дымящемся пожарище с сухостойными деревьями необхо­дима предельная осторожность.

Последствия верхового пожара в спелом сосняке

Вопрос о том, что и как может гореть в ле­су — немаловажный. Не случайно в лесной пирологии (науке о лесных пожарах, основы которой разработаны академиком И. С. Мелеховым) Этому вопросу уделяется большое внимание, как и самому процессу горения. Рассмотрим его здесь подробнее и мы, так как без понимания того, что может гореть в лесу, нельзя познать и природу лесных пожаров.

Как известно, процесс горения может протекать только при наличии и определенном соотношении трех элементов: свободного кислорода, горючего ма­териала и источника тепла. Поскольку кислород присутствует повсеместно в атмосферном воздухе, а горючие материалы в виде всевозможных органиче­ских соединений в природе распространены широко, то дефицитной частью в этом «тройственном союзе» могут быть только источники тепла.

Старая сосна с дуплом, образовавшимся в результате пожара

Тепло необходимо для подготовки горючего ма­териала к горению, то есть для его высушивания или подсушивания, частичного разложения и нагре­вания до температуры воспламенения (около 300 гра­дусов). Источником тепла в процессе горения служит обычно сама зона, где протекает реакция (с подзо­нами пламени и тления). Если теплом, которое вы­делилось при сгорании какой-то порции горючего, будет подготовлена к горению точно такая же новая порция горючего, то зона горения остается стабиль-кой (например, в свече, керосиновой лампе). Если же каждая вновь подготовленная порция горюче­го больше прежней, то размеры зоны горения возрастают. Именно такое явление наблюдается при пожарах.

Первичным источником тепла для возникновения в лесу пожара чаще всего бывает открытый огонь от окурка, спички, костра, а также огонь, возникаю­щий при разрядах молний. Самовозгорания, какие на­блюдаются иногда в буртах высохшей торфяной крош­ки, в лесу ни разу не зафиксированы.

Все разнообразные лесные горючие материалы состоят в общем из одной и той же клетчатки. Во время ее окисления выделяется столько тепла, что в случае его полного использования на подготовку но­вых порций горючего материла, процесс горения мог бы протекать при влагосодержании этого материала 600 процентов (то есть когда на одну часть сухого ве­щества приходится 6 частей воды). Но такой случай допустим лишь теоретически. Обычно же большая часть выделившегося тепла рассеивается в окружаю­щей среде и теряется.

Количество тепловой энергии, необходимой на под­готовку горючего компонента, во многом определя­ется структурой слоя горючих материалов и располо­жением этого слоя в пространстве по отношению к зоне горения и направлению силы тяжести. Наиболее полно тепло для подготовки горючего используется тогда, когда зона горения размещается внутри слоя горючего, как это бывает при горении торфа и, на­оборот, наименьшее количество тепла на подготовку горючего расходуется при размещении зоны горения на поверхности слоя, что характерно для низовых по­жаров. В первом случае торф может гореть (без пла­мени) при влагосодержании до 400 процентов, то есть будучи совсем сырым, а во втором — горение распро­страняется по площади при влагосодержании горючих материалов до 25 процентов, то есть когда они стано­вятся воздушно-сухими.

Структура слоя горючего определяется размерами его частиц и расположением их в пространстве. Чем мельче частицы горючего, тем больше их поверхность, приходящаяся на единицу объема, и тем быстрее они нагреваются до температуры воспламенения. Каждый знает, что зажечь одной спичкой полено, не прибегая к помощи керосина, практически невозможно. Но если то же полено расколоть на тонкие лучинки, они заго­рятся сразу и, в отличие от полена, сгорят очень бы­стро. Еще быстрее сгорает (даже взрывается) древес­ная пыль, равномерно распределенная в воздухе (око­ло 1 килограмма на 5 кубометров воздуха).

Большое значение имеет и величина промежутков между частицами. Когда она слишком велика, пламя при горизонтальном распространении горения не мо­жет переходить от одной частицы к другой и горение прекращается. То же самое может произойти и при слишком малых расстояниях между частицами (менее 0,5 мм), так как при таких расстояниях затрудняется поступление внутрь слоя кислорода. Именно по этой причине слабо горит слежавшаяся на почве мелкая хвоя ели, в то время как на ветках она может хоро­шо гореть даже в сыром состоянии. Исключение со­ставляют лишь торф, лесная подстилка и гнилая дре­весина, состоящие из очень мелких пылеватых частиц, тление которых происходит при довольно плотной структуре.

Основную массу тепла, образующегося при горе­нии, уносят с собой газообразные продукты горения. Они имеют высокую температуру и всегда устремля­ются вверх, нагревая по пути те порции горючего, ко­торые расположены выше зоны горения. Зато подго­товка горючих материалов, расположенных ниже зо­ны горения, происходит чрезвычайно медленно. Каж­дый, кому приходилось разводить костер, знает, что проще это сделать, поджигая кучу хвороста снизу, а не сверху. Многим также известно, что если пожар в деревянном доме возникает на чердаке, дом, как правило, удается спасти, но если загорание произош­ло внизу, огонь быстро охватывает все здание. По той же причине пожар в горных условиях может про­двигаться вверх по крутому склону настолько быстро, что от него в этом же направлении не убежать. И это полезно знать каждому!

Быстрое распространение горения вверх возмож­но, однако, лишь в тех случаях, когда образующиеся при горении раскаленные газы обогащены свободным кислородом. Обогащение их кислородом за счет пере­мешивания с воздухом происходит или при сильном ветре, или когда горение распространяется вверх уз­ким фронтом, или в случае образования над местом пожара так называемой «конвекционной колонки», когда горячие газы «пробивают» нижний слой атмо­сферы и в зону горения благодаря «подсосу» начинает поступать свежий воздух.

В действительности обогащения раскаленных га­зов кислородом может не произойти и горючие ма­териалы, находящиеся в потоке этих газов, не вос­пламеняются, хотя и нагреваются выше температуры воспламенения. Так, при низовых пожарах на хвой­ном подросте нередко остается несгоревшая хвоя, расположенная на уровне пламени. Именно по этой причине верховые пожары в лесах наблюдаются очень редко и только при ветре.

Все лесные горючие материалы в зависимости от их влагосодержания, а также расположения и размеров частиц деляется на активные, то есть те, которые могут всегда поддерживать горение, и пассивные, которые могут сгорать лишь в пламени активных.

К первым относятся лишайники, мхи, травяная ветошь, хвоя на деревьях и кустарниках, некоторые го­рючие кустарнички (вереск, багульник), а также пни, валеж, хворост, сухостой, подстилка и торф, а ко вторым — зеленые травы, листва и древесина вегети­рующих деревьев и кустарников. Те из активных го­рючих материалов, которые располагаются непре­рывным слоем, называются проводниками горения.

Главнейшим проводником горения в лесу являет­ся мохово-лишайниковый напочвенный покров, то есть слой из лесного опада и отмерших трав (травяной ветоши). Именно влажность напочвенного покрова предопределяет возможность возникновения лесного пожара. В некоторых случаях, когда покров из мхов, лишайников и мертвого опада смочен слабым дож­дем и активно не горит, распространение горения может происходить по органическому слою почвы, то есть по подстилке или торфу. Иногда в роли про­водника горения на какое-то короткое время оказы­вается полог хвойного леса, особенно молодого, или горючих кустарников, например кедрового стлани­ка. На неочищенных вырубках проводником горе­ния может служить непрерывный слой порубочных остатков.

А теперь познакомимся с классификацией лесных пожаров. Но сначала нужно уяснись, что же такое вообще пожар? Советский энциклопедический сло­варь (1980) дает такое определение: «Пожар — некон­тролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей». Под лесным пожаром сле­дует понимать стихийное (то есть неуправляемое) горе­ние, распространившееся на лесную площадь, окружен­ную негорящей территорией. В лесную площадь, по ко­торой распространяется пожар, входят и открытые лесные пространства (вырубки, гари и др.). К этому нужно добавить, что к одному пожару относится вся пройденная огнем площадь, окруженная негорящей в данный момент территорией.

Иными словами, если два пожара соединятся, то из них образуется один общий пожар, а в том слу­чае, если пожар перебросит огонь, например, через широкую речную пойму и там возникнет очаг горения, то его лучше рассматривать как новый, само­стоятельный пожар. Таким образом, краткое опре­деление лесного пожара оказывается достаточно емким.

Следует заметить, что в том случае, когда по лес­ной площади распространяется управляемое горение, которое возникло по воле человека для достижения определенной хозяйственной цели, причем горение имеет заданную силу и не выходит за границы наме­ченного участка, то такое горение именуется уже не пожаром, а целевым палом (американцы употребля­ют термин «предписанное выжигание»).

Наиболее интенсивное горение при лесном пожа­ре происходит на его кромке, в то время как внутри пройденной огнем площади, на пожарище, обычно лишь догорают отдельные валежины, пни, дуплистые деревья, муравьиные кучи и т. п. Та часть кромки, ко­торая продвигается наиболее быстро и горит наибо­лее сильно, называется фронтом пожара, а противо­положная — с наименьшей скоростью — его тылом, Ча­сти кромки между тылом пожара и его фронтом — это фланги пожара — левый и правый. На равнине фронт пожара всегда движется по ветру, а тыл — против ветра. В горах фронтальной кромкой будет та, которая поднимается вверх по склону.

По характеру распространения горения лесные по­жары делятся на четыре группы:

1. Низовые, при которых горение распространя­ется по нижним ярусам растительности лесного био­геоценоза и прежде всего по живому напочвенному покрову с включенным в него опадом из отмерших ветвей, хвои, листьев и др.

2. Почвенные, когда беспламенное горение (тле­ние) распространяется в слое подстилки или торфа.

3. Верховые, когда пламенное горение распростра­няется не только по напочвенному покрову, но и по пологу древостоя.

4. Пятнистые, при которых распространение горе­ния происходит не только по напочвенному покрову, пологу древостоя или кустарников, но кроме того, и по воздуху, за счет разбрасывания перед кромкой пожара горящих частиц; от них возникают пятна новых загораний, которые затем быстро соединяются как друг с другом, так и с основной кромкой пожа­ра, образуя обширную горящую площадь.

Группы пожаров подразделяются в свою очередь на виды. Так, среди низовых пожаров, кроме напоч­венного, выделяют подлеснокустарниковый и валежниковый, а почвенные пожары, в зависимости от горю­чего, подразделяются на подстилочные, дерновые и торфяные — одно- имногоочаговые. Одноочаговые торфяные пожары возникают обычно от костра или удара молнии, а многоочаговые — в результате про­хождения через заболоченный участок низового по­жара.

Не одинаковы и верховые пожары. Среди них различают повальные («повальный» в смысле «все­общий», а не от слова «валить»), когда на кромке пожара горят одновременно все ярусы леса; и вер­шинные, когда горение по кронам на короткое вре­мя, как бы скачком, вырывается вверх, опере­жая фронт низового пожара. Как было установлено в конце прошлого века немецким лесоводом Кинитцем, длина «скачка» не превышает обычно 20 мет­ров, то есть, иными словами, вершинный пожар не может распространяться без поддержки низовым.

Самые страшные пожары — пятнистые. Среди них особо выделяются «огненные вихри» наподобие того, какой случился в Хабаровском крае осенью 1976 го­да. К счастью, «огненные вихри» случаются крайне редко; возникновение их относится к разряду сти­хийных бедствий.

По статистике около 90 процентов от общего чис­ла пожаров приходится на долю низовых. Среди ни­зовых пожаров различают слабые, с высотой пламе­ни до 0,5 метра; средние по силе, высота пламени которых колеблется в пределах 0,5—1,5 метра и сильные, с высотой пламени более 1,5 метра. По характеру распространения низовые пожары разде­ляются, кроме того, на беглые и устойчивые. Многие считают, что беглый пожар, в отличие от устойчиво­го, скоротечен, то есть быстро распространяю­щийся. Однако правильнее термин «беглый» пони­мать как «поверхностный». При беглых весенних пожарах сгорает лишь верхняя, более сухая часть напочвенного покрова, а при устойчивых, обычно во второй половине лета, покров нередко прогорает до почвы. Горение каждого элементарного участка при устойчивых пожарах длится дольше, сопровождаясь тлением, но длительность горения в данном случае объясняется отнюдь не уменьшением скорости про­движения кромки пожара, а увеличением ее ширины.

Следует сказать, что современная классификация лесных пожаров является, по сути дела, классифи­кацией горения на отдельных участках кромки по­жара, а не классификацией пожаров в целом. Кром­ка пожара, особенно крупного, проходит через раз­личные участки леса, отдельные ее части по-разному ориентированы к ветру и направлению склона, ме­няется во время пожара погода — все это отража­ется на характере горения, делая его разнообразным и в пространстве и во времени. Поэтому относить весь пожар, особенно крупный, к какой-то одной ка­тегории можно лишь чисто условно.

Поведение огня в лесу зависит от многих факто­ров, и прежде всего от характера самого леса. В сухих сосновых лесах с покровом из лишайников и зе­леных мхов огонь распространяется быстро и почти сплошным фронтом. Чем влажнее почва и чем боль­ше в живом напочвенном покровеслабогоримых ви­дов, тем распространение огня происходит медлен­ней, причем огонь распространяется не сплошь, а главным образом по сухим гривкам и взлобкам. А в некоторых типах леса, например травяных, в пери­од вегетации трав, и в сосняках и ельниках долгомошных, он распространяется очень слабо или не распространяется совсем.

Сильный низовой пожар в сосняке бруснично-лишайниковом

В разреженных древостоях низовой пожар прояв­ляется сильнее, а верховой, наоборот, слабее. Под воздействием ветра скорость распространения огня резко возрастает (примерно в квадратичной зависи­мости). Аналогичное усиление скорости распростра­нения огня наблюдается и при движении его вверх по склону (на склоне крутизной 35° скорость огня возрастает в 10 раз). Усилению пожара способствуют также захламление лесной площади и наличие на ней густого хвойного подроста или подлеска.

Одной из важнейших особенностей леса, обуслов­ливающих возможность возникновения и развития пожаров, является наличие в нем большого количест­ва горючих материалов, в том числе легко высыха­ющих на воздухе. Общая масса горючих материалов, включая подстилку, достигает в наиболее продуктив­ных типах леса 250—300 тонн на 1 гектар в абсолют­но сухом состоянии. Правда, на долю легко сгораю­щих фракций (мохово-лишайниковый покров, опад и верхняя часть подстилки) приходится обычно не бо-бее 15—25 процентов. И все же количество тепла, выделяемое при пожаре с одного квадратного метра лесной площади, может достигать нескольких тысяч килокалорий, а мощность одного погонного метра кромки у сильного низового пожара — более 200 ки­ловатт.

При любом пожаре, даже повальном, органиче­ская масса насаждений сгорает далеко не полностью, а при некоторых из них, например беглом низовом, частично сохраняется даже живой напочвенный по­кров. Степень выгорания горючих материалов в лесу определяется как видом пожара, так и его силой, за­висящих в свою очередь от качественного состояния горючих материалов, и прежде всего от их влагосодержания.

Весной, после схода снега, или летом, после про­должительных обложных дождей, пожарная опасность лесной территории возрастает постепенно и весьма неравномерно: сначала горючие материалы из пер­вой группы проводников горения (лишайники, зале­ные мхи и опад) подсыхают на открытых участках и в сухих борах; затем пожароопасными становятся леса на свежих и влажных дренированных почвах, и лишь через три-четыре недели засушливой погоды происходит «пожарное созревание» практически всех участков. Именно тогда пожары могут беспрепятст­венно распространяться по всей лесной территории.

Высокая горимость насаждений с покровом из лишайников и зеленых мхов объясняется свойством этих растений не только впитывать влагу, содержа­щуюся в воздухе, но и с не меньшей легкостью испа­рять ее. Это их свойство называется гигроскопично­стью. Благодаря высокой гигроскопичности лишайники восстанавливают способность к загоранию уже на второй день после выпадения дождя. Зато ночью и при наступлении пасмурной погоды с высокой влажностью воздуха лишайники и мхи, благодаря своей гигроскопичности, быстро увлажняются. По этой причине лесные пожары ночью, особенно в пред­утренние часы, когда выпадает роса, могут временно затухать, причем верховые пожары превращаются в низовые.

Наиболее высокой гигроскопичностью из всех лес­ных растений отличается болотный мох сфагнум. Од­нако быстрое высыхание сфагнума возможно только при отрыве его от сырого субстрата. Пока же этого нет, он удерживает в себе громадное количестцо во­ды, предохраняющей его от загорания. И лишь в сильные засухи, когда пересыхают не только забо­лочные участки, но и болота, сфагнум становится про­водником огня.

Есть в лесу и такой мох, влажность которого обычно не снижается меньше 30 процентов, потому что он относится к транспирирующим растениям. Это политрихум, или, как его чаще называют, кукушкин лен. Занимая, как и сфагнум, участки с повышенной влажностью почвы, этот мох представляет собой поч­ти неодолимую преграду для огня.

Довольно высокой устойчивостью к огню отлича­ются различные виды вечнозеленых грушанок, пла­уны, толокнянки, а также всем известная кошачья лапка, относимые к растениям-«антипиренам».

В период усиленной вегетации летом распростране­нию огня препятствуют сильно разросшиеся злаки, а также папоротники и такие растения как таволга и кипрей. Зато они сильно горят сухой осенью и ран­ней весной следующего года, когда совсем отомрут и станут ветошью.

Очень важным горючим материалом в лесу явля­ется лесная подстилка (слой из полуперегнивших ра­стительных остатков), абсолютно сухая масса кото­рой в свежих типах леса достигает 20—30 тонн на 1 гектар. Влажность подстилки под пологом леса обыч­но бывает высокой, но при наступлении засушливой погоды во второй половине лета подстилка становит­ся пожароопасной.

В отличие от опада, мохово-лишайникового пок­рова и других горючих материалов лесная подстилка чаще всего горит без пламени. Тление по ней рас­пространяется медленно и сохраняется на пожарище в течение нескольких дней. Выгорание подстилки до минерального слоя почвы бывает не часто, обычно она обгорает лишь с поверхности.

Влагосодержание древесины растущих деревьев редко бывает меньше 60 процентов. Это значит, что примерно половину их веса составляет вода. При такой влажности здоровая древесина при лесных по­жарах гореть не может. Да и валежины, влагосодер­жание которых снижается в сухую погоду до 25—30 процентов, загораются лишь тогда, когда возле них образуются высокие температуры от сгорания горю­чей растительности и мелкого древесного хлама.

При верховых пожарах у деревьев частично или полностью обгорают кроны. Но сами деревья, как мы знаем, остаются целыми. Даже у кедрового стла­ника и всем известного можжевельника при пожа­рах сгорает только хвоя.

Многие, в том числе и лесные работники, счита­ют, что наиболее пожароопасны густые древостой, особенно хвойные. По данным профессора А. А. Мол­чанова и нашим наблюдениям, в действительности имеет место обратная картина: самые сильные по­жары развиваются в изреженных лесах, где солнце быстро высушивает горючие материалы, а ветер раз­дувает и гонит пламя. А под пологом густых одно­возрастных насаждений солнца мало, ветер почти не чувствуется, в почве сохраняется влага. К тому же кроны деревьев подняты здесь высоко, и огню до них не достать. В густом лесу пожару негде разгу­ляться, и он замирает, утрачивает свою силу. Поэто­му создание высокопродуктивных насаждений явля­ется одновременно и противопожарной мерой.

Чем длиннее фронтальная кромка и чем сильнее, горение на ней, тем труднее задержать огонь какой-либо преградой. Под пологом леса фронтальная кромка слабого низового пожара задерживается обыч­но преградой шириной 2—3 метра (дорога, ручей, мине­рализованная или выжженная, полоса). В случае пожа­ра средней силы ширина преграды должна быть побольше — 5—6 метров, а при сильном пожаре — не менее десяти метров.

Последствия почвенного (подстилочного) пожара

На открытых лесных пространствах — вырубках, рединах и гарях — способность пожара преодолевать преграды возрастает многократно. Ветер довольно легко перебрасывает отдельные горящие частицы через реки, болота, противопожарные разрывы на расстояние 200—300 и более метров, когда ветер стихает, способность пожара к преодолению преград на открытых участках становится такой же, как в лесу.

Из всех видов пожаров наименьшую скорость — от нескольких дециметров до метров в сутки — име­ют почвенные (торфяные). На их скорость не влияют ни ветер, ни суточные изменения погоды. Потому-то даже небольшое болотце может куриться порой не­делями.

Скорость продвижения фронтальной кромки у ос­тальных видов пожаров — низовых, верховых и пятнистых — измеряется сотнями метров и километрами за сутки. Она почти целиком определяется условия­ми погоды, прежде всего степенью засухи и силой ветра (в горах еще добавляется крутизна склона). В густом лесу скорость низового пожара редко пре­вышает 500 метров в час, зато на открытых прост­ранствах она может при сильном ветре достигать 2—3 километров в час. С такой же скоростью прод­вигается и верховой (вершинный) пожар в моменты кратковременных «скачков», однако средняя скорость верхового пожара не намного превышает скорость низового в лесу. Пятнистые пожары могут в отдель­ные моменты распространяться со скоростью 10—20 и даже 50 километров в час («огненный вихрь»). Во­обще следует помнить, что когда нет сильного ветра и когда пожар не поднимается по крутому склону, его скорость значительно меньше скорости пешехода. В еще большей степени это относится к тыловой кромке пожара, которая движется против ветра со скоростью не больше 50 метров в час. При такой ско­рости огня от него могут спастись даже тихоходные животные.

После захода солнца ветер обычно стихает, и ско­рость пожара в ночные часы снижается. Поэтому совсем неправдоподобно выглядит сцена из известно­го фильма «Неотправленное письмо», когда геологи, проснувшись утром, со страхом и удивлением обна­ружили, что к их палаткам подошел фронт крупного пожара. Это тем более невероятно, что перед фрон­том большого пожара на десятки километров рас­стилается шлейф дыма, который предупреждает все живое о надвигающейся опасности за много дней. Не заметить это невозможно. Дымовые шлейфы вид­ны даже на мелкомасштабных космических снимках.

В художественной и популярной литературе ста­ла почти штампом следующая картина лесного по­жара: перед быстро надвигающейся стеной огня в паническом ужасе бегут звери; мечутся птицы; мно­гие из них, настигнутые пламенем, гибнут. Все это правильно для тех случаев, когда пожар стремитель­но поднимается в гору или имеет форму «огненного вихря». Но такие пожары, как мы знаем, бывают ред­ко. При обычной же скорости — от одного до пяти километров в сутки — особой опасности для боль­шинства зверей и птиц лесной пожар не представля­ет. Обследуя многие лесные пожарища, мы ни разу не находили на них трупы или кости погибших жи­вотных. Конечно, во время пожара уничтожаются на земле птичьи гнезда, гибнут беспомощные дете­ныши, сгорают вместе с напочвенным покровом и подстилкой насекомые и пауки. Но большинство взрослых зверей и птиц сохраняется. Многие из них не покидают даже место пожара. По еще дымящемуся пожарищу, судя по следам, спокойно разгуливают изюбри и лоси, а если дело происходит весной, на манок сразу же прилетают рябчики.

На крупных пожарищах всегда имеются негорев­шие островки леса, которые служат временным при­ютом для «погорельцев». Мыши и полевки во время пожара преспокойно отсиживаются в норках, пита­ясь своими запасами до тех пор, пока не начнут от­растать травы. В течение трех сезонов мы занима­лись отловом полевок на пожарищах. Их численность оказалась там отнюдь не меньше, а порой даже и больше, чем в негоревшем лесу.

Мнение, что все дикие животные очень боятся огня весьма распространено. И в общем оно спра­ведливо. Но среди животных есть настоящие «пироманы», например обезьяны. Совсем не выдумка и рассказы о том, что некоторые медведи тушат кост­ры. Такие случаи наблюдались неоднократно. Не зря у лесных пожарных США в качестве эмблемы выб­ран рисунок медведя с лопатой.

Но вернемся опять на пожарище… Когда остынет зола и благодатный дождь, оросит землю, на свет из каких-то своих неведомых подземных убежищ выби­раются муравьи. Они начинают суетливо сновать по земле, собирая разбросанный повсюду строительный материал и стаскивая его к месту своего родного пе­пелища.

Несколько позже на гарь, учуяв возможность хо­рошо поживиться и развести многочисленное потом­ство, слетаются полчища короедов и длинноусых жу­ков-усачей. А следом за ними появляются насекомо­ядные птицы: шустрые поползни, незаметные пищухи, озабоченные, неутомимые дятлы. А вот прошмыгнула лесная полевка, вытолкнул землю на обгорев­шую подстилку крот, пробежал чернопятый зайчиш­ка. И мертвый лес начинает понемногу оживать.

Спустя месяц-полтора после пожара на почер­невшей поверхности почвы показываются первые жи­вые стебельки, отрастающие от сохранившихся в почве корневищ. Чаще всего это брусника и черника, иногда вейник и луговик, в сосняках лишайниковых плаун, а в европейской части страны поистине неист­ребимый вереск. Позднее отрастают папоротник и хвощ, на свежих почвах возникают дерновинки бле­стящих мхов и, словно по мановению волшебной па­лочки, бесчисленные всходы иван-чая, или кипрея — самого типичного и самого распространенного расте­ния гарей, которое американцы называют «пожар­ной травой». Одновременно появляется нежная по­росль сгоревших при пожаре кустарников, а также ольхи и березы, корни которых остаются живыми. Там же, где в древостое попадались осины, пробива­ются из почвы их многочисленные корневые отпрыс­ки. Потому-то на месте прежнего сосняка или ель­ника нередко формируется почти чистый осинник.

При весеннем пожаре к осени на пожарище мо­гут появиться и всходы древесных пород. Обычно же они появляются на второй год, частично за счет семян, сохранившихся в лесной подстилке при не­полном ее прогорании, а главным образом за счет плодоношения деревьев, уцелевших при пожаре. А поскольку семена хвойных пород дальше 150 метров от материнского дерева разлетаются редко, и к тому же урожай на них бывает не всегда, крупные гари обсеменяются в основном ежегодно плодоносящей березой, а в свежих и влажных типах леса также осиной, и, конечно, вездесущей ивой. Число всходов лиственных пород местами бывает настолько велико, что они покрывают почву сплошь. В то же время елочки и сосенки отмечаются единично или неболь­шими группами. Еще хуже дело обстоит с возобнов­лением кедра, тяжелые семена которого (кедровые орешки) могут заноситься на гарь лишь кедровками.

Более или менее полное зарастание гари травами наступает через 2—3 года, причем в свежих и влаж­ных условиях местопроизрастания оно происходит быстрее, а в сухих медленнее. Однако коренная ра­стительность, то есть та, которая присуща тому или иному типу леса в ненарушенных условиях, после пожара восстанавливается не всегда. Так, при смене зеленых мхов на кукушкин лен господство послед­него может затянуться на десятки лет и даже приве­сти к изменению типа леса. То же самое можно ска­зать о злаках — вейнике и луговике, которые сущест­венно изменяют лесорастительные условия лесных участков и сохраняются на них длительное время, образуя задернелые луговины и пустыри. Исключи­тельно медленно восстанавливаются на гарях кусти­стые лишайники, сменяемые вереском. Даже спустя 30 лет после пожара вереск в сухих сосняках еще преобладает над лишайниками, а зеленые мхи стано­вятся заметным компонентом живого напочвеного по­крова лишь после смыкания молодого послепожарного древостоя. В тех случаях, когда повторяемость пожаров на одних и тех же участках не превышает 40— 50 лет, господство вереска на них может сохранить­ся в течение столетий, и на месте леса образуются так называемые вересковые пустоши.

Что касается кипрея, то он удерживается на га­рях сравнительно недолго (6—8 лет), уступая свое место злакам. Так же, как и некоторые сорные тра­вы, кипрей в лесу растение временное.

Всходы трав и нежная поросль деревьев и ку­старников привлекают на пожарище зайцев, глуха­рей, тетеревов. Уже на следующий год после пожара плотность боровой дичи и зверей на крупных пожа­рищах может превосходить количество их на негоревшей площади.

А теперь посмотрим, что происходит на пожарище с деревьями? Тонкокорые породы — ель и пихта — часто погибают даже при слабом низовом пожаре. Будучи обожжены при пожаре в комлевой части, они могут стоять на корню еще в течение многих лет, ис­текая смолой, но в конце концов убиваются короедами или поражаются гнилями и вываливаются ветром. Как правило, гибнут при низовом пожаре и молодняки лиственных пород: осины, ольхи, березы, хотя в спелом возрасте деревья этих пород могут остаться живыми.

Сосновые и лиственничные древостой почти не повреждаются слабыми низовыми пожарами, поги­бают только подрост и самосев; при пожарах сред­ней силы в них гибнет также и тонкомер. Полная гибель этих древостоев происходит лишь при силь­ных низовых пожарах, когда пламя поднимается на высоту более двух метров. Гниль на месте повреж­дения огнем у сосны развивается не всегда, но даже и с гнилью, обладая крепкой заболонью, сосна мо­жет сохраняться после пожара на корню в течение многих десятилетий.

Причина гибели деревьев при низовых пожарах — повреждение камбия в комлевой части стволов (в том числе на выступающих над почвой корнях) и ожоги кроны. Пороговая температура, после которой происходит отмирание тканей, 60 градусов. Посколь­ку с возрастом дерева толщина коры увеличивается, а крона поднимается все выше, устойчивость его к огню возрастает. Другими словами, чем дерево стар­ше, тем больше у него шансов уцелеть при низовом пожаре. Особенно это относится к таким толстоко­рым и светолюбивым породам, как лиственница, сос­на, осина и береза.

Вследствие повреждения камбия у деревьев проис­ходит омертвление тканей. При частичном (односто­роннем) омертвлении тканей на стволах образуются пожарные подсушины, протяженность которых в от­дельных случаях достигает 8—12 метров, хотя обычно бывает значительно меньше. Подсушины располагают­ся, как правило, со стороны, противоположной фронту движения пожара, то есть с подветренной стороны ство­лов, где происходит завихрение горячих газов и пла­мя задерживается дольше. При небольших размерах пожарных подсушин, особенно в молодом возрасте деревьев, они постепенно зарастают и к моменту рубки от них не остается следов даже внутри дерева. Ко если подсушины достигают ширины 20—30 сан­тиметров, то они сохраняются до конца жизни де­ревьев. В северной тайге встречаются сосны со сле­дами шести-восьми пожаров на кольцевом срезе. Подобной устойчивостью к огню не обладает ни одна из других наших пород.

При повреждении камбия по всей окружности ствола деревья погибают, хотя у той же сосны хвоя может оставаться зеленой месяцы и даже годы, соз­давая внешнюю видимость благополучия.

При ожоге кроны горячими газами хвоя желтеет уже через неделю после пожара. Деревья с обожже-ной кроной заселяются насекомыми не так быстро из-за переувлажнения древесины. Кроны у них уже не транспирируют влагу, а корни продолжают нагне­тать ее. в стволы.

Своевременная вывозка из леса заселенных насе­комыми деревьев очень важна, потому что пока ли­чинки не вбуравились в древесину, она может быть использована на любые деловые сортименты. Когда же, подкормившись под корой, личинки проникают внутрь дерева, продырявленная ими древесина ста­новится пригодной лишь на дрова, тем более что она еще и загнивает. Внедрение личинок в древесину (речь в данном случае идет о личинках усачей) про­исходит обычно на второй год после пожара. При глубоком проникновении в древесину личинки уса­чей становятся недоступны даже для дятлов. Спустя 2—3 года после выхода из яичек они превращаются в жуков и, выбравшись на свободу, совершают свой брачный полет. А затем самки откладывают яички под кору усыхающих деревьев, давая начало новому поколению вредителей.

При заселении ослабленных деревьев короедами древесина почти не повреждается. Если заселенные короедами деревья срубить и вывезти из леса до вы­лета из них молодых жуков, можно в какой-то мере предотвратить их массовое размножение. Когда же усохшие деревья остаются на корню, как это часто бывает в многолесных районах, вся тяжесть борьбы с вредителями ложится на птиц, землероек, хищных насекомых и насекомых-паразитов. Но уничтожить личинки полностью они не в состоянии: ведь только на одном дереве их насчитывается до 3—5 тысяч.

Различные усачи и короеды выходят при массо­вом размножении за пределы гари и нападают на здоровые экземпляры деревьев. И тогда по соседст­ву с гарями появляются так называемые «усачевники» и «короедники». Пиршество насекомых на триз­не погибшего леса продолжается в течение несколь­ких лет. Кроме усачей, обесценивающих древесину вкупе с дереворазрушающими грибами, на гарях может в массе размножиться майский хрущ, личин­ки которого, обитая в почве, обгрызают молодые корни сосны и лиственницы. В условиях Марийской АССР в результатезахрущевленности площадей по­гибает около четверти закладываемой здесь культуры сосны.

На крупных пожарищах обычно можно встретить любые степени повреждения древостоев и даже уча­стки, не затронутые огнем совершенно. Причин тому много. Тут и различный состав и возраст древостоев; и различия в составе живого напочвенного покрова; и разная степень увлажненности почвы; и наличие на пожарище каких-либо преград для распространения огня, и влияние погоды. И это очень важно, потому что позволяет лесу восстановиться после пожара без участия человека, за счет резервов обсеменения.

Условия для прорастания семян как древесных, так и травянистых растений на гарях весьма благо­приятны. При пожарах слабой и средней силы под­стилка выгорает неполностью и то, что остается от нее вместе с золой, представляет собой отличное ложе для семян. И это ложе обычно не остается необсемененным. Специальными замерами установлено, что во время низовых пожаров высокие температуры глу­боко в подстилку не проникают. Если на поверхно­сти подстилки развивается температура до 300 гра­дусов, то уже на глубине одного сантиметра она снижается до 80, а на глубине двух-трех сантиметров до 40 градусов. Что касается верхних горизонтов са­мой почвы, то их температура остается почти неиз­менной. Именно этим обеспечивается возможность сохранения при пожарах не только корневищ и се­мян растений, но также дождевых червей и почвен­нойэнтомофауны, не говоря уже о микроорганизмах. Резкое подавление микробиологической деятельности в почве наблюдается лишь при очень сильных устой­чивых пожарах, когда подстилка выгорает полно­стью, а почва с поверхности спекается. Но и в этих случаях снижение активности микроорганизмов бы­вает временным, и спустя 2—3 месяца после пожара она не только восстанавливается до прежнего уров­ня, но зачастую становится даже выше. Потому-то, несмотря на значительные потери при пожаре азо­та — одного из основных элементов питания расте­ний,— его содержание в почве после пожара нес­колько возрастает. Особенно большая заслуга в этом нитрифицирующих бактерий, повышенная активность которых проявляется на гарях в течение нескольких лет после пожара. В качестве верного признака обо­гащения почвы азотом, вследствие ее обжига, следу­ет считать разрастание на гарях иван-чая, малины и некоторых других растений-нитрофилов.

На какое-то время в почве после пожара увели­чивается содержание и других питательных элемен­тов, в частности калия и кальция, которых много в золе сгоревших растений. Реакция почвенного раст­вора, вместо обычной кислой, становится на некото­рое время щелочной.

Воздействуя на лесную растительность (фитоценоз) и лесную фауну (зооценоз), лесные пожары сказывают­ся, таким образом, и на почве, как важнейшем компо­ненте лесного биогеоценоза. Более того, под воздейст­вием пожаров изменяется и лесной микроклимат, в частности усиливаются освещенность и нагревание поверхности почвы. Существенно изменяются условия распределения атмосферных осадков и, как следствие этого, гидрологический режим территории.

Как и сплошные вырубки, лесные пожары вызы­вают смену хвойных пород на мягколиственные (сос­на на песчаных почвах в этом отношении — исключе­ние). И хотя в многовековой жизни леса явление это преходящее и даже, как уже отмечалось в начале книги, в какой-то мере полезное, для человека оно не­желательно. Ведь уже сейчас, при наличии громад­ных запасов древесины в целом, у нас заметно ощу­щается нужда в древесине хвойных пород. Именно хвойных, а не лиственных. Запасы последних в на­шей стране из года в год возрастают.

Но все же нежелательная послепожарная смена пород — это не самое страшное. Если ухаживать за молодняком как полагается по лесоводственным пра­вилам, такой смены можно избежать. Более того, ее можно использовать для улучшения лесорастительных условий и как средство противопожарной профи­лактики.

Более серьезным последствием пожаров следует считать отрицательное влияние их на продуктивность древостоев и качество древесины. По мнению И. С. Ме­лехова, широко распространенные в северных лесах долгомошные леса с характерными для них невысо­кой продуктивностью древостоев и низким их каче­ством обязаны своим происхождением именно только пожарам.

Продуктивность лесов в целом заметно снижается также вследствие образования в них после многократ­ных пожаров массы обширных прогалин и заболочен­ных луговин. Это явление особенно характерно для та­ежных лесов Сибири и Дальнего Востока, где площадь послепожарныхпустырей исчисляется сотнями ты­сяч гектаров.

В районах с засушливым климатом уничтоженные пожарами леса естественным путем уже не восста­навливаются. Так произошло, в частности, с извест­ным в Северном Казахстане Наурзумским бором, ле­сопокрытая площадь которого за последние 50 лет сократилась вследствие пожаров вдвое. Особенно крупным был пожар 1963 года, которым была прой­дена почти вся территория заповедного бора. И те­перь на эту территорию внедряется серебристый степ­ной ковыль, повышая пожарную опасность уникаль­ного массива и затрудняя его восстановление.

Послепожарное остепнение бывшей лесной тер­ритории, ведущее к постепенному отступлению лесов, наблюдается и в ряде других районов Северного Ка­захстана, а также в Тувинской АССР, южной части Красноярского края, в Забайкалье. Исчезновение здесь зеленых форпостов тайги в виде расчлененных, и теперь уже немногочисленных островков леса, ве­дет к ухудшению и без того не очень благоприятного климата, к усилению ветровой эрозии, а в целом — к превращению территории в пустыню со всеми выте­кающими отсюда нежелательными последствиями.

В горных условиях лесные пожары зачастую при­водят к водной эрозии почв и к образованию мертвых, лишенных растительности гольцов. А это ведет к по­явлению, с одной стороны, катастрофических навод­нений и селевых потоков, а с другой — к обмелению озер и гибели (высыханию) ключей. Пример тому — обезлесенные склоны на Алтае и почти полное исчез­новение лесов на хребте Сихотэ-Алинь, отмеченное еще В. К. Арсеньевым. По серьезности последствий пожары в горных лесах занимают, пожалуй, первое место, потому что, уничтожая леса, они в то же вре­мя способствуют разрушению горных почв и наруша­ют нормальный гидрологический режим не только горной территории, но и окружающих равнин.

Довольно существенные экологические изменения вызывают и почвенные пожары в лесах. При выгора­нии слоя торфа или перегноя происходит уничтожение громадного количества органических веществ, кото­рые накапливались столетиями. С хозяйственной точ­ки зрения такое расточительство недопустимо.

Итак, суммарная величина ущерба от лесных по­жаров — ущерба прямого и косвенного — оказывается настолько значительной, что мнение о недопустимости этого ущерба будет, видимо, всеобщим. А следова­тельно, нам нетрудно будет согласиться и с необхо­димостью безусловного сохранения лесов от пожаров. Ведь без этого все наши планы и работы по повыше­нию продуктивности лесов с целью увеличения их ценности как объектов хозяйствования становятся совершенно нереальными, потому что над ними всегда будет давлеть опасность нарушения их пожарами.