ТУНГУССКИЙ МЕТЕОРИТ

ОБ УСКОРЕННОМ ПРИРОСТЕ ДЕРЕВЬЕВ

РАЙОНА ПАДЕНИЯ ТУНГУССКОГО МЕТЕОРИТА

В. Д. Несветайло К ВОПРОСУ

Ускоренный после 1908 г. прирост деревьев района падения Тунгусского метеорита был обнаружен ранее других биологических последствий катастрофы [Емельянов, Некрасов, 1960; Некрасов, Емельянов, 1963; Флоренский и др., 1960 ], но причины его до сих пор не имеют исчерпывающего объяснения. Одни исследователи [Бережной, Драбкина, 1964] ускоренный прирост соотносили с улучшением экологических условий в результате вывала и лесного пожара, другие, не отрицая- важности этой причины, считают, что весь комплекс фактов по ускоренному приросту нельзя объяснить с такой позиции, и не исключают возможности стимулирующего действия вещества метеорита [Емельянов, Некрасов, 1960; Некрасов, Емельянов, 1963].

В. И. Некрасов и Ю. М. Емельянов дают следующий перечень особенностей роста древесных растений в районе падения Тунгусского метеорита, трудность объяснения которых послужила основанием для предположения о стимулирующем действии метеоритного вещества: различные по экологическим требованиям древесные породы (сосна, ель, лиственница, береза) в одинаковой степени положительно отозвались на изменение условий; значительно поврежденные в 1908 г., а также спелые и перестойные деревья после катастрофы увеличили прирост; в лесах различных типов от сухих до болотных, на разных элементах рельефа наблюдается одинаковая реакция древесной растительности на изменившиеся в связи с катастрофой условия; понижение бонитета 40— 50-летних насаждений с увеличением расстояния от центра катастрофы; неравномерное влияние катастрофы на усиление роста деревьев по сторонам света [Некрасов, Емельянов, 1963 ].

Однако имеется ряд обстоятельств, которые не позволяют считать факты, изложенные в первых трех пунктах цитированного перечня, серьезными аргументами в пользу гипотезы о действии вещества метеорита как стимулятора прироста. Во-первых, в случае действительного улучшения экологических условий в результате снятия конкуренции, изменения светового и гидротермического режима местообитаний может происходить ускорение прироста независимо от видовой, возрастной и типологической принадлежности деревьев [Абражко и др., 1983; Малоквасов, 1986]. Во-вторых, как будет показано ниже, в местообитаниях, не измененных во время катастрофы, ускоренного прироста не наблюдается. И третье, очень важное для понимания ситуации, обстоятельство следует из результатов дендроиндикационных работ, позволяющих судить об амплитудах погодичной, внутривековой и вековой изменчивости прироста деревьев до и после катастрофы [Ловелиус, 1979].

Анализ наиболее положительной (с 1683 г.) серии годичных колец по лиственнице показал, что изменчивость прироста деревьев района падения Тунгусского метеорита подчинена ритмическим колебаниям, близким к 60 и 120 годам, выявленным Н. В. Лове- лиусом ранее на материалах обобщенной серии годичных колец хвойных горных районов СССР [Ловелиус, 1972]. Он считает, что разногласия в объяснении причин улучшения условий произрастания деревьев в районе катастрофы связаны с отсутствием сравнений прироста с другими регионами и с недостаточным учетом ритмической изменчивости природных условий. Увеличенный прирост в районе падения Тунгусского метеорита совпал с фазой подъема внутривековой и вековой изменчивости прироста деревьев на северной и вертикальной границах леса и лишь стимулирован улучшением экологических условий после катастрофы.

Улучшение экологических условий произрастания деревьев, переживших катастрофу, связано, по нашему мнению, прежде всего со снижением конкуренции между деревьями в результате вывала части сообщества.

Результаты опытов по экспериментальному устранению конкуренции и внесению удобрений [Абражко и др., 1983] показывают, что увеличение прироста происходит как в угнетенной, так и в господствующей частях древостоя, причем во всех случаях максимальная реакция была на устранение корневой конкуренции. Внесение в почву азотных удобрений без устранения корневой конкуренции даже снижает прирост в угнетенной части древостоя по сравнению с контрольными участками.

Можно полагать, что в районе падения Тунгусского метеорита наиболее заметное увеличение прироста произошло у деревьев, которые до 1908 г. входили в состав сообществ с выраженными конкурентными отношениями, т. е. в состав .сомкнутых древостоев, и после катастрофы испытали резкое снижение конкурентного пресса ввиду вывала соседних деревьев.

Для оценки влияния катастрофы на динамику прироста мы использовали данные о ширине годичных колец деревьев, произраставших в местообитаниях, степень изменения которых в результате взрыва заведомо различна. Лиственницы Л-87 и ЛП-80 входили в состав сомкнутых древостоев, изреженных частичным: вывалом в 1908 г. Напротив, лиственницы Л-89 и ЛБ-80 произрастали в сообществах с очень редким древесным ярусом, по сути дела это одиночно стоящие деревья, и поэтому после 1908 г. их положение в сообществе не изменилось.

Лиственница Л-87. Находилась на южном берегу Южного болота, в 100 м от его кромки. Березово-лиственничный кустарнич- ково-зеленомошный лес. Формула леса 4Б6Л. Средняя высота деревьев 15 м, диаметр 15—20 см. Возраст 60—65 лет. На 100 м2 шесть-восемь стволов. Среди молодого, послекатастрофного поколения выделяются редкие экземпляры лиственницы, пережившие катастрофу. Диаметр лиственницы Л-87 35 см, высота — 19,5 м . Спилена в 1978 г. На срезе, сделанном на высоте 50 см от поверхности почвы, 160 годичных колец, значит, в 1908 г. дерево имело возраст не менее 95—100 лет. В непосредственной близости от Л-87 на расстоянии от 5 до 10 м имеется несколько стволов вывала 1908 г. диаметром 30—40 см.

Лиственница ЛП-80. Находилась в пойме рч. Хушма у устья руч. Чургим. Березово-елово-лиственничный кустарниково-хво- щовый лес. В первом ярусе лиственницы, пережившие катастрофу, высотой до 28 м, диаметром 45—50 см. На 100 м2 0,5 дерева. Есть вывал 1908 г. Второй ярус 15—20 м высотой. Формула леса 3Б3Л4Е. Диаметр ЛП-80 53 см, высота 28 м. Спилена в 1980 г . Срез на высоте 1,3 м имеет 327 годичных колец, т. е. в 1908 г. возраст дерева был не менее 280 лет.

Лиственница Л-89. Находилась в пойме рч. Хушма на противоположном от «Пристани» берегу в краевой полосе кустарничко- во-зеленомошного лиственничного редколесья. Крупные деревья высотой 16—20 м стоят в 15—20 м друг от друга. Диаметр Л-89 равен 25 см, высота — 16,5 м . Спилена в 1978 г. На срезе 113 годичных колец, значит, возраст дерева в 1908 г. был не менее 60 лет.

Лиственница ЛБ-80. Находилась в юго-восточной части болотного массива Бублик [Львов, Бляхарчук, 1983], в нижней части пологого склона мерзлотного бугра у начала осоково-сфаг- новой ерниковой периферийной топи. Древостой в этой части болота крайне разреженный: по подножию бугра на расстоянии 20—30 м друг от друга растут старые лиственницы высотой 10— 15 м. Диаметр лиственницы ЛБ-80 29 см, высота 14,5 м. Спилена в 1980 г. На срезе, взятом на высоте 50 см от поверхности почвы, 175 годичных колец, т. е. в 1908 г. возраст дерева был 120—130 лет.

Явных внешних повреждений в виде пожарных подсушин на стволах, слома вершин у взятых нами деревьев нет. Однако выражено так называемое «рыхлое кольцо», т. е. годичное кольцо 1908 г. состоит только из крупных, ранних трахеид и не имеет элементов поздней древесины. Наиболее вероятная причина этого поражения — гибель хвои под действием мощного теплового потока [Цынбал, Шнитке, 1988].

Ширину годичных колец измеряли с точностью до 0,05 мм на микроскопе МБС-9 по двум радиусам с последующим осреднением.

Графики динамики ширины годичных колец до и после 1908 г. приведены на  1. Графики прироста лиственниц Л-87, ЛП-80 и ЛБ-80 до 1908 г. фиксируют закономерное снижение скорости роста в связи с возрастом. Дерево Л-89 находилось в периоде возрастного максимума прироста. Кольцо 1908 г., состоящее, как уже отмечалось, только из элементов ранней древесины, тем не менее по ширине немногим отличается от колец предыдущих лет, а у ЛП-80 и ЛБ-80 даже превышает их. Это означает, что погодные условия лета 1908 г, были благоприятны для прироста древесных растений. Годичные кольца 1909-1912 годов очень узкие: в 5— 10 раз меньше кольца 1908 г. Исключение составляет лиственница ЛБ-80, у которой единственное свидетельство повреждения — отсутствие поздней древесины в кольце 1908 г.

После катастрофы на фоне синхронных циклических колебаний ширины годичных колец наблюдается значительное различие в общем ходе кривых. Деревья, находившиеся до 1908 г. в сомкнутых древостоях (Л-87 и ЛП-80), после 4—5-летнего периода очень низкого прироста, связанного с восстановлением ассимиляционного аппарата, значительно увеличили прирост. Средняя ширина годичных колец за период с 1920 по 1950 г. у этих деревьев в 2—3 раза выше, чем в аналогичный ему в многолетнем ходе циклических колебаний прироста период с 1870 по 1900 г. (см.  1, а;  2). У одиночно стоящих деревьев ширина годичных колец в это же время уменьшилась в 2 раза по сравнению с периодом 1870—1900 гг., что можно интерпретировать как проявление кривой большого роста (см.  1, б, 2). Значительное снижение ширины годичных колец лиственниц Л-87 и ЛП-80 к концу 70-х годов связано с отрицательным экстремумом в 60-летнем цикле естественной динамики прироста древесных растений района [Ловелиус, 1979 ], увеличением конкурентного влияния на пережившие деревья со стороны нового, послекатастрофного поколения деревьев.

Таким образом, анализ динамики ширины годичных колец показывает, что ускоренный прирост наблюдается только у деревьев, произраставших в сомкнутых древостоях, это следствие резкого нарушения установившихся фитоценотических конкурентных взаимодействий. В динамике ширины годичных колец одиночных деревьев ускоренный прирост не проявляется, хотя в случае стимулирующего действия вещества Тунгусского метеорита они должны были увеличить прирост.

Сбор более представительного массового материала по одиночно стоящим деревьям для проверки гипотезы о стимулирующем действии метеоритного вещества в настоящее время вряд ли оправдан ввиду относительной малочисленности и большой ценности деревьев, переживших катастрофу, для будущих исследований.

В целом ряде работ показано, что эффект ускоренного прироста дифференцирован по площади как у деревьев, переживших катастрофу [Емельянов и др., 1967, 1976; Некрасов, Емельянов, 1967; Шаповалова и др., 1967], так и у насаждений, появившихся гораздо позже 1908 г. [Васильев, Батищева, 1976; Некрасов, Емельянов, 1967 ]. Несовпадение границ зон вывала, пожара и ускоренного прироста, а также ориентированность зоны с увеличенным приростом молодых сосен вдоль проекции траектории при этом рассматривают как свидетельство в пользу гипотезы о стимулирующем действии метеоритного вещества [Васильев, 1988; Васильев, Батищева, 1976]. Однако, на наш взгляд, такой подход нельзя считать достаточно обоснованным. Особенности топографии биологических эффектов, тяготение многих из них к проекции траектории или особым точкам района [Васильев и др., 1980; Васильев и др., 1980; Драгавцев и др., 1975] не могут быть серьезными аргументами в пользу связи с Тунгусской катастрофой без сопоставления с природными характеристиками территории, сложность геологического, геоморфологического строения которой очень велика [Васильев, Львов, 1986].

Не исключено [Васильев, 1988], что именно раскрытие механизмов биологических последствий Тунгусского взрыва заставит пересмотреть взгляды на природу всего явления в целом. Решение такой задачи может быть выполнено только на фоне тщательного изучения природных характеристик района. Необходимо многопрофильное и разномасштабное картирование и районирование территории Тунгусского биосферного заказника.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Абражко В. И., Карпов В. Г., Трескин П. П. Анализ конкуренции между деревьями // Факторы регуляции экосистем еловых лесов.— Л.: Наука. Лепингр. отд-ние, 1983.- С. 128-179. Бережной В. Г., Драбюша Г. И. Изучение аномального прироста леса в районе падения Тунгусского метеорита // Метеоритика.— 1964.— Вып. 24.— С. 162-169.

Васильев Н. В. История изучения проблемы Тунгусского метеорита (1980 — 1985 гг.) // Актуальные вопросы метеоритики в Сибири.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988.— С. 3—31. Васильев Н. В., Батищева А. Г. О связи ускоренного возобновления леса с траекторией падения Тунгусского метеорита // Вопросы метеоритики. — Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1976.- С. 149—160. Васильев Н. В., Дмптриенко В. К., Федорова О. П. О биологических последствиях Тунгусского взрыва // Взаимодействие метеоритного вещества с Землей.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980.— С. 188—195. Васильев Н. В., Кухарская Л. К., Бояркина А. П. и др. О механизме стимуляции роста растений в районе падения Тунгусского метеорита // Взаимодействие метеоритного вещества с Землей.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980.- С. 195—202. Васильев Н. В., Львов Ю. А. О необходимости заповедывания района Тунгусской катастрофы 1908 г. // Космическое вещество и Земля.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986.— С. 34—44. Драгавцев В. А., Лаврова Л. А., Плеханова Л. Г. Эколого-генетический анализ линейного прироста сосны обыкновенной в районе Тунгусской катастрофы 1908 г. // Проблемы метеоритики.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1975.— С. 132-141. Емельянов Ю. М., Лукьянов В. Б., Шаповалова Р. Д. и др. Использование многофакторного дисперсионного анализа для оценки факторов, оказавших влияние на изменение хода роста древесной растительности в районе Тунгусского падения // Проблема Тунгусского метеорита. — Томск.: Изд-во Томск. ун-та, 1967.— С. 134-136. Емельянов Ю. М., Лукьянов В. Б" Шаповалова Р. Д. и др. О расположении зоны с увеличением после 1908 года прироста старых деревьев в СЗ секторе района падения Тунгусского метеорита // Вопросы метеоритики. — Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1976.— С. 161—165. Емельянов Ю. М., Некрасов В. И. Об аномальном росте леса в районе падения Тунгусского метеорита// Докл. АН СССР.— 1960.— Т. 135, No 5.- С. 1266—1269.

Ловелиус Н. В. Ритмическая изменчивость прироста хвойных на верхней границе леса в горных районах СССР // Дендроклиматохронология и радиоуглерод.- Каунас: Ин-т ботаники АН ЛитССР, 1972.- С. 106— 110.

Ловелиус Н. В. Изменчивость прироста деревьев.— Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1979.- 230 с.

Львов Ю. А., Бляхарчук Т. А. Мерзлотный торфяник в центре области выпадения вещества Тунгусского метеорита // Метеоритные и метеорные исследования.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983.— С. 84—99.

Малоквасов Д. С. К методике дендроклиматического изучения колебаний радиального роста в разновозрастных древостоях кедра корейского /! Дендрохронология и дендроклиматология.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986.- С. 39—43.

Некрасов В. И., Емельянов Ю. М. Особенности роста древесной растительности в районе падения Тунгусского метеорита // Проблема Тунгусского метеорита.— Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1963.— С. 59-72.

Некрасов В. И., Емельянов Ю. М. Некоторые итоги и задачи изучения роста леса в районе падения Тунгусского метеорита // Проблема Тунгусского метеорита.— Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1967.— Вып. 2.— С. 127133.

Флоренский К. П., ВронскИй Б. И., Емельянов Ю. М. И др. Предварительные результаты работ Тунгусской метеоритной экспедиции 1958 г. // Метеоритика.— 1960.— Вып. 19.— С. 103—134.

Цынбал М. Н., Шнитке В. Э. Об ожоге и пожаре в районе падения Тунгусского метеорита // Актуальные вопросы метеоритики в Сибири.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988.— С. 41—72.

Шаповалова Р. Д., Лукьянов В. Б., Емельянов Ю. М. и др. Биостатистическая обработка данных из района падения Тунгусского метеорита е использованием критериев знаков // Проблема Тунгусского метеорита.— Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1967.— Вып. 2.— С. 137—140.