Введение
Национальный лес Фримонт-Винема, расположенный в южно-центральной части штата Орегон, – это горный район с богатым геологическим, экологическим, археологическим и историческим наследием. Основанный в 1908 году, Национальный лес Фримонт первоначально был защищен как лесной заповедник Гус-Лейк в 1906 году. Вскоре название было изменено на Национальный лес Фримонт в честь Джона К. Фремонта, исследовавшего этот район для Корпуса инженеров армии США в 1843 году. 19 июля 1915 года он был объединен с частью Национального леса Паулина. В 2002 году Национальный лес Фримонт был административно объединен с Национальным лесом Винема, образовав Национальные леса Фримонт-Винема.
География
Национальный лес Фримонт – это восточная часть Национального леса Фримонт-Винема, который вместе занимает значительную часть южно-центрального Орегона. Гора Ямсай расположена в крайнем северо-северо-западе лесного региона. В состав Винемы входят озеро Кратер и восточные склоны Каскадных гор. Территория Фримонта простирается от берегов Кламат Марш на западе, горы Хаггер на севере, Винтер-Рим на востоке и до границы с Калифорнией вблизи города Лейквью, Орегон. Этот район Орегона известен как «пумсовые равнины» из-за значительного выпадения тефры во время извержения горы Мазама (озеро Кратер) около 7620 года до нашей эры. Климат значительно суше на восточной стороне Каскадов, что приводит к эффекту дождевой тени. Эта разница в количестве осадков между нижними и верхними высотами лесистых районов соответствует двум классификациям климата Кёппена. Большая часть Фримонта относится к типу Csb: тёплое лето, средиземноморский климат, в то время как на высотах 7000 футов и выше преобладает Dsc: сухое лето, субарктический климат (Climate Data. org, 2016). Осадки, преимущественно в виде зимних дождей и снежного покрова, питают водосборные бассейны, включающие многолетние и однолетние ручьи, низинные болота и небольшие озера. К многолетним рекам относятся Чевокан, Спраг, Уильямсон и Сикан. Ландшафт в основном плоский и холмистый, хотя здесь есть и высокие вершины, такие как гора Ямсай (8196 футов над уровнем моря) и гора Гиархарт (8370 футов). Обе горы имеют вулканическое происхождение, но сформировались в результате событий, отличных от тех, что привели к образованию близлежащего Каскадного хребта.
Геология
Вулканы леса Фримонта, как правило, старше Каскадных гор и образовались в результате тектонического сдвига, растянувшего земную кору и позволившего мантийной магме выйти на поверхность. Растяжение коры продолжалось в позднем миоцене, что привело к поднятию и образованию блоковых разломов на месте плоских базальтовых ландшафтов, сформировав высокие горы с пологими склонами с одной стороны и крутыми обрывами с другой. Пещера Форт-Рок (место обнаружения знаменитых «самых древних в мире» сандалий из полыни) и, более недавно, пещеры Конли (где были найдены останки бизонов и изящные костяные иглы ледникового периода, датированные периодом более 10 000 лет назад) расположены в пределах 16–32 километров от границы Фримонтского леса. Дальнейшие археологические свидетельства более поздней человеческой деятельности можно найти в поселении Карлон и ущелье Пикчер-Рок, а также множество небольших жилищных кругов и разбросанных артефактов по всей территории. Четкие культурные связи, прослеживаемые по артефактам, а также легенды и предания, связывающие их с этим местом, указывают на то, что потомками этих ранних людей являются кламаты. Племена пайютов и модоков также имеют давние и прочные культурные связи с Фримонтским лесом. Коренные жители были насильственно переселены из своих традиционных территорий в период с конца 1800-х по середину 1900-х годов из-за притока евроамериканских поселенцев, привлеченных богатыми лесными ресурсами и возможностями для животноводства. Исключением была гора Ямсай, которая оставалась частью резервации кламатов до 1911 года, когда она вошла в состав Национального леса Паулина, а затем в 1913 году была передана Национальному лесу Фримонт. Кламаты пытались вернуть свои прежние земли, но в 1954 году Закон о прекращении прав кламатов привел к тому, что оставшиеся 525 700 акров бывших земель индейской резервации, почти полностью расположенные в регионе Фримонтского леса, были переданы в управление Национальному лесу в соответствии с резолюцией 108 (HCR 108) от 1953 года. Племенной статус кламатов был восстановлен в 1986 году.
Прибытие евро-американцев
Европейские американские торговцы начали проникать в район Кламат в период между 1825 и 1827 годами, где они работали охотниками на пушной зверь на компанию Гудзонова залива. Национальный лес Фримонт был основан в 1908 году и назван в честь капитана Джона С. Фримонта, который был отправлен для исследования этого района в 1843 году. После открытия торговых путей вглубь страны и к Тихому океану в 1846 году, в 1863 году был построен форт Кламат и учреждена резервация Кламат. Первоначально кламаты смогли сохранить гору Ямсай в пределах своей территории, но огромные экономические возможности оказались слишком заманчивыми для федерального правительства. Возможно, охотники положили начало первому переселению европейских американцев в этот район, но настоящим стимулом позже, в XIX веке, стала вырубка старых рощ сосны жёлтой (ponderosa pine). Экологический ущерб, нанесённый чрезмерной вырубкой леса, усугублялся развитием овцеводства и скотоводства, полным подавлением пожаров и другой деятельностью, следы которой до сих пор видны на ландшафте.
Экология
Регион Фримонтского леса входит в экорегион Мазама из-за значительного количества тефры Мазама, покрывающей ландшафт в результате катастрофического извержения, произошедшего 7620 лет назад и приведшего к образованию озера Кратер. Экология Фримонта одновременно хрупкая и устойчивая, с преобладанием таких деревьев, как жёлтая сосна и сосна лоджполь, можжевельник, ива во влажных местах и отдельные ели на более высоких участках, а также более 925 видов сосудистых растений. Среди травянистых растений и кустарников можно выделить розу Ноотки, корень бисквита, горечавку, дикую морковь (ипос), крыжовник, иргу, дикую клубнику, луковицы лилий, а во влажных районах – камас, вокус (жёлтую кувшинку) и рогоз. Золотые и белоголовые орлы являются постоянными обитателями, наряду с ястребами, цаплями, журавлями-красавками и множеством перелётных птиц, следующих по Тихоокеанскому перелётному пути.
Экология пожара
Огонь является необходимым компонентом для здоровья и структуры лесной структуры мезоксиеррического ландшафта. Руководители землепользования штатов, федеральных служб и племен осознают это и активно продвигают исследования и внедрение режимов использования пожаров для минимизации возможных будущих угроз для лесов, водных ресурсов, здоровья людей и имущества. Оценка состава лесов в прошлом будет полезна для понимания того, как изменение климата может повлиять на будущую структуру лесов и, следовательно, для принятия более обоснованных управленческих решений. Роды, описанные ниже, являются основными лесообразующими породами, определяющими основной состав леса Фримонт. Этот список составлен на основе сочетания первичной литературы, включающей научные исследования, а также отчетов по лесному хозяйству и обзоров родов. Лесные зоны к востоку от Каскадных гор обычно классифицируются как типы лесов Скалистых гор. Лес Фримонт расположен на границе флористического региона Большого Бассейна и отражает это присутствием типичной флоры Большого Бассейна, включая полынь (Artemisia sp.) и кизильник (Purshia sp.). Доминирующим видом хвойных является сосна Пондераза (Pinus ponderosa). Современные экологические структуры являются результатом ста лет подавления пожаров. Кустарниково-степная флора Бассейна и Хребта смешивается с сообществами сосны Пондераза. Пожары – естественное и регулярное явление в этом регионе, что отражается на флоре и фауне, эволюционировавших для использования циклических режимов пожаров, а распространение видов быстро меняется в зависимости от наличия или отсутствия пожарных циклов.
Виды деревьев Национального леса Фримонт
Вид Аутеклогия Сосна Пондероза (Pinus ponderosa) Доминирующий вид хвойных деревьев на востоке Каскадного хребта. Высота зрелых деревьев может достигать 232 футов, диаметр стволов варьируется от 30 до 50 дюймов, а продолжительность жизни составляет от 300 до 600 лет. Огонь – важнейший компонент жизненного цикла сосны Пондероза. У этих сосен толстая кора, позволяющая низкоинтенсивным пожарам гореть, не повреждая внутренний камбий, относительно небольшое количество лишайников на стволах, что снижает количество горючего материала, сбрасывание нижних ветвей по мере взросления, уменьшающее возможность воспламенения крон, и высокое содержание влаги в хвое. Сосна Пондероза также имеет глубокую корневую систему, защищающую от большинства повреждений от огня. Саженцы хорошо растут и быстро развиваются на почвах, богатых минералами, оставшихся после пожаров. Сосна Пондероза не переносит затененности и может уступать более быстрорастущим, теневыносливым видам деревьев. Её шишки не являются серотиновыми, то есть не требуют огня для раскрытия и высвобождения семян. Огонь формирует состав лесов из сосны Пондероза. Ранние европейские поселенцы в 1800-х годах описывали открытые парковые ландшафты с небольшим количеством горючего материала (молодые деревья, кустарники) в подлеске. Однако, с началом борьбы с пожарами в 1800-х годах, количество горючего материала значительно и быстро увеличилось, что привело к повышению риска возникновения интенсивных, уничтожающих лесные насаждения пожаров. Огонь уничтожает саженцы сосны Пондероза, которые еще не успели развить защиту от огня, что традиционно приводило к хорошо разряженным зрелым деревьям, обладающим более высокой выживаемостью благодаря этим адаптациям. Основная угроза пожара для зрелой сосны Пондероза – обугливание крон. Сосна лоджи (Pinus contorta) Этот вид встречается в различных районах лесного региона Фримонт, особенно на больших высотах и в местах с толстыми отложениями тефры Мазама. P. contorta – сукцессионная сосна, то есть быстро колонизирует нарушенные участки, но при этом очень не переносит тень и огонь. Высота деревьев составляет 40–150 футов, диаметр ствола не превышает 30 дюймов, а продолжительность жизни – 150–200 лет. В ходе эволюции, по-видимому, скорость роста и восстановления оказались важнее долговечности и устойчивости к огню. Сосна лоджи может быстро распространяться на нарушенные участки, что может быть связано с переменной корневой системой, способной использовать как глубокие, так и мелкие почвы. Есть данные о том, что она способна фиксировать азот с помощью корневой системы. Хотя сосна лоджи чувствительна к огню, её шишки часто серотиновые, высвобождая семена после пожара. Она также очень восприимчива к заражению насекомыми и болезнями, особенно к карликовой омеле (Arceuthobium americanum), которые могут изменять и увеличивать количество и пространственное распределение горючего материала в сосновых лесах, что может привести к их уничтожению. Сосна Джеффри (Pinus jeffreyi) Этот вид распространен на большей части территории, разделяющей секции Фримонт и Винема. В этих районах она часто является доминирующим видом. Однако на более богатых питательными веществами почвах и в смешанных хвойных лесах доминирование сосны Джеффри зависит от регулярных пожаров. Без пожаров или других нарушений, создающих прогалины в пологе, сосна Джеффри часто вытесняется более теневыносливыми хвойными деревьями, такими как белая пихта (Abies concolor). Возможно, многие белые пихты в нижних частях восточных Каскадов заменили леса из сосны Джеффри в результате борьбы с пожарами. Можжевельник (Juniperus occidentalis) Можжевельник является эндемиком этого региона, но очень не переносит огонь. Из-за борьбы с пожарами можжевельник начинает вытеснять и доминировать во многих районах леса Фримонт и других районах Большого Бассейна. Сжигание уничтожает западный можжевельник и временно создает травянистые или кустарниковые сообщества, но они обычно снова зарастают можжевельником. Можжевельник также растет редко и вытесняет другие растения, в том числе и другие виды можжевельника, сбрасывая хвою, которая делает невозможным рост новых растений. Агрессивно инвазивная трава-изверг (Bromus tectorum) обычно способна выдерживать враждебную среду, создаваемую можжевельником, и поэтому также вытесняет местные травы и осоки и увеличивает риск распространения пожара.
Баланс между тушением пожара и предписанным сжиганием
Подавление пожаров на протяжении последних 100 лет в районе Фримонт привело к увеличению количества горючих материалов, что вызывает слишком сильные лесные пожары, уничтожающие растения, эволюционировавшие в условиях регулярных пожаров, или приводящие к формированию насаждений теневыносливых деревьев, вытесняющих светолюбивые виды, тем самым изменяя структуру экосистемы. Такая структура насаждений может приводить к более интенсивным пожарам при благоприятном сочетании влажности горючих материалов и ветра, из-за увеличения количества подлеска и деревьев меньшего размера, растущих плотнее друг к другу. Это также может повысить восприимчивость к болезням и вспышкам численности насекомых-вредителей. Эти последствия привели к утрате природного разнообразия и увеличению риска крупных пожаров, угрожающих домам и жизни людей. Контролируемые выжигания, снижающие количество горючих материалов под существующими насаждениями пондерозы сосны, оказались эффективным способом снижения потенциальной угрозы лесных пожаров, а также способствуют естественному возобновлению сукцессионных видов во многих местах. Однако контролируемые выжигания могут приводить к потере летучих питательных веществ на месте пожара, особенно азота.