Естественное развитие лесных экосистем
Среди лесоводов принято считать аксиомой, что лес нормально развивается до какого-либо определенного возраста; после достижения возраста спелости он начинает распадаться, теряя при этом не только запас древесины, но и все свои средообразующие и природоохранные свойства. Даже среди людей, профессионально занимающихся охраной природы, иногда встречается мнение, что “через какое-то время охраняемые сейчас спелые леса станут перестойными и утратят свои природоохранные функции, и надо готовить им полноценную замену сейчас из более молодых лесов”. Подобные утверждения не только широко распространены в практике лесного хозяйства, но и служат идеологической основой для большинства современных курсов лесоводства, нормативов по ведению лесного хозяйства, санитарных правил и т.д.
| О естественной динамике развития лесных экосистем смотрите также соответствующие главы книги А.Ю.Ярошенко "Европейская тайга на грани тысячелетий" - М.: Гринпис России, 1999, 59 с.
|
Однако, совершенно очевидно, что в течение большей части своей долгой естественной истории леса Земли обходились не только без рубок главного пользования, но и без всей системы сложных лесохозяйственных мероприятий. Даже до нашего времени сохранились огромные массивы лесов на северо-востоке Европейской России и в Сибири, в прошлом не подвергавшиеся сплошным рубкам, но тем не менее до сих пор не “развалившиеся” и продолжающие существовать. Значит, и в естественных условиях в лесных экосистемах существуют какие-то механизмы, обеспечивающие их бесконечно длительное самоподдержание.
Естественные леса, существующие длительное время (значительно превышающее предельный возраст деревьев основных лесообразующих пород) почти без вмешательства человека (интенсивных рубок и лесных пожаров), сильно отличаются по своей структуре от молодых вторичных лесов. В зависимости от климатических условий местности, такие леса представляют собой либо темнохвойную (еловую, елово-пихтовую, елово-пихтово-кедровую) тайгу, либо широколиственные и хвойно-широколиственные леса. Для них характерны следующие особенности:
- Наличие мозаично-ярусной организации древостоя, связанной с популяционной жизнью древесных пород. Отдельные деревья или их группы, доживая до предельного возраста, погибают в результате ветровалов или усыхания на корню, образуя так называемые “окна” в древесном ярусе. Каждое такое окно обеспечивает изменение световых условий под пологом леса, давая возможность развиться молодым деревьям, поселившимся на месте вывала или находившимся до того под пологом древостоя в угнетенном состоянии. Мозаика окон разного возраста и размера обеспечивает постоянное появление в лесу групп деревьев разного возраста; за счет этого происходит непрерывное обновление древесного яруса. Таким образом, хотя в пределах каждого “окна” или на площади, сопоставимой с ним по размеру, смена поколений происходит в результате развала господствующего полога, при рассмотрении участка леса значительной площади эта смена оказывается непрерывной и относительно равномерной, с постоянным поддержанием абсолютной разновозрастности древостоя. Такая организация древесного яруса обеспечивает максимальную мозаичность световых условий под пологом леса, сильно увеличивая за счет этого количество различных экологических ниш.
Значительный вклад в образование вывальной мозаики вносит деятельность дереворазрушающих грибов, в лесном хозяйстве рассматриваемых исключительно в качестве природного бедствия. В естественных лесах очаги распространения дереворазрушающих грибов служат основным регулятором образования достаточно крупных ветровально-буреломных окон, являющихся важным элементом мозаики экологических условий под пологом леса, часто служащих местами поселения светолюбивых древесных видов и таким образом способствующих поддержанию биологического разнообразия и полидоминантности лесов.
Непрерывный процесс гибели деревьев старших поколений, время от времени ускоряемый или замедляемый различными погодными и другими факторами, обуславливает постоянное наличие достаточно большого количества сухостоя и текущего отпада, никак не свидетельствующее в этом случае о неустойчивости или предполагаемой гибели насаждения.
- Наличие сложной субстратной мозаики под пологом леса, включающей в себя валеж разных размеров и разной степени разложения, бугры и западины ветровально-почвенных комплексов (образующиеся в результате выпадения крупных деревьев с выворачиванием их корневых систем).
Сложная субстратная мозаика не только служит важным механизмом повышения разнообразия экологических условий под пологом леса и, таким образом, повышения потенциально возможного биологического разнообразия, но и является важным элементом в процессе возобновления древесных пород. Во многих случаях живой напочвенный покров малонарушенных лесов не позволяет достаточно успешно развиваться всходам деревьев (за счет затенения, неблагоприятного температурно-гидрологического режима в дерновинах мхов или мощной подстилке и т.д.). В этих случаях разлагающийся валеж деревьев является практически единственным субстратом, пригодным для приживания и успешного развития всходов древесных пород. В богатых полидоминантных естественных лесах характер развития молодых деревьев под пологом леса, исход межвидовой конкуренции и в конечном итоге - состав древесного яруса определяет не только световая мозаика, но и распространение и размерный состав валежа. Во многих случаях аналогичную роль в лесных сообществах играют участки поврежденного почвенного покрова на ветровально-почвенных комплексах.
- Высокая влагоемкость всей экосистемы в целом, обеспечивающаяся за счет высокого содержания мертвого органического вещества в почве, большого количества полуразложившегося валежа и древесной трухи, сложного микрорельефа, предотвращающего интенсивный поверхностный сток. За счет этого в пределах лесного сообщества в течение всего вегетационного периода поддерживается высокая влажность воздуха и, как следствие, относительно низкие суточные колебания температуры.
Это обеспечивает возможность существования под пологом леса видов растений, требующих для своего развития достаточно высокой влажности; в большинстве лесов умеренного пояса, в течение многих столетий не подвергавшихся воздействию ни расчисток, ни пожаров, в травяно-кустарничковом ярусе господствует лесное крупнотравье в сочетании с крупными папоротниками. Кроме того, достаточно высокое разнообразие участков разной степени дренированности и наличие значительного градиента влажности в нижних, приземных слоях воздуха обеспечивает дополнительное разнообразие экологических условий под пологом естественного леса.
Конечно, леса, в течение всей своей истории развивавшиеся без интенсивного воздействия человека, сохранились лишь на небольших участках; однако леса, в течение достаточно длительного срока не испытывавшие воздействия интенсивных рубок и пожаров и в основном восстановившие естественную вывальную динамику древостоя, и сейчас занимают огромные площади на северо-востоке Европейской России и в Сибири.
На значительных площадях лесов, как в Европейской России, так и в Сибири, уже несколько тысячелетий назад первобытный человек внес существенные изменения в естественную лесную динамику. Основой этих изменений стали лесные пожары, связанные с многочисленными видами хозяйственной деятельности человека - подсечно-огневым земледелием, обновлением оленьих пастбищ, расчисткой земель под застройку, войнами и т.д. В результате образовалась тайга пирогенного - то есть связанного с деятельностью пожаров - характера.
Периодическое действие пожаров обусловило смену темнохвойных, а в более южных районах - широколиственных пород, образовывавших леса с вывальной динамикой, на светлохвойные - сосну и лиственницу, благодаря толстой коре в нижней части ствола исключительно устойчивые к воздействию низовых пожаров. Светлохвойная тайга по механизмам динамики и самоподдержания существенно отличается от темнохвойной и от хвойно-широколиственных и широколиственных лесов; однако, в естественных условиях она также является относительно устойчивой во времени и не нуждается в услугах лесорубов. Для такой “естественной” (находящийся в равновесии со слабым, опосредованным - через лесные пожары и низовые палы - воздействием человека) светлохвойной тайги характерны следующие особенности структуры и динамики:
- Лесные массивы представляют собой мозаику участков гарей (или низовых палов) разного возраста и интенсивности, находящихся на разных стадиях послепожарного восстановления - вплоть до образования участков с выраженной вывальной динамикой. Участки отдельных гарей являются основными элементами экологической мозаичности, и именно за счет их сочетания поддерживается основной уровень ландшафтного и биологического разнообразия.
- Процесс естественной смены поколений регулируется воздействием низовых палов и (реже) верховых лесных пожаров. При низовом пале происходит повреждение напочвенного покрова (как правило, образованного лишайниками, зелеными мхами, черникой, брусникой, багульником болотным и др.).; это дает возможность поселения на открытой минеральной почве всходов сосны или лиственницы (в зависимости от региона). Таким образом, каждый низовой пал обеспечивает формирование волны возобновления древесных пород. Через некоторое небольшое время происходит восстановление живого напочвенного покрова, практически полностью “блокирующего” прорастание семян древесных пород. За счет этого древостой оказывается состоящим из нескольких (от 1-2 до 7-10) отдельных поколений деревьев; таким образом, хотя здесь и отсутствует непрерывный возрастной спектр и естественный механизм его образования, древостой часто является абсолютно разновозрастным и в нем всегда присутствуют молодые деревья, способные занять место старых при их гибели.
Собственно гибель старых деревьев также не является однородным процессом. Каждый низовой пал вызывает достаточно сильное увеличение текущего отпада; затем, по мере гибели наиболее поврежденных пожаром деревьев, текущий отпад снижается. Однако, и здесь насаждения в среднем являются достаточно устойчивыми и способными к длительному самоподдержанию.
- На участках, длительное время не подвергающихся воздействию огня (“пожарных рефугиумах”), происходит восстановление темнохвойных древостоев, а затем и формирование мозаичной их структуры, связанное на первых этапах с интенсивным распадом предыдущих поколений древостоя. Однако, такой распад является нормальным элементом динамики лесных массивов, а поскольку пожарные рефугиумы не занимают, как правило, больших площадей, распад древостоев в них не грозит неблагоприятной санитарной ситуацией в крупных лесных массивах в целом.
Вообще, для лесов с пирогенно-мозаичной организацией древостоев, даже при преобладании абсолютно-разновозрастных насаждений, понятие “устойчивости” может быть отнесено только к массивам леса, где представлена сложная мозаика гаревых участков, а не к отдельно взятым насаждениям - отдельным участкам гарей.
Совершенно очевидно, что подавляющее большинство лесов центральных и южных областей России, в течение многих поколений деревьев подвергающихся интенсивной лесохозяйственной деятельности человека и различным расчисткам, не обладают ни вывально-мозаичной, ни пирогенно-мозаичной организацией древостоев; в этих лесах представлены преимущественно одновозрастные или условно-одновозрастные древостои, не способные к смене поколений без какого-либо усиленного распада старой части древостоя. Очевидно, что в крупных массивах леса, состоящих из насаждений преимущественно одного возраста, такой распад действительно может вызывать крайне неблагоприятную санитарную ситуацию и действительно превращать лес в “кладбище древесины”. Однако там, где лес представляет собой мозаику вырубок (залежей) разного возраста и распад древостоя на небольших участках не грозит гибелью всего лесного массива, вполне возможен процесс естественного восстановления нормальной вывальной динамики и формирования устойчивого во времени разновозрастного древостоя.
Надо учитывать, что леса с естественной вывальной динамикой, с большим количеством валежа, сухостоя, ветровально-почвенных комплексов не только являются необходимейшим для сохранения биологического разнообразия элементом биосферы, но часто и наилучшим образом выполняют водоохранные и другие средообразующие функции. В связи с этим охрана таких устойчивых лесов, а также формирование подобной структуры во многих существующих ООПТ, является важной задачей в деле охраны природы.
По книге "Зеленым о лесе
и лесном хозяйстве",
В.Захаров, А.Морозов, А.Ярошенко.
М.: Лесной клуб, 1997.
|
|
