Смена состава лесов. Современные смены

Современные смены. Смены, происходящие за сравнительно короткое время, сопоставимое с жизненным циклом 1 — 2 поколений древесных пород в экологии и геоботанике называют сукцессиями (преемственность).

Сукцессия направлена на создание условий, благоприятных для повышения устойчивости экосистемы и достижения подвижного равновесия с внешней средой — климакса. Это связывают с усложнением структуры сообщества, его биоразнообразием, повышением плодородия почвы, лучшим использованием солнечной радиации.

Сукцессии делят на две категории: эндогенные, происходящие вследствие внутреннего развития системы, и экзогенные, для которых стимулом является изменение внешней среды. Во втором случае после изменения внешней среды происходят и внутренние процессы. Поэтому деление на такие категории выглядит несколько искусственным. Восстановительную смену после пожара, сплошной рубки или других катастроф называют демутацией.

Неблагоприятное изменение внешних условий приводит к смене с отрицательными результатами, иногда к распаду лесной экосистемы. Эту смену называют дигрессией. Причиной дигрессии может быть промышленная эмиссия, ухудшение водного режима рек.

Частые послепожарные смены иногда выделяют в особую категорию пирогенных смен. В Карелии в группе ландшафтов с преобладанием сосны пожары происходят 1 — 2 раза в столетие, а в группе среднезаболоченных ландшафтов с преобладанием ельников — не чаще 1 — 2 раз за тысячу лет (А. Н. Громцев).

По основным причинам смены иногда делят на стихийные и антропогенные. К первым относят пожары, бури, засухи и болезни. Ко вторым — рубки, осушение, пастьбу скота, рекреацию, лесные культуры, применение химикатов. Пожары чаще относят ко второй категории причин.

Среди современных смен наиболее существенную роль играют те, которые вызваны сплошными рубками, и прежде всего смена ели, преобладающей породы в европейской части таежной зоны России, мягко-лиственными породами.

Березу, осину, ольху серую считают пионерными породами из-за частого и обильного плодоношения, повышенной способности к порослевому возобновлению, дальности распространения семян, скорости роста в первые годы, устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и конкуренции трав. Их поселение на вырубке препятствует задернению и переувлажнению почвы, распространению болотных мхов.

Под пологом мягко-лиственных пород ель сохраняется и растет в первые годы значительно лучше, чем на открытом месте. Присутствие ели на вырубке объясняется либо обсеменением от стен леса и семенников, либо сохранением подроста во время рубки.

Со временем, по представлению многих лесоводов, в том числе Г. Ф. Морозова, ель постепенно вытесняет мягко-лиственные породы, благодаря теневыносливости и долгожительству. Это отображают таблицы хода роста (А. И. Тарашкевича, Н. П. Чупрова, Г. С. Воинова, В. К. Захарова, О. А. Трулля).

Более поздние исследования (Н. Е. Декатова, В. Я. Колданова, А. В. Побединского, С. Н. Сеннова и др.) позволили внести в классическую схему Морозова существенную поправку. Ель на хороших почвах самостоятельно выходит в I ярус только в том случае, если она значительно старше лиственных, т. е. происходит из подроста предварительного возобновления и притом ее достаточно много.

Во времена Г. Ф. Морозова лесозаготовки в основном проводили зимой с конной трелевкой. Подрост сохраняли. Ель же, появившаяся на вырубке позднее лиственных самостоятельно, без проведения рубок ухода в I ярус не выходит. На пробных площадях в Сиверском лесхозе в условиях кисличного и черничного типов леса она в возрасте 120 лет полностью находится во II ярусе березовых древостоев.

По данным Северного лесоустроительного предприятия (Е. Г. Тюрин, 1987), в результате увлечения сплошными концентрированными рубками за 30 лет смена хвойных, главным образом ели, лиственными породами произошла в Архангельской области на 53 % площади сплошных рубок, в Вологодской — на 50 %, в Коми — на 42 %.

В Прикамье смена ели лиственными произошла на 85 —90 % площади вырубок (М. Н. Прокопьев, 1990). Такие масштабы смены пород вызывают необходимость активных мер по сохранению подроста и уходу за елью. Сохранение подроста позволит не только обеспечить уход, но и ускорить лесо-выращивание, сократить оборот рубки. О современном отношении к этому мероприятию можно судить по таким данным: в Красноярском крае 8 % хвойных молодняков сформировано за счет сохранения подроста, тогда как он имеется в достаточном количестве на 80 % площади спелых хвойных лесов (А. И. Бондарев, 1988).

Самый надежный способ восстановления ельников — замена сплошных рубок постепенными, рассчитанными на появление и сохранение подроста. Так поступил, например, известный лисин- ский лесничий Д. М. Кравчинский в конце XIX в.

Смена сосны березой — менее распространенное явление. Многое зависит от климата, почвы, успешности возобновления сосны, способа возобновления березы (семенного или порослевого) и других обстоятельств. А. А. Молчанов (1949) сообщает об успешном возобновлении сосны в лесах европейского севера на 30 % площади в группе зеленомошных типов, на 85 % в долгомошниках и на 100% в сфагнозниках и верещатниках.

Еще Г. Ф. Морозов (1930) писал о том, что возобновление сосны по вереску и сфагнуму происходит без смены пород. На Урале Е. П. Смологонов и С. Н. Санников признают удовлетворительным естественное возобновление сосны в группе зеленомошных типов леса. А. В. Побединский пишет о том, что в Восточной Сибири возобновление сосны происходит более успешно, чем в европейской части России.

Более вероятна смена сосны березой в зоне хвойно-широколиственных лесов. Н. П. Георгиевский, изучая молодняки на суглинках Пушкинского лесхоза Московской области, пришел к выводу о необходимости полного удаления березы. По сообщению из Финляндии (I.Ilvessalo), смены сосны березой не будет при оставлении семенников и огневой очистке лесосек.

При совместном росте на хороших почвах береза угнетает сосну на первом этапе, примерно до 20 — 30 лет (М. В. Агафонов, Н. П. Поликарпов). В дальнейшем решающее значение имеет абсолютное количество хорошо растущей сосны, находящейся в одном пологе с березой. Такая сосна впоследствии перерастает березу, и от ее количества зависит будущий состав древостоя. Если вся сосна после смыкания молодняка окажется под пологом березы, то доля ее участия впоследствии будет уменьшаться. Отсюда значимость своевременного ухода за сосной в смешанном молодняке.

Если будущее преобладание сосны обеспечено, то примесь березы иногда признается целесообразной. Н. С. Нестеров пишет, что такая примесь в южных районах увеличивает снегонакопление. М. Е. Ткаченко обращает внимание на почвоулучшающую роль березы на кислых почвах северных лесов. В то же время имеются данные об ухудшении качества древесины сосны, если береза находится с ней в одном ярусе, в результате охлестывания, затенения, корневой конкуренции (Р.П. Исаева, В. И. Олейникова, Н. П. Георгиевский).

Примесь осины из состава сосново-лиственных молодняков желательно удалять еще и потому, что она является промежуточным хозяином ржавчинного гриба Melampsora pinitorqua, вызывающего искривление ветвей сосны.

Сосново-еловая формация широко распространена в пределах ареала ели. Об изменении такой формации есть разные мнения. Многие ученые считают, что ель в подросте, II ярусе, I ярусе — разные стадии смены сосны елью. Еще Г. Ф. Морозов приводил мнение А. Ф. Флерова и В. Н. Сукачева о неизбежности вытеснения сосны елью, поскольку ель препятствует возобновлению сосны. Об увеличении с возрастом доли смешанных сосново-еловых древостоев в Карелии писал В. Н. Валяев (1971).

Г. Ф. Морозов считал, что сосна вытесняется елью лишь там, где условия местопроизрастания благоприятны для ели. На почвах среднего плодородия сосна и ель могут длительное время находиться в подвижном равновесии, не вытесняя друг друга. А на боровых почвах ель всю жизнь остается во II ярусе, который после рубки сосны может сохраниться и образовать хороший ельник.

Правоту Г. Ф. Морозова относительно подвижного равновесия подтверждают сообщения о стабильности в различных регионах страны, во-первых, доли смешанных сосново-еловых насаждений и, во-вторых, состава таких насаждений по классам возраста (В. Ф. Багинский, Р. Л. Терехова, Ю.Д. Сироткин, О. Н. Кранкина).