Вторичные леса

Вторичные леса

Способы преобразования человеком дикой таежной природы весьма многообразны. Среди важнейших видов воздействия хозяйственной деятельности человека на таежные экосистемы Европейской России можно назвать рубки леса, лесные пожары, добычу полезных ископаемых, загрязнение атмосферы, осушение болот и заболоченных лесов, уничтожение естественной флоры и фауны и занос новых видов, создание лесных культур (плантаций) и т.д. Каждый из этих видов хозяйственной деятельности в каждом конкретном случае может приводить к совершенно различным последствиям, вызывать совершенно разную степень нарушения естественных процессов в лесных экосистемах и разные по характеру и интенсивности восстановительные процессы. Однако, любое достаточно интенсивное хозяйственное вмешательство человека в жизнь естественных лесных экосистем приводит к нарушению происходящих в них естественных процессов развития древесного яруса и смены поколений деревьев, характера экосистемной мозаичности и его изменения во времени, жизни всех ярусов и элементов леса. Практически про любой вид интенсивного хозяйственного использования человеком естественных лесных экосистем можно сказать, что он приводит к упрощению этих экосистем, утрате ими части своих свойств и функций, утере естественных особенностей структуры и динамики. Леса, в прошлом преобразованные интенсивной хозяйственной деятельностью человека (например, леса, возникшие на месте сплошных вырубок или сельскохозяйственных расчисток) и за прошедшее после нарушения время еще не успевшие восстановить естественный характер структурно-динамической организации, получили название вторичных лесов. Понятие "вторичный лес", так же как и понятие "малонарушенный естественный лес", основывается не только на структуре и составе конкретного маленького участка леса (например, участка 10 на 10 метров), но и на характере организации лесной экосистемы в целом, ее пространственной структуре.

Граница между малонарушенными естественными лесами и лесами, сильно преобразованными хозяйственной деятельностью человека (т.е. вторичными лесами), весьма условна. Однако, большая часть лесов таежной зоны Европейской России безусловно может быть отнесена ко вторичным лесам. В целом по всей территории таежной зоны Европейской России на вторичные леса приходится более 90% площади незаболоченных лесов, причем их доля сильно изменяется с юга на север. Так, в полосе южной тайги доля вторичных лесов составляет по меньшей мере 98% от общей площади незаболоченных лесов, в то время как на севере Европейской России эта доля составляет около 80%. Таким образом, вторичные леса в таежной зоне Европейской России - это отнюдь не леса небольших сильно нарушенных территорий, вкрапленные в общий фон естественных таежных экосистем, а наоборот - общий фон, в который вкраплены до сих пор сохранившиеся малочисленные массивы естественной тайги. Понимание процессов и особенностей структурно-динамической организации этих лесов, безусловно, крайне важно для понимания закономерностей развития таежных лесов вообще.

Разнообразие вторичных лесов по составу, структуре, возрасту и другим особенностям крайне велико. Однако, при всем этом разнообразии для подавляющего большинства вторичных лесов можно выделить несколько общих особенностей.

Упрощенная (по сравнению с естественными лесами) пространственная структура. Если для естественных лесов характерно наличие сложной мозаичной структуры древесного полога (наличие многочисленных окон вывала старых деревьев и формирующихся на их месте групп более молодых деревьев разного возраста, или участков древостоя, в разное время пройденных пожаром и с разной долей усохших в результате обгорания деревьев, или сочетания того и другого), то для вторичных лесов более характерно наличие четко выраженных сомкнутых древостоев, формирование и развитие которых вызвано тем или иным старым крупномасштабным нарушением (рис. 12). Если в малонарушенных естественных лесах характерно наличие деревьев всех возрастов и размеров (по крайней мере, для сколько-нибудь большого участка такого леса), то для вторичных лесов характерно преобладание одного поколения (и, как правило, близких размерных классов деревьев) и, часто, наличие четко выделяемых ярусов в структуре древостоя (например, собственно "древостоя" и "подроста"). Если структура естественных лесов позволяет им быть устойчивыми во времени, то структура вторичных лесов в подавляющем большинстве случаев просто не может оставаться неизменной по мере старения образующих ее деревьев. В естественных лесах смена поколений деревьев происходит постепенно за счет разного возраста и неодновременного развития разных участков древостоя; во вторичных лесах, как правило, смена поколений деревьев имеет более резкий, часто катастрофический характер, что связано с более или менее одновременным старением деревьев, образующих древостой, на большой площади.

В большинстве случаев преобладание или высокая доля пионерных (т.е. способных первыми поселяться на открытых безлесных простнаствах) деревьев - березы, осины, серой ольхи. В естественных лесах, мало нарушенных хозяйственной деятельностью человека, примесь этих видов деревьев, как правило, незначительна. Однако, открытые безлесные пространства антропогенного происхождения - вырубки, заброшенные сельскохозяйственные угодья, во многих случаях - гари, в первую очередь заселяются именно этими видами деревьев, образующими большое количество легких и далеко разносимых ветром семян, быстро развивающимися в условиях хорошего освещения и не требовательными к почвенным условиям. Березовый или осиновый древостой, как правило, недолговечен; его распад начинается в возрасте 70-80 и заканчивается в возрасте 100-130 лет. Благодаря тому, что большая часть наиболее сильных нарушений естественных таежных экосистем приходится на период с 30-х годов нашего столетия до наших дней, большая часть вторичных лесов характеризуется преобладанием или, по крайней мере, очень высокой долей березы и осины. Что касается лесов из серой ольхи, то они наиболее характерны для истощенных и заброшенных сельскохозяйственных угодий; эти леса еще менее долговечны, и к 50-60-летнему возрасту распад ольховых древостоев уже практически заканчивается.

В большинстве случаев (в относительно молодых вторичных лесах) - малое количество древесного валежа и ветровально-почвенных комплексов. Малое количество валежа связано с тем, что при нарушении (вызвавшем формирование вторичного леса - рубке, крупном пожаре, расчистке) происходит удаление крупных старых деревьев, и в дальнейшем накопление крупного валежа в экосистеме долгое время не происходит. Это же является и причиной редкого образования ветровально-почвенных комплексов. В результате во вторичных лесах происходит постепенное упрощение почвенного микрорельефа, изменение характера стока талых и дождевых вод и в результате - существенное изменение водного режима лесных экосистем.

По мере развития вторичных лесов происходит постепенное восстановление естественной структурно-динамической их организации. Чем больше срок, прошедший с момента крупномасштабного антропогенного нарушения, тем ближе структура леса к естественной; однако, процесс восстановления естественной структуры не является монотонным. Время восстановления сравнимой с естественной устойчивой во времени структуры древесного яруса вторичных лесов зависит от характера и интенсивности исходного нарушения, местных климатических и почвенных условий и может изменяться от 150-200 лет до нескольких столетий; восстановление естественной структуры нижних ярусов леса, как правило, происходит с еще большей задержкой. В качестве примера можно привести один из типичных вариантов развития вторичных лесов и восстановления естественного характера структурно-динамической организации лесов на условно-сплошных вырубках в естественных елово-пихтовых крупнопапортниковых лесах на севере Пермской области. При условно-сплошных рубках происходит удаление большей части исходного древесного яруса (как правило, 50-70% по запасу древесины) и усыхание части оставшихся на корню деревьев (особенно пихты). Однако, сохраняется довольно значительная часть подроста хвойных деревьев, и относительно небольшая часть исходного древостоя (преимущественно тонкомерные и поврежденные деревья). После рубки можно наблюдать следующие этапы формирования и развития вторичных лесов (рис. 13).

0 - 20 лет. Формирование мелколиственного (березового с примесью осины и ивы козьей) молодняка, к концу данного периода обгоняющего по высоте большую часть сохранившегося подроста хвойных деревьев.

20 - 70 лет. Практически полное смыкание крон мелколиственного молодняка, формирование наиболее однородного по структуре вторичного березово-осинового древостоя. Подрост хвойных деревьев, сохранившийся при рубке и (или) образовавшийся после рубки, постепенно образует более или менее густой второй ярус древостоя. На этом этапе вторичные леса характеризуются наименьшими мозаичностью экологических условий под пологом леса и количеством валежа, наибольшими выравненностью световых условий и степенью разрушения ветровального почвенного микрорельефа.

70 - 130 лет. Постепенный распад сомкнутого мелколиственного полога и выход хвойных деревьев (преимущественно ели) в верхний полог древостоя. К концу периода - завершение распада мелколиственного полога и формирование условно-разновозрастного древостоя, преимущественно образованного елью, и начало его распада (выпадение отдельных наиболее крупных деревьев).

После 130 лет (к сожалению, дальнейшее развитие данного процесса можно рассмотреть лишь гипотетически, поскольку подобрать участки вырубок такого возраста, достоверно сопоставимые с современными, не представляется возможным). Постепенный распад условно-разновозрастного древостоя, формирование типичной оконной мозаики древесного яруса, восстановление равновесной доли в составе древостоя пихты и березы. Накопление крупномерного валежа и восстановление ветровального почвенного микрорельефа. Постепенное восстановление естественной структуры травяно-кустарничкового покрова. В целом, тенденции развития растительности на наиболее старых вырубках этого типа позволяют предположить, что для полного восстановления исходного ее характера в данных условиях и при данном типе рубок требуется не менее 200 лет.

Приведенный выше пример иллюстрирует один из наиболее быстрых вариантов восстановления естественной структурно-динамической организации лесов; при более интенсивных нарушениях (сплошных рубках без сохранения подроста и тонкомера, расчистках, больших пожарах) или в менее благоприятных климатических условиях восстановительные процессы проходят значительно медленнее.