ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА:
БИОРАЗНООБРАЗИЕ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И СИСТЕМА
БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
Ибрагимов А. К., Егорашин В. Г., Лебедев Е. В.
(НГСХА, г.Нижний Новгород, РФ)
The problems of the relationship between ecological structure, sustainability
and biodiversity forming the natural biological protection of the forest ecosystems
are discussed.
Ресурсная оценка природных сообществ служит научной основой для широкого хозяйственного освоения их биологического потенциала. Однако именно состояние биологических ресурсов леса является конструктивной основой
для формирования устойчивости лесных экосистем. Ключевым в современной
экологии является понятие биоразнообразия, обеспечивающего устойчивое развитие территориальных экологических систем (Рио-де-Жанейро, 1992). При
этом биоразнообразие необходимо в первую очередь рассматривать с позиций
биологической защиты. Существует устойчивое мнение, что максимальной
стабильностью обладают лишь коренные типы природных экосистем («эустабильные») с максимальным уровнем внутреннего биологического разнообразия. Однако, как показывают многочисленные исследования, в антропогенной
среде многие коренные типы природных экосистем становятся неадекватными
условиям антропогенного неоэкотопа и адаптивную роль в этом случае играет
формирование вторичного биологического разнообразия с включением в состав
антропогенных экосистем многочисленных представителей гемерофитного
эколого-флористического комплекса, осуществляющих процесс «дигрессивной
метастабилизации» антропогенно трансформированных типов сообществ.
Наши исследования показали, что многие так называемые «коренные типы
лесных экосистем» (и особенно ельники) обладают более низким уровнем естественной устойчивости и биоразнообразия, чем формирующиеся на их месте
производные дигрессивные и демутационные типы лесных сообществ (и особенно из формаций Betuleta, Tremuleta и т.п.). В целом в формациях хвойных
лесов (Piceeta, Pineta) складывается более критическая ситуация, чем в производных осинниках, березняках (а также – липняках). Во флористическом составе напочвенных лесных синузий в первом случае безраздельное господство
принадлежит мхам, вследствие чего обилие нектароносных и ягодных растений, привлекающих биологически полезных представителей энтомо- и орнитофауны, в хвойных лесах оказывается сокращенным. Содержащий многочисленные терпены и поэтому слаборазлагающийся хвойный опад значительно ингибирует развитие здесь фауны беспозвоночных-почвобразователей, тогда как в
березняках и осинниках заметно увеличивается численность почвенных дождевых червей и других подобных организмов. Преобладание листопадных пород
в составе древесных эдификаторов помимо выраженного почвообогащающего
эффекта обуславливает также значительное сокращение представленности мо-
хового покрова, что способствует формированию здесь достаточно представленной синузии дикорастущих медоносов как кормовой базы для полезных энтомофагов. Промежуточная экологическая ситуация складывается в насаждениях из формации лиственничников (Lariceta) с господством переходного типа
древесного эдификатора между листопадными и хвойными породами, что особенно заметно сказывается на населении почвенных беспозвоночных. При смене типа древесного эдификатора (вечнозеленого терпеносодержащего хвойного
на почвоулучшающий листопадный) установлен феномен лесотипологического
сдвига (Ниценко, 1961; Ибрагимов, 1986), когда под воздействием почвоулучшения как бы происходит перемещение типа местообитания в соседнюю ячейку эдафической сетки Погребняка (черничник переходит в кисличник или в
субнеморальный тип). При этом резко изменяется характер соотношения коренных эколого-флористических элементов с выраженной неморализацией боровых местообитаний.
Полная смена типа растительности при дигрессивно-демутационных сукцессиях (лесных экосистем на открытые луговые или кустарниково-луговые)
увеличивает долю участия (и господства) в видовом составе биологически активных компонентов в живом напочвенном покрове и подлеске. На лесных вырубках и гарях в это время появляется значительное количество медоносов и
ягодников, обеспечивающих надежную кормовую базу для полезных насекомых и птиц как компонентов системы биологической защиты. Поэтому пространственное чередование на одной территории различных стадий лесообразовательного процесса (участков покрытых и не покрытых лесом) выраженно
увеличивает общее биологическое разнообразие всей лесной площади. Одновременно здесь присутствую (и достаточно представлены) виды с различными
жизненными стратегиями, обеспечивающими их реализацию в различных критических ситуациях. Это соответствует представлению Б.Б.Родомана (1974) об
экологической поляризации природно-антропогенного ландшафта как основном механизме его стабилизации.
Дигрессивные антропогенные смены типов лесных сообществ как стадий
лесоразрушительных сукцессий не только являют собой признаки вульгаризации естественной полночленной структуры коренных природных экосистем, но
и служат выраженным проявлением феномена «дигрессивной метастабилизации» (Ибрагимов, 1997) природно-антропогенных биогеоценозов за счет адаптивного отбора антропотолерантных видов в условиях антропогенного неоэкотопа. И, все же, подобные процессы грубого упрощения консортивной структуры естественно-полночленных лесных сообществ вызывают необходимость
формирования механизмов компенсации утерянных стабилизирующих консортов за счет их миграции из сохранившихся интактных экосистем, что свидетельствует о необходимости выраженной экологической поляризации природно-антропогенного ландшафта с формированием в составе природнотерриториальных экосистем зоны продуктивного хозяйственного освоения и
зоны абсолютной неприкосновенности. В связи с изложенным мы сформулировали представление о триаде дигрессивно-стабилизирующих процессов в деградирующем лесном ландшафте – вульгаризации, метастабилизации и поляри-
зации. Ярким примером дигрессивной метастабилизации деградирующих лесных сообществ является формирование сомкнутого защитного подлеска из бузины красной в формации сосновых лесов, там где до выраженного антропогенного воздействия подлесок как сомкнутый ярус был представлен далеко не
всегда из-за мощного сплошного мохового покрова, препятствующего его появлению. Однако большей частью защитные структуры в рекреационных лесах
формируются за счет разрастания бурьянистого разнотравья. Несмотря на достаточно выраженные защитные свойства подобного вульгаризированного покрова, он значительно нарушает эстетику рекреационных лесов. Поэтому в подобной ситуации для формирования защитных структур необходимо применять
методы конструктивной метастабилизации, среди которых ведущее место
должно принадлежать интродукционной оптимизации антропогенных лесных
экосистем. Не случайно, что при заселении новых освободившихcя территорий
в составе антропофитов нередко преобладают многочисленные видыинтродуценты, т.к. экологические условия многих антропогенных неоэкотопов
часто не имеют естественных аналогов в данной природной зоне. В связи с
этим мы сформулировали представление о трансэкстразональности, когда в
измененных человеком природных зонах вновь формирующиеся антропогенные типы растительности и ландшафтов начинают более напоминать собой таковые в чуждых природных зонах, отделенных от данного местанахождения
несколькими промежуточными зонами. При формировании метастабилизированных антропогенных лесных сообществ необходимо, чтобы в составе подобных целенаправленно конструируемых экосистемах были представлены все
элементы искусственного биоразнообразия с формированием различных искусственных синузий и консорций (в том числе и за счет методов биологической
мелиорации).
К методам конструктивной метастабилизации лесных экосистем помимо
создания лесных культур необходимо причислить и рубки ухода, а также гидролесомелиоративное воздействие, когда искусственно повышается бонитет
условий произрастния. Исследования показали, что подобные мероприятия, направленные в первую очередь на повышение хозяйственной продуктивности
древостоев, оказывают также благоприятное воздействие и на биологические
ресурсы нижних ярусов, усиливавется цветение и плодоношение дикорастущих
ягодников (в том числе и из семейства брусничных) и естественных медоносов.
Представление об экологической поляризации лесного ландшафта соответствует основным положениям так называемой ГЭП-парадигмы (gap - разрыв),
провозглашающей необходимость наличия больших и мелких «окон возобновления» среди непрерывной ткани нетрогутой коренной растительности, в которых происходило бы регулярное обновление не только прегенеративных локусов ценопопуляций древесных эдификаторов, но и разрастание экологически
полезных видов нижних ярусов как элементов внутриценотической системы
биологической защиты. Другим аспектом системы экологической поляризации
лесного ландшафта является наличие в составе древесных массивов чередующихся во времени и пространстве выделов с главными (автохтонными) и второстепенными (дигрессивными) лесообразователями, формирующими биораз-
нообразие принципиально различающихся типов древесных эдификаторов. Поскольку лесные экосистемы являются главнейшим стабилизирующим экологическим компонентом биосферы, важнейшим фактором их средопреобразующего влияния является скорость роста и интенсивность фотосинтеза. Согласно
нашим исследованиям биологическая продуктивность (относительное увеличение абсолютно сухой фитомассы [раз] за время вегетации была равна – Б
(10,4), Д (6,5),. Кл (6,0), Лп (6,9), Ос (3,3), Яс (5,0), Е (2,4), Лц (12,9), С (9,8). Как
следует из приведенных данных наивысшей скоростью обменноэнергетических процессов обладают береза, сосна, дуб и лиственница, что позволяет им вносить оптимальный вклад в экологическую среду. Хвойные породы (кроме лиственницы) являются весьма неустойчивыми к техногенному загрязнению из-за отсутствия листопадности. Учитывая также приведенные выше
данные о почвоулучшении и почвоухудшении (с учетом ингибирования развития почвенных беспозвоночных) можно несколько сместить существующее
классическое представление о главных и второстепенных лесообразователях
(да еще официально именуемых экономически малоценными и бесполезно занимающими лесные площади). Учитывая основополагающий биосферный
вклад лесной растительности, возможно также, что представление о главном
лесном пользовании в XXI веке необходимо изменить в сторону формирования
лесом кондиционированной экологической среды.
Проблемы биологического разнообразия лесной растительности необходимо рассматривать по крайней мере в пяти аспектах (Исаев и др.,1997): на уровне разнообразие видов животных и растений, экологических групп видов, различных возрастных поколений древесных ценопопуляций, внутреннего популяционно-генетического разнообразия древесных пород, как ландшафтное разнообразие типов природных экосистем. При этом популяционно-генетический
аспект разнообразия древесных эдификаторов имеет значение не только с точки
зрения селекции хозяйственно ценных клонов, но и с позиций устойчивости
различных модификаций в различных критических ситуациях (тогда как однонаправленная хозяйственная селекция без сохранения естественной вариабильности генофонда может привести к катастрофической неустойчивости отобранных генетических популяций). Без достаточной представленности различных
возрастных поколений внутри лесного ценоза (подобная разновозрастность характерна для абсолютно устойчивых климаксовых экосистем и практически повсеместно утрачена в хозяйственно-одновозрастных древостоях) не существует
стабильной устойчивости дендроэкосистем, хотя одновозрастные древостои,
естественно откалиброванные в пределах однородных хозяйственных лесных
выделов, безусловно являются более технологически ценными. В связи с этим
для создания абсолютно разновозрастных лесных массивов, экологически более
ценных, необходимо внедрять систему постепенных узколесосечных сплошных
рубок с регулируемыми сроками примыкания лесосек, которые сформируют на
хозяйственном лесном участке линейно упорядоченную разновозрастную
структуру древостоя в пределах единого лесного массива.
Следует также отметить, что на уровень биологического разнообразия лесных сообществ негативное влияние оказывает достаточно распространенное в
лесном хозяйстве применение минеральных удобрений в целях повышения
продуктивности древостоев, т.к. под их воздействием выражено усиливается
рост (и продуктивность) агрессивной злаковой растительности, угнетающей
брусничные лесные кустарнички и многие цветущие травянистые виды.
С позиции характеризуемых выше, современных экологических представлений в настоящее время необходимо подходить и к определению основного в
лесоведении и лесном хозяйстве понятия «типа леса», подразумевая под ним
прежде всего «определенный уровень биологического разнообразия лесных сообществ в определенных лесорастительных условиях». Такое определение типа
леса вполне соответствует его классическому варианту, предложенному
В.Н.Сукачевым. Более того, подобный подход свидетельствует о необходимости выделения всех производных типов дигрессивных лесных сообщес тв в «самостоятельные антропогенные типы леса», поскольку в них складываются особые лесорастительные условия в связи с возникновением антропогенных неоэкотопов, в пределах которых существуют иные ценобиотические отношения,
формируется выражено измененный биоресурсный потенциал, и для них характерен другой резко измененный уровень биологической устойчивости.
С позиций биоразнообразия природно-антропогенных экосистем всю современную экологическую науку можно подразделить на два основополагающих направления – экологию консервативную и экологию конструктивную, не
отдавая выраженного приоритета неодному из них. Поляризация природно антропогенного ландшафта как основной стабилизирующий механизм устойчивого функционирования подобных природно-территориальных комплексов
убедительно свидетельствует о необходимости двойственного подхода к современной экологии. Вместе с тем следует отметить, что профессия лесовода в
равной степени затрагивает оба из этих экологических направлений, ибо он в
своей производственной деятельности призван одновременно обеспечивать
надлежащий режим охраны в особо охраняемых природных комплексах и
творчески подходить к проблемам конструктивной метастабилизации антропогенно освоенных территорий. В Нижегородском Поволжье имеется богатый
опыт осуществления широкомасштабного производственного эксперимента по
экологическому преобразованию деградирующих лесных территорий в окрестностях центра большой химии г.Дзержинска с помощью создания здесь искусственного биологического разнообразия из древесно-кустарниковых интродуцентов, за что автор этих работ И.Н.Ильяшевич первым в стране был удостоен
почетного звания Заслуженного лесовода Российской Федерации.