Дробышев Ю., Агеева Т. "ЛОСКУТНОЕ ОДЕЯЛО" ПРИГОРОДНЫХ ЛЕСОВ

Дробышев Ю., Агеева Т. "ЛОСКУТНОЕ ОДЕЯЛО" ПРИГОРОДНЫХ ЛЕСОВ
Наука и жизнь, № 8, 2004
http://nauka.relis.ru/09/D09.shtml
Взаимоотношения леса и человека в окрестностях городов, особенно крупных,
складываются далеко не идиллически. Зеленые зоны - излюбленные места отдыха
горожан. Человек стремится подышать чистым воздухом, послушать пение птиц,
вдохнуть запах лесных растений. А в "благодарность"... оставляет мусор, ломает деревья,
рвет цветы. Но даже если он ничего такого не делает, а ведет себя чинно и благородно,
даже будучи истинным ценителем природы, человек невольно наносит ей урон. Ведь чем
больше людей в лесу, тем гуще сеть троп, тем шире они и сильнее утоптаны.
Леса зеленых зон запрещено вырубать, но их подстерегает другая опасность. Лес страдает
от ног гуляющих в нем людей. Прошел один - ничего, прошли десять человек - появилась
тропинка. Со временем тропинки сливаются друг с другом, и в наиболее посещаемых
местах вытаптывается вся территория сплошь.
Вытаптывание приводит к явлению, известному в науке под названием "рекреационная
дигрессия". Рекреационная - потому, что возникла из-за рекреации, то есть отдыха людей.
А дигрессия - это ухудшение экологического состояния природной системы. Иначе
говоря, лоскутное одеяло пригородных лесов трещит по швам.
В простейшем случае механизм дигрессии таков. Из-за усиленного вытаптывания почва
уплотняется, теряется плодородный слой, содержащий гумус. Плотная почва хуже
пропускает воду и воздух к корням деревьев и кустарников, а корни, лежащие вблизи
поверхности, механически повреждаются ногами. Все это ослабляет деревья, делает их
легкой добычей насекомых-вредителей и болезнетворных организмов. Сломанные ветки и
раны на деревьях способствуют развитию инфекции. Исчезает лесная подстилка - запас
органического вещества и укрытие для подземных органов лесных растений. Меняется
состав трав под пологом леса - от преобладания типично лесных видов до абсолютного
доминирования сорных растений через промежуточную стадию господства луговой и
опушечной флоры. Это происходит из-за того, что лесной полог редеет, усиливается
освещенность, и светолюбивые луговые виды получают преимущество в борьбе за
существование. А когда вытоптанная почва по твердости уподобляется асфальту, лишь
сорняки, да и то немногие, способны на ней выживать.
Вытаптывается и ломается подлесок (так называют лесоводы обитающие под пологом
леса кустарники), и, что еще хуже, гибнет подрост - молодое поколение леса. В результате
лес остается без надежды на будущее. Постепенно деревья основного яруса отмирают, и
лес редеет, в конце концов превращаясь в иное растительное сообщество - лесом его
назвать уже нельзя.
Устойчивость любой системы, в том числе лесного биогеоценоза, во многом зависит от
особенностей структуры, в том числе и пространственной. Лес при внимательном
рассмотрении пестрит разнообразием, как лоскутное одеяло, которое может быть "сшито"
крепче или слабее. Иногда такое лесное одеяло "трещит по швам", и "треск" этот
явственно слышен не только экологу или профессионалу-лесоводу. Вспомните, как
выглядит лесной массив вблизи городских кварталов или по берегам пригородных
водоемов: его живая плоть буквально рвется на куски - отдельные куртины. Такая куртина
состоит обычно из небольшого числа деревьев, под кронами которых сохраняются
кустарники подлеска и иногда молодые деревца, а также лесные травы. В общем,
маленькие островки лесной природы в окружении широких троп, полян, кострищ и
лужаек. "Одеяло" распалось на "лоскуты". А впоследствии истреплются и они, и лишь
одинокие старые деревья напомнят о красавце-лесе, некогда здесь шумевшем.
Переменчива судьба пригородных лесов! Вот ведь и не рубят их, а они исчезают.
Разрыв экологических связей, распад структуры лесного сообщества начинаются
медленно и неприметно. В лесах разных типов эти разрушительные процессы идут с
неодинаковой скоростью, причем решающее значение имеет плотность отдыхающих на
единице лесной территории. Принято считать, что если изо дня в день на одном гектаре
одновременно находится более тридцати человек, никакой лес не выдержит людского
натиска - начнет деградировать. Реальные же нагрузки порой перекрывают нормативы в
несколько раз.
Тропинки в лесу возникают на первый взгляд совершенно непредсказуемо, на самом же
деле в их хитросплетенных узорах проступает закономерность. Мало кому хочется на
прогулке продираться через густой кустарник или прыгать с кочки на кочку в
заболоченном черноольшаннике. Густые молодняки тоже непривлекательны, особенно
если они представляют собой искусственные посадки деревьев одной породы. Наиболее
приятны для отдыха старовозрастные леса - светлые, просторные, растущие на достаточно
сухих почвах. Пальму первенства держат сосновые боры-беломошники с целебным
воздухом, настоянным на хвое. Вот и тянутся тропинки от одного привлекательного места
к другому, намечая будущие линии разрывов лесного сообщества, а сами центры
притягательности постепенно вытаптываются и теряют былую популярность, побуждая
людей осваивать новые уголки леса. "Окна" в лесном пологе, возникшие в результате
падения деревьев, превращаются в солнечные полянки с луговыми травами, где можно
позагорать или расположиться на пикник. Вокруг полян повреждается и гибнет подлесок,
расширяются тропинки, и в конце концов образуются так называемые куртинно-полянные
комплексы, название которых говорит само за себя.
Из чего состоят эти куртины и что дает им возможность столь долго противостоять
разрушитель ной рекреационной нагрузке? Сказывается ли различие в составе древесных
пород?
Проведем мысленный эксперимент. Предположим, что в пригороде на пустыре решили
создать лес. Взяли саженцы березы и ели и посадили их рядами через один, в шахматном
порядке: черные клетки - деревца ели, белые - березы. Но спустя 5 - 10 лет "шахматная
доска", скорее всего, станет сплошь белой. Елочки и сосенки не выживают вблизи
городских кварталов по той причине, что перед новогодними праздниками у них
обламывают ветки или, что еще хуже, верхушки, а то и срубают под самый корень. И
трудно понять усилия работников лесопарковых хозяйств, пытающихся разводить у
городской черты хвойные породы.
Что происходит в уже сформировавшемся лесу? Вот вполне реальный подмосковный
березняк примерно 50-летнего возраста, во всех направлениях исчерканный тропинками.
Общая площадь тропинок пока невелика, и лесная среда сохраняется. Буйно разрослась
лещина, а заросли малины местами просто не дают пройти. И вдруг попадаешь словно на
танцплощадку посреди леса - под ногами голая земля, утоптанная так, что на ней не
растет даже сверхстойкий подорожник. Кустарников нет, лишь кое-где торчат пеньки.
Мусор и следы костра говорят о том, что люди тут - частые гости. А привлекают туристов
вкрапленные в березняк группы старых дубов и лип. Под их широкими мощными кронами
слабо развит подлесок и травяной покров, здесь удобное место для привала или пикника.
Такой обжитой лесной уголок быстро деградирует, хотя березовый лес вокруг изменяется
мало.
Бывает и наоборот, когда в умирающем лесу появляется полный жизни оазис. Пример остатки соснового бора у самого города, где, кроме редко стоящих сосен с засохшими
вершинами, не осталось ничего лесного - ни кустарников, ни молодых деревьев, ни
характерных для леса видов трав. Лесной подстилки тоже нет, не говоря уж о грибах. Но
вот виднеется куртина осин. Обычное дело - осина дала корневые отпрыски, столь
нелюбимые лесоводами. А под ними зеленеют медуница, земляника, незабудка, вероника,
подмаренник... Нашли здесь себе приют и совсем еще юные ивы. Прямо-таки крошечный
лесной заповедник. Удивительно: древесная порода, считающаяся сорной и обычно
искореняемая при рубках ухода, поддерживает лес.
Биогеоценоз (элементарная единица биосферы), концепция которого была выдвинута
академиком В. Н. Сукачевым, имеет структурно-функциональную неоднородность. Это
совокупность микробиогеоценозов; профессор Н. В. Дылис назвал их парцеллами (от
французского parcelle - "частичка"). Самостоятельными парцеллами он считал группу
елей в дубовом лесу, папоротники в "окне" древесного яруса, вкрапление осин в ельнике и
прочие составляющие лесного сообщества, живущие по своим собственным законам,
отличающимся от законов существования их соседей. Парцеллы делятся на основные
(занимающие большие площади) и дополняющие, а по происхождению - на коренные и
производные. Каждая из них может сохранять свои особенности лишь в окружении
других лесных "частичек", а в итоге из взаимодействия этих структурных единиц
рождается относительно целостный биогеоценоз леса.
Едва ли не все исследования парцеллярного строения лесов были выполнены вдалеке от
больших городов в лесах, не испытывающих рекреационного гнета. Однако тот же
подход, примененный к насаждениям зеленых зон, дает интересные результаты. Вопервых, разные парцеллы в различной степени привлекательны для отдыхающих, а вовторых, устойчивость их к рекреации также неодинакова.
Трудно охватить протекание единого процесса дигрессии леса, не разбив его на
определенные этапы, соответствующие каким-либо заметным изменениям состояния
изучаемого объекта. Выделяют от трех до семи этапов - от нормального состояния до
полной деградации. Разумеется, вся территория леса не может одновременно перейти с
первой стадии дигрессии на вторую, а затем столь же синхронно и на последующие. Как
мы уже видели, эти изменения поначалу затрагивают либо максимально привлекательные,
либо минимально устойчивые структурные элементы лесного биогеоценоза. Поэтому
имеет смысл оценивать рекреационную измененность не всего лесного массива сразу, а
отдельных парцелл.
Есть ли у рекреационного леса некий "костяк", наиболее способный к сопротивлению
человеческому вмешательству и поддерживающий типично лесную среду? Есть ли слабые
звенья, выпадающие в первую очередь? Ответив на эти вопросы, мы будем иметь
возможность сажать вокруг городов такие леса, которые способны выдержать натиск
человека, и сможем реконструировать леса уже существующие, повышая их
устойчивость. Кстати, давно замечено, что благоустроенный лесопарк со специально
проложенными дорожками, скамейками, навесами от дождя вмещает больше желающих
отдохнуть и при этом меньше страдает от вытаптывания.
Об исчезновении в пригородных лесах некоторых видов растений, животных и целых
экосистем известно давно. Цветы становятся жертвами своей красоты и аромата, растения
с высокими хрупкими стеблями повреждаются ногами пешеходов. Ель гибнет не только
от рук браконьеров, но и от вытаптывания, ибо ее корневая система залегает неглубоко.
Что касается животных, то одни мигрируют, другие погибают. Тем не менее лес остается
лесом, пока сомкнуты кроны деревьев верхнего яруса, и поэтому поиски причин
устойчивости необходимо сосредоточить именно на деревьях, а точнее на парцеллах, ими
образуемых.
Стадия дигрессии - показатель интегральный, комплексный, включающий в себя площадь,
занятую тропинками, соотношение в напочвенном покрове разных экологических групп
трав, наличие лесной подстилки и ее состояние, количество поврежденных человеком
деревьев и другие признаки. Но нередко бывает и так, что участок леса утоптан очень
сильно, а нехарактерных для леса растений нет и деревья целехонькие стоят. Случается,
даже прирост у деревьев увеличивается после того, как люди вытоптали весь травянокустарничковый ярус, конкурировавший с деревьями за влагу и питательные вещества.
Это кажется невероятным, но дотошные американцы, выдергивая в течение нескольких
лет каждую травинку на пробной площади в лесу, убедились в том, что травы для
деревьев - нешуточные соперники. В общем, запутаться легко.
Для проверки гипотезы о наличии закономерной связи между особенностями парцелл и
темпами их деградации были проведены исследования в Салтыковском лесопарке
Балашихинского лесопаркового хозяйства Московской области. Он граничит с густо
населенным микрорайоном Ново-Косино на востоке столицы.
За дело взялись студенты московского Гуманитарно-экологического института. Это не
первое исследование, проведенное ребятами в здешних краях. В 1994 году они изучали
уникальные косинские озера, находящиеся с указанным лесопарком в едином природнотерриториаль ном комплексе. Их работа получила высокую оценку на Всероссийском
конкурсе "Вода на Земле". Руководит студенческой исследовательской группой один из
авторов этой статьи Т. А. Агеева.
Способ обнаружения в лесу парцелл не нов и весьма прост: через определенные
расстояния (обычно пять или десять метров) исследователь описывает состав
растительности по видам, численно преобладающим в каждом ярусе. Ярусы - это как бы
"слои", образуемые растениями. Чаще всего древостой составляет верхний ярус, ниже
находится подрост, еще ниже - подлесок и, наконец, живой напочвенный покров из трав и
кустарников. Такое устройство лесного сообщества способствует лучшему
использованию ресурсов окружающей среды и снижает конкуренцию, и в лесах
умеренного пояса обычно найдется один-два вида-доминанта, играющих "первую
скрипку" в каждом из ярусов. Они-то прежде всего и нужны для оценки состояния всей
парцеллы, поскольку от них во многом зависит ее судьба и устойчивость.
Разбив таким образом интересующую территорию в пределах лесопарка на структурные
элементы - парцеллы, можно определить стадию их дигрессии. В Салтыковском
лесопарке обнаружилось довольно большое количество парцелл даже в однопородных
одновозрастных насаждениях. Где-то упало дерево и получилось "окно", заселившееся
подростом, в другом месте сильно развились кустарники, создав труднопроходимые
заросли, а рядом видна утоптанная площадка, лишенная всех ярусов, кроме верхнего, да и
тот разрежен. На одном гектаре леса здесь можно насчитать дюжину-другую парцелл, а
если древостой неоднороден по породному составу и возрасту, то еще больше.
Неслучайно сама идея о горизонтальной неоднородности лесного биогеоценоза
зародилась при изучении обладающих сложной структурой елово-широколиственных
лесов.
Некоторые яркие примеры, почерпнутые в Салтыковском лесопарке, мы уже приводили.
Например, парцеллы старых дубов и лип в березняке из-за своей привлекательности
нарушены до пятой, финальной стадии дигрессии, хотя окружающие их парцеллы с
доминантом березой - только до третьей, промежуточной стадии.
На первый взгляд участки леса с разными стадиями дигрессии соседствуют друг с другом
безо всякой системы. Но это не так.
Сильнее всего нарушены "окна" в древостое. Они, словно вестники грядущих
неблагоприятных перемен, "перегоняют" свое окружение на одну, а чаще на две стадии.
Шелковистая травка, разрастающаяся там, есть не что иное, как заурядный сорняк,
именуемый мятликом однолетним. И хотя этот участок формально принадлежит
биогеоценозу леса, ничего лесного в нем уже не осталось.
Но сделаем буквально шаг в сторону, под сень деревьев, - нас встречают заросли осоки,
плотная дернина которой лишает заносные сорняки всякой надежды на укоренение.
Однако осоковый покров - только часть парцеллы и сам по себе не в силах противостоять
вытаптыванию. Куртину этого лесного растения сохранил довольно густой подлесок из
крушины и бересклета, мешающий проходу отдыхающих.
Успешную оборону против людского посягательства держат четыре старые сосны,
стоящие рядом. Такую совокупность близко растущих деревьев называют биогруппой.
Биогруппы гораздо устойчивее к рекреации, чем то же самое количество деревьев,
расположенных по площади равномерно. Нередко биогруппа представляет собой
отдельную парцеллу.
Идем дальше. Вот небольшая западинка на поверхности почвы, где после дождей долго не
высыхает вода. Сосна здесь чувствует себя неуютно, хотя она способна расти даже на
сфагновых болотах. Место занято осиной. Под ней расположились низкорослые ивы, а
почва укрыта густым травяным ковром, для которого избыток влаги и хорошая
освещенность благоприятны. Для отдыха людей это место совершенно не годится, и
признаков дигрессии не наблюдается.
Начинается пригорок с редко стоящими соснами. Расчеты указывают на пятую стадию
дигрессии. Попытаемся разобраться, в чем дело. Грунт сухой - раз, древостой
разреженный - два, подлеска нет из-за неплодородной песчаной почвы - три. Как правило,
на таких местах поселяются "аскеты" - лишайники, например широко известный "олений
мох". Возможно, были они когда-то и здесь, но под ногами пешеходов быстро
превратились в труху и исчезли бесследно. Словно по иронии судьбы, лишайниковые
боры, будучи в высшей степени привлекательными для лесных прогулок, оказались
наименее устойчивыми изо всех типов леса, по крайней мере в средней полосе России.
Частичка лишайникового бора, вкрапленная в пригородное насаждение, похоже, не
выдержала натиска одной из первых. Нельзя утверждать, что тем самым выпало целое
звено из сложной цепи лесных сообществ, но оно, безусловно, изменилось почти до
неузнаваемости, и путь его лежит в сторону дальнейшей деградации, если не принять
меры.
Сосновый древостой приютил под своим пологом куртины молодых дубков и лип. Повидимому, разная скорость роста тех и других обусловила неодинаковый темп
рекреационных изменений в сложенных ими парцеллах. Под пологом, при недостатке
света, дуб растет весьма медленно, липа же отличается более высокими темпами роста. В
результате первый повреждается людьми сильнее, тогда как вторая имеет больше шансов
успеть вынести свою крону на безопасную высоту, прежде чем ее сломают. Кроме того,
липа успешно размножается вегетативно и, разрастаясь, может принимать форму "деревакуста", под которым укрываются лесные травы.
Конечно, ни одна экологическая модель не может безошибочно предсказать, как будет
развиваться лесное сообщество, - речь идет лишь о тенденциях. Вполне может
получиться, что нестабильная по всем параметрам парцелла год за годом будет
выдерживать разрушительные нагрузки, почти не изменяясь, а та, что казалась бесспорно
жизнестойкой, зачахнет после первого же пикника. Значит, мы не учли еще какой-то
фактор, не разгадали какую-то лесную загадку.
Задача экологов и лесоводов - искать решение, которое поможет спасти пригородные леса
и не даст им распасться на отдельные "лоскуты".
Кандидат биологических наук Ю. ДРОБЫШЕВ, Т. АГЕЕВА.