CC BY
74
УДК 911.52
БОНИТЕТНАЯ СИММЕТРИЯ ЛЕСНОЙ ПРИРОДЫ
© А.В. Берест
Ключевые слова: бонитетные струи; струйная и веерная симметрия развития древостоев; возрастное сглаживание бонитетных струй и их сближение-расхождение; бонитетные энергетические пакеты; климакс и коренное состояние леса.
Дана теоретическая обработка эмпирических обобщений материалов лесной таксации. Обоснован новый подход к пониманию сущности и содержания таксационного лесоустройства.
Каскадно-вложенная ступенчатость - структурная основа Мироздания. Сущность ее раскрывается известным тезисом: «Все есть система, состоящая из систем и входящая в системы». Вне системного порядка Жизни (Жизнь вырабатывается только в системах систем) остается лишь Хаос (максимальная энтропия неупорядоченной энергии, т. е. энергии, лишенной какого бы то ни было качества - бескачественной). В нем «плавают» все системы, перерабатывая его в себя, в свой жизнеобеспечивающий порядок. В системах некодиро-ванная информацией энергия (т. е. Хаос) обретает качество систем, а системы... Жизнь - силу, дающую им возможность эволюционировать, развиваться, изменяться. Жизнь - уход от стихии Хаоса. Там, где структуры зарождающейся системности «дают сбой», они поглощаются Хаосом. Поэтому абсолютно все системы (по их вложенности) в целях сохранения Жизни имеют жестко субординированную иерархию. Иерархия -неотъемлемое качество системного мироустройства. Она удерживает равновесие Жизни. Сверху вниз по цепи вложенности систем каскадно падает их единая Воля - нерушимые требования сложившегося порядка (средоточие высших, которое невозможно изменить снизу). Снизу вверх следует влекущее желание влиться в «Систему» всеобщего системного порядка Жизни. На «острие» этого желания и вырабатывается вечная Жизнь - плазма психической энергии, прослаивающая Вселенную. Именно поэтому утверждение В.И. Вернадского о том, что «Жизнь - явление космическое» имеет под собой надежный фундаментальный смысл. При этом в структурах иерархии каскадно-вложенной системности Целое обретает себя в частном (по меткому замечанию В.Н. Солнцева, любое «уникальное есть воплощение универсального») во имя непрерывности Жизни. Уникальное (предметно-конкретное) всегда несет в себе высшее (абстрактно-всеобщее - универсальное), находясь в нем, ради достижения «единичного» (индивидуально сущего единого): системы в «Системе» систем. Только в этом случае Информация по цепи систем передается мгновенно на любые расстоя-
ния, т. е. в системах все знают обо всем все (без наличия нелокальных связей Вселенная давно превратилась бы в безжизненную свалку). В этом суть закона соответствия (реакции взаимодействия: «ответ-ответ») -все во всем («все проходит через все и свидетельствует обо всем»).
Космос - царство соизмеримости (соотвечающего понимания), великой целесообразности (сохранения, вечной Жизни)1 и коллективного труда, ведущего к совершенству - творческому бессмертию на вершине высших достижений Природы. Их общим признаком является гармония (сотрудничество) - идеальный порядок. В основе же всего лежит симметрия, проявленная «Сверхнеобходимостью рассеченного единения Материи» от Вакуума до уровней гигантских и сверх-гигантских размерностей. Внешнее выражение симметрии - красота и торжественность, которыми и ликует величественная Природа, настойчиво пытающаяся «превзойти себя в естестве своем» непрерывным совершенствованием.
Законы симметрии (буквально, «соразмерности») лежат в основании Вселенной. Идеи симметрии (вслед за П. Кюри) находят свою группировку и в работах В.И. Вернадского [1-2], где он определяет их как выражение геометрических правильностей, эмпирически наблюдаемых в Природе и лежащих в основании всех физико-химических пространств. То есть симметрия, по В.И. Вернадскому [1], - одно из самых универсальных эмпирических обобщений, подстилающих все базовые понятия любых научных доктрин. В. Н. Солнцев [3] полагает симметрию «основополагающим принципом субстратного анализа ландшафтных систем» [3, с. 141] и задачу их исследователя он видит в «отыска-
1 «Один из важнейших принципов организации вещества -целесообразная упорядоченность структур и функций. Любые вещественные образования. могут быть рассмотрены как различные формы проявления одного и того же фундаментального свойства Материи - ее способности к самосохранению. Всеобщность самосохранения позволяет нам уяснить. принцип равной важности частей в системе» [3, с. 20-21].
нии физических причин различий в характере симметрии макро- и микросубстратных компонентов» [3, с. 141]. «Симметрийный анализ - своеобразный «мост» между «логикой реальности» и «логикой мышления» [3, с. 149]. Этот «мост» усматривался и рассматривался В.И. Вернадским [1]. Симметрия «всюдна», хотя и скрыта за плотной пеленой дисимметрии. Она создает прочный «каркас» Мироздания и служит единой «волей» (инвариантностью-неизменностью Материи),
которую нельзя не исполнить. Симметрия исходит из вакуумической плазмы (океана «жидкого Времени» тахеонного уровня Бытия - модели Вселенной) и вместе с рождением элементарной Материи формирует ее вселенское «единство-и-постоянство» (взаимосвязь и иерархию фундаментальных законов Мироздания), создавая предпосылки для достижения «логикой мышления» свода основных положений Знания (Истины Бытия), т. е. симметрия устанавливает связи взаимодействующих законов. Внутренняя и внешняя соразмерность вещей - лишь видимые ее проявления. Изменить симметрию («Слово», произнесенное Вакуумом) значит перестроить гармонию соединения законов по требованию новой целесообразности. Для нас это станет возможным только при установлении полного сотрудничества (единства) с Вакуумом, именуемым в религиозных доктринах Богом Всевышним1. Отсюда становится понятным, что многие руководящие принципы анализа реальной симметрии, выдвигаемые в основу современных научных доктрин (в т. ч. и ландшафтной), отражают прежде всего сопряжение вещей -внешних элементов симметрии, мало затрагивая их сущность. В этой связи более глубоким и всеохватывающим является синергетический подход к раскрытию сущности закона «Сверхнеобходимости рассеченного единения Материи», устанавливающего взаимосогласованную симметрию в Природе непрерывным поступательным развитием - «все-во-всем». Себестоимость любого модулента Природы (части Целого) определяется степенью вхождения (воплощения) в него самого Целого. Часть, лишенная Целого, исчезает, растворяясь в Хаосе.
Некоторые элементы геометрического каркаса реальности (неизменности) в ее объективной действительности (причинности) рассмотрены нами на примере «бонитетных струй» лесных массивов средней полосы России. За эмпирическую основу мы взяли классические таблицы качественного (бонитетного) и количественного (по запасу и текущему приросту) состояния древостоев нормальных2 лесных насаждений сосны обыкновенной, дуба черешчатого (семенного и порос-
1 Геометрическая структура реальной объективной действительности упорядоченно перестраивается в полном соответствии с динамикой силовых полей (глюонного, мезонного, электромагнитного, гравитационного). Или, как об этом образно говорит В.Н. Солнцев [3], «силовое поле как реальность (мы предпочитаем именовать это действительностью, отсылая реальность во вневременье Бытия, т. е. в Вакуум. - А. Б.) - это картина перестройки непрерывного в пространстве геометрического каркаса реальности, состоящего из центров и узловых точек, силовых линий и поверхностей, на которые «нанизаны» и относительно которых движутся (либо находятся в покое) дискретные тела в процессе природного взаимодействия» [3, с. 158].
2 Согласно М.М. Орлова [6], нормальным лесным насаждением в таксации считается такое, «в котором все силы природы, возможные для данного места, использованы для насаждения самым полным и совершенным образом» [6, с. 87].
левого), липы мелколистной (семенной), ясеня обыкновенного, березы бородавчатой, осины и ольхи черной, предложенные «Справочником таксатора» Н.В. Третьякова, П.В. Горского и Г.Г. Самойловича [4], обобщившего обширный фактический материал, собранный на протяжении многих десятилетий опытнических работ в отечественном лесном хозяйстве. Бонитетная ступенчатость классов роста лесных насаждений отражает закономерную динамику накопления (утилизации) полной энергии в массе древостоя (по неквантовой логике «эйнштейновской корреляции»: Е = тС2), синтезируемой текущим приростом в общем возрастном запасе древесины на корню. Построенные нами графики (рис. 1) возрастного изменения валового запаса и прироста породного состава древостоев (по ранее указанным видам), с одной стороны, воздают честь создателям «Справочника» (практически все эмпирические показатели общего запаса древесины не выпадают из «струйной симметрии» графических кривых), а с другой - указывают на некоторые погрешности в общепринятых расчетах текущего прироста, полученного с применением разности конечной и начальной норм запаса за 5 или 10-летние возрастные периоды, поделенной на число лет в интервале их значений (многие «точки» прироста широко «плавают» по координатной плоскости, т. е. лежат в стороне от его «отфильтрованных» кривых, что не дает возможности точно устанавливать непротиворечивые значения прироста).
Исправляя неточности в логике «струйной» и «веерной» симметрии растекания бонитетных масс, мы вводим в таксационный обиход новые показатели на-
Рис. 1. Бонитетная симметрия насаждений. Частично отфильтрованные (сглаженные) графики основаны на материале «Справочника таксатора» [5]. В них: 1 - кривые общего запаса древесины; 2 - кривые текущего прироста; 3 - проекция текущего прироста в зону отпада; 4 - классы бонитета; А - В -интервал прекращения перспективы развития (климакс)
Рис. 2. Струйная и веерная симметрия березовых и осиновых насаждений (теоретический вариант). 1 - бонитетные струи запаса древесины; 2 - бонитетные струи текущего прироста; З - перспектива развития запаса; 4 - перспектива развития текущего прироста; ПП - точка прекращения перспективы (вхождение в климакс)
копления древесины, отражающие общие закономерности развития лесных массивов: породные коэффициенты расхождения (сближения) бонитетных струй; нормы возрастного сглаживания бонитетных струй, показатель возрастной продуктивности древесных пород, а также уточняем сущность и содержание таких широко известных понятий как «климакс» и «коренное состояние» лесного насаждения, предлагаем ряд других понятий лесного терминала. При этом «струйная симметрия» отражает закономерный прирост бонитет-ных струй с учетом норм их возрастного сглаживания, а «веерная» - расхождение (сближение) струй по величине соответствующего породного коэффициента. И та и другая бонитетные симметрии (рис. 2) основаны на явлении, которое В.И. Вернадский называл «растеканием Жизни» под ее же «давлением». Мы полагаем, что «давление Жизни» следует ввести в ранг закона, основанного на согласованном взаимодействии сил притяжения и отталкивания, не существующих друг без друга (разбегание звезд и галактик, т. е. расширение Вселенной, вытекает отсюда).
Наличие закономерно нарастающих с возрастом межбонитетных скачков в накоплении массы-энергии позволяет нам вводить породный коэффициент расхождения (дивергентности) бонитетных струй (по запасу) и их сближения (конвергентности), применительно к текущему приросту от возрастного максимума его нарастания. Расчеты показывают, что этот коэффициент общий для запаса и его прироста (в противном случае теряется гармония кривых струйной симметрии). Бонитетная струя - это линия закономерного возрастного развития (нарастания массы-энергии) той или иной лесной породы. Система бонитетных струй образует бонитетный веер: дивергентный или конвергентный. Расхождение и сближение бонитетных струй -процесс взаимосогласованный (гармоничный), ибо запас и прирост его проходят друг через друга, обусловливают друг друга и свидетельствуют друг о друге. Отпад древесины (как показывает практика наблюдений) лежит в «отрицательной» плоскости системы ко-
ординат нарастания запаса. Он полностью перекрывается текущим приростом и на гармонику кривой запаса не влияет (абсцисса - «общее основание» полного отпада и чистого прироста, который и ложится в запас). То есть полный прирост древесины всегда равен полному отпаду ее плюс чистый прирост. «Нулевой» чистый прирост - свидетель равенства полного прироста и полного отпада. Только в фазе угасания и отмирания древостоя полный отпад с нарастанием начинает преобладать над текущим приростом массы-энергии. «Отпад» и «прирост» - единство противоречий фазы нарастания древостоя: взаимодополняющих и взаимооп-ределяющих1. Устанавливается межбонитетный породный коэффициент сближения-расхождения по формуле (а - в)/а, где а - показатель массы запаса (прироста) более высокого класса бонитета (в объемных или весовых единицах измерения); в - показатель массы запаса (прироста) очередного более низкого бонитета. Из расчетов вытекает, что семиструйная сосна имеет коэффициент сближения-расхождения струй 0,22; пятиструйная липа - 0,19; дуб (порослевой) - 0,21; дуб (семенной) - 0,22; осина - 0,21; береза - 0,23; ольха -0,25; ясень - 0,27. С возрастом межбонитетные энергетические «скачки-ступени» по запасу нарастают, а по текущему приросту (после его максимума) убывают. В итоге запас на корню выходит на свой предельный (по условиям сред и генетическим предпосылкам) уровень, выше которого не поднимается; текущий прирост при этом равен нулю, а затем переходит в «область» отрицательных значений, т. е. с нарастающим избытком перекрывается отпадом. Древесная порода деградирует и постепенно отмирает (рис. 1 и 2).
1 Утверждение А. А. Молчанова [7]: «Общая масса расту-
щей древесины к 220-летнему возрасту равна 471,8 м3, а масса
отпада 571,3 м3; отсюда общая производительность древостоя равняется 1043,1 м3» [7, с. 120] лишено логики бонитетной симметрии.
Рис. З. Средневзвешенные нормы возрастного сглаживания бонитетных струй: 1 - липа; 2 - береза; З - дуб (семенной); 4 - сосна; 5 - осина; б - ясень; 7 - ольха; 8 - дуб порослевой
Рис. 4. Модель коренной перспективы дуба семенной генерации: 1 - бонитетные струи запаса древесины; 2 - текущий прирост; З -перспектива развития запаса; 4 - перспектива развития текущего прироста; 5 - примечательные линии бонитетной симметрии (смысл и содержание линий здесь не раскрывается); б - классы бонитета
Бонитетные струи с возрастом, не теряя гармонии, регрессивно выполаживаются. Это дает возможность вычислять коэффициенты регрессии каждой бонитет-ной струи. Мы предлагаем таксационной практике внутрибонитетный критерий «струйной симметрии»
(помимо «межбонитетного», представленного коэффициентом расхождения-сближения) в виде нормы возрастного сглаживания бонитетных струй. Вычисляются нормы сглаживания по аналогичной формуле: (а - в)/а, где а - последующее значение биомассы запа-
103б
са древесины; в - предыдущее значение биомассы запаса. Показатель - возрастной. Он вычисляется по каждой бонитетной струе и может иметь средние арифметические значения. Нормы установлены нами только по отношению к запасу, т. к. надежная база данных эмпирических обобщений по текущему приросту дре-востоев в «Справочнике» фактически отсутствует (нормы «пляшут», не подчиняясь «струйной симметрии»). В условиях гармоничного коренного (не кли-максного) нарастания древостоев (по дубу, липе) не будет ошибкой применять к приросту (после его «пикового» состояния) те же нормы сглаживания (расчет «по горизонтали»), которые присущи запасу. Мы же для высшего бонитета древесной породы находили текущий прирост «традиционным» путем, а для остальных - через коэффициент расхождения-сближения (расчет «по вертикали»). Убывающие шаги осреднен-ных норм сглаживания (нахождение средних значений уменьшает ошибку в расчетах) для основных древосто-ев лесных насаждений приведены на рис. 3.
Коэффициенты сближения-расхождения бонитет-ных струй и нормы их возрастного сглаживания позволяют строить гармоничные графики роста лесных насаждений, необходимые для уточнения многих таксономических характеристик древостоев, а также для получения возрастных энергетических срезов (пакетов) породного состава леса, его регрессионного анализа, установления показателя продуктивности и перспективы развития. Кроме того, надо заметить, что в «Справочнике», в связи с особенностями накопления и обработки таксационных данных по дубу и ольхе в отличие от остальных древесных пород наблюдается увеличение возрастной цены бонитетных ступеней с понижение класса бонитетных струй. По-видимому, это не отражается на характере таксационных работ (свидетель тому - время их использования), однако в целях создания однотипности подхода к бонитетному делению лесных насаждений мы предлагаем теоретически рассчитанные шкалы бонитетных классов (рис. 4, табл. 1), расположенные в общепризнанном порядке, т. е. с закономерным уменьшением массового интервала между струями по мере падения их бонитетности.
При наложении графиков бонитетных струй друг на друга в координационном поле они достаточно четко группируются с образованием бонитетных жгутов -массо-энергетических связок однобонитетных струй различной природы. При этом бонитетный жгут класса I-а выступает уникальным уровнем информационноэнергетического возбуждения (проводником эволюционной перспективы), с тенденцией к неограниченному росту и развитию (разумеется, эта тенденция обрезается средой и текущей целесообразностью). К нему тянутся бонитетные жгуты I-го и II-го классов с хорошо отработанной Природой, нормально убывающей регрессией и возможностью достижения коренного состояния (рис. 5). Наоборот, бонитетный жгут классов V-V-a - связка с угасающей энергией Жизни. Развитие его компонентов ниже генетически предусмотренного «запаса роста». Это линия ухода с арены земной эволюции (эволюционный осадок) - «широкопрофильное» вырождение перспективы (быстрое наступление климакса и отмирание растений). К нему приближается бонитетный жгут IV-го класса. Энергетический жгут III-го класса бонитета - связующее (и поддерживающее) звено между элитарными и уходящими древо-стоями. Не случайно, что именно он наиболее уверенно
представлен в лесной природе самых разных по своей восстанавливающей силе экотопов. В каждом жгуту однобонитетных древесных пород верхний предел (стержневой и основополагающий - сердцевина жгута) представлен основными долгоживущими строителями лесных насаждений. Он устойчивый и хорошо сглаженный. Нижний предел однобонитетных жгутов неровный. Это «теневая» поддержка главного. Через него идет непрерывное выпадение короткоживущих лесных элементов и новое пополнение подростом, надежной «крышей», которому и служат эдификаторные древо-стои. Может показаться, что сосна и ольха не являются непременными компонентами дубравных насаждений, и будет неверным шагом включать их в сравнительный анализ последних. Однако лес един и универсален. Он простирается от «курчавого хаоса» (структурной неопределенности) до своего высшего сущностного выражения - коренного состояния, в котором он инвариантен (нерушим) себе во времени.
Текущий прирост в структуре однобонитетного набора кривых не создает ясно очерченных группировок. Его стартовая энергия ранжирована по ярусам, где создаются хорошо выраженные двух-трехчленные связки родственных элементов, предопределяющие перспективу дуба семенного, сосны, липы, ясеня и всех остальных древесных пород. Скажем, над бонитетным жгутом запаса древесины I класса особняком высоко «фонтанирует» быстроугасающая энергия ясеня (в 40летнем стартовом возрасте она заключена в годовом объеме свыше 12 м3/га); ниже ее (9-10 м3/га в год) -
з п
Рис. 5. Бонитетный жгут запаса и связки текущего прироста I класса: 1 - бонитетные струи запаса древесины; 2 - текущий прирост; 1-1/ - сосна (запас и ее прирост); 2-2/ - липа (запас и прирост); З-З/ - дуб семенной (запас и прирост); 4-4/ - ясень (запас и прирост); 5-5/ - осина (запас и прирост); б-б/ - ольха (запас и прирост); 7-7/ - береза (запас и прирост); 8 - дуб порослевой (запас и прирост)
дуба, сосны, липы; еще ниже (6-7 мЗ/га в год) - березы, ольхи, осины; на высоте 4,5 м3/га в год располагается стартовый гребень прироста порослевого дуба. Из связок бонитетов II класса выделяются энергетические блоки «дуба (семенного)-ясеня» (до 9 м3/га), «сосны-липы» (до 7,5 м3/га), «осины-березы» (5-5,5 м3/га), «дуба (порослевого)-ольхи» (3-3,5 м3/га). Почти у всех элементов древостоя энергия текущего прироста быстро угасающая. Только у дуба семенного она удерживается на высоком уровне (к 160 годам она не опускается ниже 5 м3/га в бонитетах I-II классов и 3,5-4,0 м3/га -III-IV классов) и у липы - на низком (0,5-1,0 м3/га в год почти до 200 лет). Это качество высокой продуктивности самовозобновления и предопределяет дубня-ковую эдификаторность насаждений, к которой после 100-летнего рубежа в неморальных лесных ценозах присоединяется липа мелколистная.
Графическое наложение бонитетных струй позволяет уяснить сущность действия закона отбора - сохранения «лучшего» среди многочисленных и многообразных элементов, движущихся развитием (изменяющихся приспособлением) структур единой Жизни, которое может быть положено в основу выделения некоторых градаций эволюционно значимой перспективы структур лесных насаждений: элитарных (I-a класс), субэлитарных (I и II классы), высоких (III класс), подчиненных (IV класс) и уходящих (V и V-a классы).
Метод графического исследования бонитетного состава леса разрешает также более обосновано подойти к установлению содержания давно известных в практике лесоводства понятий: климакс и коренное состояние (рис. 6).
Климакс (климакс-ассоциация, заключительное сообщество, узловой фитоценоз) - одна из категорий возрастной таксономии растительности (старческая), завершающая длительный ряд сериальных (сукцесси-онно-демутационных) изменений в Природе, т. е. вершащая собой юность и зрелость лесных насаждений. Первоначальное представление о нем сложилось в англо-американской геоботанической школе, возглавляемой Ф. Клементсом [4, 8], предложившим «учение о
климаксовой растительности», к которой стремятся все сукцессионирующие зональные формации. Для стадии характерно устойчивое равновесие и большая замедленность в развитии сообщества, способного существовать в неизменном виде очень долго (до наступления резких климатических перемен). Понятийному анализу термина много места в своих работах уделял В.Н. Сукачев. Не обходят его стороной Б.Н. Городков и В.Б. Сочава. Е.М. Лавренко и А.Г. Воронов полагают, что термином можно пользоваться, «не придавая ему абсолютного значения» (рис. 7).
Природа не останавливается в своем развитии. Она настойчиво «выбивает» из состояния «самоуспокоенности» (остановки в совершенствовании) любое свое творение, в т. ч. и человека. Поэтому понятие «климак-совая растительность» (по отношению к ассоциации, формации или даже типу) само по себе лишено корректности. Климакс - состояние. Его можно оценить как полное прекращение перспективы, т. е. угасание развития и отмирание. Оно применимо к каждому конкретному растительному «индивиду», входящему в старческое состояние, т. е. чистый прирост которого постепенно обнуляется (перекрывается опадом), даже если полная его энергия находится еще на «взлете». Ярким примером тому служит ольха. Графики роста ее запаса - на восхождении. Генетическая сила ольхи позволяет ей развиваться еще многие десятилетия. Но резкое падение текущего прироста лишает ее древо-стои данной перспективы. Так идет быстрая смена популяций ее экотипов, ускоренно накапливается эволюционный опыт «вживания и выживания», с отпадом интенсивно утилизируется энергия в «гиблых» (болотных) местах. Это же касается березы. Осина почти полностью энергетически исчерпана в 90-100 лет, и ее климакс «законный» в отличие от «вынужденного» ольхового (березового или ясеневого, уступающих зональное место сосне или дубу). Липовый климакс так же явление вынужденное. Однако в отличие от ольхи, березы и ясеня он связан с историческим ростом антропогенной нагрузки. Липа может давать долгоживущие коренные насаждения (известны в «Тульских засеках») в оптимальных местах своего развития (рис. 8).
Рис. б. Модель коренной перспективы дуба порослевого: 1 - бонитетные струи запаса; 2 - бонитетные струи текущего прироста; 3 - перспектива запаса; 4 - примечательные линии бонитетной симметрии (их смысл и содержание здесь не расписываются); 5 - перспектива текущего прироста; б - классы бонитета
Рис. 7. Модель климаксной перспективы ясеня обыкновенного: 1 - бонитетные струи запаса древесины; 2 - текущий прирост; 3 - перспектива развития запаса; 4 - перспектива развития прироста; 5 - классы бонитета; а - линия точек вхождения ясеня в климаксную перспективу (по закону гармоничных кривых, т. е. кривых с равномерным падением регрессии)
Рис. 8. Коренная и климаксная перспективы липы мелколистной: 1 - бонитетные струи запаса древесины; 2 - линии текущего прироста древесины коренной перспективы; 3 - отпад древесины коренной перспективы, вывернутый в I четверть системы координат; 4 - текущий прирост древесины климаксной перспективы; 5 - отпад древесины климаксной перспективы, вывернутый в I четверть; 6 - классы бонитета, а также ряд примечательных линий струйной и веерной симметрии лесных древостоев (их смысл и текущее наполнение здесь не раскрываются)
Рис. 9. Отпад и прирост в функциональной модели развития 4-бонитетного климаксного липняка: 1 - бонитетные струи древесины запаса; 2 - текущий прирост древесины; 3 - полный отпад древесины: 4 - классы бонитета; 5 - зона чистого прироста липняка IV-го класса бонитета; б - зона полного отпада липняка IV-го класса бонитета; а - линия точек выхода липняка в климаксную перспективу; б - линия точек уравновешивающих полный прирост полным отпадом (чистый прирост при этом равен «нулю»)
«Климаксовая растительность» формируется лишь в том случае, когда пологовый древостой одновозраст-ный (но сменный) и эдификаторно-монодоминантный (чистые березняки, осинники или ольшаники). В нем ритмически отмирающая растительность непрерывно пополняется новым приходом. Быстро наступающий климакс характерен и для порослевого дуба, хотя заряд генной энергии в нем велик и при определенных условиях он может выходить на уровень формирования коренных ассоциаций. Дуб семенной не знает климак-совых состояний (он гибнет принужденно). Его перспектива (наряду с липой) - устойчивые коренные насаждения.
В любом случае «персональный» климакс наступает тогда, когда «точки» чистого прироста бонитетных струй опускаются на ось абсцисс («длительный» климакс, в котором прирост уравновешен отпадом) или погружается в «глубину» зоны полного отпада (климакс «короткий», ибо с нарастающим избытком перекрывается отпадом древостоя). Первый из них характерен для ясеня и угнетенной липы. Второй свойственен осине, ольхе, березе, сосне. Короткий климакс все же -следствие угнетения (естественного или антропогенного). Теоретические расчеты (методом графического изображения) показывают, что точки слияния чистого прироста бонитетных струй всех вышеуказанных дре-востоев не опускаются ниже оси х. Они замкнуты на
абсциссе (кривые текущего прироста, выстроенные по таблицам «Справочника» уходят в отпад1).
Климакс достигается (с возрастом). Коренным лес становится по мере выравнивания общего нарастания массы-энергии максимально достигнутого запаса древесины на корню и его текущего прироста. При этом последний устанавливается выше горизонтальной оси координатной симметрии на ту или иную величину и полностью переводится в излучение, уплотняющее атмосферу развития леса. Именно «химизм» атмосферы превращает лес в равновесно-устойчивую, инвариантную себе во времени структуру, способную легко выдерживать стихийный натиск внешних средообразующих фактор-сил. Разумеется, лес укрепляет свою атмосферу непрерывно, однако в условиях его нарастания она лишена устойчивости, т. к. эволюционно значимый пространственный образ леса в ней еще достаточно динамичен, т. е. не сложился окончательно.
Представление о коренных (материнских, самобытных) типах леса можно найти почти во всех литературных источниках по лесоводству и геоботанике. Со ссылкой на Г.Н. Высоцкого и Г.Ф. Морозова они рассматриваются в качестве исходных ценозов, переходящих под влиянием человека в производные (коротко- и длительновременные, а также устойчиво производные) с их стадиями: а) нарушения целостности (регрессии) и б) последующей демутации (возвращения к материнской основе, прогрессии). В.Н. Сукачев [9] к коренным лесам относит такие их типы, которые развиваются в Природе благодаря естественному течению климатических процессов и при наличии устойчивых почвенногрунтовых условий без вмешательства человека или других катастрофических явлений. В.Б. Сочава [10] относит коренные структуры геосферы (наряду с условнокоренными и квазикоренными) к системам экви-финального вида - материнским ядрам многочисленных серийных (производных) образований, ряды которых «исходят из эквифинала». С его позиций коренной тип (устойчивый, с прочно установившимися внутрисистемными и внешними связями) соответствует общеизвестному представлению о климаксе - заключительном природном комплексе. Мы не ставим между ними знак равенства (хотя некоторые их качества могут временно накладываться) на том основании, что климакс - уходящее, а коренное состояние древостоев леса - пребывающее (вечное «цветение», без признаков увядания): симметричное (инвариантное) себе во времени. С эволюционных позиций климакс - это искание Природы своей лучшей перспективы (идеала), а коренной тип - положительный результат этого искания (воплощенный идеал ее творения).
Вышеизложенный материал, основанный на методе графического анализа динамики общего запаса древесины на корню и его текущего прироста, позволяет более уверенно решать проблемы таксации лесных древостоев (табл. 1).
1 Полный текущий прирост всегда равен величине полного отпада плюс чистый прирост (рис. 9), т. е. текущий «прирост» есть всегда, но в одном случае он преобладает над отпадом (дерево растет и развивается), а в другом - наоборот превалирует отпад (растение отмирает).
Таблица 1
Нормы расхождения (по запасу) и сближения (по текущему приросту) бонитетных струй нормальных дубовых (семенных) насаждений (теоретическое обобщение эмпирических данных прироста стволовой древесины дуба,
взятых из табл. 113 [5].
Перспективный подход к таксации лесных насаждений дуба черешчатого (семенной генерации)
Воз- раст насаж- дения Б о н и т е т Средние по возрасту Нз/Нп '
I II III IV V
З П Нз/Нп З П Нз/Нп З П Нз/Нп З П Нз/Нп З П Нз/Нп
20 100 9,0 0,22 0,22 78 7,0 0,22 0,22 61 5,5 0,22 0,22 48 4,3 0,22 0,22 37 3,4 0,22 0,22 0,22 0,22
30 170 10,7 0,22 0,22 133 8,3 0,22 0,22 104 6,5 0,22 0,22 81 5,1 0,22 0,22 63 4,0 0,22 0,22 0,22 0,22
40 250 11,4 0,22 0,22 195 8,9 0,22 0,22 152 6,9 0,22 0,22 119 5,4 0,22 0,22 93 4,2 0,22 0,22 0,22 0,22
50 325 10,7 0,22 0,22 254 8,3 0,22 0,22 198 6,5 0,22 0,22 154 5,1 0,22 0,22 120 4,0 0,22 0,22 0,22 0,22
60 390 10,1 0,22 0,22 304 7,9 0,22 0,22 237 6,2 0,22 0,22 185 4,8 0,22 0,22 144 3,8 0,22 0,22 0,22 0,22
70 450 9,4 0,22 0,22 351 7,4 0,22 0,22 274 5,8 0,22 0,22 214 4,5 0,22 0,22 167 3,5 0,22 0,22 0,22 0,22
80 505 8,8 0,22 0,22 394 6,9 0,22 0,22 307 5,4 0,22 0,22 239 4,2 0,22 0,22 186 3,3 0,22 0,22 0,22 0,22
90 555 8,3 0,22 0,22 433 6,5 0,22 0,22 338 5,1 0,22 0,22 264 4,0 0,22 0,22 206 3,1 0,22 0,22 0,22 0,22
100 600 7,8 0,22 0,22 468 6,1 0,22 0,22 365 4,8 0,22 0,22 285 3,8 0,22 0,22 222 3,0 0,22 0,22 0,22 0,22
110 640 7,4 0,22 0,22 499 5,8 0,22 0,22 389 4,5 0,22 0,22 303 3,5 0,22 0,22 236 2,8 0,22 0,22 0,22 0,22
120 676 7,1 0,22 0,22 527 5,5 0,22 0,22 411 4,3 0,22 0,22 321 3,4 0,22 0,22 250 2,7 0,22 0,22 0,22 0,22
130 709 6,7 0,22 0,22 553 5,2 0,22 0,22 431 4,1 0,22 0,22 336 3,2 0,22 0,22 262 2,5 0,22 0,22 0,22 0,22
140 740 6,5 0,22 0,22 577 5,1 0,22 0,22 450 4,0 0,22 0,22 351 3,1 0,22 0,22 274 2,4 0,22 0,22 0,22 0,22
150 770 6,2 0,22 0,22 601 4,8 0,22 0,22 469 3,8 0,22 0,22 366 3,0 0,22 0,22 286 2,3 0,22 0,22 0,22 0,22
160 799 5,9 0,22 0,22 623 4,6 0,22 0,22 486 3,6 0,22 0,22 379 2,8 0,22 0,22 296 2,2 0,22 0,22 0,22 0,22
170 826 5,6 0,22 0,22 644 4,4 0,22 0,22 502 3,4 0,22 0,22 392 2,7 0,22 0,22 306 2,1 0,22 0,22 0,22 0,22
180 852 5,3 0,22 0,22 665 4,1 0,22 0,22 519 3,2 0,22 0,22 405 2,5 0,22 0,22 316 2,0 0,22 0,22 0,22 0,22
190 876 5,1 0,22 0,22 683 4,0 0,22 0,22 533 3,1 0,22 0,22 416 2,4 0,22 0,22 324 1,9 0,22 0,22 0,22 0,22
200 897 4,9 0,22 0,22 700 3,9 0,22 0,22 546 3,0 0,22 0,22 426 2,3 0,22 0,22 332 1,8 0,22 0,22 0,22 0,22
Средние нормы сближения и расхождения по струям бонитета 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22
Примечание: З - запас стволовой древесины на корню; П - текущий прирост стволовой древесины; НЗ - нормы расхождения бонитетных струй по запасу; НП - нормы сближения бонитетных струй по текущему приросту.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1965.
2. Вернадский В.И. Размышление натуралиста. М., 1975.
3. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафтов. М., 1981.
4. Clements F.E. Plant succession: an analysis of the development of vegetation. Cam. Inst. Wash., Publ., 1916.
5. Третьяков Н.В., Горский П.В. и др. Справочник таксатора. М., 1952.
6. ОрловМ.М. Лесная таксация. Л., 1925.
7. Молчанов А.А. Научные основы ведения хозяйства в дубравах лесостепи. М., 1964.
8. Clements F.E. Nature and structure of the climacs // Jour. оf Ecology. 1936. V. 24. № 1.
9. Сукачев В.Н. Избранные труды: в 2 т. Л., 1972. Т. 1.
10. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск, 1978.
Поступила в редакцию 2 сентября 2012 г.
Berest A.V. BONITET SYMMETRY OF FOREST NATURE
The theoretic treatment of empirical generalizations of materials of forest taxation is given. The new approach to the understanding of essence and content of taxation forest management is proved.
Key words: bonitet jets; jet and fan symmetry of forest stands development; age smoothing of Bonitet jets and their convergence-divergence; Bonitet energetic packages; climax and base condition of forest.
