CC BY
75
КЕДРОВЫЕ ЛЕСА НА РАВНИНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В СВЯЗИ С ПОТЕПЛЕНИЕМ КЛИМАТА
Владимир Николаевич Седых
Западно-Сибирский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российского академии наук, 630082, г. Новосибирск, ул. Жуковского, 100/1, главный научный сотрудник, доктор биологических наук, тел. (383)225-37-83, e-mail: [email protected]
В статье рассматриваются вопросы преобразования структуры лесного покрова в подзонах Западной Сибири в связи с возможным потеплением климата. Утверждается, что в случае аридизации климата усилится роль огня в развитии кедровых лесов, что приведет к увеличению их присутствия в составе лесного покрова северной тайги и лесотундры.
Ключевые слова: структура лесного покрова, потепление климата, динамика кедровых лесов.
CEDAR FORESTS OF THE WEST SIBERIAN PLAIN IN THE CONTEXT OF CLIMATE WARMING
Vladimir N. Sedykh
West-Siberian Branch of the Institute of Forest, SB RAS, 100/1 Zhukovskogo, Novosibirsk 630082, senior researcher, doctor of biological sciences, tel. (383)225-37-83, e-mail: [email protected]
The paper discusses questions of structural transformation of the forest cover in subzones of Western Siberia in connection with possible climate warming. The author argues that in the case of climate aridization the role of fire in the development of cedar forests will increase, what will result in their larger presence in the forest cover of northern taiga and forest-tundra.
Key words: structure of the forest cover, climate warming, the development of cedar forests.
Известные линии лесообразовательного процесса, связанные с лесными пожарами, дают возможность с определенной долей вероятности описать некоторые сценарии изменения структуры лесного покрова и местоположение в нем кедровых лесов в случае потепления климата (Седых, 2010).
Нельзя отрицать, что при любом изменении климата неминуемо начнется преобразование лесного покрова. Чем оно завершится, и когда произойдет это завершение, пока предсказать невозможно. Одно является совершенно очевидным в случае потепления и в связи с этим аридизации климата роль огня в этом преобразовании будет определяющей (Санников, 1981, Сафронов, 1991, Фуряев, 1996; Седых, 2009; и др.). Значение этого фактора при потеплении климата усилится, но не настолько, чтобы в Западной Сибири были уничтожены хвойные леса, да еще в течение нынешнего столетия (Швиденко и др., 2003). Это, возможно, и произошло бы, но при условии преобразования рельефа земной поверхности и изменения в связи с этим гидрологических условий на всей территории Западной Сибири.
На территории Западной Сибири, как свидетельствуют данные инвентаризации, присутствует большое количество спелых и перестойных хвойных лесов, в которых скопилась огромная масса органики. Более 50 % их площади занимают леса с мощной лесной подстилкой, располагающиеся на повышенных формах рельефа. При потеплении климата лесная подстилка значительно чаще, чем это происходит сейчас, будет просыхать, становясь горючим материалом. В связи с этим вероятность возникновения пожаров, несомненно, возрастет. В первую очередь они будут чаще возникать в суходольных темнохвойных лесах - кедровых, еловых и пихтовых. Сосняки и сейчас горят достаточно часто, о чем свидетельствует распространение послепожарных сосняков с одновозрастной и ступенчато-возрастной структурой. Однако эти пожары не будут сплошными, затрагивающими большие пространства. Исключая Зауральское Приобье, поверхность таежной зоны представляет сочетание пологих возвышений различного размера, сложенных как суглинистыми отложениями, так и песчаными, занятых повсеместно темнохвойными лесами и их производными - лиственными и сосняками. Они разделены болотами, заболоченными лесами, в связи с этим пожары в темнохвойных лесах будут иметь очаговый характер. Потребуется длительное время, чтобы они все выгорели и были вытеснены березовоосиновыми лесами. Более того, однократными пожарами они не будут вытеснены из состава лесного покрова. На гарях, как и сейчас, будут возникать лиственные леса, под пологом которых также будут "зарождаться" новые темнохвойные насаждения (Колесников, Смолоногов, 1960, Седых, 1979) с доминированием в живом напочвенном покрове травянистых растений. На восстановление этих лесов потребуется не менее 120-150 лет, пока в них не накопится горючий материал. Такие леса будут гореть, возможно, чаще. В основном пожары будут низовыми, что неминуемо приведет к снижению возможностей восстановления темнохвойных лесов и их доминирования на суходолах. Возникнут предпосылки к образованию на их месте сложных темнохвойно-лиственных лесов, где доминирования кедра, ели и пихты может и не быть. Таким образом, несмотря на то, что восстановительно-возрастная динамика темнохвойных лесов будет осуществляться, она будет обрываться пожарами, вероятнее всего, в приспевающих и в спелых насаждениях.
Вполне очевидно, что на территории южной тайги Западной Сибири не удержать процесса исчезновения чистых кедровников. Они будут постепенно оставлять суходольные местообитания, замещаясь березой и осиной, сохраняясь в долинах рек и ручьев, на надпойменных террасах и междуречных поверхностях в местах с проточным увлажнением. Подзона южной тайги будет представлять собой территорию, покрытую сложными лиственно-кедрово-елово-пихтовыми лесами по суходолам, лесами с доминированием кедра, ели и пихты по долинам рек и ручьев. Сосняки, березняки и осинники останутся на тех же местах, на которых они пребывают сейчас.
В средней тайге увеличение частоты пожаров не приведет к последствиям, подобным в южной тайге. Здесь сохранятся все пирогенные сукцессии на суходолах с выходом темнохвойных пород из-под полога березово-осиновых
насаждений. Возможно доминирование кедра в насаждениях будет занимать более короткий период, чем это осуществляется сейчас. Вместе с этим процессом зеленомошные типы леса с мощной лесной подстилкой будут замещаться мелкотравно-зеленомошными и травяными типами леса, более устойчивыми в лесопожарном отношении. Это обстоятельство, возможно, и позволит после катастрофических пожаров восстанавливаться под пологом лиственных древостоев темнохвойным насаждениям, после прохождения всех возрастных фаз развития, завершающихся образованием темнохвойных лесов.
В средней тайге из-за более частых пожаров прекратится "выход" кедрачей из-под полога сосняков. Эта сукцессионная линия лесообразовательного процесса будет осуществляться только на аллювиальных наносах местных рек (Седых, 1979).
Структура лесного покрова в средней тайге заметно изменится, прежде всего, вследствие возрастного перераспределения лесов в сторону увеличения молодняков и средневозрастных насаждений всех лесообразующих пород уменьшения площади перестойных кедровых лесов и увеличения сосновых лесов в результате гибели от огня подроста и второго яруса кедра в сосняках.
В северной тайге также активизируется перестройка лесного покрова под воздействием огня, но это никак не помешает кедровым лесам развиваться под пологом лиственных, сосновых и лиственничных лесов и становиться на определенном возрастном этапе доминирующими. Смена лиственничных, лиственных лесов на кедр увеличит площади кедровых лесов в процессе смены пород в развитии пирогенных сукцессий.
На севере следует ожидать вытеснения ельников и кедрачей, занимающих суходольные местообитания, сложенные песчаными отложениями. Они возникли на этих местообитаниях в процессе восстановительно-возрастной динамики сосново-кедровых и сосново-еловых насаждений и удерживались на них благодаря влажному и холодному верхнему корнеобитаемому горизонту. При изменении гидротермического режима этой толщи, а также вследствие более частых пожаров сосна займет эти местообитания, вытеснив кедр и ель. Тем более, что участившиеся низовые пожары не дадут ели и кедру выходить в верхние ярусы и достигать возрастного этапа доминирования и смена сосняков на кедр прекратится.
Что касается лиственничников на севере они как горели, так и будут гореть, но в составе формации будет увеличиваться доля березы, которая будет постепенно вытеснять лиственницу совместно с кедром и елью. Под пологом березняков активизируется поселение кедра и ели, что приведет в процессе восстановительно-возрастной динамики, в конечном итоге, к смене лиственничников на кедр. Таким образом, структура лесного покрова северной тайги будет претерпевать изменения более значительные, чем это будет происходить в южной и средней тайге. Как и в других подзонах в составе лесного фонда увеличится площадь молодых и средневозрастных насаждений, но вместе с этим значительно увеличится доля сосновых, березовых и кедровых лесов. Наряду с этим лесистость территории на севере будет увеличиваться за счет мелко-залежных болот, на которых будут возникать сосновые и березовые леса с
неминуемым присутствием в них кедра, как вследствие пожаров, так и благодаря активной хозяйственной деятельности, связанной с освоением нефтегазовых месторождений.
Структура лесного покрова северной тайги в результате преобразований будет существенно отличаться от лесного покрова средней или южной тайги. Она станет обладать самым высоким биологическим разнообразием. Здесь найдут убежище как северные, так и южные виды растений Западной Сибири. Следует ожидать, что на этой территории установится пространственная структура лесного покрова, в котором будут доминировать сосняки, березовоосиновые леса со вторым ярусом кедра.
Что касается лесотундры, то лесистость этих территорий значительно повысится опять же за счет пожаров. Гари, возникшие на месте тундровых растительных сообществ, распространенных на повышенных формах рельефа и склонах, будут замещены лиственничниками, березняками, а впоследствии ельниками и частично кедрачами.
На плоских же формах рельефа и в понижениях тундровая растительность будет постепенно замещаться эфтрофной болотной растительностью, с повсеместным присутствием в древостоях кедра.
Таким образом, в случае с потеплением климата усилится роль огня в лесообразовательном процессе, что приведет к перестройке структуры лесного покрова на всей территории Западной Сибири. В связи с этим в южной тайге может снизиться присутствие кедровых лесов на суходолах, но никак не вызовет тотального их исчезновения. В средней, северной тайге и лесотундре структура покрова станет более разнообразной, где присутствие кедровых лесов увеличится. В этих подзонах кедровые леса будут возникать и формироваться в процессе всех пирогенных сукцессий, исторически обусловивших восстановительно-возрастную динамику кедровых лесов Сибири.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Колесников, Б. П., Смолоногов, Е. П. Некоторые закономерности возрастной и восстановительной динамики кедровых лесов Зауральского Приобья // Труды по лесному хозяйству Сибири. Вып. 6. - Новосибирск: Наука, СО АН СССР, 1960. - С. 21-33.
2. Санников, С. Н. Лесные пожары как фактор преобразования структуры, возобновления и эволюции биогеоценоза // Экология. - 1981. - № 6. - С. 23-33.
3. Седых, В. Н. Формирование кедровых лесов Приобья. Новосибирск: Наука, 1979 -110 С.
4. Седых, В. Н. Лесообразовательный процесс. - Новосибирск: Наука, 2009. - 164 С.
5. Сафронов, М. А. Лесообразовательный процесс в лесах на холодных почвах и его связь с пожарами // Эколого-географические проблемы сохранения и восстановления лесов Севера. Всесоюзная научная конференция: Тез. докл. / Архангельск, 1991. - С. 169-171.
6. Фуряев, В. В. Роль пожаров в процессе лесообразования. - Новосибирск: Наука, 1996. - 253 С.
7. Швиденко, А. З., Ваганов, Е. А., Нильссон С. Биосферная роль лесов России на старте третьего тысячелетия: углеродный бюджет и протокол Киото // Сибирский экологический журнал. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. - 2003. - № 6. - С. 649-658.
© В.Н. Седых, 2012
