CC BY
58
ВЛИЯНИЕ РЕКРЕАЦИОННЫХ НАГРУЗОК НА ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОЦЕНКУ СОСТОЯНИЯ ХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НП «ЛОСИНЫЙ ОСТРОВ»
В.Д. ЛОМОВ проф. каф. лесоводства и подсочки лесаМГУЛ, канд. с.-х. наук, А.И. ЯНГУТОВ, доц., директор НП «Лосиный остров», канд. с.-х. наук, Е В. ЕФИМОВА, асп. МГУЛ
Лес - это мощный экологический фактор, приобретающий все большее значение в жизни человека в связи со своими многообразными защитными функциями. Поэтому в современных условиях выделяют экологическую продуктивность леса, которую впервые предложил И. С. Мелехов.
Лесоводственные основы ведения лесного хозяйства НП «Лосиный остров»
должны строиться на прогнозе устойчивости насаждений.
Устойчивость фитоценоза - это способность фитоценоза противостоять внешним условиям среды в целях самосохранения [1]. Устойчивость фитоценоза (лесного насаждения) проявляется на уровне флористической композиции и структуры фитоценоза. Лес [12] следует рассматривать как
114
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2005
природную систему, которая характеризуется следующими особенностями:
- сложной комплексной организацией, взаимосвязью организмов и ценозов, единством организмов и среды в этом комплексе;
- динамическим равновесием, устойчивостью, авторегуляцией, выработанной в результате длительной эволюции и естественного отбора всех элементов лесного сообщества;
- высокой способностью восстановления и обновления;
- особым балансом энергии и вещества; постоянным биологическим круговоротом и обменом веществ и энергии и наряду с этим выносом за пределы биогеоценоза и притоком его из других биогеоценозов;
- динамичностью процессов, находящихся в сложных диалектически противоречивых взаимодействиях с тенденциями к устойчивости и стабильности леса;
- географической обусловленностью.
Лесу свойственны тенденции к морфологической и биологической устойчивости. В течение длительного времени лес может существовать на занятом им пространстве (включающем наземную и подземную части), сохраняя свои типичные природные черты. Однако это не означает статичности леса, его неподвижности, застоя. Лес следует рассматривать как природную динамическую саморегулирующую систему. В лесу постоянно идут природные процессы: возобновление леса, рост и развитие деревьев, их конкуренция, формирование и развитие деревьев, их конкуренция, формирование и развитие древостоев и т.д. Следовательно, устойчивость лесных насаждений следует рассматривать на всех уровнях структуры фитоценоза, на пространственно-территориальной и временной основах.
Основатель «Учения о лесе» Г.Ф. Морозов в своем последнем классическом труде «О лесоводственных устоях» (лекция, прочитанная студентам Петроградского лесного института в 1916 году) так сформулировал устойчивость насаждений: стремление к созданию и к сохранению ус-
тойчивости насаждений, являясь верховным принципом лесоводства, наиболее верным путем ведет прежде всего к удовлетворению основной задачи - постоянства пользования; сущность данного принципа вытекает из основных свойств объекта хозяйства - леса. Таким образом, он, этот основной принцип, покоясь на свойствах существ, удовлетворяет и тому, что должен быть, и соединяет фактическое с идеальным. Основной принцип, по Г.Ф. Морозову, формирование устойчивых (создание и сохранение) насаждений включает в себя:
1) принцип смешанных и сложных насаждений и учет взаимоотношений пород;
2) оптимальную густоту древесного населения во всех ярусах;
3) сохранения борьбы за существование и естественного отбора с учетом искусственного отбора;
4) соответственный выбор пород по условиям лесопроизрастания;
5) постоянство и непрерывность возобновления (наличие возобновительной способности насаждений).
По Г.Ф. Морозову, только при соблюдении всех указанных устоев может быть осуществлен основной принцип и, только обеспечивая устойчивость насаждений, мы в состоянии будем наиболее простым и удачным способом и ухаживать, и охранять, и возобновлять наши насаждения.
Поэтому мы рассматриваем устойчивость лесных насаждений НП «Лосиный остров» на следующих уровнях пространственно-территориальной структуры лесного фитоценоза:
- древостой;
- подрост;
- подлесок;
- живой напочвенный покров.
В нашем понимании устойчивость насаждений - это устойчивость всех слагаемых элементов лесного фитоценоза.
Временной основой в лесоведении и лесоводстве является динамическая типология И.С. Мелехова; она позволяет понимать устойчивость как понятие динамическое. Анализ динамики лесного фонда «Лосиного
острова» за последние 150 лет показывает, что хвойные насаждения, особенно сосна, устойчиво занимает свои позиции. Поэтому нами при исследовании состояния и устойчивости насаждений НП «Лосиный остров» особое внимание было уделено хвойным дре-востоям, особенно древостоям, сохранившимся устойчивыми в перестойном возрасте.
Вопрос о коренных породах в парке всегда был в центре внимания русских лесоводов. Так, на V съезде лесохозяев в Москве (август 1883 года) была острая дискуссия и выявились сторонники разведения в парке и сосны, и ели. В то же время в «Лосином острове» господствующими породами тогда были: в западной части - сосна, в восточной - ель. Причем многие древостои этих пород были в перестойном состоянии, то, что на протяжении 150 лет в «Лосином острове» всегда имелись и спелые, и перестойные древостои, указывает, что сосна и ель в данных условиях могут занимать устойчивое положение по лесоводственным позициям.
В связи с выходом «Федерального закона об особо охраняемых природных территориях» программа работ включала в себя следующие вопросы:
Мониторинг за естественным развитием лесных фитоценозов НП «Лосиный остров»:
1) перестойные сосняки с лещиной разнотравно-зеленчуково-кисличные (кв. 38,39, Алексеевский лесопарк);
2) спелые сосняки разнотравно-кисличные (кв. 27, Алексеевский лесопарк) -зеленчуковые (кв. 14 Лосиноостровского лесопарка);
3) средневозрастные сосняки разнотравно-кисличные (кв. 32, Алексеевский лесопарк);
4) спелые ельники разнотравно-кисличные (кв. 32, Алексеевский лесопарк);
5) лесные насаждения вдоль МКАД.
С целью исследования роста и состояния деревьев проведено изучение анатомического строения годичных слоев деревьев сосны и ели. Годичные колебания факторов внешней и внутренней среды (освещенность, температура, состав воздуха,
структура древостоя и т.д.) имеют значительные колебания, но их влияние чувствительной реакцией организма отражается на темпе и характере роста слоистых («регистрирующих») структурах дерева. Такой структурой дерева являются годичные слои древесины. Расшифровка структуры позволит сделать точный прогноз состояния деревьев (форма и структура кроны, цвет хвои, прирост текущего года). По данной шкале возможно определение состояния дерева на настоящий момент, но трудно сделать попытку более или менее точно спрогнозировать развитие и состояние дерева хотя бы на недалекое (3-5 лет) будущее, а тем более -на больший срок (10-15 лет). Проведенные предварительные исследования в 19881992 годах в «Алексеевской роще» и ранние наши исследования [9, 10] показали, что с достаточной точностью это можно сделать по анализу строения годичных слоев древесины за последние 10-20 лет. Причем наиболее точный показатель при расшифровке анатомического строения древесины - толщина оболочек поздних трахеид. Проведенные экспериментальные исследования показали, что у сильно ослабленных и отмирающих деревьев толщина оболочек поздних трахеид в среднем больше, чем у менее ослабленных и здоровых деревьев по состоянию, определенному по морфологическим признакам. Следовательно, по толщине оболочек поздних трахеид можно уточнить состояние дерева, а если рассмотреть ее в динамике за последние 10-15 лет, то и сделать прогноз по состоянию дерева на ближайшее будущее и перспективу. Применение анатомического метода исследований для определения состояния дерева в сочетании с традиционным методом, основанным на морфологических параметрах дерева, позволяет сделать прогноз развития и состояния деревьев более точным, а в связи с этим дать объективную картину устойчивости насаждений при экологическом прогнозе.
Какие же выводы можно сделать по оценке состояния хвойных насаждений НП «Лосиный остров» на основании изучения их с помощью нашей методики и постоянного
лесного мониторинга в течение 1988-2005 гг. с использованием экологической анатомии растений? В Алексеевском лесопарке еще сохранились уникальные сосновые перестойные древостои так называемой «Алексеевской рощи». Сосновые перестойные насаждения в Алексеевском лесопарке находятся в кв. 38 и 39. В кв. 38 в 170-летних сосняках с лещиной разнотравно-зеленчуково-кислич-ных по данным на 1988 год 41,0 % всех деревьев сосны сильно ослаблен по диагностике состояния, основываясь на морфологических признаках. Радиальная толщина оболочек поздних трахеид у этих деревьев приблизилась к критическим величинам на протяжении последних 8-10 лет (за критические величины взята толщина оболочек поздних трахеид у отмирающих деревьев). Следовательно, данный древостой находится на грани распада, т.е. в недалеком будущем возможен отпад большого количества деревьев сосны. В результате произойдет замена ценного соснового древостоя на менее ценный лиственный. В ближайшие пять лет он еще не будет распадаться. За данным древостоем, находящимся в критическом состоянии, требуется постоянное наблюдение лесовода. Причем надо вводить в «Алексеевскую рощу» принципы подеревного хозяйства. Такой экологический прогноз был дан в 1988 году. Как же он оправдался?
По предыдущим и новым анатомическим исследованиям, проведенным в 19962005 годах, толщина оболочек поздних тра-хеид у сильно ослабленных деревьев (40,6 % всех деревьев) практически приблизилась к этому показателю у усыхающих деревьев. Следовательно, через 3-5 лет по нашим прогнозам возможен массовый отпад сосновой части древостоя (15-20 % деревьев сосны). Еловая часть этого древостоя более устойчива. Отпад будет не более 8-10 % деревьев ели. В прошедшие 5 лет, как мы и предполагали, массового отпада деревьев сосны не произошло. По нашим данным, 50 % всех сосен в ближайшие 5 лет еще будут устойчивы и не усохнут в кв. 38 «Алексеевской рощи».
Перестойные 180-летние сосняки с лещиной разнотравно-зеленчуково-кислич-
ные (кв. 39 «Алексеевской рощи») характеризовались в 1988 году достаточно удовлетворительным состоянием, но, правда, в последние 4-5 лет проявляется тенденция уменьшения толщины оболочек поздних трахеид у сильно ослабевших сосен, которых в древостое 37,0 % деревьев. За состоянием этой категории деревьев необходимо было, по нашим данным, наблюдение.
По анатомическим исследованиям 2000-2005 гг., состояние указанных перестойных древостоев вполне удовлетворительное, и, по нашим данным, в ближайшие пять лет возможен лишь единичный отпад как сосны, так и ели.
Оценивая в целом состояние хвойных деревьев «Алексеевской рощи», можно сделать следующие выводы:
- сосново-еловые древостои кв. 38 Алексеевского лесопарка приблизились к своему пределу устойчивости, за которым наступает массовое отмирание деревьев и скорый распад древостоев. В ближайшее время (3-8 лет) возможен отпад 15-20 % сосновой и 8-10 % еловой части древостоя. Этот отпад, особенно в зоне подтопления пруда, может вызвать вывал деревьев из-за ослабления крепления корневой системы деревьев в почве;
- сосново-еловые древостои в кв. 38 Алексеевского лесопарка еще вполне устойчивы и в ближайшие годы возможен лишь единичный отпад деревьев сосны и ели. На данной стадии развития хвойных древостоев (особенно в кв. 38) еще возможно их сохранение и, на перспективу, восстановление. Правда, сосновые древостои, если рассматривать их устойчивость с позиции флористической, практически не обеспечены естественным возобновлением сосны, и поэтому, на перспективу надо дорабатывать их искусственное повышение устойчивости путем введения лесных культур.
Причем надо тщательно подбирать семенной материал с позиций долговечности и устойчивости (см. отчет по анализу семенного материала).
Перспективными лесоводственными мероприятиями по повышению устойчиво-
сти и долговечности лесных насаждений НП «Лосиный остров», на наш взгляд (по результатам постоянного лесного мониторинга в течение 1988-2004 годов), являются:
1. На этапе возобновления и восстановления лесов - сохранение уникальных сосняков и ельников (кв. 38,39 Алексеевско-го лесопарка, кв. 20,36 Лосино-Погонного лесопарка) с целью получения с них семенного материала для использования его для восстановления устойчивых и долговечных хвойных древостоев, используя при этом методы как искусственного, так и естественного возобновления. По нашим прогнозам, природа еще некоторое время позволит нам это делать. Качество семенного материала в настоящий момент (и надо его не упустить) позволяет использовать его для этих целей. Недостаточное естественное возобновление ельников, и особенно сосняков, следует улучшить путем содействия естественному возобновлению леса и ограничения рекреационного использования насаждений НП «Лосиный остров».
2. На этапе формирования насаждений следует проводить уход за древостоем с целью повышения устойчивости древостоев (оптимальная густота и состав на каждой стадии развития древостоев, формирование определенной вертикальной и горизонтальной структуры, отбор устойчивых деревьев и последующий за ними лесоводственный уход). Желательно при воспитании древостоя переходить на подеревный метод ухода. Причем при отборе перспективных устойчивых деревьев следует использовать анатомические методы исследований. Регулируя и формируя лесные фитоценозы, необходимо учитывать естественный отбор и борьбу за существование.
3. На этапе сохранения спелых существующих древостоев - ограничение пользования данной территорией и повышение устойчивости путем внесения минеральных удобрений и стимуляторов роста (данный вопрос находится в стадии экспериментальной проработки, которая будет продолжаться и в 2006-2008 годах).
Необходимо также обеспечивать достаточно качественное возобновление лесо-водственными мерами под пологом спелых и перестойных древостоев. Эти меры должны быть направлены на увеличение и улучшение семенного материала (уход за перспективными семенниками путем внесения удобрений), и на улучшение роста и развития путем внесения удобрений, и на улучшение роста и развития подроста (механическое рыхление почвы площадками, и уход за подростом путем удаления подлеска и травянистой растительности).
Библиографический список
1. Толковый словарь современной фитоценологии. Ред. Т. А. Работнов.- М., Наука, 1983
2. Бобров Р.В. Все о национальных парках. - М.: Молодая гвардия, 1987. - 222с.
3. Горохов В.А.. Лунц Л.В. Парки мира. - М.: Стройиздат, 1985. - 328с.
4. Гусев Н.Н., Максимов В.А. Особенности лесоустройства рекреационных лесов. - М.: Лесная промышленность, 1987. - 52с.
5. Иваненко В.И. Алексеевская роща // Охрана природы, 1928. - 11 - №5. - С. 15-19.
6. Забелина Н.М. Национальный парк. - М.: Мысль, 1987. - 170 с.
7. Курамшин В.Я. Ведение лесного хозяйства в рекреационных лесах. - М.: Агропромиздат, 1988.
8. Леса восточного Подмосковья. - М.: Наука, 1979. - 184 с.
9. Ломов В. Д. Исследование формирования и строения годичных слоев сосны и березы при их произрастании в древостоях разного состава. Ав-тореф. дис. ... канд. с.-х. н. - М.: 1979. - 20 с.
10. Ломов В. Д. Влияние размещения деревьев сосны в древостоях на анатомическое размещение годичных слоев // Научн. тр. МЛТИ. - М.: МЛТИ, 1984. - Вып. 165. - С 22-24.
11. Устойчивость лесонасаждений. - М.: Лесная промышленность, 1983. - 240 с.
12. Мелехов И.С. Лесоведение. - М.: Лесн. пром-ть, 1980. - 406 с.
13. Мелехов И.С., Ломов В.Д. Использование методов анатомии растений в изучении взаимосвязей древесных пород в лесу // Научн. тр. МЛТИ. - М., 1977. - Вып. 99. - С. 5-9.
14. Проскуряков Ф.В. 100 лет Лосиноостровской лесной дачи. - М.: Гослесбумиздат, 1950. - 92 с.
15. Состояние насаждений лесопаркового пояса г. Москвы и меры по их улучшению. - М.: Лесн. пром-ть, 1966. - 163 с.
16. Федеральный закон об особо охраняемых природных территориях. Москва, 1995.
