Файл: Колбовский Ландшафтоведение.pdf

зание  подроста  широколиственных  видов,  массовые  морозобои  и 

т.д.  Аномально  теплые  сезоны  ускоряют  прохождение  ландшаф-

том описанных выше фенофаз на 10 — 20 дней, и это хорошо из-

вестно, в частности, дачникам, которые дожидаются особых при-

мет (цветение яблони, черемухи) для производства тех или иных 

сельскохозяйственных  работ  (посева  картофеля,  например).  Ано-

мально жаркое лето влечет за собой и ранние признаки осени  — 

расцвечивание  листьев.  Многие  причины  реакции  ландшафтов 

на  аномальные  гидротермические  условия  связаны  с  особенно-

стями вертикального и планового строения. Так, в один и тот же 

засушливый  год  побеги  сосны  на  суглинках  моренной  равнины 

не  изменили  прироста,  а  на  дюнных  песках  были  заметно  угне-

тены.

Особую проблему составляет эффект запаздывания: многие гео-

массы  ландшафта  реагируют  на  воздействие  аномальных условий 

через  определенный  промежуток  времени:  так,  изменения  в  ко-

личестве  осадков  могут  сказаться  на  продуцировании  деревьями 

биомассы  через  пять  лет.  Вспышки  энтомофауны,  оказывающей 

значительное  воздействие  на  состояние  лесных  биомов,  также 

отстоят от порождающих их пиков солнечной активности на один-

два  года.  Широко  известен  классический  пример  отставания  на 

полтора-два  года  пика  численности  белок  от  пика  урожайности 

шишек  хвойных  деревьев  в  тайге.  Такого  рода  биоциклы,  запу-

щенные  асинхронно,  к  тому  же  с  различной  периодичностью,  в 

совокупности  могут  затушевывать  среднемноголетние  изменения 

в ландшафте.

5.2. 

Естественная динамика ландшафтов лесной

зоны

5.2.1. 

Оконная и пирогенная динамика

Прежде чем обратиться к истории антропогенного изменения 

ландшафтов,  мы  должны  хотя  бы  вкратце  ознакомиться  с  есте-

ственными  процессами,  изменяющими  облик  природных  экоси-

стем. Дело в том, что первые, самые ранние воздействия человека 

на  ландшафт  по  сути  имитировали  или  повторяли  некоторые 

природные явления. Ведь рубку леса можно сравнить с ветровым 

вывалом  деревьев,  а  освобождение  участка  под  пахоту  в  подсе-

чно-огневом земледелии — с лесным пожаром.

Естественная динамика лесных ландшафтов — это совокупность 

природных  механизмов,  обеспечивающих  естественное  самопод-

держание лесов на протяжении длительного времени, многократ-

но  превышающего  предельную  продолжительность  жизни  конк-

ретных деревьев. Лесной массив, развивающийся без ощутимых

188

воздействий  со  стороны  человека  в  течение  многих  поколений 

деревьев, представляет собой сложную мозаику малых участков — 

парцелл,  развивающихся  асинхронно.  Жизненный  цикл  древостоя 

(возобновление  из  семян,  прохождение  различных  стадий  при-

спевания,  зрелость  и  гибель  дерева)  доминант  первого  яруса  в 

каждой парцелле может не совпадать по времени с циклом сосед-

них  парцелл.  Основным  событием,  запускающим  новый  цикл, 

является  гибель  дерева,  которая  может  наступать  от  различных 

факторов, имеющих случайный характер (пожары, вспышки чис-

ленности  насекомых-вредителей,  ветровалы,  болезни,  экстремаль-

ные погодные условия, естественная гибель старых деревьев). Раз-

личные  причины  гибели  деревьев  первого  (доминантного)  яруса 

древостоя  определяют  и  различную  размерность  участков  возоб-

новления,  поэтому  размерность  парцелл  может  изменяться  от 

нескольких десятков до нескольких сотен квадратных метров, но, 

так или иначе, любой более или менее крупный массив естествен-

ного  леса  состоит  из  сотен  и  тысяч  подобных  участков,  находя-

щихся на различной стадии жизненного цикла и развивающихся 

по своей временной схеме. При этом ландшафт в целом находится 

в  состоянии,  близком  к  равновесному,  и  может  существовать  без 

сукцессионных  смен  в  течение  неопределенно  длительного  вре-

мени. Такая парцеллярная динамика лесных ландшафтов получила 

название динамики случайных нарушений [8].

Для лесов бореальной зоны Евразии основное значение имеют 

два вида динамики случайных нарушений:

• вывальная, или оконная, динамика естественного старения 

деревьев внутри парцеллы и их вывала с образованием окон; 

• пирогенная, или пожарная, динамика, связанная с воздей 

ствием пожаров. 

Вывальная, или оконная, динамика связана с гибелью отдельных 

старых деревьев и образованием на их месте просветов в древесном 

ярусе — «окон», обеспечивающих доступ света под полог древостоя 

и дающих возможность молодым деревьям развиться и занять место 

в верхнем ярусе древостоя. Поваленная шквальным ветром взрос-

лая  ель  поражает  своими  размерами:  корневая  розетка  вместе  с 

налипшей землей напоминает стену разрушенного дома (рис. 5.1).

Вследствие вывала отдельных старых деревьев в разное время и 

в разных местах лесного массива с годами формируется абсолютно 

разновозрастный древостой, в котором присутствуют деревья всех 

возрастных  групп,  а  возрастной  спектр  древесных  пород  со-

ответствует  возрастному  спектру  устойчивой  популяции,  с  пре-

обладанием по количеству особей более молодых возрастов и по-

степенным  снижением  количества  особей  старших  возрастов. 

В  условиях  Европейской  России  леса  с  нормальным  характером 

оконной  динамики  характеризуются  относительно  низкой  сомк-

нутостью и обилием просветов в древесном ярусе.

18Q

Рис. 5.1. Оконно-вывальная динамика лесного биогеоценоза: прикорне-

вая розетка поваленной ветром старой ели

Под  пологом  лесов  с  нормальной  оконной  динамикой  возни-

кают специфические экологические условия, объясняющиеся зна-

чительным количеством мертвой древесины, накопленной на по-

верхности почвы (и мертвого органического вещества в почве), а 

также  специфическим  почвенным  микрорельефом,  который  об-

разуется  в  результате  постоянного  вываливания  старых  деревьев 

вместе  с  корневыми  системами.  Это,  в  свою очередь, обусловли-

вает более высокую влагоемкость почвенного покрова этих лесов, 

а также меньшие объемы поверхностного стока в периоды весен-

него снеготаяния и сильных дождей и, как следствие, более сгла-

женные колебания влажности и температуры под пологом леса в 

течение  всего  вегетационного  периода.  Отсюда  высокое  флори-

стическое разнообразие этих экосистем, а также господство в жи-

вом напочвенном покрове крупных трав, таких как щитовник ав-

стрийский,  борец  северный,  дельфиниум  высокий  и  др.  Сомкну-

тый полог таежного крупнотравья, достигающий иногда высоты 
1,5  —  2  м,  делает  почти  невозможным  развитие  молодых  особей 

деревьев  непосредственно  на  поверхности  почвы  или  на  мелком 

валеже. В этих условиях ключевое значение для возобновления дре-

весных пород приобретает крупный древесный валеж, его исчез-

новение в результате выборочных рубок наиболее крупных дере-

вьев  способно  существенно  нарушить  естественную  возобнови-

тельную динамику таких лесов [29].

Замечено, что основным регулятором продолжительности жиз-

ни деревьев в лесах с оконной динамикой являются дереворазру-

щаюшие грибы, снижающие механическую прочность древесины 

старых  деревьев  и  часто  приводящие  к  вываливанию  или  слому 

ветром еще вполне живых деревьев. Определяя продолжительность 

жизни деревьев, дереворазрушающие грибы оказывают существен-

ное косвенное влияние на скорость оборота поколений деревьев, 

размер отдельных «окон», а также способствуют образованию круп-

ных ветровальных или буреломных участков под воздействием ура-

ганных ветров.

К  сожалению,  вследствие  реалий  лесопользования  последнего 

столетия такие леса представляют скорее исключение из правил, 

поскольку  куда  большее  распространение  имеют  массивы,  возоб-

новившиеся  одновременно  на  больших  площадях  после  сплош-

ных рубок или пожаров. В таких лесах, выровненных по структуре, 

образующиеся  окна  («буреломы»)  часто  имеют  довольно  боль-

шие  размеры  за  счет  единовременного  вываливания  шквальным 

ветром  больших  групп  сходных  по  возрасту  деревьев,  это  обсто-

ятельство позволяет лесохозяйственникам относить их к перестой-

ным и назначать в рубку.

Пирогенная, или пожарная, динамика — основной механизм об-

новления  естественных  таежных  лесов  в  пределах  рассматривае-

мой  территории.  Несмотря  на  то,  что  периодически  происходят 

отдельные  случаи  возникновения  лесных  пожаров  от  естествен-

ных  причин  (молний),  назвать  этот  механизм  обновления  лесов 

полностью  естественным  нельзя.  Подавляющее  большинство  по-

жаров в таежных лесах Европейской России связано с хозяйствен-

ной деятельностью человека, поэтому мы рассмотрим ее в следу-

ющей  главе,  посвященном  истории  антропогенизации  ландшаф-

та.

5.2.2. 

Заболачивание лесов

К  естественной,  т.е.  природной,  динамике  ландшафтов  отно-

сят  и  так  называемую  гидроморфную  динамику  лесной  зоны  — 

изменение границы между заболоченными лесными биогеоцено-

зами и биогеоценозами собственно болот.

Динамика естественного заболачивания лесов чрезвычайно важ-

на для понимания рисунка ландшафтов и возможностей его осво-
ения.

Историко-географический  анализ  обнаруживает  повсеместную 

глубокую зависимость процессов освоения территории от средне-

многолетних тенденций изменения характера увлажнения — даже 

в большей степени, чем от колебаний температуры. Длящиеся го-

дами периоды повышенной увлажнения (перемещение «ложбины 

циклонов» на Русской равнину  — выражение, впервые использо-

ванное Л.Н.Гумилевым) приводило к серьезному ухудшению аг-

рохозяйственного потенциала ландшафтов лесной зоны центра и

191

севера.  На  обширных  и  слабодренированных  водно-ледниковых 

равнинах уже освоенные окультуренные земли за 100 лет непого-

ды могли вернуться в состав лесов, главным образом из-за возоб-

ладания  гидроморфного  тренда  развития  почв,  бороться  с  кото-

рым при существовавших в доиндустриальную эпоху средствах было 

невозможно.

Причины  заболачивания  связывают  с  двумя  различными  мо-

делями гидроморфного развития почв в естественных ландшафтах. 

Об  одной  из  них,  объясняющей  процесс  заболачивания  с  разви-

тием  оподзоливания  почв  и  формированием  со  временем  в  по-

чвенном  профиле  слабоводопроницаемого  иллювиального  гори-

зонта, над которым возникает поверхностное оглеение, а затем и 

торфонакопление,  мы  уже  упоминали  в  главе,  посвященной  бо-

лотным ландшафтам. Эту модель можно считать автохтонной, т.е. 

отражающей процессы внутреннего саморазвития почвенного по-

крова в переувлажненных лесах таежной зоны.

Однако НА.Караваева, автор ставшего уже классическим тру-

да  по  заболачиванию  и  эволюции  почв  [18],  полагает,  что  гори-

зонтальный рост болота возможен только при условии сбрасыва-

ния им на прилегающие склоны какого-либо количества свобод-

ной  воды,  как  поверхностной  (при  кратковременном  или  дли-

тельном  затоплении),  так  и  грунтовой  (пополнение  или  подпор 

горизонта  почвенно-грунтовых  вод).  Такой  механизм  называется 

аллохтонным, т.е. вызванным внешними условиями.

Аллохтонное заболачивание в зависимости от литолого-геомор-

фологических условий может идти по любому из трех типов: по-

чвенно-грунтовому (низинному), поверхностному (верховому) или 

смешанному (табл. 5.2).

Таким  образом,  основная  черта  механизмов  поверхностного 

заболачивания  —  возникновение  или  усиление  поверхностного 

оглеения в почвах, что приводит к ухудшению и без того неудов-

летворительного  внутреннего  дренажа  почвенной  толщи.  Избы-

точная влага в верхних минеральных горизонтах вызывает ухудше-

ние степени разложения подстилки, смену растительности на бо-

лее гидрофильную и начало торфонакопления.

Почвенно-грунтовое  заболачивание  возникает  в  связи  с  под-

пором  горизонта  почвенно-грунтовых  вод  прилегающего  склона 

водораздела болотными водами или в связи со сбрасыванием пос-

ледних в этот горизонт. И то и другое вызывает прогрессирующий 

подъем  почвенно-грунтовых  вод  и  активизирует  процесс  элюви-

ально-иллювиальной  дифференциации  и  оподзоливания.  В  усло-

виях склона это приводит к образования ортзанда или достаточно 

уплотненного  горизонта  вмывания  (иллювиально-железистого). 

Затем  над  уплотненной  толщей  возникает  и  усиливается  поверх-

ностное оглеение, что в конце концов приводит к началу торфо-

накопления.

192