Том 14 (53), N 1В

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ЛЕСОВ СУМСКОЙ ОБЛАСТИ

Лесовозобновление - это индикатор генезиса леса. По его протеканию можно судить о прошлом, настоящем и, что особенно важно с теоретической и практической точек зрения, - будущем лесных фитоценозов того или иного региона. Традиционно в лесоводческой науке при решении такого рода задач первостепенное внимание уделяли учету общего количества подроста, произрастающего на площадях возобновления. Считается, что будущее лесных экосистем в наибольшей степени определяется величиной этого показателя. Качество подроста практически игнорируется. Кроме того, в качестве ключевой фазы возобновления лесов обычно рассматривается крупный подрост [1, 2].

На основании результатов пятилетнего изучения лесовозобновительного процесса в условиях северо-восточной Украины и многочисленных литературных источников нами был сделан вывод о том, что такой подход не позволяет учесть всех тонкостей процесса самовозобновления лесов и составить достаточно точный прогноз. С нашей точки зрения, ключевой фазой лесовозобновительного процесса является этап роста и развития мелкого подроста. При прогнозировании состояния лесных экосистем на той или иной территории объективно необходим взаимоувязанный учет как качества, так и количества данной категории молодого поколения древесных пород. При этом первостепенное внимание необходимо уделять качеству особей, так как именно оно определяет возможность выхода мелкого подроста из яруса трав. Оценки жизнеспособности должны быть самостоятельными, что обеспечивается, в частности, применением методов многомерной статистики и виталитетного анализа.

Алгоритм виталитетного анализа основан на выделении объективных количественных критериев для оценки жизнеспособности растений из комплекса морфометрических признаков. На базе выявленных ключевых признаков производится разделение особей в популяциях на три категории жизнеспособности: высокой (класс "а" виталитета), промежуточной (класс "b") и низкой (класс "с"). Затем устанавливается процентное соотношение в популяции особей разной жизнеспособности и оценивается ее общее качество. Если в составе популяции преобладают растения класса "а" виталитета она относится к разряду процветающих, если преобладают особи класса "с" - разряду депрессивных [3].

Произвести взаимоувязанные оценки как качества, так и количества подроста, можно на основе учета на площадях возобновления количества мелкого подроста высокой жизнеспособности (класса "а" виталитета), обладающего всеми потенциальными возможностями для выживания в составе травяного яруса, перехода в категорию крупного подроста и, наконец, формирования древостоя. Именно эта точка зрения и была положена в основу исследований по прогнозированию состояния лесов на северо-востоке Украины. Изучение закономерностей лесовозобновительного процесса здесь производилось на широтном макроградиенте, который пересекал три геоботанические подпровинции: Полесскую, Среднерусскую Европейской широколиственно-лесной геоботанической области и Среднерусскую Европейско-Сибирской лесостепной геоботанической области. В данной статье представлены результаты прогнозирования состояния лесов Сумской области на примере исследования популяций мелкого подроста Acer platanoides L.

Полесская геоботаническая подпровинция. Естественное возобновление A. platanoides здесь представлено достаточно широко. Оно приурочено в основном к свежим, влажным сугрудкам и суборям. Зарегистрировано под пологом смешанных, широколиственных и мелколиственных лесов. Популяции подроста в основном относятся к разряду депрессивных, особи класса "а" жизнеспособности в них составляют от 4 до 16%, что в абсолютном выражении составляет от 1200 до 2600 шт. на 1 га. Данный факт позволяет предположить, что в будущем на Полесье Сумщины может происходить возрастание роли клена остролистного в составе древостоев.

Среднерусская лесная геоботаническая подпровинция. Одной из отличительных особенностей этой территории является ее сильная расчлененность. Рельеф оказывает существенное влияние как на распределение и состояние древесной растительности на этой территории, так и на перспективы естественного возобновления широколиственных пород.

Подрост A. platanoides наиболее успешно накапливается под пологом мелколиственных лесов, которые растут в основном на склонах северной экспозиции. Популяции молодого поколения клена остролистного, произрастающие в этих лесорастительных условиях, относятся к разряду депрессивных, особи высокой жизнеспособности в них составляют 16% и менее, но с учетом высокой плотности подроста на 1 га лесного фитоценоза здесь произрастает до 3000 штук особей класса "а" виталитета, каждая из которых может успешно перейти из яруса трав в ярус древостоя. Это служит предпосылкой для выдвижения гипотезы о том, что в будущем на склонах северной экспозиции в границах этой подпровинции можно ожидать увеличение удельный веса A. plаtanoides в составе древостоев.

На выровненных участках Среднерусской лесной подпровинции представлены в основном широколиственные леса с доминированием дуба, ясеня и липы, среди которых до 60% составляют средневозрастные и молодняки. На плато наиболее успешно возобновляется Fraxinus excelsior L. Наряду с F. excelsior под пологом леса здесь хорошо возобновляется A. platanoides. Лесорастительные условия здесь обеспечивают формирование на 1 гектаре до 1200 - 2200 штук особей подроста A. platanoides класса "а" виталитета. Учитывая нынешнее состояние предварительного естественного возобновления широколиственных пород на плато, расположенных в границах Среднерусской лесной геоботанической подпровинции, можно полагать, что в будущем на этой территории произойдет сокращение площади дубовых лесов с увеличением кленово-ясеневых и ясеневых. Особенно активным этот процесс станет через 30-50 лет, когда нынешние молодняки и средневозрастные леса перейдут в категорию перестойных.

Среднерусская лесостепная геоботаническая подпровинция. Значительную площадь здесь занимают дубовые, ясенево-дубовые, кленово-ясенево-дубовые, кленово-ясеневые леса. Большинство их относится к категории средневозрастных. В этих лесах много мелкого подроста F. excelsior, A. platanoides. Лесорастительные условия соответствуют экологическуму оптимуму для подроста A. platanoides, поэтому возобновление клена остролистного здесь, по сравнению с двумя выше охарактеризованными подпровинциями, протекает наиболее успешно. Его популяции относятся к категории процветающих. На 1 гектаре лесных фитоценозов в среднем зарегистрировано от 3000 до 6000 штук подроста, относящихся к классу "а" виталитета и имеющих реальный шанс на переход из яруса трав в категорию крупного подроста и затем в ярус древостоя. Исходя из нынешнего состояния предварительного естественного возобновления широколиственных пород в Среднерусской лесостепной геоботанической подпровинции, предполагаем, что в будущем на данной территории произойдет возрастание значимости A. platanoides в составе древостоев.

Таким образом, на основании анализа особенностей и закономерностей лесовозобновительного процесса на широтном макроградиенте Полесская - Среднерусская лесная - Среднерусская лесостепная подпровинция, можно утверждать, что в условиях северо-восточной Украины имеются необходимые условия для обеспечения длительного и устойчивого состояния лесных фитоценозов, которое, в частности, будет сопровождаться возрастанием роли A. platanoides как лесообразующей породы.

В этот прогноз могут быть внесены коррективы. Прежде всего за счет действия комплекса факторов, связанных с хозяйственной деятельностью человека. Вырубки леса, прореживание средневозрастных и приспевающих лесов могут активизировать процессы роста и развития мелкого подроста, ускорить его переход из яруса трав в категорию крупного подроста и затем в ярус древостоя. Это ускорит предполагаемые процессы смены пород на всем градиенте и так же будет способствовать увеличению в составе древостоев A. platanoides, - породы, активно реагирующей на появление прорывов в пологе.

Прогноз может быть скорректирован и глобальными изменениями природной среды, вызванными влиянием человека, в частности, кислотными дождями и аридизацией. Выпадение кислотных дождей может привести к негативным отклонениям в росте и развитии мелкого подроста, во-первых, из-за нарушения фотосинтетических поверхностей, во-вторых, из-за изменения эдафических условий на площадях возобновления. Под влиянием кислотных дождей происходит устойчивое понижение рН почвы. В результате этого первую очередь значительно пострадает мелкий подрост A. platanoides, произрастающий в северной части градиента, где уже сейчас кислотность почв является лимитирующим фактором возобновления этой породы. Под влиянием кислотных дождей может произойти смещение зоны устойчивого возобновления A. platanoides из северной части в центральную и южную. В результате совместного воздействия на лесные экосистемы кислотных дождей, отрицательное воздействие которых на естественное возобновление будет нарастать с севера на юг, и аридизации, воздействующей с юга на север, может произойти не только ухудшение состояния мелкого подроста A. platanoides, но и значительное сокращение территории, на которой протекает предварительное естественное возобновление клена, а вместе с ним и некоторых других широколиственных пород (Quercus robur L., Fraxinus excelsior L.).

В результате такой направленности процессов деградации длительное и устойчивое существование полноценных лесных экосистем на территории Сумщины будет затруднено. Возникнет реальная угроза сокращения площади лесов и, в целом, потери многих составляющих современного биологического разнообразия нашей области. Это особенно повышает значимость организации на северо-восточной Украине Деснянско-Старогутского национального природного парка, который окажет эколого-стабилизирующее воздействие на весь регион.

Литература

1. Пятницкий С. С. Методика исследования естественного возобновления в лесах левобережной лесостепи Украины. - Харьков, 1959. - 39 с.
2. Лосицкий К. Б. Восстановление дубрав. - М.: Изд-во с/х литературы, журналов и плакатов, 1963. - 358 с.
3. Злобин Ю. А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. - Казань: Изд-во Казанского ун-та. - 1989. - 146 с.