Лесные почвы бореальной полосы (северная и средняя тайга) Распространение бореальных лесов

Бореальные (таежные) леса в европейской России расположены между 66 и 60° с.ш. Они включают среднюю и северную тайгу. Границу северной и средней тайги проводят примерно по 63° с.ш. (Растительный покров..., 1956; Растительность евро­пейской части СССР, 1980).

Основные эдификаторы бореальных лесов европейской России — ели Picea abies и P. obovata, а в области интрогрессии — гибридная форма этих двух видов Picea х fennica. В восточной части территории как содоминант часто выступает пих­та сибирская (Abies sibihca), в Предуралье в качестве примеси встречается сосна ке­дровая (Pinus sibirica). Доминантами светлохвойных лесов по преимуществу является сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), иногда лиственница сибирская (Larix sibirica).

Среди темнохвойных лесов наиболее широко распространены ельники зелено-мошные и ельники черничные. В травяно-кустарничковом ярусе здесь преобладают виды бореальных кустарничков из родов черника, грушанка, а также виды бореального мелкотравья (кислица кислая, майник двулистный седмичник европейский. Участие неморальных видов, крупных папоротников и высокотравья в таких лесах невелико. Обычно хорошо развит мохо­вой покров из небольшого числа видов зеленых бореальных мхов. Общее проектив­ное покрытие мохового яруса достигает 80-100%. В темнохвойных лесах представле­ны преимущественно эпифитные лишайники — в основном на стволах и ветвях дере­вьев. Сплошной напочвенный покров из лишайников формируется в основном в по-слепожарных лесах; на ранних этапах сукцессии разнообразие лишайников, а также мхов, существенно превосходит разнообразие сосудистых растений.

Особенности антропогенного освоения полосы бореальных лесов

Важнейшим фактором динамики биогеоценотического покрова в бореальной по­лосе являются пожары. Основными причинами пожаров на се­вере лесной полосы, как и на юге, считают выжигание лесов при подсечно-огневом земледелии и для расширения пастбищ.

Применение подсечно-огневого земледелия в северной Европе показано для 6000 л.н. (Eriksson et al., 2002); в более западные районы оно распространилось около 4000 л.н. По сравнению с территориями, расположенными южнее, быстрое исто­щение почв на подсеках и медленные темпы восстановления почвенного плодородия приводили к необходимости вовлекать в сельскохозяйственный оборот все новые и новые территории. Основное число исследователей считают, что в эпоху подсечно-огневого земледелия леса были в крайне плохом состоянии в результате частых по­жаров, хотя некоторые авторы (Fritzboger, Sondergaard, 1995; Sarmela, 1995, оба цит. по: Myllyntaus, Mattila, 2002) считают подсечно-огневое земледелие «экологическим» способом природопользования, не оказывающим негативного воздействия на экоси­стемы. Однако такая система земледелия была сопряжена с большой опасностью для лесов, поскольку огонь часто распространялся на прилегающие к подсеке террито­рии. Существует множество свидетельств частых случаев непредумышленных под­жогов леса при подсечно-огневом земледелии (Larsson, 1989, цит. по: Lindbladha et al., 2003). Таким образом, пожары уничтожали и повреждали таежные леса на огром­ных площадях.

Следует еще раз отметить необоснованность мнения о большой трудозатратности подсечно-огневого земледелия для населения. Как исторические сви­детельства, так и рассказы старожилов показывают, что выжигание леса на подсеке часто осуществлялось одним человеком или небольшим коллективом. При этом не­обходимость поиска оптимальных мест для росчисти и, иногда, их значительная уда­ленность от места постоянного поселения не служили ограничивающими факторами. Во многих случаях росчисти и сенокосы были расположены вдали от поселений, на расстоянии до нескольких десятков километров. В этом случае основным транспорт­ным путем служили реки; сенокосы обычно располагались в поймах рек, а росчи­сти — на доступном расстоянии от них.

На севере развитие подсечно-огневого земледелия и экстенсивного выпаса, со­пряженных с массовым выжиганием лесов, в течение последних 2000 лет привело к переходу от богатых хвойно-широколиственных лесов с липой, дубом, ольхой, кленом, ясенем, вязом к бореальным лесам; отступлению на юг северных границ ареалов широколиственных видов и, в результате, к формированию собственно таежной

Примерно в это же время развитие домашнего оленеводства (Городков, 1954), также сопровождаемое усиленным выжиганием лесов на их северной границе, вело к формированию зоны тундр. Пирогенно индицированное обезлесивание на протя­жении последних 3000 лет служило основной причиной образования субарктической бореально-тундровой зоны как в Европе, так и в Северной Америке (Sirois, Payette, 1991). Сочетание выжиганий и выпаса вело к обезлесиванию также и в горных рай­онах (Barnett et al., 2001; Gobet et al., 2003; Bjune, 2005; Finsinger, Tinner, 2007). Хо­рошо известный пример — потеря горных лесов на Британских островах (Brown, 1997). В Швейцарии возникновение топонимов «briisada» (выжигание) было связано преимущественно именно с выжиганиями лесов под пастбища (Conedera et al., 2007).

Часто пожары служили причиной заболачиваемости территорий. Обычны слу­чаи, когда слой углей подстилает торфяные отложения, как на верховых болотах, так и в заболоченных лесах.

До XV века основная часть пожаров в бореальной полосе была связана с земле­делием или скотоводством. Сейчас сельскохозяйственные земли в таежной зоне зани­мают небольшие площади (от 1,1% в республике Коми до 11% в Архангельской обл.), однако во многих регионах степень освоенности в средневековье была заметно выше современной. Распространение пашенного земледелия в бореальных областях России и Финляндии относят к концу I - первым векам II тысячелетия н.э. Так, на северо-западе Европейской России освоение моренного ландшафта пашенным земледелием началось с вершин холмов и гряд. Именно здесь, согласно писцовым книгам XV века, существовали малодворные деревни и небольшие массивы стационарной пашни, воз­никшие на месте росчистей. К этому времени все водораздельные леса уже периоди­чески вовлекались в подсечное и переложное земледелие (Долотов, 1984). В XVI веке на одно хозяйство число пашен при средней запашке на двор 9,5 га достигло 10-30 участков. В освоении повышенных элементов водоразделов прослеживается мели­оративный принцип выбора пашен, не подверженных боковому внутрипочвенному притоку вод с вышележащих элементов рельефа. К середине XIX века безземелье, вы­званное ростом деревень, привело к освоению всех всхолмлений в окрестных лесах. Пашни вокруг деревень слагались отдельными массивами, разделенными сенокосны­ми угодьями в понижениях рельефа. С момента отмены крепостного права началось забрасывание удаленных пашен и зарастание их лесом (Долотов, 1988). К 30-м годам XX века во многих районах севера Европейской России земледелие было практиче­ски полностью прекращено.

Со временем разнообразие способов эксплуатации таежных лесов увеличива­лось, и вероятность антропогенно инициированных пожаров также в большей или меньшей степени возрастала. С XV века распространилось смолокурение, с конца XVII века — промышленные рубки леса; в конце XIX века были построены желез­ные дороги. На долю возгораний от искр паровозов в районах распространения же­лезных дорог приходилось от 50 до 70% пожаров (Мелехов, 1939; Молчанов, Преоб­раженский, 1957).

Постоянным источником пожаров служили поселения. Показано, что на евро­пейском Севере в 5-километровой зоне вокруг поселков возникало до 60% всех пожа­ров, а в 10-километровой зоне — 93% пожаров (Курбатский, 1952; Кушников, 1956; Вакуров, 1975). Вольными или невольными «поджигателями» с давних пор оказыва­лись охотники и рыболовы (в отдельных районах более 50% пожаров возникало вбли­зи рек и ручьев), а в более позднее время — участники экспедиций, туристы и др. (Ярошенко и др., 2001).

По оценке разных авторов, пожары от молний составляют не более 2-3% от их общего числа (Гуман, 1926; Кушников, 1956; Молчанов, Преображенский, 1957; Ва­куров, 1975). В Швеции, где причины возникновения лесных пожаров регистрируют­ся особенно тщательно, а условия для возникновения пожаров от молний вследствие гористого рельефа относительно благоприятны, среднее количество лесных пожаров от молний составляет около 3% (Курбатский, 1964); при этом относительная частота возгораний от молний в бореальных широтах значительно увеличивается с севера на юг (Larjavaara et al., 2005).

Когда лесные пожары «никто не тушил, кроме дождя», а «недостатка (в них)... не было», они охватывали в северных лесах большие площади, достигавшие 10-30 тыс. га (Ткаченко, 1911). К концу XX века площадь одного пожара в бореальной полосе была обычно более 10 тыс. га, а иногда более 200 тыс. га (Heinselman, 1981; Attiwill, 1994b). На севере Европейской России в отдельные годы суммарная площадь пожаров превышала размер годичной лесосеки (Гуман, 1926; Вакуров, 1975). Пожары в сосня­ках при этом нередко проходили по древостоям, пройденным пожарами прежде.

Характерной особенностью низовых пожаров в северных лесах, если не счи­тать отдельные участки с плоским рельефом и сухими песчаными почвами, являет­ся пятнистый характер их распространения по территории (Ткаченко, 1911; Вакуров, 1975). В результате на сравнительно небольшой площади (например, в пределах одно­го квартала) здесь можно встретить целую серию одновозрастных древостоев различ­ных классов возраста, и, наоборот, древостой пожарного происхождения одинаково­го или близкого возраста встречаются на территории целого района или области (Ва­куров, 1975).

По данным разных авторов (Молчанов, 1970; Мелехов, 1971, и др.), с 1614 по 1900 гг. на территории Европейского Севера наблюдалось около 60 засушливых лет, сопровождавшихся лесными пожарами. Наиболее крупные пожары в северных лесах зарегистрированы в этот период в 1614, 1647, 1668, 1688, 1690, 1710, 1756, 1790, 1800, 1825, 1840, 1860, 1877, 1882, 1886, 1888, 1891 и 1899 гг. По данным А.В. Тюрина (1925), средний интервал между пожарами составлял около 20 лет, при этом вспышки пожаров на севере наблюдались в те же годы, что и в средней полосе.

Вероятно, наиболее интенсивные воздействия со стороны человека экосистемы бореальной полосы испытывали в раннежелезном веке — средневековье. Следстви­ем многократных пожаров явилось формирование специфических пирогенных эко­систем — подобно тому, как это произошло в неморально-бореальной и немораль­ной полосах, но в более широких масштабах. Результатом пирогенных воздействий на растительность стала ее «бореализация» — сокращение числа и участия немораль­ных и нитрофильных видов растений в лесах Сокращение частоты пожаров в XIX веке в бореаль­ных лесах было связано с запретами подсечно-огневого земледелия и выжигания ле­сов под выпас, расширением коммерческого использования лесов для рубок

Активная эксплуатация бореальных лесов рубками известна для последних сто­летий. Рубки проводили для целей углежжения, смолокурения, лесозаготовок, раз­личных промыслов (История..., 1986). Следует отметить, что леса эксплуатировались неравномерно, более всего пострадали лесные массивы вблизи сплавных путей и по­селений

Объемы промышленной заготовки древесины особо интенсивно возрастали с XVIII века. Так, около 1692 г. в Архангельске работали «пильные мельницы» О. Ба­женова; в 1852 г. в Архангельской губернии был открыт первый лесопильный завод, а в 1893 г. таких заводов было уже около 20 (Молчанов, Шиманюк, 1949). С начала XIX века получили широкое распространение промышленные заготовки крупных сосен, к концу века активно заготавливали сосны и ели уже разных размерных классов. С се­редины XIX века стали применять сплошные рубки (Ostlund, 1993, цит. по: Dahlstrom et al., 2005). Однако до 1929 г. выборочные рубки разной интенсивности оставались основным способом заготовок. Специальные исследования показали, что практиче­ски все участки старовозрастных лесов на севере имеют следы выборочных рубок, обычно XIX - начала XX века (Uotila et al., 2002). В старовозрастных лесах восточ­ной Финляндии (Северная Карелия) число старых пней составляет в среднем 130 шт. на га (Rouvinen et al., 2005).

На севере Европейской России в 1911 г. в порядке опыта были заложены сплош­ные рубки узкими лесосеками, а в 1930-х гг. здесь получили развитие концентриро­ванные рубки, при которых размер лесосеки достигал нескольких квадратных кило­метров, а сроков примыкания, как таковых, не было — то есть объемы лесозаготовок законодательно не лимитировались (Алексеев, Молчанов, 1938; Молчанов, Шима­нюк, 1949). Эти воздействия отразились, в первую очередь, в изменении гидрологи­ческого режима территорий, в том числе в усилении процессов заболачивания (Дми­триев, 1953). На концентрированных вырубках середины - второй половины XX века сформировалась значительная доля современных вторичных лесов (Декатов, 1957; Мелехов, 1957; Шиманюк, 1957). В Карелии площадь таких вырубок оценивается не менее чем 2/3 от всей лесной площади (Громцев, 2000), а в Коми — около 1/5 лесопокрытой площади (Леса Республики Коми, 1999). Несмотря на высокую облесенность региона, в 1960-70-х годах здесь возник дефицит в лесоэксплуатационных (эконо­мически доступных) лесах (Природная среда..., 1989). К сожалению, современные сплошные рубки по результатам воздействия на лесные экосистемы и ландшафты не особенно отличаются от концентрированных.

В целом, бореальные леса Европейской России существенно преобразованы в результате сложного сочетания выжиганий, рубок разных типов и интенсивности, распашек и пр. В со­вокупности доля вторичных лесов, сформировавшихся после сильных антропоген­ных нарушений последнего столетия, оценивается не менее чем в 3/4 от всей площа­ди покрытых лесом земель бореальной полосы европейской части России.