Небывалый темп роста промышленной индустрии и интенсификации лесного хозяйства во второй половине текущего века привели к снижению устойчивости лесов.
Участились случаи их ослабления и усыхания от засух, морозов, промышленных выбросов, усилилась вредоносность насекомых, грибных болезней, грызунов и копытных. Массовость этих явлений вызывает тревогу не только у служб, ответственных за сохранение лесов и природы в целом, но и у общественности.
В соответствующих разделах книги мы стремились показать наличие разной устойчивости насаждений по отношению к негативным природным и антропогенным воздействиям в зависимости от степени их естественности и расстроенности, от условий местопроизрастания, породного состава, возраста, густоты и других особенностей. Лесоводы до сего времени придают большее значение изучению факторов воздействия и меньше уделяют внимания объектам воздействия и их устойчивости.
Девственные и естественные леса по сравнению с антропогенными лесами к большинству факторов обладают значительно большей устойчивостью. Девственные леса, сохранившиеся на относительно небольших площадях, нуждаются в охране как ценнейший генофонд лесов планеты. Всестороннее изучение девственных и естественных лесов как природных моделей устойчивых насаждений поможет уйти от массового шаблона в лесохозяйственной деятельности, нередко приводящего к необратимым ошибкам, которые оборачиваются миллионными убытками, пустыми затратами труда и времени, моральным ущербом и ущербом для лесных экосистем, который не всегда учитывается.
Задача приблизить по устойчивости антропогенные леса к естественным в целях снижения доли опеки (уходов, защиты и охраны) перед лесоводами ставилась еще Г Ф. Морозовым, который завещал вести дело так, чтобы постоянство пользования было налицо, но чтобы лес не терпел заметного ущерба в своей биологической устойчивости, по возможности был и самостоятелен в смысле возобновления и отличался от стихийного большей производительностью. «Наша задача, — говорил он, — ведет к умению сохранить в должной мере стихийное начало, дополнив его такими актами с нашей стороны, которые ослабляли бы вред от уменьшения подвижного равновесия».
Наиболее полным использованием возможностей естественного лесовозобновления можно решить множество задач, касающихся снижения вредоносности хрущей, соснового подкорного клопа, корневой губки, снежного шютте, копытных животных, мышевидных грызунов, водяной крысы и др. Естественное лесовосстановление — наиболее легкий путь к возрождению коренных типов леса и получения таким образом устойчивых к большинству воздействий насаждений.
Одним из условий устойчивости лесов является их целостность. Наивно думать, например, что можно сохранить ценное насаждение, предположим кедра сибирского или корейского, при вырубке вокруг него на больших площадях древостоев менее ценных пород. Практика показывает, что чаще всего опекаемое насаждение в первые же годы теряет устойчивость, появляются признаки его распада вследствие многочисленных изменений экологических параметров, которые влечет за собой вырубка лесов. С этим условием, которое природа предъявляет человеку, нельзя не считаться при разработке природоохранных законодательств и постановлений, а также при организации заповедников и национальных парков. Недостаточная устойчивость большинства дубрав, периодически подвергающихся ослаблению и усыханию, связана, очевидно, с их расчлененностью с исторических времен на относительно небольшие урочища, особенно в густонаселенных районах. Лесные массивы, целостность которых нарушена лесоэксплуатацией, в значительной мере теряют ветроустойчивость.
Если рассматривать устойчивость лесов в зависимости от породного состава, то наиболее устойчивыми по отношению к большинству негативных факторов окажутся лиственные породы, а среди них — мягколиственные. Хвойные породы и дуб со своими спутниками — ясенем и кленом более ранимы и требуют большего к себе внимания.
Каждой возрастной категории насаждений свойствен определенный набор типичных вредителей и болезней. Большинство из них наиболее опасны для молодняков. Период аритмии развития крон и корней деревьев, обычно наблюдаемый в возрасте 10—30 лет, является настоящим экзаменом для насаждений. Природными маркерами (индикаторами) нежизнеспособности культур хвойных пород в последние десятилетия зарекомендовали себя корневая губка и дендроктон. По отношению к засухе (по крайней мере в горных условиях) и промышленным выбросам подрост и молодняки более устойчивы, чем средневозрастные и спелые насаждения. Молодняки дуба проявляют большую устойчивость на фоне массового усыхания дубрав к воздействию экстремально низких температур.
Густота насаждений отрицательным образом сказывается на бедных боровых почвах (и в прочих условиях, ограничивающих рост корней в глубину). На таких почвах в густых посадках сильно ограничена возможность развития горизонтальных корней, поэтому растения испытывают дефицит почвенного питания и, как следствие, теряют устойчивость к засухе, подвержены снеговалу и снеголому. Кризис обычно наступает в возрасте 10—30 лет—в период аритмии крон и корней деревьев, о чем говорилось выше. Природа обсеменяет лесные площади значительно обильнее, чем это делают лесоводы, но насаждения достигают оптимальной густоты и в конечном итоге приобретают устойчивость посредством естественного отбора. На лесокультурной площади естественный отбор сведен к минимуму и лесоводу остается лишь восполнить этот пробел качеством агротехники и своевременными рубками ухода.
Оптимальная густота культур на протяжении всего периода выращивания — одна из актуальнейших проблем лесоведения и лесоводства. Сложность ее решения заключается в том, что здесь не должно быть шаблонного подхода. В каждом лесохозяйственном предприятии имеется определенный набор нивелирующих негативных факторов, поэтому следует ориентироваться на ряд самых экстремальных из них или потенциально опасных с учетом динамики вредоносности в зависимости от возраста культур.
Усыхание лесов в районах расположения промышленных предприятий-гигантов в нашей стране впервые было зарегистрировано в начале 60-х гг. С этого времени периодически назначаются и проводятся экспедиционные лесопатологические обследования наиболее крупных очагов усыхания. Кроме того, имеется множество мелких, еще не взятых под контроль локальных очагов. Госкомлесом СССР на ближайшую перспективу планируется организация мониторинга — слежения за состоянием лесов СССР в рамках программы Европейской экономической комиссии (ЕЭК) ООН. Предполагается подключение для участия в программе лесных предприятий. В этой связи работники лесного хозяйства, специализирующиеся по лесозащите, должны владеть минимумом знаний по визуальной лесоводственной диагностике состояния лесов, находящихся под воздействием промышленных выбросов, и оценке состояния лесов, знать закономерности отклика древесной растительности на воздействие выбросов в зависимости от породного состава, возраста и рельефа местности, знать принципы выделения и картирования зон различного влияния выбросов (зон опасности) для установления в каждой из них определенного режима лесохозяйственной деятельности, уметь рассматривать повреждение лесов по фазам и осуществлять прогноз на ближайшую перспективу или по крайней мере определять тенденцию изменения состояния насаждений.
Промышленные предприятий, отопительные системы и автотранспорт — не единственные источники загрязнения окружающей среды. Большую опасность представляет также использование удобрений и пестицидов. Применение удобрений с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур уже в значительной мере увеличило нарушение биогеохимических круговоротов, в том числе круговорота азота и фосфора. Этот тревожный и одновременно предупреждающий сигнал должен быть правильно понят лесоводами. Пестициды вносят в лесную среду для уничтожения вредных, с точки зрения человека, насекомых, грибной инфекции, грызунов, а также сорной растительности. Поскольку расход пестицидов и обрабатываемые ими площади постоянно увеличиваются, становится очевидным, что отсутствие ограничений на их применение может привести к экологической катастрофе. Осознание последствий применения удобрений и пестицидов приводит к логическому выводу о необходимости крайне ограниченного использования химических удобрений, умеренного использования инсектицидов и жесткого ограничения применения гербицидов и арборицидов на лесных площадях. Применению пестицидов можно противопоставить совершенную агротехнику выращивания устойчивых насаждений на экологической основе, в том числе и экологические приемы сохранения и повышения плодородия лесных почв — смену пород, оптимизацию структуры, породного состава и густоты насаждений, использование порубочных остатков, люпинизацию, использование торфяных запасов. Необходимость сохранения биоэкологического равновесия в лесных биогеоценозах, а, следовательно, сохранения способности биогеоценозов к саморегуляции не имеет альтернативы. Лесная среда должна оставаться экологически чистой.
Необходимость сохранения и повышения устойчивости лесов требует общих усилий всех служб лесной отрасли, особенно служб охраны и защиты, лесовосстановления, лесопользования, лесоустройства. Для решения ряда проблем требуются совместные усилия лесного хозяйства, лесной промышленности, агролесомелиорации и охотничьего хозяйства. Сохранение чистоты окружающей среды в глобальном масштабе возможно лишь объединенными усилиями многих промышленно развитых стран. В условиях перестройки и научно-технического прогресса большинство лесных служб нуждаются в существенной реорганизации и техническом перевооружении. В качестве примера в книге рассматриваются вопросы организации слежения за состоянием лесов на базе широкого применения прикладной экологии, аэрокосмических методов и ЭВМ. Мониторинг повысит оперативность поиска и принятия решений, повысит качество лесозащитных мероприятий, обеспечит снижение ущерба от воздействия неблагоприятных факторов. Постоянное наращивание статистической и контурной информации Банком данных лесопатологической информации (БДЛПИ), сопряженным с повыдельным БД «Лесной фонд СССР», станет основой службы прогнозов большинства негативных воздействий, влияющих на устойчивость и сохранность лесов. Решение задач по сохранению и повышению устойчивости лесов повысит рентабельность лесного хозяйства.
Перестройка лесного хозяйства и его техническое перевооружение находится в самом начале пути. Большинство новых теоретических разработок не доведено до прикладного уровня и не готово к внедрению в производство. Многое еще предстоит переосмыслить.
Должна меняться стратегия лесозащиты. Стремление поднять ее уровень посредством увеличения обрабатываемых пестицидами площадей и повышения эффективности борьбы с вредителями и болезнями леса не имеет экологической основы и поэтому малоперспективно даже при условии применения самой совершенной и оперативной технологии обнаружения очагов массового размножения дендрофильных насекомых. Будущее — за лесоводственными методами. При условии их оптимизации они могут стать эффективным средством снижения числа проблем в лесозащите. Под оптимизацией лесоводственных методов прежде всего подразумевается переход лесного хозяйства на экологическую основу. Наиболее правильный и быстрый путь к экологизации лесного хозяйства — сделать правильные выводы из ошибок прошлого и настоящего.
Большую роль в экологизации лесного хозяйства, по понятным причинам, должна быть отведена проектным организациям отрасли. Нуждается в пересмотре круг решаемых ими задач. Так, при лесоустройстве, например, не определяется состояние насаждений (частота деревьев разного состояния) и, следовательно, не могут достоверно прогнозироваться их продуктивность и сохранность. По этой же причине лесное хозяйство не располагает полными статистическими данными о состоянии лесного фонда, а это означает, что оно ведется бесперспективно.
Экологической основой мониторинга состояния лесов, т. е. главным объектом слежения, должен стать сам лес, его состояние, устойчивость и экологические показатели последних. Источникам неблагоприятных воздействий на леса должна быть отведена роль активных участников динамических процессов, формирующих состояние лесов.
На больших площадях экологические категории «состояние лесов» и «устойчивость лесов» сближаются и по существу становятся синонимами, так как в их основе лежат одни и те же динамические процессы. К числу основных экологических показателей этих процессов, а, следовательно, состояния и устойчивости лесов можно отнести следующие: 1) степень естественности лесов, % девственных, и естественных лесов от лесной площади; 2) целостность лесов, % от лесной площади (остальное — гари, вырубки, ветровалы и др., а также молодняки и культуры моложе 11 лет); 3) средний возраст насаждений, лет; 4) средняя сомкнутость (в десятых долях единицы); 5) площадь хвойных насаждений, % лесопокрытой площади. Эти показатели устойчивости лесов достаточно емкие: их параметры определились влиянием климатических отклонений, лесных пожаров, вспышек массового размножения дендрофильных насекомых, эпифитотий грибных болезней, повреждений грызунами и копытными, а также лесохозяйственной и прочей деятельностью человека.
Зависимость устойчивости (состояния) лесов от основных экологических показателей, значимость показателей и процент объясненной дисперсии можно получить составлением корреляционного уравнения. Разумеется, математический анализ может быть иным, важнее количество и качество обрабатываемого материала. Поскольку у устойчивости нет цифровых обозначений, ее целесообразно оценивать в баллах, выражающих частоту (%) деревьев различного состояния. Для лесов она вычисляется как средневзвешенная величина через индексы состояния насаждений и их площади. Устойчивость лесов должна определяться для относительно крупных элементов ландшафтного распределения местности. Чем больше площадь (разумеется, до определенного предела), тем теснее сближаются понятия «устойчивость» и «состояние».
Параметры показателей устойчивости могут определяться дистанционными методами и служить экологической основой мониторинга состояния (устойчивости) лесов. Лесное хозяйство в этом случае получит возможность управлять устойчивостью лесов целенаправленным приближением параметров ее экологических показателей к оптимальным их значениям.