Все рассмотренные выше данные свидетельствуют об улучшении за последние годы роста древесных пород на их верхнем пределе, активизации естественного лесовозобновления и о тенденции продвижения лесной границы в горы там, где имеется мелкоземистый субстрат.
Эти факты, вероятно, связаны с отмечаемым климатологами и биогеографами современным потеплением. Изменение климата земного шара и особенно арктических областей в сторону потепления более или менее отчетливо прослеживается с 1919 г. (хотя, по мнению Л. С. Берга, оно наметилось еще в середине прошлого века). Это потепление затронуло не только Арктику, но также умеренные широты, включая и горные области.
Не останавливаясь на подробной характеристике признаков этого потепления, отметим лишь некоторые наиболее существенные из них: а) повышение среднегодовых температур воздуха в Арктике; б) смещение к северу южной кромки льдов в морях полярного бассейна; в) изменение сроков замерзания и вскрытия рек в сторону сокращения длительности ледяного покрова; г) деградация «вечной» мерзлоты, отступление к северу ее южной границы; д) усиление явлений термокарста (образование провальных ям и озер в результате таяния подпочвенных льдов); е) сокращение площади горных ледников на Приполярном Урале; ж) проникновение в арктические воды южных, более теплолюбивых животных, ранее здесь отсутствовавших или отмечавшихся исключительно редко; з) продвижение на север некоторых древесных пород на границе леса с тундрой.
Мы можем констатировать, что в горах Урала на всем протяжении хребта нет признаков современного массового отмирания леса на его верхнем пределе. Встречающиеся на Полярном и Приполярном Урале участки отмерших лиственничных редколесий являются свидетелями минувших эпох похолодания климата (вследствие суровости климата разложение мертвой древесины здесь происходит исключительно медленно, поэтому старые толстые лиственницы остаются стоять на корню в течение многих десятилетий, а иногда и более ста лет). Наблюдается удовлетворительное возобновление древесных пород как под пологом мелколесий подгольцового пояса, так и в примыкающей к ним сверху полосе тундр с выраженным мелкоземистым почвенным слоем. В ряде случаев (горы Чистоп, Яман-Тау, Денежкин Камень) отмечено наступление леса на горные тундры (зарастание ранее безлесных нагорных террас и пологих склонов). Прослеживается также некоторое увеличение роли темнохвойных древесных пород в березовых криволесьях и лиственничных редколесьях за счет вытеснения господствующих в древостое светолюбивых пород елью и кедром.
Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют о тенденции к продвижению верхней лесной границы в горы. Конечно, этот процесс происходит очень медленно, поэтому попытки уловить ход современных колебаний верхнего предела леса в горах представляет собой нелегкую задачу. Это значительно осложняется также и тем, что в высокогорной области Урала нередко наблюдается эрозия почв, вызывающая расширение площадей каменных россыпей, смыв мелкозема, отмирание и отступление леса на его верхнем пределе. Как показал В. Б. Сочава, активизация эрозионных процессов в высокогорной области Северного Урала является следствием происходящих сейчас поднятий этой части Уральского хребта. Следовательно, в высокогорьях Северного Урала переплетаются два противоположных по своему влиянию на растительность процесса — общее изменение климата в сторону потепления и местное усиление эрозии, смыва мелкозема как следствие молодых эпейрогенических движений. Нами установлено, что на Урале ведущая роль принадлежит общим климатическим изменениям, вызывающим медленное, но неуклонное продвижение леса в горы. Снижение же лесной границы в связи с эрозией почв является лишь частным случаем, нарушающим местами общий ход этого процесса. Нужно также указать, что смыв почвы часто бывает не причиной, а следствием гибели леса (в результате пожаров или нападения энтомовредителей), так как на крутых склонах после отмирания древостоя значительно усиливаются процессы эрозии, и на месте росшего здесь раньше леса возникают каменные россыпи.
Анализируя вопрос о взаимоотношении между лесом на его верхнем пределе и горными тундрами, необходимо также иметь в виду два существенных обстоятельства, не принимавшихся или недостаточно принимавшихся во внимание предыдущими исследователями.
1. Непрерывный процесс приспособления древесных пород к суровым условиям среды горнотундрового пояса. От массивов плодоносящего леса на безлесные гольцы ежегодно в большем или меньшем количестве заносятся семена древесных пород. Часть занесенных семян прорастает. Подавляющее большинство древесных всходов гибнет, не найдя подходящих климатических и почвенных условий. Но некоторые из них, особенно в нижней части гольцового пояса, попав в более благоприятные условия среды (участки с более развитой мелкоземистой почвой, в той или иной степени защищенные от ветров скалистыми выступами или отдельными деревьями на их верхнем пределе), выживают. Массовая гибель неприспособленных особей и выживание немногих более пластичных организмов, изменившихся в молодом возрасте под влиянием среды в сторону большего приспособления к суровому климату высокогорий, приводит в конечном счете к появлению новых экологических форм, разновидностей и даже видов древесных растений. Из их числа можно упомянуть высокогорнотундровую форму ели сибирской, намеченные к описанию высокогорные формы пихты сибирской и лиственницы Сукачева, березу извилистую и некоторые другие, близкие к ней по морфолого-экологическим признакам, виды берез, а также можжевельник сибирский. Эти в большинстве случаев новые относительно молодые экологические формы и виды, более приспособленные к существованию в высокогорьях по сравнению с их родоначальниками, активно расселяются выше существовавшей ранее границы леса, занимая свободные от древесной растительности места, что влечет за собой в конечном счете повышение верхней границы леса.
2. Изменение среды в ходе постепенного завоевания древесными растениями нижней части горнотундрового пояса. Появление в нижней части горнотундрового пояса всходов и подроста древесных пород, хотя и отмирающих в молодом возрасте, кладет начало постепенному изменению условий среды в более благоприятную для древесных растений сторону. Древесные всходы и подрост закрепляют своими корнями поверхность почвы, предотвращая ее смыв, и защищают соседние растения от ветра. Они также содействуют накоплению более мощной толщи снега в зимнее время, что уменьшает опасность вымерзания для других растений, находящихся под ее прикрытием. Эту защитную функцию молодые деревца, хотя и в меньшей степени, продолжают выполнять в течение нескольких лет после гибели. Под их укрытием появляются и более успешно развиваются новые всходы древесных пород.
Даже одиночные деревца, появившиеся в горных тундрах, создают более благоприятные условия для расселения древесных пород. Подрост обычно сгруппирован около деревьев с защищенной от ветра стороны. Выросшие деревца постепенно формируют в тундре небольшие противостоящие ветру массивчики леса. В дальнейшем они расширяются и, соединяясь друг с другом, образуют более высокорослые и сомкнутые, хорошо возобновляющиеся участки горных мелколесий. Отдельные стадии этого процесса, наглядно иллюстрирующие процесс заселения лесом горных тундр, наблюдались автором в разных районах Урала.
С появлением лесных массивов в нижней части горнотундрового пояса уменьшается эрозия, накапливается более мощный мелкоземистый слой почвы, а следовательно создаются более благоприятные почвенные условия для роста леса.
Таким образом, под влиянием расселяющихся древесных растений, медленно, но неуклонно, пядь за пядью отвоевывающих безлесные пространства высокогорий, условия среды (климатические и почвенные) постепенно изменяются в сторону, благоприятную для древесных растений. В то же время и сами древесные растения изменяются по линии наибольшего приспособления к высокогорным условиям среды.
Из приведенных данных следует, что почвенные, а в известной степени и климатические условия, характерные для горнотундрового пояса, не составляют абсолютной преграды в расселении древесных растений выше современной границы леса. Это расселение действительно происходит в природе, особенно на участках, защищенных от сильных ветров и имеющих сформировавшийся слой мелкоземистой почвы. Процесс продвижения леса в горы может быть, несомненно, ускорен при вмешательстве человека.
Внедрение деревьев (сначала в виде распростертой стланиковой, а затем и прямоствольной формы) легче всего осуществляется в кустарниковых (ерниковых) тундрах, контактирующих с горными мелколесьями. Сукцессии растительности идут здесь по линии смены тундровых сообществ более сложными по структуре лесными сообществами, оказывающими большее воздействие на окружающую среду. Если такая тенденция сохраняется на верхнем пределе леса при любой климатической ситуации, то она значительно усиливается в периоды потеплений.
Раскрытие закономерности динамики верхнего предела леса в горах дает научную основу для рационального использования горных мелколесий, облегчает поиски путей регулирования взаимоотношений между мелколесьями и горными тундрами в желательном направлении.