Ландшафтные особенности природно-антропогенных нарушений и восстановительный потенциал лесов Новгородской области
Никонов М.В. (ИСХ и ПР НовГУ, г. Великий Новгород)
Influence of natural and anthropogenous factors on stability of woods is shown. Landscape features of woods renewal potential of the Novgorod region are given.
История формирования лесов на Новгородской земле показывает, что на развитие лесной растительности значительное влияние оказывали природные факторы, миграция населения и возникающие в связи с этим антропогенные процессы (Никонов, 2003).
Из природных факторов ущерб Новгородским лесам наносят атмосферные природные явления в виде экстремальных температур, воздействия твёрдых осадков и ветра. Сильные морозы (25-50ºС) вызывают образование трещин на стволах деревьев, обмерзание молодых побегов, выжимание всходов в питомниках и посадок лесных культур из почвы на вырубках.
Высокие температуры летом часто приводят к усыханию ели и дуба, могут вызывать ожог корневой шейки у всходов и сеянцев, ожог коры и камбия у взрослых деревьев.
В период обильных снегопадов возможно значительное накопление снега и льда на кронах деревьев, что часто приводит к различным их повреждениям. Под тяжестью снега и льда ломаются ветви, вершины деревьев, очень часто наблюдается сгибание молодых деревьев в виде дуги кроной к земле.
Важным природным фактором, вызывающим в последние годы массовые повреждения Новгородских лесов является ветер. Исследования по повреждаемости древостоев ветром проводились в Нижнее-Мстинском, Пестовском и Холовском ландшафтах.
В пределах исследуемой территории преобладают хвойные древостои зеленомошной группы типов леса первых трёх классов бонитета, произрастающие на суглинистых средней степени увлажнения и свежих почвах, то есть потенциально устойчивые к воздействию ветра.
Анализ ветровальности древостоев показал, что более 80% всех ветровалов и буреломов произошло в хвойных древостоях. Наиболее ветровальной породой в составе древостоев в Пестовском ландшафте оказалась ель. Даже небольшое её участие (1-2 единицы) в составе древостоев резко увеличивало опасность их повреждения ветром. При сильном ветре значительно повреждались также сосняки. Лиственные древостои подвержены ветровалу, в основном, под действием ураганных ветров.
В Нижне-Мстинском и Холовском ландшафтах выявлено, что в большей степени пострадали от ветра сосняки. Данный факт говорит о необходимости корректировки традиционных представлений об устойчивости древесных пород к действию ветра.
В наибольшей степени повреждались ветром спелые и перестойные древостои. Однако при ураганных ветрах в Холовском и Нижне-Мстинском ландшафтах от ветровалов и буреломов сильно пострадали сосняки III -IV классов возраста.
В большей степени оказались подвержены ветровалу как хвойные, так и лиственные древостои II, реже III класса бонитета. Бурелом чаще наблюдался в сосняках брусничных и ельниках черничных свежих. Ветровалу наиболее подвержены деревья крупных ступеней толщины. Количество буреломных деревьев сосны и ели снижается по мере увеличения их диаметра.
К основным факторам, повлиявшим на устойчивость древостоев, отнесены примыкание ветровальных и буреломных участков к непокрытым лесом территориям и несвойственная для региона сила ветра – ураганного, вихреобразного с порывами до 25 м/сек.
К числу антропогенных факторов, оказывающих существенное влияние на устойчивость, рост и состояние лесов, относятся рубки леса, лесные пожары и загрязнения лесных экосистем техногенными выбросами. Наибольшая трансформация, потеря устойчивости лесных экосистем и сокращение их биоразнообразия связаны с рубками леса.
В Новгородском крае с глубокой древности применяли подсечную систему земледелия. В этом одна из причин того, что широколиственные леса как чистые, так и смешанные, подвергались рубке в первую очередь. Кроме того, дуб издавна вырубался для строительства городов и крепостных стен; множество деревянных изделий, найденный на раскопках в Новгороде, изготовлено из древесины широколиственных пород. На протяжении нескольких столетий (до изобретения соды) чрезвычайно большие площади лесов были вырублены для производства поташа – щёлочной соли, извлекаемой из золы разного рода сожжённой древесины, а также для выварки соли.
Несмотря на длительный период эксплуатации лесов, во второй половине ХХ столетия отмечается тенденция увеличения покрытой лесом площади. Так с 1946 по 2002 г. покрытая лесом площадь увеличилась с 67 до 86%. Это связано, в основном, с естественным облесением бывших сельхозугодий. Площадь, занятая хвойными породами постепенно уменьшалась, а увеличивалась доля березняков. На долю лиственных пород приходится около 75% общей площади спелых и перестойных древостоев (Никонов, 2003), в том числе на долю осины 24% при её доле в размере 11% от покрытой лесом площади.
При выборе способа и технологии рубок главного пользования следует учитывать ландшафтные особенности территорий. Так, в ландшафтах Валдайской возвышенности целесообразны сплошные рубки с сохранением подроста. На Приильменской низменности, где коренные леса на значительной площади сменились мелколиственными, следует предпочесть несплошные рубки.
Негативные последствия сплошной рубки в меньшей степени проявляются, если под пологом леса было достаточно подроста хвойных пород и его удалось сохранить. При соблюдении лесоводственных требований в момент рубки может быть обеспечено сохранение достаточного для естественного лесовозобновления количества подроста на более чем 50% вырубаемых площадей. Хорошие результаты дают рубки узкими лесосеками при ширине, равной высоте древостоя. Такие рубки позволяют обеспечить возобновление сосны и тем самым ослабить процесс её смены елью.
В южной подзоне тайги под пологом спелых и перестойных древостоев на 33-59% площади имеется хвойный подрост в количестве, достаточном для обеспечения естественного лесовосстановления, в Шероховичском, Меглинском и Пестовском ландшафтах. Это ландшафты слабо волнистых озёрно-ледниковых супесчаных и песчаных почв, моренных абрадированных равнин, сложенных валунными бескарбонатными суглинками и карбонатными плато. Только в Волховском и Хвойнинском ландшафтах предварительное возобновление хвойных отмечено на незначительной площади.
Волховский ландшафт занимает озёрно-ледниковую равнину, сложенную ленточными глинами. В нём много болот и заболоченных площадей, преобладают лиственные древостои. Для Хвойнинского ландшафта характерны песчаные равнины с подзолистыми и дерново-подзолистыми почвами, наиболее континентальный климат с малым количеством осадков.
От 50 до 70% площади спелых и перестойных древостоев в остальных ландшафтах южной подзоны тайги имеют подрост хвойных пород, но доля площади с его количеством, достаточным для обеспечения естественного возобновления, составляет не более 25%. Как правило, в этих ландшафтах преобладают высоко- и средне-полнотные хвойные насаждения зеленомошной группы типов леса.
В зоне хвойно-широколиственных лесов только в Средне-Мстинском и Окуловском ландшафтах более 70% площади спелых и перестойных древостоев имеют подрост хвойных пород. Эти ландшафты занимают террасированные озёрно-ледниковые или озёрно-аллювиальные равнины с достаточно выраженным рельефом. В Полистовском, Средне- и Нижне-Ловатском, Полометском и Западно-Валдайском ландшафтах от 50 до 70% площади спелых и перестойных древостоев имеют подрост хвойных, в остальных ландшафтах подрост имеется на значительно меньшей площади. Лесной фонд в них представлен главным образом мягколиственными насаждениями.
Существенное влияние на сохранение устойчивости и биоразнообразия лесов оказывают лесные пожары. Анализ горимости лесов области показал, что высокая горимость отмечается в Волховском, Вишерском, Уверском, Хвойнинском, Средне-Мстинском и Окуловском ландшафтах. Низкая горимость отмечена только в одном Меглинском ландшафте, в остальных – умеренная и повышенная.
При общем негативном воздействии пожаров на лесные экосистемы, их устойчивость и биоразнообразие, следует отметить, что пожары играют ведущую роль в поддержании популяций сосны обыкновенной и комплекса компонентов, сопутствующих им.
Уже несколько десятилетий одно из крупнейших в России предприятий-производителей азотных и комплексных удобрений – ОАО «Акрон» продолжает играть важную роль в экологической обстановке Великого Новгорода и Новгородской области.
Анализ лесоустроительных материалов (1974, 1985 и 1999 гг.) и результаты наших 20 летних исследований выявили негативное воздействие промышленных выбросов этого предприятия на леса зелёной зоны Великого Новгорода. Под влиянием выбросов произошли изменения состояния древостоев, при этом в большей степени это отмечено у хвойных пород.
Устойчивы к воздействию промвыбросов ольха сера Alnus incana (L.) Moench, ольха чёрная A. glutinosa (L.) Gaertn., берёза бородавчатая Betula pendula Roth, а также сопутствующие широколиственные породы, встречающиеся, в основном, во втором ярусе (Quercus robur L., Ulmus glabra Huds., Tilia cordata Mill.).
За последние 15 лет общий объём загрязняющих атмосферу выбросов в целом по области уменьшился почти в два раза и составил 57% от уровня 1985 года, а по городу Новгороду снижение ещё более существенное. Особенно улучшились показатели по Новгородскому АО «Акрон», где общий объём выбросов снизился в 6 раз. Если в 1985 году доля выбросов АО «Акрон» составила 41% в объёме выбросов города Новгорода и 16% в общем объёме вредных выбросов по области, то в 1999 году она составила соответственно 18 и 4,5%. В целом в общей структуре выбросов отмечается значительное снижение поступления в атмосферу таких загрязнителей, как оксид углерода, аммиачная селитра, пыль. При снижении выбросов в древостоях срабатывает механизм устойчивости и происходит улучшение их состояния, отмечаются признаки восстановления разрушенных участков. В перспективе хвойные, как менее устойчивые, будут постепенно заменяться лиственными породами.
В целом, проведённые исследования показали, что состояние лесов области ухудшается. Для сохранения и повышения устойчивости лесов необходимо максимально использовать их лесовозобновительный потенциал, постепенно переходить на системы ведения лесного хозяйства по природно-территориальному принципу. Продолжение изучения изменений растительности в условиях антропогенного пресса в Новгородской области будет способствовать решению проблем экологического прогнозирования, а результаты могут быть положены в основу стратегии устойчивого лесопользования и лесовыращивания в области при разработке научных основ ведения лесного хозяйства.
Литература
Никонов М.В. Устойчивость лесов к природным и антропогенным факторам (на примере Новгородской области) НовГу им. Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2003. – 296 с.