Партнеры журнала:

Лесное хозяйство

Природа леса и лесовосстановление

Новый лес, выросший из семян, всегда производительнее предшественника. Природа леса обеспечивает сохранение и процветание видов из поколения в поколение в изменяющихся природно-климатических условиях и постоянство лесопользования. Классик отечественного лесоводства Г. Ф. Морозов отмечал: «Рубка и возобновление – синонимы, действительно являются необходимым признаком постоянства пользования лесом». Главная задача лесовода при организации рубок заключается в создании условий для успешного лесовосстановления с учетом природы леса: в темнохвойных лесах – за счет сохранения подроста предварительных генераций; в светлохвойных – за счет сопутствующего и последующего возобновления.

Лес появляется, живет и развивается по определенным законам, таким как борьба за существование, естественный отбор, способность изменять занятую среду, саморегуляция, изменчивость и наследственность [9; 17]. По словам профессора Морозова, «борьба за существование есть явление неизбежное, общее и постоянное для всякого леса на земном шаре» [8]. Она происходит благодаря взаимному влиянию растений и различиям в индивидуальной, наследственно обусловленной силе роста.

Внешне борьба за существование проявляется в сокращении числа стволов деревьев на единице площади. В лесу царит высокая смертность. В каждом взрослом поколении менее 5% молодых древесных растений достигают возраста спелости. В ходе борьбы за существование происходит естественный отбор – избирательное уничтожение менее жизненных и сохранение наиболее сильных и приспособленных к определенным почвенно-климатическим условиям деревьев. Они не только побеждают находящиеся по соседству многочисленные экземпляры в жесткой конкуренции за свет, влагу, питание, но и дают начало новому семенному поколению леса.

Поэтому, по Г. Ф. Морозову [9], без борьбы за существование нет леса, на земном шаре нет другого технического средства для воспитания древесины высоких технических качеств, без естественного отбора нет улучшения расы и совершенства в приспособлении растительных организмов к внешней среде.

Основой нового поколения леса становится подрост – молодое поколение главной породы, прошедшее селекцию борьбой за существование и естественным отбором, способное образовать новый древостой, который всегда возникает из семян лучших материнских деревьев – победителей в местной популяции, наиболее сильных и приспособленных к данным условиям произрастания. Их биологические свойства и признаки, обеспечивающие выживание и жизнедеятельность, передаются по наследству. Поэтому в новом поколении популяция совершенствуется. Семенное потомство, возникшее в результате перекрестного опыления родителей, генетически неоднородно, особенно если появилось из семян в годы разных урожаев, при неодинаковом наборе опылителей. Высокая внутривидовая изменчивость экземпляров подроста предопределяет эффективность естественного отбора в течение всей его жизни для выявления ценных генотипов.

На возобновляемой площади молодое поколение леса появляется обычно неравномерно, часто отдельными группами, будто случайно. Но это, на первый взгляд хаотичное, распределение растений отражает определенную природную закономерность: степень возобновительной спелости лесной почвы (восприимчивость ее к обсеменению), неодинаковую в разных местах насаждения. Она зависит от возраста материнских пород и особенно от полноты и сомкнутости древостоя. Группы подроста возникают в насаждениях, достигших возмужания, в местах с умеренной полнотой («окнах», небольших прогалинах), где сохраняется лесная среда, благоприятствующая возобновлению и дальнейшей жизни самосева. Здесь достаточно тепла, света, влаги, сохраняется свойственный лесу живой напочвенный покров, ослаблена конкуренция корней окружающих деревьев. Иными словами, подрост – продукт своеобразной лесной обстановки под пологом леса.

Подрост, по выражению Г. Ф. Морозова, «испытывает двойную борьбу за существование, двойную конкуренцию» [9, с. 47]. Борьба проявляется между экземплярами подроста, между ними и материнскими деревьями, кустарниковой растительностью. Со временем число растений в группах постоянно уменьшается. Выживают сильнейшие, которые и формируют древостой. К возрасту спелости сохраняются лишь растения (единицы), обладающие наследственно высокой энергией роста, нормально развивающиеся в соответствующих их экологии условиях, способные противостоять внешним трудностям.

Таким образом, лес, формируя подрост семенного происхождения, заблаговременно подготавливает себе надежную, высококачественную смену. Генетическая ценность подроста состоит в том, что это молодое поколение леса дважды прошло селекцию природой в условиях жесткой конкуренции: на этапе естественного отбора лучших материнских деревьев, из семян которых появился подрост, и на этапе взросления растений под пологом леса в ходе борьбы за существование.

Все лесные системы могут самостоятельно восстанавливаться. В большинстве сосновых и еловых типов леса есть достаточное количество благонадежного подроста (2–4 тыс. шт./га), способного обеспечить естественное возобновление и формирование высокопродуктивных насаждений: в Сибири – на 70% площади главных рубок, в европейской северной и средней тайге – на 60%, в подзоне южной тайги – на 50%, в хвойно-широколиственных лесах – на 40% [7; 12; 18].

В Республике Коми, самом крупном лесном регионе европейской части страны, хвойным подростом в количестве 1,8–2,0 тыс. шт./га обеспечено около 85% площади еловых лесов и около 90% площади спелых и перестойных сосновых насаждений. При строгом соблюдении правил лесоэксплуатации около 50% годичной лесосеки может успешно восстановиться хвойными породами на вырубках [6]. Лучшие по производительности современные спелые ельники южной тайги и зоны хвойно-широколиственных лесов произошли из подроста предварительного возобновления.

Закономерности естественного возобновления в кедровниках Сибири носят зонально-типологический характер. В средней тайге Томской области успешно возобновляется кедр под пологом насаждений (5–10 тыс. шт./га) в зеленомошной, долгомошной, сфагновой и мелкотравно-зеленомошной группах типов леса [11]. В Горном Алтае успешно самовосстанавливаются среднегорно-таежные (900–1500 м над уровнем моря) зеленомошные, разнотравные, бадановые кедровники (2–6 (10) тыс. шт./га), слабо низкогорные, черневые (350–900 м над уровнем моря) широкотравные, папоротниковые, крупнотравные (400–900 шт./га) [5; 16]. Зеленомошные и близкие к ним типы кедровых лесов обеспечены достаточным количеством кедрового подроста на 70–90% площади, кустарничково-мшистые, долгомошные – на 60–70%, лишайниковые, бадановые – на 50–70%, сфагновые, травяно-болотные, разнотравные – на 40–60% [13].

Таким образом, в разных лесорастительных формациях природа, как правило, надежно обеспечивает сохранение исходного породного состава насаждений при смене поколений. При рубках спелого леса лесоводу и лесозаготовителю необходимо знать его природу и особенности лесовосстановительных процессов в разных лесорастительных условиях, разумно использовать выпестованный ею драгоценный генофонд (подрост) для формирования самым нетрудоемким способом новых высокопродуктивных насаждений. Его сохранение – обязательная мера содействия естественному возобновлению. Сбережение при лесозаготовках с использованием подростосберегающих технологий не менее 75% благонадежного подроста главных пород позволяет сохранить местную популяцию, адаптированную к определенным лесорастительным условиям, отобранный природой ценный генофонд, целостность и плодородие почвы, сократить сроки выращивания деловой древесины на биологический возраст подроста до рубки (не менее чем на 10 лет), предотвратить нежелательную смену пород, минимизировать затраты на уход за молодняками, обойтись без трудоемких дорогостоящих и малоэффективных лесокультурных работ, в два-три раза сократить затраты на лесовосстановление.

В Северо-Восточном Алтае при использовании технологии узких лент в широкотравных кедровниках черневого пояса при сплошнолесосечных рубках с сохранением подроста и тонкомера, в горно-таежных зеленомошных кедровниках при равномерно выборочных рубках сохранялось 73–89% жизнеспособного подроста темнохвойных пород [15]. Спустя 50 лет на месте вырубок сформировались высокопродуктивные (260–280 м3/га) пихтовые и пихтовые с примесью кедра (2–3 единицы) насаждения, надежно выполняющие водоохранные и почвозащитные функции в горах. В южной тайге европейской части России через 50–60 лет после проведения рубок с сохранением подроста и тонкомера в ельнике липняковом образовался спелый древостой с запасом 300–350 м3/га, в том числе крупных и средних сортиментов – 240–250 м3/га [10]. В ельниках Карелии использование этой технологии позволяет получить через 40–50 лет 100–150 м3/га крупной деловой древесины [1].

К сожалению, несмотря на явные лесоводственные и экономические достоинства сбережения подроста, наличие эффективных подростосберегающих технологий и требований Правил заготовки древесины (2016 год), в большинстве регионов страны он уничтожается при лесозаготовках и взамен создаются лесные культуры. Например, на Среднем Урале, где почти на 40% площади вырубленных темнохвойных лесов под пологом было достаточное количество хвойного подроста, в результате его гибели происходит смена пород [4]. На севере европейской части России только 30% общей площади крупных вырубок возобновились хвойными породами [3]. В Республике Коми к середине 1990-х годов они преобладали на 38% площади вырубленных хвойных лесов, 51% площади вырубок возобновились березой и осиной, лишь 28,3% лесных культур оказались успешными [6].

Чем дальше на восток, тем хуже идет лесовосстановление. В южной тайге Западной Сибири после проведения рубок в хорошо возобновляемых типах леса (4–10 тыс. шт./га) хвойный подрост в количестве более 1 тыс. шт./га сохранен на 20,6% вырубок. В течение 3–5 лет 30% его погибает, а через 25–30 лет формируются лиственно-хвойные молодняки с дальнейшим сокращением хвойных в господствующем ярусе. Увлечение созданием лесных культур кедра на вырубаемых в таежной зоне площадях привело к огромным неоправданным материальным и трудовым затратам. Даже на ранее не занятых лесом участках их сохранность через 10 лет не превышала 10%. На свежих же вырубках культуры уже через 5–6 лет оказывались под угнетающим пологом интенсивно возобновившихся лиственных пород и массово погибали. В целом восстановление кедровых лесов в таежной зоне Западной Сибири за счет предварительного подроста и создания лесных культур признается неудовлетворительным [2].

Создание лесных культур там, где успешно происходит естественное возобновление главных пород материалом (подростом), прошедшим селекцию природой, – пример шаблонного мышления, профессиональной лесоводственной некомпетентности современных лесоводов и лесозаготовителей.

Более 120 лет назад лесовод-классик М. К. Турский в энциклопедическом учебнике «Лесоводство» утверждал: «Лес, происходящий из семян, имеет многие преимущества перед искусственным. Естественные насаждения отличаются здоровьем, более высоким качеством древесины, деревья долговечнее, чем искусственно разведенные» [19, с. 103]. Недостатком лесных культур часто оказывается использование для их выращивания семян не лучшего качества, не отличающихся ценными наследственными свойствами. Шишки заготавливают, как правило, не с лучших, а со случайных, доступных для сбора, растущих или срубленных на лесосеках экземпляров деревьев. Выращенные из них растения насильственно высаживают в лесорастительные условия, часто не соответствующие условиям произрастания родителей, экологии породы и лесосеменному районированию. Они развиваются в искусственно ограниченном пространстве, с одинаковым, «казарменным», размещением и площадью питания, при которых генотипы не способны полностью реализовать биологический потенциал роста. Поэтому искусственные насаждения отличаются невысокой продуктивностью и пониженной устойчивостью. К тому же их создание связано с большими финансовыми и трудовыми затратами [14].

Вот почему отечественные и зарубежные лесоводы признают преимущество естественного возобновления главной породы перед искусственным. В решениях IX Всемирного лесного конгресса предлагалось создавать лесные культуры лишь там, где природой не гарантировано надежное естественное возобновление. Дифференцированные (в зависимости от характера естественного возобновления главной породы) способы лесовосстановления рекомендованы в Правилах лесовосстановления (2016 год); естественное возобновление – путем сохранения подроста, минерализации почвы, оставления семенных деревьев, куртин, групп.

Меры содействия естественному возобновлению следует дифференцировать в зависимости от типа леса, характера предварительного возобновления и выбора целевой породы. В темнохвойных таежных лесах, где, как правило, преобладает мелкий и средний подрост, необходимо ориентироваться на сохранение не менее 75% благонадежного подроста и использовать удмуртскую или архангельскую технологию узких лент при ширине пасек, равной высоте древостоя или в полтора раза большей, а также современную скандинавскую технологию с применением харвестера и форвардера. В сосняках с недостаточным количеством предварительного подроста следует оставлять семенники и проводить минерализацию почвы в типах леса, где живой напочвенный покров препятствует сопутствующему или последующему возобновлению. Выбор целевой породы определяется ее хозяйственной ценностью, долей участия в составе вырубаемого насаждения, степенью соответствия почвенно-грунтовым условиям и экономической целесообразностью, то есть возможностью формирования из подроста в данных лесорастительных условиях высокопродуктивного древостоя к возрасту рубки.

Однако сохранение жизнеспособного подроста не гарантирует надежного лесовосстановления на вырубке. Адаптация и выживаемость растений зависят от состава возобновившихся пород и их возраста. В насаждениях, где преобладает подрост хвойных пород выше 1 м, он обычно не затеняется мягколиственными породами последующего возобновления, что позволяет экономить средства на первичных рубках ухода. Поэтому в Концепции развития лесного хозяйства в СССР до 2005 года была предусмотрена плата лесозаготовителям за сохранение подроста, сопоставимая с затратами на лесные культуры [18]. Иная картина в таежных сосняках и ельниках, в большинстве которых под пологом есть подрост хвойных пород и березы. Хвойный подрост размещается чаще всего группами или куртинами. После рубки материнского древостоя на открытых пространствах между ними обильно разрастается береза. Эта светолюбивая порода быстро выходит в первый ярус и заглушает оказавшиеся под ее пологом сосну и ель. При отсутствии своевременных рубок ухода хвойные погибают, происходит смена пород. Поэтому в хвойно-лиственных молодняках для формирования желательного состава из главной породы необходимо своевременно проводить рубки ухода.

В большинстве лесных регионов страны лесовосстановление ведется неудовлетворительно. Более 60% вырубок массивов хвойных пород зарастают деревьями малоценных мягколиственных пород, сохранность лесных культур не превышает 30%. В результате потребительского отношения к лесу арендаторов, игнорирования ведомственных приказов, незнания основных жизненных законов леса, по которым он появляется и формируется, происходит смена пород, снижается продуктивность новых насаждений, нарушается принцип постоянства пользования: рубка леса – синоним возобновления.

В отличие от человека, природа постоянно беспокоится о самовосстановлении и совершенствовании древесных пород. Естественный лес оставляет после себя жизнеспособное потомство – подрост. Это ценный генофонд, селектированный природой, который обеспечивает естественное восстановление высокопродуктивных насаждений самым нетрудоемким способом. Его стоимость превышает стоимость лесных культур такого же возраста, выращенных из семян с улучшенными свойствами.

Для обеспечения устойчивого лесопользования, генетического улучшения восстановления вырубаемых лесов и снижения экономически неоправданных затрат на создание лесных культур предлагается:

  • считать благонадежный подрост основных лесообразующих пород, отселектированный борьбой за существование и естественным отбором, ценным генетическим фондом природы, обеспечивающим формирование новых высокопродуктивных и устойчивых насаждений естественным путем;
  • ужесточить ответственность за уничтожение жизнеспособного подроста как ценного генофонда при лесозаготовках. Исключение могут стать только участки интенсивного лесного хозяйства, на которых у естественного подроста нет достаточной полноты, чтобы сформировать ценное насаждение;
  • установить ответственность за гибель подроста из-за несвоевременного проведения рубок ухода в хвойно-лиственных молодняках;
  • признать нецелесообразным создание лесных культур в хорошо возобновляемых типах леса (не менее 2–3 тыс. шт./га) и обеспечить лесовосстановление в них за счет сохранения подроста, оставления семенников, минерализации почвы и должного ухода;
  • создавать лесные культуры в плохо возобновляемых типах (менее 1 тыс. шт./га) посадочным материалом с улучшенными наследственными свойствами, выращенным из районированных и сертифицированных семян с местных лесосеменных плантаций.

По материалам журнала WWF России «Устойчивое лесопользование»
Евгений ТИТОВ
заслуженный лесовод Российской Федерации, д-р с.-х. наук, проф. ВГЛТУ им. Г. Ф. Морозова

ЛИТЕРАТУРА

1. Волков А. Д. Рост тонкомера ели на вырубках в ельниках Южной Карелии // Известия вузов. Лесной журнал. 1969. № 4.
2. Данченко А. М. Кедровые леса Западной Сибири / А. М. Данченко, И. А. Бех. Томск, 2010.
3. Декатов Н. Е. Мероприятия по возобновлению леса при механизированных лесозаготовках. М.; Л., 1961.
4. Исаева Р. П. Возобновление в лесах Среднего Урала / Р. П. Исаева, К. И. Шахова, С. П. Карнаухова // Проблемы лесовосстановления в горных лесах. М., 1984.
5. Крылов А. Г. Типы кедровых и лиственничных лесов Горного Алтая / А. Г. Крылов, С. П. Речан. М., 1967.
6. Ларин В. Б. Восстановление лесов после рубок главного пользования / В. Б. Ларин, В. Д. Пручкин, С. В. Ильчуков // Лесное хозяйство и лесные ресурсы Республики Коми. М., 2000.
7. Львов П. Н. Лесообразовательные процессы и их регулирование на европейском Севере / П. Н. Львов, Л. Ф. Ипатов, А. А. Плохов. М., 1980.
8. Морозов Г. Ф. Дарвинизм в лесоводстве // Лесной журнал. 1913. Вып. 1–2.
9. Морозов Г. Ф. Учение о лесе. М.; Л., 1949.
10. Никонов М. В. Лесоводственная эффективность рубок с сохранением подроста и тонкомера в таежных ельниках Северо-Востока европейской части РСФСР : автореф. дисс. … канд. с- х. наук. Л., 1982.
11. Панёвин В. С. Лесовосстановление в таежной зоне Томской области / В. С. Панёвин // Лесная промышленность. 1989. № 6.
12. Писаренко А. И. Лесовосстановление / А. И. Писаренко. М., 1977.
13. Поликарпов Н. П. Особенности возобновления кедровых лесов / Н. П. Поликарпов // Кедровые леса Сибири. Новосибирск, 1985.
14. Сеннов С. Н. Лесоведение и лесоводство / С. Н. Сеннов. СПб, 2011.
15. Титов Е. В. Рациональные способы рубок в кедровниках Горного Алтая: дисс. … канд. с.-х. наук. Свердловск, 1969.
16. Титов Е. В. Восстановительные процессы в кедровниках Горного Алтая / Е. В. Титов // Продуктивность и восстановительная динамика лесов Западной Сибири. Новосибирск, 1971.
17. Титов Е. В. Лесоведение: эволюционные и генетические аспекты / Е. В. Титов М., 2008.
18. Тихонов А. С. Лесоводство / А. С. Тихонов. Калуга, 2005.
19. Турский М. К. Лесоводство / М. К. Турский. М., 2000.