Познакомившись с явлением, взаимодействия древесных пород друг на друга, мы затем довольно подробно остановились на другой коренной черте леса – на способности его претворять, изменять занятую им среду. И количество осадков, приникающих сквозь полог леса, и количество лучистой энергии, которую лесной полог пропускает в свои недра, и задерживающее влияние ветра, количество и качество подстилки, состав и характер живого покрова, и т. д., и т. д., – все это зависит, во-первых, от состава леса, или, иначе говоря, от внутренних свойств древесных растений, затем от географической среды и, наконец, от моментов самого лесного сообщества, т. е. будет ли оно густое или редкое, молодое или старое, простой или сложной формы и т. д. Лес, как мы знаем теперь, создает свою собственную внутреннюю среду, а то видоизменение облика дерева, то изменение внутреннего его1 строения, те перемены в физиологических отправлениях, та угнетенность роста, которая свойственна всякому дереву в лесу и которую в наибольшей степени мы наблюдали у подроста, – все это мы вправе рассматривать как приспособление наших организмов к этой внутренней социальной среде. Доказательством этого положения являются такие факты, как появление сухозернистости у деревьев, внезапно выставляемых на простор, как га-бель подроста, если он опять-таки не постепенно, а сразу будет выставлен на свободу. Деревья в лесу, начиная от господствующих классов и кончая угнетенными и подростом, все в разной степени приспособлены к окружающим условиям внутренней среды леса. Итак, деревья в лесу не только приспособлены к внешней географической среде, т. е. к климату почве, грунту и т. д., но и к своей собственной внутренней среде и друг к другу.
Все рассмотренное нами касается взаимных отношений древесных растений друг в отношении друга, ж в пределах, если можно так выразиться, одного социального круга. Факты, с которыми мы ознакомились, однако, показывают нам ещё иное, а именно, что в лесу мы можем наблюдать не только взаимное влияние дерев друг на друга, но и взаимное скрещивание или взаимное влияние разных социальных кругов. Мы видели влияние верхнего или материнского яруса на подрост, мы видели также как влияет верхний ярус на подлесок, и обратно, как влияет подлесок на вышележащие ярусы. Мало того, мы видели также, что травяной, или живой, покров в лесу опять-таки несет на себе в своем составе и экологическом характере следы влияния верхнего яруса или отпечаток внутренней среды леса; мы видели, что живой покрой в лесу состоит преимущественно из растений теневыносливых и приспособленных к тем внутренним условиям, какие создаются разнообразным и коллективным влиянием полога. Мало и этого: мы показали, кроме того, что в лесу, состоящем из совокупности насаждений, последние не просто находятся бок-о-бок друг с другом, но опять-таки взаимно влияя друг на друга; в особенности сильны эти влияния, конечно, на той периферии, где соприкасаются два лесных сообщества между собою. И как в деле взаимного влияния дерев друг на друга элементы борьбы оказываются неразрывно связанными с элементами защиты, так и здесь, во взаимном влиянии одного социального круга на другой, мы вновь сталкиваемся с тем же влиянием, – мы видим и здесь сочетание тех же явлений – и характера борьбы, и характера защиты. В тени южной стены леса создаются благоприятные условия для появления нового леса, так как всходы могут не опасаться сильного нагрева, опала шейки и т. п., но когда всходы подрастут, они наряду с этим благотворным влиянием защиты будут испытывать и конкуренцию в отношении зольных веществ и других моментов со стороны корней материнского насаждения или прилегающей стены леса. Сумма этих обстоятельств, могущая влечь неравномерность роста деревец на лесосеке, уже отмечалась нами выше. Обсуждая примеры влияния стены леса на прилегающие молодняки, мы в своем месте убедились, что при приближении к стене наблюдается отсталость в развитии молодых деревец. Отличным примером, что подрост терпит ущерб в количественном отношении, могут служить данные, полученные моим учеником В. Желтолаповым, который исследовал возобновление сосновых насаждений Голодяевокой дачи (б. Казанская губ.). Он приходит к выводу, что в типе «бор по невысоким холмам» возобновляется та продольная полоса лесосеки, которая находится на таком расстоянии, что семена свободно залетают сюда, т. е. та полоса, которая хорошо отеняется бросаемой стенами тенью, значит меньше инсолируемая, на которой, кроме того, не проявляется конкурирующее влияние корней деревьев примыкающих стен (рис. 79 и 80).
Таким образом, в какой бы лес мы ни отправились, какое бы место ни наблюдали, – везде и всюду мы встречаемся с одним и тем же основным явлением – взаимодействием организмов между собою и взаимодействием между их сообществами, иначе говоря, центральный пункт нашего внимания – биосоциальный феномен. Мне кажется, мы достаточно обосновали реальность его, во-первых, и закономерность его проявления, во-вторых. У нас остается один пробел – указание на то, что жизнь животных в лесу тоже тесно спаяна со свойствами леса, тоже представляет собою приспособление к социальной среде леса, тоже находится как в зависимости от леса, с одной стороны, так, с другой стороны, влияет на жизнь
леса. В лесу стихийном, или девственном, нет ни полезных, ни вредных животных, – там все полезны для леса; и белка, и сойка, и другие животные, поедающие жолуди, не являются, однако, в силу этого истребителями дуба, а наоборот, агентами распространения его – факторами жизни и возобновления леса. Лес не есть только общежитие древесных растений, он представляет собою общежитие более широкого порядка: в нем не только растения при-
Рис. 79. Кривая возобновления на лесосеке шириной в 60 м в типе «бор по невысоким холмам»
Рис. 80. Кривая возобновления на лесосеке шириной 80 м в типе «бор по невысоким холмам»
способлены друг к другу, но и животные к растениям и растения к животным, все это взаимно приспособлено друг к другу, и все это находится под влиянием внешней среды. Это взаимное приспособление всех живых существ друг к другу в лесу, в тесной связи с внешними географическими условиями, создает в этой стихии свой порядок, свою гармонию, свою устойчивость и то подвижное равновесие, какое мы всюду наблюдаем в живой природе, нока не вмешается человек. Такое широкое общежитие живых существ, взаимно приспособленных друг к другу и к окружающей среде, получило в науке – зоогеографии – удачное название биоценозы, – и лес есть не что иное, как один из видов, такой биоценозы.
Итак, лес или часть его – лесное насаждение – есть некое социальное единство, есть сообщество, есть реальная совокупность, есть биоценоза, есть, наконец, ландшафт. Перечисляя эти наименования, я хочу подчеркнуть те разнообразные источники, из которых возникают новые пути к новой науке, к социальной биологии или биологии коллективов, биологии сложных организмов. В одинаковой мере можно было бы назвать эту нарождающуюся науку и социальной биогеографией, так как географическая обусловленность биосоциальных явлений после сказанного не может подлежать сомнению. Дарвин был первый ученый, понявший жизнь, притом всякую жизнь как явление социального порядка. Рядом с Дарвином следует поставить другого автора, не менее крупного и много сделавшего для социальной биологии, но автора, который до недавнего времени был мало известен, скрывался в тени и не был популярен. Имя этого автора – лесоводство, т. е. коллектив, коллективные усилия целого ряда поколений лесоводов; они создали нам колоссальный материал, они подметили закономерности, и они, в тиши лесов незаметные, создали глубоко поучительную главу социальной биологии, учение о лесе как о сообществе. Это и не могло быть иначе, так как лесоводство само, как увидим впоследствии, есть социальное растениеводство, и нужды этого благородного искусства – и бессознательно и сознательно, но одинаково неудержимо – , влекли лесоводов на путь социальной биологии. Далеко до создания экологической географии растений лесоводы владели и ими добытыми фактами, и ими вскрытыми закономерностями, и только назывались все эти явления не экологическими, а лесоводственными. Лесоводство самобытно, самостоятельно создало свою собственную науку – учение о лесе или отрасль социальной биологии. Наряду с Дарвином и лесоводством надо поставить и другие источники этой новой области человеческого знания; сюда принадлежат и новейшие течения в биогеографии, в частности учение о- ландшафтах; сюда примыкает и зоогеография со своим учением о биоценозах, затем экологическая география растений и, наконец, новейшее течение в области статистики – учение о реальных совокупностях. И прежде чем итти нам дальше, я позволю себе остановиться на справедливости сказанного, т. е. приведу примеры из литературы, показывающие внутреннее сродство таких разнообразных дисциплин, какие упомянуты были выше.
Чрезвычайно интересные для нас мысли находим мы в сочинении Эспинаса «Социальная жизнь животных». Я позволю себе привести некоторые выдержки из этого труда, вполне совпадающие с теми мыслями, которые мне хотелось высказать. Указывая на факт существования животных обществ,, Эспинас указывает на то, что «ни одно живое существо не бывает одиноким»; мало того, совместная жизнь в животном царстве не составляет случайного явления – «она есть нормальный, постоянный и всемирный факт». «От самых низших ступеней лестницы, – продолжает он, – и до самых высших все животные в известный, момент их существования входят в состав какого-нибудь общества». Мы видели всеобщность социальной жизни также в жизни у растений; мало того: мы не только видели конкретные факту у растений, но и закономерности их проявлениях. Если бы, нас спросили, какие же законы социальной жизни вы знаете, у растений, мы бы в ответ на это указали, что борьба за существование протекает не беспорядочно, не случайно, а вполне закономерно, – завися от внутренних свойств организма, с одной стороны, и от свойств внешних, или географической среды, с другой. И подобно этому, и все другие нами уже указанные социальные явления, будь то взаимодействие между элементами одного сообщества или взаимодействие между сообществами, – безразлично, каждый раз мы в состоянии были бы показать, что явления этого рода находятся в зависимости от упомянутых уже лесообразующих; факторов, т. е. пород и среды.
«Мы упоминали уже, что вопросы нас интересующие разрабатываются также и современной географией. Наш известный географ Л. С. Берг, в своей статье «Предмет и задачи географии» высказывается по этому поводу следующим образом; «География изучает с точки зрения распространения не отдельные единичные объекты, а всегда известную совокупность, предметов и явлений в их взаимоотношениях; география не. есть хорология отдельных предметов и явлений, если можно, так выразиться, а есть хорология сообществ их, т, е. хорологод взаимных групп нравов людей, животных, растений форм рельефа и т. п. на земле». «Что же представляют собою закономерные группировки предметов органического и неорганического мира на поверхности земли?» – спрашивает тот же автор, и отвечает: «это есть ландшафты».
В зоогеографии, помимо уже указанного труда Эрпинаса есть целый ряд работ, имеющих в виду исследование животных сообществ Мабес, если не ошибаюсь, был первым, который; назвал общежитием или биоценозой, такой подбор живых существ по числу видов или индивидов, который в среднем соответствует условиям существования в данной среде. (Цитирую по книге Половцева «Основы общей методики естествознания».) При этом все существа такого общежития взаимно обусловливаются в своем существовании и а течение ряда генераций пребывают на одном и том же ограниченном участке. Сделав, эти краткие указания из соседней области, я, должен еще сослаться на развитие в последние два десятилетия соответственной литературы и в области ботаники. Не имея возможности останавливаться на этом вопросе в подробностях, я ограничусь указанием на специальные издания в этой области.
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
БИОЛОГИЯ ТИПОВ НАСАЖДЕНИИ. СРАВНИТЕЛЬНАЯ, ОЦЕНКА ФАКТОРОВ ЛЕСООБРАЗОВАНИЯ. ДИНАМИКА И СИСТЕМАТИКА ЛЕСА
СМЕНА ПОРОД
Введение
Все в природе течет и изменяется, рука времени касается всего, что есть в природе живого и неживого. И лес, как ни устойчив он в отдельных своих формах и проявлениях, тоже подвержен тому же закону времени, тоже течет... Лес не есть что-либо однородное, не только в пространстве, но и во времени, хотя промежутки такого времени, когда в лесу происходят метаморфозы, независимые от воли человека, так велики, что в сравнении с ними историческое время человечества – совсем незначительная величина.
«Известно, – говорит С. И. Коржинский [1 «Северная граница черноземно-степной области восточной полосы Европейской России в ботанико-географическом и почвенном отношении». Труды Общества естествоиспытателей при Казанском университете, т, ХХII, вып. 6, стр. 144 – 146], – что растительный покров, одевающий землю, не представляет чего-либо постоянного, неподвижного, но изменяется непрерывно в своем составе и характере. Не говоря уже о тех коренных, глубоких изменениях флоры, которые происходили в отдаленные геологические эпохи, палеонтологические данные, а во многих случаях и исторические факты свидетельствуют о том, что и в последнее время, в современную геологическую эпоху произошли крупные изменения растительности: что, например, в средней Европе дилювиальные степи сменились лесами, а состав этих лесов постепенно менялся вследствие вытеснения одних древесных пород другими».
«Каким образом, однако, – спрашивает тот же автор, – представляют себе причины всех подобных изменений растительного покрова? Минуя все частные отдельные мнения, высказанные по поводу тех или других фактов, едва ли мы ошибемся, – говорит Коржинский, – если скажем, что в науке и обществе распространено одно убеждение, гласно или безмолвно признаваемое почти всеми: именно, что растительный мир всецело зависит от климатических или вообще физико-географических факторов, что растительность какой-либо страны есть полное отражение ее физико-географических отношений, что с изменением этих последних (и только при таком условии) происходит изменение растительного покрова».
Наш гениальный ботаник С. И. Коржинский не соглашается с таким воззрением и высказывается следующим образом: «Не отрицая, конечно, – пишет он, – зависимости растительности от климатических и других физико-географических элементов, я позволю себе высказать мое убеждение, что растительный покров сам заключает в себе то самобытное, самостоятельное, что дает ему возможность до известной степени бороться с неблагоприятными внешними условиями, что создает само требуемую жизненную обстановку, что позволяет существовать одним видам, вытесняет другие и т. п., что растительный покров можем сам по себе содержать зачатки изменений вследствие постепенно вырабатывающихся социальных отношений между различными формами, их взаимных приспособлений, внедрения и укоренения новых пришельцев и т. п., в силу чего смена как отдельных видов, так и целых формаций, и глубокие изменения характера растительности могут происходить совершенно самостоятельно, помимо всяких изменений климата. [1 Утверждение С. И. Коржинского об изменениях растительности вне зависимости от среды является проявлением автогенеза, т. е. идеалистического направления в биологии. Ред.]
В своем труде «Пределы лесов на юге России» Г. И. Танфильев приводит слова Коржинского:
«Исход борьбы за существование зависит всегда от двух сфер явлений: во-первых, от отношения конкурирующих форм к внешним условиям, т. е. к климату, почве и т. д.; во-вторых, от их внутренних специфических жизненных свойств, дающих те или другие шансы на борьбу»... «Но физико-географические условия еще не выполняют собою всей жизненной обстановки растения; еще остается целый мир социальных отношений к другим организмам. Легко может случиться, что климат и другие физико-географические условия вполне благоприятствуют какой-либо форме, но тем не менее она не может существовать в данной местности, потому что вытесняется более сильными конкурентами. В другой же стране, быть может, при несравненно менее благоприятных климатических условиях, эта форма развивается, так как другой подбор конкурентов дает ей возможность взять перевес над ними»... «Игнорировать жизненными свойствами конкурирующих форм и, признавая на словах борьбу за существование, на самом деле относить все явления на счет климатических или почвенных условий – есть, по моему мнению, большая логическая ошибка». После этих строк Г. И. Танфильев опрашивает: «Но что значит: «вытесняется более сильными конкурентами»? Вытесняет, конечно, тот, кто лучше приспособлен к данным условиям существования, т. е. к влаге, свету, пище, к опылению, к противодействию паразитам и другим врагам и пр. Эти отношения -к окружающей среде настолько всегда разнообразны, что отыскать их в каждом данном случае очень трудно, из чего, однако, еще не следует, чтобы «те или другие шансы на борьбу» зависели от «внутренних специфических жизненных свойств». Одним каким-нибудь фактором, конечно, еще нельзя объяснить какого-либо вопроса ботанической географии, а необходимо брать во внимание всегда совокупность всех факторов;, но, при прочих равных, каждый раз получает преобладание один определенный фактор, почему на него и указывается, как на причину того или иного явления, хотя и все остальные факторы не остаются без влияния на это явление. Отыскание же и установление в каждом, данном случае определенных, реальных факторов и должно составлять задачу науки».
Кто же прав? С. И. Коржинский или Г. И. Танфильев? Вот, прежде чем ответить на этот основной вопрос, нам нужно познакомиться с фактическим материалом, который имеется в нашем распоряжении, и постараться проанализировать его. Необходимо при этом еще добавить, что кроме упомянутых факторов, обусловливающих динамические явления в лесу, влекущих за собою метаморфозу леса, есть еще один, который никоим образом нельзя удалять из нашего поля зрения, так как иначе мы можем притти к совершенно неверным выводам. Я имею в виду сознательное и бессознательное, хищническое и разумное, прямое и косвенное вмешательство человека в жизнь леса и растительного покрова вообще, – фактора, за который так ратует В. И. Талиев. В настоящее время, когда человек расселился более или менее плотным населением по лицу земного шара, этот фактор хотя и с различной интенсивностью в разных местах, но действует постоянно и почти повсеместно. Не зная, как действует такой фактор и не познав его в том или другом наблюдаемом нами пункте, мы не в состоянии будем сделать должного вычитания и примем потому все, что наблюдаем, за проявление чисто природных сил, тогда как в действительности или все явление целиком, или какая-нибудь часть изучаемого явления может происходить от вмешательства человека. С другой стороны, явления смены пород, происходящие заведомо под влиянием вмешательства человека, протекают гораздо. быстрее, часто не только «а глазах одного поколения, но даже нескольких лет; сами явления этого порядка проще, доступнее изучению, чем более медленные и более сложные вековые смены. Вот по этим двум причинам нам, прежде чем перейти к рассмотрению чисто природных смен, надлежит остановиться на примерах смены пород, происходящей под влиянием вмешательства человека. Мы на этих примерах будем учиться, как следует подходить, как следует изучать явление смен, на какие факторы должно обращать внимание и т. д. Ведь и явления смены, происходящей под влиянием человека, происходит не где-либо в безвоздушном пространстве, а в той же природной обстановке, при воздействии климатических, почвенных и биологических факторов.
Смена ели березой и осиной
Самым излюбленным примером, можно сказать – классическим, который приводят обыкновенно в лесоведении и в лесоводстве, это; смена ели так называемыми мягкими породами, – смена ели березой, осиной и белой ольхой. В составе елового леса эти породы принимают обыкновенно небольшое участие; только там, где лес изреживается, или на опушках эти породы принимают более заметное участие в составе еловых насаждений. Как-то и С. И. Коржинский обращал внимание на то, что большое участие таких лиственных пород в составе елового леса есть признак близости жилья человека и, стало быть, признак его воздействия на густоту леса. Среди тайги могут встречаться и чистые березняки и осинники, и насаждения двухъярусные с верхним пологом лиственных пород и нижним из ели, и насаждения смешанные из лиственных и ели в одном ярусе, где или ель уже почти выбилась на простор из-под полога лиственных пород, или еще борется с ним за обладание (см. рис. 44, 45). Мы можем в любом еловом лесу найти разные стадии борьбы и взаимных отношений лиственных пород с елью.
Бели человек производит сплошную вырубку в еловом лесу, или пожар по его вине или благодаря молнии уничтожит часть елового леса, то возникает более или менее обширная поляна с совсем другими климатическими и вообще жизненными условиями, чем те, которые царили в ней, когда она была покрыта лесом. Что же происходит с удалением леса? Прежде всего глубокие изменения в атмосферных явлениях: почва под лесом была защищена как от инсоляции, так и в особенности от излучения, – покровом леса; над почвой была воздушная пелена, более холодная, более влажная и более спокойная (затишье в еловом лесу), под лесом был полумрак, и на поверхности почвы лежал более или менее толстый слой лесной подстилки или подушки разнообразных зеленых мхов, пронизанных теми или другими тенелюбами.
Когда вырубается еловый лес, то прежде всего происходит и глубокое, и резкое изменение только что кратко очерченных условий; возникает совсем новая жизненная обстановка, которая найдет своих пришельцев, для которых она будет вполне подходящей. Поляна пользуется прежде всего полной инсоляцией, ничем не защищенная поверхность ее должна сильно излучать, и потому организмы, боящиеся солнцепека и в особенности заморозков, не могут на ней поселиться, а если осмелятся, то и наказываются побиванием их почек и тронувшихся в рост (побегов заморозками. Сколько таких примеров можно видеть на открытых местах среди елово-пихтовых лесов; ель страдает от утренников, а пихта еще, кроме того, от сильного освещения солнцем. Тенелюбы, жившие под пологом, так, например, Oxalis, исчезают, не будучи в состоянии мириться с новыми условиями, а взамен их появляется светолюбивая растительность вейник, некоторые виды осок и т. п. Вместе с такими представителями травянистой флоры, иногда позже их, появляются на этих пространствах и такие древесные породы, для которых выше очерченные условия вполне подходящи, т. е. они соответствуют их жизненным, биологическим свойствам. Почти ежегодно обильно плодоносящая береза или осина с чрезвычайно легкими семенами, притом еще снабженная хорошими приспособлениями для полета, быстро, с помощью ветра, населяют такие пространства своим потомством; появляется, как говорят лесоводы, налет березы, осины, а в некоторых случаях и белой ольхи. Всходы этих пород растут быстро, заморозков не боятся, будучи в самую нежную пору своего развития прикрыты травою; они перегоняют в росте первых пришельцев, и, продолжая быстро расти -в высоту и разрастаться сучьями в стороны, они смыкаются. Что значит это? Смыкаются они не сразу, но постепенно, и по мере смыкания производят снова целый переворот в жизненом обиходе поляны. Множество: отдельных существ, березок, осинок и т.п., тысячи и миллионы их постоянно превращаются в сообщества, в такую совокупность, где в состоянии проявиться как их взаимное влияние друг на друга, так и на занятую почву и атмосферу. Смыкаясь, они прежде всего образуют на поляне защитный покров, который в свою очередь создает определенную тень под своим пологом, и светолюбивая травяная растительность, так роскошно развившаяся на открытом месте, теперь начнет чахнуть, хиреть, перестанет цвести, а затем и совсем отомрет; с другой стороны, начнет постепенно складываться обычный для леса мертвый покров из опадающих листьев этих первых пришельцев-дерев, вначале перемешанный еще с остатками отгнивающей травы. Этот защитный покров из лиственных пород, уменьшив приток света к почве, уменьшит и обратное излучение тепла как в силу отражения от полога, так и в силу уничтожения такой деятельной зеленой поверхности, как заросли светолюбивых трав. То сильное излучение, которое происходило особенно: весною и в ночную пору над живым покровом, переносится этажом выше и будет происходить уже над пологом лиственных пород зато под пологом его будут защищены от заморозков чувствительные к ним растения, как ель или пихта. И вот теперь, когда все это случится, продолжающая селиться ель не будет уже так легкомысленно рисковать своей жизнью. С этого момента, как показывают наблюдения и сличение возраста верхнего лиственного яруса и елового подседа, с этого времени и начинается расселение ели на территории, которая ей когда-то принадлежала, но с которой она была согнана. Смыканием пород-пионеров создается вновь жизненная обстановка леса, так глубоко отличная от условий жизни на открытых полях, и потому такая лесная порода, как ель, не только в состоянии поселиться, а, как мы видели сейчас, найдет для себя весьма подходящие условия.
Но прежде чем продолжить характеристику этого текучего процесса в жизни леса, надо дополнить некоторыми штрихами ту картину жизни, которая прошла перед нами. Такая поляна из-под оплошной вырубки не всегда бывает совершенно гола, на ней могут остаться некоторые представители прежней лесной растительности: там одиночный, там групповой еловый подрост.
Эти элементы как бы вступают в новую жизнь, им приходится переживать после долгих лет жизни в одних условиях сразу чрезвычайно резкую перемену; многие не переносят эту перемену и гибнут, другие долго еще влачат существование, чтобы все-таки остаться под пологом новых поколений болеющими хилыми стариками, третьи постепенно оправляются. Чем моложе такой подрост ели, тем он легче сносит быстрые перемены условий; чем он старше, тем хуже для него. Еловый подрост в; группах лучше переносит новые условия, чем одиночный. Чем гуще был полог елового леса, тем больше испытывал еловый подрост влияния конкурирующих моментов, созданных материнским пологом, тем он более угнетен, тем хуже он переносит последующее выставление на простор. Почти на любой вырубке мы можем видеть такой подрост в разных формах, а потом и в разных стадиях его борьбы с новыми условиями. Вначале всякий подрост, как выражаются лесоводы, сидит, он приспособляется в это время к новым условиям: углубляется его корневая система, происходит смена теневой хвои на световую и т. д. Некоторые переносят эту встряску, эту болезнь, без последующего вреда для себя, они оправляются, идут в рост, отнимая впоследствии много места у нового поколения ели, которое возникает под пологом березы или осины другие становятся хронически больными на весь свой век, их перегонит в росте молодежь; наконец, третьи, как было сказано, не выдерживают этой резкой перемены условий и умирают сейчас же.
Приложенные фотографии, полагаю, в достаточной мере иллюстрируют только что описанное явление. Все сказанное надо иметь в виду при исследовании какой-либо вырубки, так как иначе, если иметь только в виду основную схему, можно не суметь разобраться в сложном узоре изменения.
Но сказанным не ограничиваются те осложняющие основное явление обстоятельства, которые я выше упомянул. В составе елового леса могли быть лиственные породы, из которых, например, береза может дать поросль, а осина обильные корневые отпрыски. Таким образом, в некоторых случаях можно не иметь дела с семенным налетом, а можно встретиться исключительно с элементами вегетативного размножения; в другом случае могут быть и те и другие, что опять-таки надо иметь в виду при желании разобраться в исследуемом явлении. Если не семенной налет, а отпрыски и поросль образуют новое поколение леса, то в силу своего быстрого роста такое поколение лиственного леса быстрее уничтожит траву, быстрее создаст те условия, конечно приблизительно, какие были до вырубки леса, в связи с чем раньше может наступить стадия безнаказанного поселения ели.
Ель, поселившись под пологом материнских пород, тоже смыкается, и среди этого вновь возникшего насаждения так же, как и среди покровного яруса, начинается процесс дифференциации, или расслоение всех стволов на господствующие и угнетенные классы. Еловые насаждения притом находятся под гнетом верхнего защитного полога. Защитные функции тесно сплетаются с конкурирующими моментами; поэтому ель растет под пологом лиственных пород медленнее, чем росла бы на открытом месте, если бы, конечно, не заморозки. Будучи теневыносливой породой, ель мирится, хотя и с уроном для себя в смысле прироста, с тем количеством света, который пропускает сквозь полог верхний защитный ярус. С известного возраста, однако, достигнув определенной высоты, ель уже перестает нуждаться в защите, и тогда яснее выступает угнетающее влияние верхнего насаждения. Опыты с вырубкой части лиственных пород экспериментально доказывают справедливость сказанного.
Несмотря на угнетающее влияние верхнего полога, ель, благодаря своей теневыносливости, все же продолжает расти вверх; по мере все большего и большего изреживания насаждения из светолюбивых пород получаются лучшие условия роста для ели, так как уменьшаются конкурирующие влияния. По мере увеличения возраста и связанного с ним изреживания сквозь верхний полог начинает проникать все больше света, тепла и влаги в виде атмосферных осадков, а в почвенной среде ель встречает все меньше и меньше конкурентов в отношении влаги и зольных веществ; но, с другой стороны, когда еловые кроны настолько поднимутся, что начнут проникать сквозь лиственный полог, последний берет новое орудие для борьбы с елью. Особенно яркие примеры этой новой формы дает нам береза. Лиственные породы начинают охлестывать ель, они секут ее хвою, легко приходя в движение даже от небольшого ветра; хвоя отмирает, крона часто делается однобокой, и несмотря на все это, не вся, но часть ели продолжает успешно расти в высоту и, наконец, перегоняет, благодаря длительности своего роста в высоту, соседние березу и осину. После двухъярусного наступает стадия одноярусного хвойно-лиственного насаждения, которое постепенно переходит вновь в двухъярусное, где, однако, верхний ярус будет уже не лиственный, а хвойный, с небольшой разве примесью осины или березы, а нижний – из угнетенных елей и лиственных пород. Последние, попав под Полог ели, уже более чувствительно отразят на себе угнетающее влияние елового полога; раньше была теневыносливая порода под светолюбивой, теперь же более светолюбивые элементы очутились под пологом теневыносливой, и само собою разумеется, что им не выдержать конкуренции. Если в чистом насаждении безразлично, какой породы угнетенные классы рано или поздно должны отмирать, то совершенно естественно и понятно, что стволы какой-нибудь светолюбивой породы, очутившись в роли угнетенных под пологом более теневыносливой, не в состоянии так долго бороться, как в первом случае, и потому скорее пробегут стадии угнетения до окончательной смерти. Лет около 60 – 80 мы можем встретить еще стадию смешанного насаждения, но после этого возраста ель уже берет верх над приютившими ее породами. В конце концов, лет через 20, восстанавливается почти прежняя картина, т. е. одноярусное еловое насаждение с той или иной примесью лиственных пород.
Вот тот круг, который пробегают взаимные отношения между елью и ее спутниками при неосторожном нарушении того подвижного равновесия, которое царит в лесу. Мы видим, что этого рода смена пород обоюдная: ель сменилась лиственными породами, лиственные породы в свою очередь сменила ель. Эту обоюдность смены, двусторонний ее характер, нельзя не подчеркнуть, так как смены вековые, как мы увидим впоследствии, характеризуются односторонним направлением [1 Восстановление ели под пологом березы и осины часто не наблюдается, и кругового развития смены пород не происходит. Ред.].
Если так происходит смена ели лиственными, то как же могли возникнуть насаждения указанных выше лиственных пород вместо ели? – опросит читатель, – ведь оказывается, что ель в силу ее биологических свойств снова в состоянии отвоевать потерянные ею места? Для разъяснения этого, отчасти уже обсуждавшегося, вопроса нужно добавить следующее: чем меньше вырубка или гарь, чем уже она, чем ближе к различным частям ее еловые стены, тем, само собой разумеется, скорее пойдет облесение ели. Для налета семян березы и осины величина вырубки не имеет значения; для способа вегетативного размножения, если, конечно, корни осины находятся тут же, тоже самое, величина оголенного места безразлична. Ню для вторичного поселения ели расстояние до ближайших еловых стен имеет значение для быстроты заселения. Если вырубки или гари чрезвычайно: велики, то легко себе представить, что центральные части их могут и десятки лет оставаться в стадии лиственного насаждения без подроста ели. Это один случай; другой в конце концов сводится на ту же отдаленность еловых стен, но происходит по другой причине: первоначально вырубка могла иметь совсем незначительные размеры, но то обстоятельство, что на ней выросла береза или осина, заставляет хозяина притти вторично на это место лет приблизительно через 60 или раньше, когда лиственный ярус уже приспел к рубке, т. е. по размерам своим может иметь сбыт, а еловый, в виде второго, не достиг возмужалости. Если первая вырубка создавала вокруг себя еловые стены, которые в состоянии уже были приносить семена, то вторичная такая вырубка может повлечь за собою наличность не спелых еловых стен, а двухъярусную стену, с лиственными породами в верхнем этаже и угнетенной елью во втором. Ясно, что такие еловые стены не могут дать посева, и чем дальше, тем условия для возобновления ели будут становиться хуже, так как планомерность хозяйства заставит вырубать и соседние участки. В нашу задачу не входит разрешать такой хозяйственный вопрос, как при такого рода рубках сохранить все же господство ели; упомяну только, что путем искусственного, но притом не внезапного, а постепенного прореживания лиственного яруса можно облегчить ели борьбу с приютившими ее конкурентами и, таким образом, скорее, чем делает природа, восстановить на этом месте господство ели.
Мы были свидетелями обоюдной смены, вызванной вмешательством человека. Чему же нас научило это рассмотрение? Что нужно знать, чтобы мыслью проникнуть в те картины природы, которые мы наблюдаем? Для объяснения тех метаморфоз леса, которые прошли перед нами, нам понадобилось знать: и свойства климата под пологом леса, и метеорологические условия открытых мест, и биологические свойства лесных пород, принимающих участие в этой жизненной драме, и хозяйственные деяния человека. Нам необходимо было знать, что есть породы-пионеры, которые обильно плодоносят почти ежегодно, легкие семена которых могут разлетаться на очень далекие расстояния, которые нечувствительны к заморозку, обладают способами вегетативного размножения, быстрым ростом в молодости, но сравнительно меньшей долговечностью и менее длительным ростом в высоту. С другой стороны, кстати нам было знать, что ель – порода теневыносливая, чувствительная к заморозкам, медленно растет в молодости, с более редким плодоношением и с семенами менее летучими, но с длительным ростом в высоту и большей долговечностью, чем береза и осина. Мы узнали, что ель не сечет березу, но береза охлестывает ель. Деяния же человека познаются как из документов в самой природе, так из расспросов, плановых материалов, разных актов и т. п. Наличность порослевой березы будет с полной достоверностью свидетельствовать, что здесь было несомненное участие человека в виде вырубки леса, а возраст этой березы скажет нам и о том, когда эта вырубка имела место. Кусочки угля в почве, разбросанные в разных местах, обугленные пни и тому подобные указатели скажут, что здесь был пожар, а возраст лиственного насаждения скажет с большей или меньшей точностью о том времени, когда это несчастье постигло лес. Наличность старого и оправляющегося подроста из-под прежнего исчезнувшего насаждения тоже может нам сказать не только о том, что здесь был лес иного состава, во и приблизительно сколько времени тому назад он был на этом месте уничтожен: стоит срезать этот подрост и сосчитать более широкие годичные слои – документы его открытого существования, в отличие от узких, которые он заложил еще под пологом материнского насаждения. Точно, однако, сказать «а этом основании., сколько лет тому назад была произведена вырубка – нельзя, так как подрост первые годы болеет, приспособляясь к новым условиям, так что в эти промежуточные годы могут годичные слои по своей ширине и не отличаться от первоначальных, заложенных еще под пологом, или они будут отличаться, но так незначительно, что трудно с уверенностью провести границу; всегда на несколько лет может быть ошибка, вот почему я сказал, что возраст вырубки можно определить, но лишь приблизительно.
Прямолинейность границ такой вырубки – опять-таки доказательство того, что мы имеем дело не с чисто природным явлением, а с продуктом вмешательства человека.
Рис. 84. Смена ели лиственными породами. План лесонасаждений части Лисинской дачи 1841 г.
Если есть планы лесов за разное время, как говорят в лесоводстве, планы лесонасаждений, то можно и по ним прочесть, что было раньше и отчего, произошли те или иные метаморфозы в составе леса. Согласно принятому правилу, отдельные участки леса, на которые он естественно распадается и которые выделяет в нем лесовод, прежде чем организовать в нем хозяйство, окрашиваются по съемке их на плане в условные цвета в зависимости от господства породы. Рассматривая такие планы через известные сроки, обычно через десятилетия, мы можем подметить, во-первых, перемену в господствующей окраске, во-вторых, перемену в отдельных местах плана: где, например, была фиолетовая окраска, обозначавшая господство ели, там мы можем встретить синюю окраску, которой обозначается господство лиственных пород. Приложенные чертежи и фотографии (рис. 84, 85) иллюстрируют сказанное. Если мы обратимся к инвентарным, или таксационным, описаниям леса, то в состоянии будем точно учесть это явление, указав даже размеры площадей, которых коснулись такие перемены. В инвентарную, или таксационную, опись заносятся все отдельные лесные сообщества, причем Каждое из Них описывается ё однообразных направлениях: и со стороны состава своего, возраста, густоты, площади и т. д. Вот, пользуясь такими описями, можно было показать, что в Лисинской, например, лесной даче вблизи Ленинграда господство пород в насаждениях распределялось следующим образом:
Рис. 85. План лесонасаждений части Лисинской дачи 1904 г. (после осушки болота Суланды)
В 1841 – 42 гг. 60% всей площади приходилось на долю еловых насаждений и 28% на долю лиственных; в 1896 – 97 гг. площадь еловых уменьшилась ровно в два раза, т. е. стала равной 30%, а площадь лиственных возросла в полтора с лишним раза, стала равной 47%. Хозяйственные описания так же, как наблюдения и натуре, указали бы нам и на причину этого явления: на сплошную вырубку еловых лесов.
Кроме вырубки и пожара, подобную же смену в еловых лесах можно наблюдать и под влиянием ветровала, если в каком-либо месте неосторожной вырубкой создаются неблагоприятные условия для сильного вторжения ветра в еловый лес; неподготовленные к напору еловые стенки становятся жертвою ветра, который, проникая все дальше в глубь леса, валит деревья, отвыкшие в лесу сопротивляться его напору. Эти «отвычки» не есть только метафора, они есть подлинное явление: деревья в лесу, защищая друг друга от ветра, вырастают в стволы, более тонкие, чем на свободе, с высоко поднятой кроной и со, сравнительно слабым укоренением; если их выставить рано на простор, но они явят собою великолепный рычаг для действия ветра.
Таким образом, смена, которой мы заняты были до сих пор, показала нам, что для понимания метаморфоз, которые свершаются в лесу, необходимо отдать себе отчет и в биологических свойствах пород, и в биологии тех или других местоположений, и в формах вмешательства человека в жизнь леса и природы вообще.
Само собой разумеется, что сказанным вовсе не определяется, что всякий лиственный лес из березы или осины есть лес, заменяющий еловые насаждения. Мы увидим, что эти лиственные породы: могут временно господствовать и вместо сосновых и сосново-еловых лесов, вместо пихтовых и дубовых. Во всех этих случаях такие лиственные насаждения носят временный характер и соответственно этому получают название насаждений временного типа, заменяющих собою насаждения так называемых основных типов. Ясное дело, что для того, чтоб убедиться, взамен какого основного насаждения существует данное березовое или осиновое насаждение, надо сличить как условия рельефа, так и почвенно-грунтовые условия того места, тле мы наблюдаем лиственные насаждения; если оно будет сходно с одним из тех местоположений с определенными почво-грунтами, на которых произрастают еловые леса, то мы с полной уверенностью можем сказать, что имеем дело с насаждением временного типа.
Но всем сказанным опять-таки не определяется, что лиственные насаждения названных пород во всех случаях будут представлять тот или иной, но временный тип. Есть в природе такие условия, когда эти породы, за отсутствием других, более долговечных, могут образовывать насаждения не временного, а основного типа; в виде известных примеров приведу березовые колки хотя бы в Алтайской степи, и осиновые солоти, или колки, в нашей лесостепи.
Смена сосны березой и осиной
Береза и осина могут сменять не только еловые насаждения, но в некоторых случаях – сосновые, именно в тех случаях, когда последние произрастают на свежих почвах, которые, по выставлении на простор, быстро покрываются светолюбивыми злаками и задерневают. Единственные исключения – вересковые боры, так как в них после оголения почвы от леса состав покрова не меняется или меняется столь незначительно, что это обстоятельство не имеет значения на ход возобновления сосны; по вереску сосна селится в наших климатических условиях весьма охотно, так же, как по покрову из сфагнума. Если перед нами сухой бор, то пожар или вырубка в нем не производят смены пород, так как в составе таких боров участие березы и осины очень незначительно, а главное потому, что песчаные почвы сухого бора слишком сухи и бедны как для березы, так, в особенности, для осины; если и можно в подобных условиях (наличность этих пород, то, во-первых, их обыкновенно немного, а, во-вторых, – и это самое главное, – они растут чрезвычайно плохо, обычно суховершинны, кустарникообразны и т. п. Таким образом, арена, где может происходить смена сосны лиственными породами, – это категория свежих боров, сосновых насаждений на свежих песчаных почвах, на супесях, на легких суглинках. Здесь, однако, смена происходит не в силу чувствительности сосны к заморозкам, – она их не боится, – а в силу быстрого задернения почвы. Трава раньше завладевает поверхностью, чем сосна, а образовав большие заросли, она рядом своих влияний может замедлить только появление в нем сосны. Такой травяной покров, создавая под собой войлок из своих отмерших частей, может уже тем самым, как показал В. Д. Огиевекий, замедлять появление сосны, так как часть появляющихся всходов не до--берется до минерального слоя почвы, а преждевременно засохнет в этом войлоке травы. Травянистый покров, в особенности густой, может сильно затенять :и тем самым заглушать светолюбивые всходы, а ложась зимой под давлением снега на сосенки, он искривляет их и тем самым удлиняет время, когда они в состоянии вынести свою вершину над травою.
Придавленная, пригнутая к земле вершинка сосны следующей весной в силу (Гелиотропизма снова будет пробираться сквозь траву к свету, «о новый снег может снова ее покривить, и т. д.; таким образом получаются извилистые, коленчатые экземпляры молодой сосны – живые документы той борьбы, которую они вели с правою. В конце концов одолевает все-таки сосна, и значение травы выразится только в оттяжке того времени, когда сосна вновь завладеет этой территорией. Вот в, подобных обстоятельствах, обыкновенно раньше, чем появится сосна, появляется опять-таки тот налет осины и березы, o котором мы уже говорили в предыдущей главе. Почему эти породы появляются раньше, чем сосна? Потому что они ежегодно или почти ежегодно плодоносят. Благодаря легкости своих семян и чрезвычайному обилию их, они, кроме того, и гуще засевают пространство, чем это обычно делает сосна, а также ель. Их светолюбие мало мешает им в борьбе с травяным покровом, так как ко времени своего появления конкурирующий с ними травяной покров не бывает еще так густ, каким он становится впоследствии, когда начинает селиться сосна; кроме того; и более быстрый рост этих лиственных пород также помогает им бороться с травой. По мере смыкания их увеличивается тень, и травяной покров постепенно редеет.
При этой смене сосны лиственными породами мы, однако, не замечаем того большого разграничения двух явлений, какие мы наблюдали при смене ели мягкими породами, – там раньше появляется покровный ярус, затем под его пологом уже начинает селиться ель; здесь же сосна начинает поселяться вскоре после водворения березы и осины, иногда даже одновременно с ними, только замедляясь, в силу указанных выше условий, в росте; поэтому здесь редко получается та двухъярусность, которую мы наблюдали в первом случае; сосна, кроме того, в силу своего быстрого роста, выбившись из-под травы, потом нагоняет лиственные породы. Явление смены здесь более резко, выражается не последовательностью двух ярусов, а степенью господства той или другой породы с возрастом. Так, например, М. К. Турский, сводя таксационные описания в одной даче б. Пермской губ., сообщает следующие интересные данные: в пятилетних насаждениях, т. е. молодых вырубках, господствует почти чистая береза с примесью сосны, но в 15-летнем возрасте уже на долю сосны приходится 6/10, на березу – 4/10, в 40-летнем – на долю сосны – 7/10, березы – 3/10, наконец, в 60-летних насаждениях 8/10 сосны и 2/10 березы. В более резком виде смена здесь может быть выражена, если береза и осина вегетативного происхождения пневая поросль березы и корневые отпрыски осины растут чрезвычайно быстро, и потому, если сосна несколько замедлит своим появлением, могут временно образоваться даже два яруса.
Другой особенностью этой смены является то обстоятельство, что с сосной в большей мере ассоциируется береза, чем осина. Это можно объяснить и большей биологической близостью этих пород, более одинаковым их отношением к условиям местопроизрастания, а также тем обстоятельством, на которое особенное внимание обращал М. К. Турский, что на осине появляется паразит Melampsora tremula, который переходит затем под именем соснового вертуна на сосну, для которой он смертелен только в самом молодом возрасте. При смене сосново-еловых насаждений в этом явлении участвуют уже четыре породы: сосна, ель, береза, осина. Здесь получается прежняя двухъярусность, нарушаемая, однако, участием (сосны, которая в известной стадии образует как бы промежуточный ярус, частью входя в верхний лиственный, частью отставая от него. В некоторых случаях может господствовать в верхнем ярусе сосна, почти без участия лиственных пород и ели, о чем, впрочем, речь будет итти несколько дальше.
Смена дуба мягкими породами
Как ель при известных условиях может сменяться березой и осиной, так и дуб в некоторых случаях под влиянием таких же сплошных рубок может сменяться теми же породами. Мы знаем такие примеры в известных Тульских засеках, где сплошные рубки прежних времен привели к смене дуба осиной и липой. Например, по данным А. Н. Соболева, при ревизии 1895 г. средний состав насаждений с распределением их по господству пород для семи лесничеств, обнимающих собою площадь 38 000 га, был таков (табл. 54):
Таблица 54
Мы видим, что в насаждениях старше 50 лет господство осины по площади невелико; наоборот, в насаждениях моложе 50 лет юно не только весьма значительно, но и явно произошло за счет дуба и липы.
50 лет – цифра не случайная; в 1895 г. как раз мог справляться 50-летний юбилей тех сплошных рубок, которые были назначены в свое время для лесов Тульских засек; и вот результат сказался в виде смены пород. Отчего это произошло? Оттого, что дуб при таких рубках не в состоянии возобновиться семенами, а лишь порослью, последняя же появлялась лишь в ограниченном количестве, благодаря высокому возрасту дубового леса; дубовый самосев, который имелся под пологом материнских насаждений, в значительной части своей погибал под влиянием пышной растительности, поросли лещины, и других пород, а может быть также и той осины, которая сейчас же воспользовалась всякими открытыми местами и развилась, кроме того, из корневых отпрысков.
Очень любопытные данные для характеристики указанного явления представляют собою те, которые приводит В. Н. Штурм в своей монографии о Тульских засеках.
В, 1906 г., например, было насаждений с господством дуба и осины разных классов возраста следующее количество (табл. 55):
Таблица 55
Мы видим опять-таки полное соотношение между убылью насаждений с господством дуба и с соответствующей прибылью в те же десятилетия (IV и V кл.) насаждений с господством осины.
Те же цифры показывают нам, что в настоящее время, несмотря на сохранение той же системы сплошных рубок, такой смены не происходит. Это объясняется тем, что хозяйством приняты соответствующие меры, как-то: культуры с последующим уходом за ними; на сплошные лесосеки тем или иным путем вносится дуб, за которым потом ухаживают, т. е. его периодически освещают, предохраняя от перерастания окружающей его быстрорастущей порослью.
Само собою разумеется, что если условия таковы, что смена дуба мягкими породами происходит, то обратное восстановление дуба, если не иметь о виду нарочитое вмешательство1 человека в пользу дуба, может быть двух родов: или дуб относительно быстро подымается вначале как бы в виде подлеска, затем второго яруса, чтобы в конце концов перерасти и подавить собою осину; это в том случае, когда рубки производились в семенной год или год спустя, когда, одним словом, под пологом срубаемого материнского насаждения очень много дубового самосева; в том же случае, когда самосева нет или его очень мало, то под поднявшимся осиновым пологом мы встретим только; единичные дубки из подроста, которые, конечно, не в состоянии будут сменить собою осину.
В этих случаях, если человек не придет на помощь, а предоставит дело природе, обратное восстановление дуба может затянуться на очень долгий срок, пока сойка и тому подобные агенты не разнесут жолудей под полог таких осинников. Точно так же, как и в еловых лесах, и здесь вторичные рубки по по низкому обороту, по осиннику, могут еще больше укрепить в позиции осину и замедлить вторичное появление дуба.
Нужно, однако, заметить, что подобная смена при сплошных рубках происходит не всегда; в лесостепной полосе Воронежского окр., например, те же сплошные рубки не привели, однако, к такой смене; там, под влиянием сплошных рубок, семенное поколение дуба сменилось порослевым той же породы, но не мягкими породами.
Мне думается, что одна из причин этого явления – долгое сохранение здешними дубами порослевой способности, с одной стороны, а с другой – относительно еще малая оподзоленность и меньшая влажность местных почв по сравнению с почвами Тульских засек.
В других районах дубовых лесов, у нас в юго-западных губерниях например, дуб может сменяться грабом и буком, наподобие того, как сменяется он у нас в средней полосе европейской территории СССР липой. Из всех приведенных уже примеров мы можем видеть, что смены пород, происходящие под влиянием человека, могут быть двух родов: 1) путем налета семян осины, березы, путем вырастания из самосева, имевшегося под пологом материнского насаждения, и 2) путем порослевого образования тех пород, которые или были в составе верхнего яруса, или образовывали второй ярус, или находились в подлеске.
Как бы особой разновидностью является тот случай, когда ель или дуб сменяются корневыми отпрысками сосны, так как корни были здесь, под пологом насаждения не могли дать отпрысков. Это как бы самосев, но только не семенного, а вегетативного происхождения.
Кроме указанных смея в природе, кроме косвенного (Влияния человека, можно наблюдать еще два следующих явления, оба происходящих под влиянием осушки. Сосна по болоту, если материк находится неглубоко под торфом, легко сменяется сосновыми насаждениями более высокой добротности, под пологом которых в свою очередь по мере оседания торфа, по мере (все большей его минерализации начинает проникать ель, со временем переводящая сосновые насаждения в сосново-еловые. Такой пример мы имеем в Лисине в части так называемой Сулаяды, которая отлично была осушена в 40-х годах прошлого столетия. Благодаря такой осушке площадь сосновых насаждений в Лисинском лесничестве удвоилась.
Другое явление смены, на которое я только мимоходом хочу обратить внимание, – это замена черноольховых трясин или дубовыми насаждениями или еловыми, смотря по области роста. На границе таких трясин с более сухими частями поймы всегда можно наблюдать пояс смешанных лесов из черной ольхи, с одной стороны, дуба или ели – с другой. Если в этом районе происходят осушительные работы, то ольха начинает становиться суховершинной, тогда как для дуба и ели новые условия, где устранен избыток влаги, являются более подходящими, и обе эти породы сменяют постепенно ольху.
Смена сосны дубом
В пределах нашей лесостепи можно наблюдать следующее обычное явление. Лиственные леса поймы какого-нибудь Битюга, Воронежа и других рек сменяются сосновыми борами при переходе из поймы в надлуговую террасу; в свою очередь эти сосновые боры сменяются вновь чернолесьем, в котором господствует дуб, под которым произрастает подлесок из кустарников и над которым иногда высятся отдельные сосны, изредка целые группы их, а еще реже целые сосновые насаждения. Эта последняя область представляется переходной от надлуговой террасы к безлесным степям. По почвенным же условиям это полоса черноземных супесей, которые обнаруживают большие или меньшие признаки деградации, или оподзоленности, под влиянием жизнедеятельности надвинувшегося на степь леса. Бесспорные признаки говорят за то, что эта переходная полоса была в свое время под степью: здесь большая мощность гумусового горизонта – 70 – 90 см, которая никогда под лесом не образуется, здесь встречаются и кротовины, и в редких случаях еще не вполне исчезнувший слой белоглазки. В подобных случаях при отсутствии вмешательства человека произрастают трехъярусные насаждения из сосны в верхнем ярусе, дуба – во втором и кустарникового подлеска – в третьем; в зависимости от того, сколь близко подходит к дневной поверхности безвалунная глина, находится и рост дубового яруса; там, где дуб в состоянии пользоваться этой глиной, он растет лучше; там, где он не достигает ее своими корнями, там рост его хуже.
Самые же супеси тоже сменяются, становясь по мере приближения к надлугдаой террасе и менее мощными и более песчанистыми; наоборот, по мере приближения к степи они становятся более глинистыми, так что часто переходят даже в легкие суглинки. Все указанные обстоятельства влияют на рост и взаимные отношения тех пород, о которых было выше упомянуто. Близ надлуговой террасы рост дуба уже настолько невзрачен, что его с полным правом можно назвать и называют голодающим дубом.
В прежнее время сплошные рубки в таких местах имели везде, где они применялись, одно и то же следствие: сосна не возобновлялась, дуб и другие лиственные примеси давали поросль, восполняли таким образом, вместо семенного, порослевое поколение дубового леса, которое так легко отличить по гнездовому или групповому своему расположению и другим признакам от семенного леса. Во всех подобного рода лесах нашей лесостепи степные окраины боров прикрыты со стороны степи лентой лиственного леса, и в редких лишь случаях можно еще встретить среди этой полосы лиственного леса единичные сосны, их группы, а еще реже, как было сказано, целые сосновые насаждения. Картины природы резко: изменялись под влиянием вмешательства человека: вместо трехъярусных сложных лесов в лучшем случае сформировались двухъярусные из порослевого дуба и кустарникового подлеска, а в худшем – одноярусные, притом еще сильно затравленные, дубняки, где подлесок совсем уничтожен благодаря неумеренной пастьбе скота. Иногда в подобных местах можно видеть еще более грустные картины разрушения человеком лика природы: при хронической пастьбе скота уничтожаются последние следы Древесной растительности, и ветер, получающий благодаря этому непосредственный доступ к супесям, начинает их развевать; выносится мелкозем, почва на месте грубеет, становясь *все более песчанистой, пока, наконец, потеряв связность, не становится летучим песком. Почти в любом месте этого рай-ода можно проследить все стадии от трехъярусного леса до летучих лесов, вовсе не принесенных из луговой террасы, а здесь же на месте образовавшихся. Что именно вмешательство человека так изменило лицо земли в этом месте, тому миллион доказательств: старинные планы насаждений и соответственные им таксационные описания, например, для Хреновского бора, показания старинных путешественников, например, по отношению к Орловскому бору (ныне Усманекий бор под Воронежом), сказания старожилов, остаток сосновых пней, смолокуренные ямы, наличность единичных сосен и их групп, а иногда и целых насаждений, ясные признаки отвода сплошных лесосек, наконец, порослевое происхождение дубового яруса. Для каждого, знакомого с этими местами, не может быть никакого сомнения в том, что сосна исчезла в данной полосе лишь под влиянием вмешательства человека, по причине неумелых рубок. Другого результата такие рубки и со вторым ярусом дуба и подлеском из кустарников (Хреновское лесничество) там где или оставлялись случайные сосновые семенники, или где сравнительно близко находится стена соснового леса, там постепенно начался процесс обсеменения таких вырубок сосной; во многих местах можно видеть то в большем, то в меньшем количестве, то более старого, то более молодого возраста сосновый подрост (рис. 87, 88).
Часть его гибнет, пробираясь через дубовую поросль, часть побеждает, т. е. прорывается сквозь верхний ярус дуба, перегоняя его в росте.
Достигнув дубовых вершин, ее собственная вершина начинает пробираться сквозь полог дуба, пользуясь своей чувствительностью к источнику света; иногда получаются при этой борьбе сосны с дубом искривленные, почти змеевидные побеги сосны. Приложенный график и данные анализов стволов дуба и сосны, росших рядом, описывают это явление борьбы сосны с дубом так же, как и приложенная фотография, где видна не только наличность соснового прироста в подобных местах, но хорошо виден и самый момент, когда сосна прободает полог дуба и начинает выситься над ним. В хозяйстве необходимо всеми силами пользоваться таким подростом, стараясь его во-время осветить, т. е. проредить дубовое или другое лиственное насаждение, под пологом которого он находится. Это явление былой смены сложных сосново-дубовых лесов чистыми дубняками – явление, весьма распространенное в нашей лесостепи, можно сказать, почти повсеместное; я наблюдал его в Бузулукском бору, Самарского окр., в борах Хреновском и Усманском, Воронежского окр., в Пензенском, Тамбовском, Харьковском и Киевском окр., – везде одно и то же. Эта всеобщность явлений, быть может, могла дать повод думать, что мы имеем дело с естественными, чисто природными явлениями, а не вмешательством человека; но на всем этом пространстве всюду одно и то же: те же старые акты и планы говорят о былом, те же сплошные рубки, то же порослевое происхождение лиственных пород, те же вкрапленные в чернолесье отдельные сосны – свидетели былого соснового раздолья. И вмешательство человека, как и другой агент природы, может быть тоже всеобщим, или, по крайней мере, действующим в определенных географических условиях одинаковым образом. Вот это-то явление, столь ясное, столь понятное, было, однако, некоторыми ботаниками понято иначе: по их мнению, здесь происходила естественная смена сосны дубом. По-видимому, дело должно представляться в таком виде, что первым поселенцем на этих, когда-то от века степных, почвах была сосна; когда насаждения выросли и стали изреживаться, то посеянный под ее пологом сойкой, белкой дубовый подрост пошел в рост, а раз дуб сомкнулся, то в силу условий отенения возобновление сосны уже сильно затруднилось. Ссылаются при этом на то, что даже там, где есть единичные старые сосны, соснового подроста можно встретить мало, или его даже совсем не бывает, тогда как дубового подроста из семян порослевого поколения всюду можно видеть множество.
Дуб несколько теневыносливее сосны; таким образом, и с этой стороны как бы обеспечена правильность такой эволюции, что раньше появилась сосна, затем поселился дуб, с тем уже, однако, чтобы на эту территорию больше не пускать сосну.
Таблица 56а
Ход роста в высоту дуба
Таблица 566
Ход роста в высоту сосны
Расстояние между сосною и дубом = 1,77 м. (Из раб. Заседателева, «Смена пород в Усманской даче», Лесной журнал, 1905 г., № 5).
Другие ботаники, наблюдая эти лесные массивы, обращают внимание на то, что сосновый бор со стороны степи всегда опоясан чернолесьем, и в этом опять-таки видят явление вполне закономерное, указывая на то, что дуб менее боится соленосности степного грунта, чем сосна, и потому образует аванпост ее; сосна произрастает в пределах песчаных грунтов, а когда близко к поверхности подходит степная безвалунная глина, как в Хреновом, то она отступает, не будучи в состоянии расти или, по крайней мере, выдержать конкуренцию с дубом. Такого воззрения держится Г. И. Танфильев. В дальнейшем я приведу в доказательство соответствующие выписки из его научных трудов, сейчас же хочу обратить внимание на следующие факты:
1. К степи вплотную подходили не дубовые пояса, а сосново-дубовые насаждения, остатки которых можно еще видеть в
Хреновском бору.
2. Лучшие почвенно-грунтовые условия этой переходной полосы к степи действительно дают возможность, правда, не особенно роскошно, существовать дубу, хотя они и не устраняют, в силу своего супесчаного характера, возможность существовать сосне, – последняя, наоборот, тут-то и достигает наибольших высот, наибольшей толщины по сравнению с боровой сосной, она здесь достигает не только гораздо лучшего развития, но отличается и обильным плодоношением.
3. Закономерен не факт смены сосны дубом, а факт смены чистых одноярусных боров сложными сосново-дубовыми с кустарниковым подлеском насаждениями.
4. Везде на протяжении этой полосы (были произведены сплошные рубки, от коих остались порослевого происхождения дубняки; нигде на протяжении этой полосы я не встречал дубового насаждения старше 40 лет семенного происхождения.
5. И сейчас есть целый ряд доказательств былого существования сосны здесь, и того, что при наличности сосновых маток, т. е. при естественном источнике семян, может происходить и обратный процесс обсеменения сосной. Теперь ему Покровительствуют, но было время, когда в хозяйстве об этом никто не думал, и тем не менее сосна во многих случаях, правда медленно, вновь завоевывает потерянную территорию. Нужно еще заметить, что если соснового подроста мы в этих условиях встречаем мало, то ведь мало и семенников. Это – с одной стороны. С другой – естественное обсеменение происходит в условиях далеко не благоприятных: порослевые лиственные насаждения как дуба, липы, так и тех кустарников, которые образуют подлесок, всегда гораздо гуще, чем семенные насаждения, в «их больше древостоя, больше выражена сомкнутость и оттого больше тени, столь невыгодной для светолюбивой сосны. Наконец, нельзя терять из виду и третье обстоятельство: ведь что значит – мало подроста? Для лесничего, которому надо закончить определенную лесоводственную операцию в краткий срок, например в 10 лет, известное количество подроста среди дубовой поросли, 10 – 20, даже сотни штук на гектаре, – конечно, ничтожная величина; если он хочет вновь водворить сосну там, где она исчезла, и вместо чистых дубняков иметь более ценную примесь – сосну, и соответственно этому – сосново-дубовые насаждения, то он при этом ничтожном количестве подроста принужден будет ввести сосну путем культуры; лесничий, стало быть, будет совершенно прав, когда с своей лесоводственной точки зрения останется недоволен малым участием случайного подроста в дубовом лесу. Но совершенно в других условиях находится ботаник-географ. У него совершенно другой счет времени, и если лесовод в известных случаях может делать расчеты на 100 лет, и это так поражает многих, то ведь ботаник-географ должен считаться с веками и тысячелетиями. Легко, конечно, разрушить лик земли или те дивные картины трехъярусного леса, о котором была речь впереди, но нелегко природе вновь восстановить разрушенное человеком: из нескольких десятков экземпляров подроста «а гектаре, быть может, удастся пробраться сквозь дубовый ярус только нескольким экземплярам. Но что ж из того?
Рис. 89. Кривые хода роста в
высоту сосны и дуба в Боровской даче,
Воронежского окр.
В условиях, о каких идет речь, на супесях век дуба не велик, долговечность сосны гораздо больше; дубовый ярус начинает все больше и больше изреживаться, а вместе с тем будет создаваться все больший и больший простор тому сосновому подросту, который должен с годами все увеличиваться. Быть может, не первое поколение от тех случайных семенников, выросших из подроста, о каких была 1речь впереди, достигнет господства, но в процессе долгого постепенного развития победа не может не остаться за сосной, которая в этих почвенных условиях находится в оптимуме. Будь это суглинки – другое дело; там, хотя сосна и развивается превосходно, но качество древесины ее хуже, что влечет за собой и меньшую долговечность, подверженность снеголому и тому подобные свойства, которые биологически ее ослабляют. Итак, небольшое количество подроста, которое мы действительно можем встретить в указанных условиях, ботаника-географа не должно смущать, так как он небольшие величины подроста должен множить на большие периоды времени. Что же касается подлеска, то он не может составить препятствия для обсеменения сосны, так как мы наблюдаем, что сосновый подрост проникает сквозь подлесок, а во-вторых, знаем, что более теневыносливые породы предельного роста, например обыкновенный можжевельник в наших вересковых борах, не составляют никакого препятствия для жизни соснового самосева.
В Бузулукском бору, на высоких прибрежных плато, сложенных из пестрых мергелей, прикрытых супесями, произрастают, или, вернее, произрастали, так как сейчас таких насаждений очень мало, сложные сосновые насаждения.
Эти насаждения имеют в верхнем ярусе сосну прекрасного роста, во втором – лиственные породы с преобладанием липы, затем дуба, а в подлеске – различные кустарники; благодаря сплошным рубкам здесь происходило то же самое, что уже было отмечено по отношению к пристепной зоне Хреноаского, Усмансюого, Новоглуховского, Черкасского и того же Бузулукского бора, т. е. прежние формы леса и состав их насаждений сохранились лишь в небольшом числе, на небольшой площади; в большем виде встречаются еще разбитые формы с уцелевшей единичной сосной, с сохранившимся кое-где подростом сосны и т. д.
На другом берегу реки Самары, в пределах надлуговой террасы, встречаются уже чистые сосновые боры на перемытых и передутых ветром песках. Здесь встречаются как сухие боры на высоких дюнных всхолмлениях со скудным подростом, так и свежие боры с мягкими породами и обильным сосновым самосевом, а затем, по мере приближения к степи, появляются деградированные черноземные супеси, покрытые теперь дубняками порослевого происхождения с единичными соснами, а в прежнее время и там были распространены сложные сосново-дубовые насаждения.
В своей работе «О ботанико-географических исследованиях в Бузулукском бору» В. Н. Сукачев пишет (стр. 28): «Что касается соснового бора с липовым ярусом, то прежде всего нужно вспомнить, что встречается этот тип бора там, где почвенно-грунтовые условия хорошие, благоприятные не только для роста сосны, но и лиственных пород. Далее замечательно, что при наличности липового подлеска не замечен сосновый подрост. Совсем ли он отсутствует или нет, этого я не могу сказать, нужны более детальные исследования. Одно лишь можно утвердительно заметить, что здесь он гораздо реже дубового и гораздо хуже, чем в некоторых других типах. Это заставляет меня смотреть на сосновый бор с липовым ярусом, как на одну из первоначальных стадий смены соснового леса лиственным, именно дубовым» (курсив мой). Несколько далее (стр. 32) В. Н. Сукачев продолжает: «Как было уже сказано, среди бора на лучших почвах, обыкновенно в соседстве с бором с липовым ярусом, находим мы и почти чистые лиственные насаждения с господством дуба. Как я старался показать, на эти насаждения приходится смотреть, как на последнюю стадию смены соснового леса лиственным. Нужно при этом заметить, что эта смена вытекает из естественных свойств самих пород без какого-либо влияния человека» (курсив мой).