Я готов два раза подчеркнуть самую последнюю фразу уважаемого автора, так как явления смены сосны лиственными породами в Бузулукском бору, без всякого сомнения, происходили при участии человека. Ведь этот бор с 40-х годов прошлого века подчинен уже правильному хозяйству, а долгий период перед тем находился в несомненном пользовании человека, так как бор этот островной, находится на границе степи, где потребность в древесном материале очень велика. В период до 40-х годов, вероятно-, происходила рубка на прииск, но затем вскоре после организации хозяйства были испробованы всевозможные рубки, и в том числе лесоводы широко пользовались системою сплошных лесосек. Для этих утверждений у нас есть все документы как в самой природе, так и в старых актах, таксационных описаниях, организационных планах. Совершенно немыслимо отрицать вмешательство человека; другое дело – -можно доказывать, что имевшаяся форма вмешательства человека не имела влияния на смену пород, или что она имела влияние, но не решающее, т. е., что и без вмешательства человека события шли бы в том же порядке и разве только замедлился бы темп их. В. Н. Сукачев не произвел того вычитания, о необходимости которого я говорил в начале этой работы, раз только имеются данные о вмешательстве человека. Те детальные исследования относительно количества и качества соснового подроста под пологом сосново-липовых насаждений на мергелях, которые не были произведены. В. Н. Сукачевым, были впоследствии произведены, по моему предложению, моим учеником А. Н. Новаком.
Было заложено 50 пробных площадок под пологом насаждения, 50 – вне его, каждая в 455 м2; на каждой площадке был сосчитан и измерен сосновый подрост, описаны густота полога, подлеска, живой покров, плотность и мощность подстилки. При переводе на гектар в количестве подроста оказались весьма большие колебания – от 121 до 10 939.
Эти колебания зависели от густоты лиственного полога, причем максимум подроста сосны получался при полноте 0,6, затем от рельефа, именно на более возвышенных местах его оказывалось больше, чем на низких; это на первый взгляд странное явление объясняется близостью грунтовой воды в этом типе бора, благодаря чему более благоприятными для сосны условиями являются повышения, а не понижения. Количество подроста оказывается затем в зависимости от густоты подлеска, – при средней густоте его получается более густой самосев – от густоты и состава покрова, плотности и мощности подстилки; здесь легко образуется кислый гумус, а благодаря этому мертвый покров приобретает значительную мощность и плотность. Не останавливаясь на подробностях этой работы, я в заключение не могу только не обратить внимания на то, что сосновый подрост, в среднем около 1835 экземпляров на гектар, иногда, правда, неважного качества, все же имеется; если мы вспомним теперь те соображения, которые мною были приведены раньше, то это количество, в связи с качеством, если и не может удовлетворить лесовода, то оно, мне кажется, должно представиться в ином свете при оценке этого явления е ботанико-географической точки зрения.
Конечно, и этого исследования недостаточно. Надо глубже проникнуть и всесторонне оценить влияние форм вмешательства человека в жизнь леса и в возобновительный процесс его в частности; в интересах выяснения истины, действительно ли такой процесс вытекает только из естественных свойств самих пород, необходимо не игнорировать, а, наоборот, включить в свое исследование то влияние, какое оказало в данном месте вмешательство человека как на формы леса, на его жизнь, так, в особенности, на условия этой жизни; только тогда мы будем в состоянии сделать нужное вычитание, в проникнуть взором в прежнюю картину, и предсказать ближайшее будущее.
Другой ученик, А. Заседателев, работая в Усманской даче под Воронежом, определил, что количество соснового подроста под пологом лиственных насаждений временного типа тоже испытывает большие колебания – от 132 до 6604 на гектар.
«Сосна появляется под дубом, – пишет названный автор, – не там, где дубовая группа сомкнута, а там, где полог дуба рыхлый, или на полях, бывших дорогах и т. д. Это последнее замечание нельзя понимать так, что сосновый подрост может появляться только с помощью человека, потому что переживание дубового полога не только возможно, но и необходимо должно наступить и без вмешательства человека».
Усманский бор представляет в этом отношении очень большой интерес, так как в нем сочетания сосны с дубом представлены благодаря более разнообразным почвенно-грунтовым условиям более разносторонне; здесь полоса переходная к степи шире, чем в Хреновом, и потому лучше можно проследить всю гамму переходов от боровых песков через темносерые пески, супеси к легким суглинкам, чем в Хреновом; здесь, кроме того, распространены свежие боры, дающие возможность наблюдать соотношение между сосной и дубом при разнообразных почвенных условиях; в Хреновом, наоборот, в боровой части его преобладают сухие боры. Мне кажется, что большее распространение соснового подроста среди лиственных насаждений временного типа в Усманском бору можно объяснить большей свежестью почв и обилием светлосерых песков, на которых дуб приближается к типу голодающего борового дуба, не развивая той густой сомкнутости, какая наблюдается на супесях. Бесспорно одно, что по мере увеличения песчанистое™ почв сосна встречает лучшие условия для своего возобновления, по мере же перехода к супесям и легким суглинкам – шансы дуба растут; борьба для сосны становится труднее, и если, по-моему, победа ее все же бесспорна на супесях, то того же нельзя сказать о легких суглинках, где необходимо усматривать особенно сложные взаимоотношения этих пород. Другой исследователь, наш известный ботаник-географ Г. И. Танфильев, в «Пределах лесов на юге России», при описании Хреновского бора, пишет следующее.
«На первый взгляд кажется, что и здесь (речь идет о переходной полосе) прежде господствовала сосна, так как почва всюду песчаная, только под лиственным лесом более темная. Ближайшие исследования убеждают, однако, что, по крайней мере, близ опушек, где известковистая глина лежит недалеко от поверхности, мог и прежде существовать широколиственный лес, впоследствии расширивший только свою территорию за счет леса соснового. Постепенность перехода соснового бора в широколиственный лес и этого последнего – в безлесную степь настолько интересна, что я позволю себе сказать здесь еще несколько слов о зависимости растительности от грунтовых условий в этом углу леса». И далее почтенный автор продолжает: «В полосе переходной, где сталкиваются породы широколиственные с сосной, наблюдается весьма интересная смена хвойного леса лиственным. Эта смена находит себе некоторое объяснение в почвенных условиях, так как в верхних слоях песков, уже заметно окрашенных в серый цвет, успело накопиться достаточное количество питательного материала, которым может пользоваться дуб в первое время, тем более, что в песке питательные вещества легко переносятся водою и делаются доступными для растения». Без всякого сомнения, явления смены, о которых пишет только что цитированный автор, происходят не без участия почвенно-грунтовых условий, но все же, думается, происходит это несколько иначе, чем представляет себе уважаемый Г. И. Танфильев.
Более плодородные супеси или темно-серые пески действительно вызывают, как пишет Г. И. Танфильев, смену пород, но, как мы уже указывали, не смену сосны дубом, а смену сосновых насаждений борового типа сложными насаждениями – сосново-дубовыми. Дуб при этих условиях не достигает еще оптимума своего развития, это обыкновенно третий бонитет, тогда как на противоположном берегу, на суглинистых почвах, он достигает своего наилучшего развития и там действительно нет сосны. Нельзя также согласиться с Г. И. Танфильевым, что дуб, поселившийся на песке, тем самым со временем улучшит почвенные условия для себя. Когда дуб селится на такой почве; он создает, как известно, подстилку, которая, разлагаясь, действительно обогащает верхние горизонты почвы зольными веществами и гумусом; но так ли велико это обогащение, чтобы дуб после того мог расти вполне удовлетворительню? Нельзя же забывать, что наряду с таким обогащением верхних горизонтов под дубом будет происходить более усиленно процесс подзолообразования и более глубоком горизонте.
Наблюдения в этих лесах показали, что лучший тип перегноя и соответственно с этим слабый подзолообразовательный процесс происходит только по правобережью в области лесных суглинков и деградированного чернозема, где некоторое количество извести нейтрализует гумусовые кислоты; на боровых же песках и на супесях, где известь совсем выщелочена или ее не было, дубовые насаждения дают перегной кислого типа, едва ли во всех отношениях благоприятно влияющий на почву; одно с уверенностью можно оказать, что при наличности дубового насаждения почвенные горизонты резче дифференцируются, чем при наличности одних сосновых.
Как общее положение, что смена пород не может происходить без участия почвенно-грунтовых условий, положение Г. И. Танфильева совершенно верно.
В виде окончательного заключения я не могу не выставить следующий тезис. Смена сосны дубом нашей лесостепи – явление бесспорное, с чем все наблюдавшие и были согласны; происходит оно, без сомнения, при участии биологических свойств тех пород, о которых идет речь, но чтобы это был процесс естественный и происходящий без вмешательства человека, – это неправильно. Здесь бесспорно вмешательство человека, и его роль совершенно ясна, но весьма возможно, что процесс этот неодинаков в разных почвенно-грунтовых условиях; взаимные отношения сосны и дуба на боровых почвах одни, на темно-серых песках и супесях – другие и на легких суглинках – третьи. Смена сосны дубом, будучи в первых двух случаях результатом вмешательства человека, быть может, в третьем случае имеет более сложный и иной характер. Все это требует еще более глубокого изучения.
Смена дуба елью
Во второй части знаменитого труда С. И. Коржинского «Северная граница черноземно-степной области восточной полосы Европейской России» есть глава. «О происхождении и судьбе дубовых лесов средней России», из которой мы уже приводили некоторые выдержки. Превосходный исследователь, так четко разъяснивший нам процесс смены степей лесами, в частности дубравами, в этой работе обратил свое внимание на другую вековую смену – на смену дуба елью. Экскурсируя по дубравам Казанской губ., С. И. Коржинский обратил внимание на отсутствие в них дубового подроста. Это явление, однако, не удивило Коржинского, он считал его вполне нормальным, так как «известно всем, – пишет он, – что дуб крайне светолюбивая порода, которая совершенно не может развиваться в затенении, и даже ростки его исчезают под пологом древесных пород уже через два-три года».
Далее тот же автор пишет: «Представим себе чистый дубовый лес; кроны деревьев, составляющих его, сомкнулись и затеняют почву. Проходят годы, сотни лет, исполины начинают дряхлеть, а под сенью их еще нет подроста, нет молодого поколения, которое должно сменить их. Чтобы появилось оно, нужно, чтобы большая часть великанов упала, чтобы (все насаждение разредилось; только тогда начнут подрастать молодые дубки, если только не будут заглушены в самой ранней юности быстро развивающимися сорными травами».
Ввиду важности темы и ввиду того значения, которое придается мнению С. И. Коржинского, я не могу не продолжить еще ряда выдержек из его сочинений.
«Таким образом, естественное возобновление дуба, – пишет автор, – вообще довольно затруднительно даже в случае отсутствия других древесных пород. Но что же будет, если данное насаждение заносятся тем или иным путем семена других, более теневыносливых пород, как, например, липы, бука или ели, пихты и т. п.? Произойдет то, что данные породы начнут понемногу развиваться в тени дерев, и, прежде чем дубовое насаждение разредится настолько, чтобы дать возможность развиться дубовому подросту, территория уже будет занята».
«Так постепенно может происходить на большом пространстве смена одних видов другими, помимо всяких изменений почвы, климата или других окружающих условий, в силу лишь жизненных свойств конкурирующих форм».
Далее С. И. Коржинский вслед за лесоводами того времени повторяет положение, что «дуб возобновляется путем естественного обсеменения крайне трудно». Это факт общеизвестный, добавляет он. Вслед за лесоводами же С. И. Коржинский утверждает, что даже на богатых почвах дубовые насаждения быстро изреживаются, почва покрывается кустарниками или сорными травами, а потому «предпочитаются смешанные насаждения, в каких дуб обыкновенно и встречается».
Эта смешанность и сложность дубовых насаждений, по Коржинскому, делает невозможным естественное возобновление дуба.
В силу этого, говорит автор, «если мы встречаем в природе какое-нибудь естественное смешанное насаждение, то не следует думать, что мы видим пред собою нечто постоянное, органическое, что перед нами определенная комбинация форм, находящихся в равновесии, в зависимости от климата или каких-либо иных внешних условий. О нет, перед нами лишь переходная стадия, одна из фаз борьбы, исход которой предвидеть нетрудно. Если дуб находится в смеси с какой-либо из более теневыносливых пород, то это значит, что мы видим одну из стадий превращения дубового леса в насаждение другой породы».
Переходя к вопросу о смене дуба елью, С. И. Коржинский прибавляет к приведенному выше следующее: «Эта смена, – говорит он, – есть неизбежное следствие жизненных свойств обеих пород (дуба и ели), и для объяснения такого явления нет ни малейшей надобности прибегать к гипотезам об изменении климата».
Смена дуба с елью происходит, по Коржинскому, единственно в силу биологических преимуществ ели перед дубом; мало того – в силу преимуществ ели только в одном отношении, именно – ее большей теневыносливости. Познакомившись из сочинения Д. М. Кранчинского с вопросом о теневыносливости древесных пород и в частности с известной группировкой пород в отношении светолюбия, принадлежащей К. Гайеру, С. И. Коржинский выносит убеждение, что дуб, как более светолюбивая порода, не может конкурировать с елью и пихтой и должен уступить свое место этим более теневыносливым породам; указанная смена, говорит он, «вытекает из жизненных свойств дуба с непреложностью математической истины». Почти со всеми приведенными положениями названного ученого, так определенно характеризующими дело, согласиться, однако, нельзя. [1 Позиция Коржинского является идеалистической, автогенетической, однородной с вейсманизмом Ее критика Морозовым правильна Ред.] Прежде всего, представляется совершенно невероятным, что природа создала бы породу о таким светолюбием, что последняя оказалась бы не в состоянии возобновляться под пологом своего материнского насаждения. Береза, сосна, дуб – любая порода в состоянии возобновляться под пологом чистых насаждений своей же породы; не всегда возобновление происходит в достаточной мере успешно, но эта оценка успешности или неудовлетворительности возобновления принадлежит хозяйствующему человеку. Мыслимо ли, чтобы в природе при действии естественного отбора могла возникнуть такая порода, которая не могла бы сносить тени сильно изреженного материнского полога? С. И. Коржинский, по-видимому, находит подтверждение своей мысли в том факте, что ни он, ни лесоводы, его сопровождавшие во время экскурсии по дубовым лесам, не находили, или почти не находили, дубового самосева. Факт этот почти не подлежит сомнению, и вместе с тем он не имеет значения; но для того, чтобы разъяснить это странное разноречие мое, позвольте остановить внимание на другом любопытном факте. Когда казанские лесоводы усиленно принялись за культуры дуба на сплошных лесосеках, то, посадив каких-нибудь 1100 штук дубовых сеянцев на гектар, они при своих периодических уходах за культурами обнаружили редкое явление: не убыль посаженных сеянцев, а значительную прибыль; вместо 1100 экземпляров оказывалось семенного подроста на делянках так много, что при переводе на гектар выходила внушительная цифра в 6 – 7 – 9 и более тысяч. Откуда же они взялись? Культуры требовали ухода и прежде всего защиты от пастьбы скота; достаточно было поставить надежную ограду, как тот самосев дуба, который имелся под пологом материнских насаждений и который постоянно скусывался скотом, сразу воспрянул к жизни. Дуб чрезвычайно долго может бороться таким образом с повреждением его как зайцем, так и пасущимся скотом; у него такое обилие спящих почек, в особенности у шейки пня, что трудно его совсем уничтожить. Это обстоятельство хорошо знал и С. И. Коржинский, так как он в том же труде свидетельствует о необычайной выносливости в этом отношении дуба; он указывает, как упорно, например, сохраняются совсем низкорослью, корявые, совсем затравленные скотом крестьянские леса, если в них принимает участие дуб; другие породы, спутники дуба, как-то: клены, липа, ясень и пр., давно уже выбыли из строя, не вынеся многократного объедания их скотом, а дуб все еще держится.
Г. А. Корнаковский обратил внимание на так называемые дубовые торчки. Он свидетельствовал, в отличие от общераспространенного мнения, что дубового самосева под пологом наших даже трехъярусных лесов всегда достаточно, а иногда и чрезвычайно много, но этот самосев представляется в большинстве случаев не в виде 2 – 3-летнего побега, а в виде целого пучка побегов, большая часть которых мертвы, а живы только несколько. Вот такие пучки побегов, сухих и живых, он и назвал торчками, показав, каким образом они происходят и какое биологическое значение это имеет. Дуб, действительно, как говорит Коржинский, живет беспрепятственно, под пологом материнского насаждения, только 2 – 3 года, но названный следователь не обратил внимания на дальнейшую судьбу такого самосева побеги после 2 – 3 лет действительно погибают, но взамен их из спящих почек шейки появляются новые, точь-в-точь так же, как если бы такой экземпляр самосева был срублен или основной побег его был бы откусан животным. Эти новые побеги опять живут 2 – 3 года, опять умирают, и так продолжается лет до 10, до 15, кроме опушек, где благодаря доступу бокового света дубовому самосеву незачем отмирать и он нормально превращается е подрост, избегая стадии торчка. С легкой руки Г. А. Корнаковского, всюду стали находить дубовый самосев, стали находить его и там, где раньше проходили мимо него. При сплошной рубке леса такой самосев попадает в худшие условия, так как быстро перегоняется в росте пышно развивающейся порослью спутников дуба: лещины, татарского клена, липы и пр. Работа по валке и в особенности вывозке леса, иногда еще и пасущийся скот сильно уменьшают жизненную стойкость таких торчков; они бывают до того заморены, что с трудом, весною в особенности, можно их отличить от мертвого леса. Слабо развивающаяся на них листва борется поэтому с шапками поросли, их окружающей, и вот в таких случаях, если не будет никакого ухода, то большая часть семенного самосева дуба гибнет под густым древостоем порослевого леса. Но в некоторых более счастливых случаях, например во многих лесах Харьковского окр., можно найти много дубового самосева среди поросли лиственных пород.
Культуры повлекли за собой огораживание и уход в виде освещения культурных экземпляров путем удаления излишней поросли, путем прореживания ее в нужных местах. И вот эти два обстоятельства уже были достаточны, чтобы на лесосеках объявился самосев, притом еще в таком большом количестве; раньше он умирал, потому что обессиленный пастьбою скота не выдерживал затем заглушения порослью, теперь он конкурирует с культурными пришельцами. Г. А. Корнаковский в б. Воронежской губ., Б. И. Гузовский – в б. Казанской и целый ряд моих учеников – А. А. Хитрово, Д. В. Широков и другие лица – доказали, что на гектар дубового леса при условии охранения его от пастьбы скота дубового самосева может быть в количестве 5 – 18 тыс. шт. В этом большом колебании повинен целый ряд условий: и густота материнского насаждения, и происхождение его, т. е. семенное оно или порослевое, густота и состояние подлеска, род почвы, т. е. будем ли мы иметь дело с темно-серыми ореховатыми суглинками или светлыми подзолистыми почвами; зависит, конечно, количество это от того, было ли данное насаждение когда-либо расходником или оно всегда было в заказе, т. е. скот там никогда не пасся, и т. д.
В мою задачу не входит здесь останавливаться подробно на этом вопросе и приводить все данные из имеющейся по этому вопросу литературы; я хочу только указать на то, что С. И. Коржинский, вместе с лесоводами своего времени, неправильно утверждал, что под пологом дубовых насаждений совсем не встречается подроста; если это и так в том и другом случае, то причины тому чисто внешние, посторонние, не имеющие ничего общего с светолюбием дуба.
Установив, однако, такое положение, Коржинский, как мы видим, прибавляет, что дело должно обстоять еще хуже, если перед нами будет не чистое, а смешанное дубовое насаждение; смешанное дубовое насаждение, этот жизненный нерв дубового леса, эту биологическую необходимость, как увидим сейчас, для дубовых сообществ Коржинский признает лишь за одну из стадий развития дубового леса, видя в нем гибель его. Но неужели же наши смешанные дубовые леса возникли только 200 – 300 лет тому назад? Ведь они существуют тысячелетия в том составе, з каком мы их находим теперь. Ведь 300-летний экземпляр дуба, который еще можно встретить в наших лесах, был во время посещения казанских и воронежских лесов Петром Первым небольшой величины подростом под пологом дуба, липы, клена, ильма, вяза, наконец – лещины, татарского клена, бересклета: тогда были только редкие выборочные рубки, вернее – рубки на прииск. Как же удержался такой подрост, как он вынес борьбу не только с материнским насаждением, но и с такой теневыносливой примесью к последнему, как остролистный клен, липа – в верхних ярусах, лещина и черноклен – в нижних? Дуб в силу своего светолюбия и большой требовательности к составу почвы не может не образовать сложных и смешанных насаждений; хорошая почва всегда имеет много настольников, дубу поэтому всегда придется конкурировать с Другими породами; с другой стороны, его светолюбив заставляет насаждение его сильно изреживаться, и вот сочетание этих двух основных начал его природы с математической ясностью требует сложных и смешанных насаждений. И потому в лесоводстве давно стало аксиомой, что дуб произрастает в смешанных, а не чистых насаждениях; последние встречаются в действительности очень редко, как исключение, при наличности особых условий, например произрастание чистых и одноярусных дубняков, притом плохого роста, на щелочных солонцах нашей лесостепи.
Для того чтобы понять, как дуб может возобновляться в таких сложных и смешанных насаждениях, необходимо обратить внимание на некоторые обстоятельства. Структура семенного леса иная, чем порослевого; последний состоит из большего числа индивидов, у которых кроны притом хуже развиты, чем у семенных экземпляров. Большая густота древостоя порослевого леса создает более тяжелые условия для конкуренции с ним подроста, в особенности, если мы примем во внимание, что порослевый характер имеет не один верхний, но и второй ярус, а также подлесок. К этому надо прибавить еще, что порослевый лес в виду малого развития крон меньше плодоносит, чем семенной.
В результате и в силу меньшего плодоношения, и в силу более тяжелых условий для развития дубового самосева всегда меньше в порослевых лесах, чем в семенных.
Наблюдения, подтверждающие вышесказанное положение, заявлены были многими: и Г. А. Корнаковским, и Б. И. Гузовским, пишущим эти строки вместе с Н. Д. Суходским, Н. А. Михайловым и А. А. Хитрово и т. д.
У Б. И. Гузовского есть, кроме того, превосходное наблюдение над различием габитуса семенной и порослевой лещины: первая, состоящая из нескольких побегов, слабо отеняет находящийся под нею подрост, давая ему полную возможность проникнуть сквозь свой полог; порослевая же лещина имеет такую массу побегов, что является более серьезным конкурентом дубовому подросту, чем первая. На это обстоятельство надле жит обратить большое внимание; его отмечали вслед за Гу-зовским А. Н. Соболев и А. А. Хитрово.
Таким образом, целый ряд обстоятельств, обусловленных вмешательством человека в жизнь дубового леса, как-то: пастьба скота, порослевый характер леса благодаря сплошным рубкам, отсюда меньшая семенная производительность и большая густота древостоя, которая в свою очередь создает более тяжелые условия для жизни самосева, – все это нужно принять во внимание при обсуждении вопроса о смене дуба елью или другими породами; все это, однако, не было принято во внимание С. И. Коржинским. При структуре леса, которую он имеет при семенном происхождении своем, примесь в нем более теневыносливых пород, как-то: липы, клена, лещины, не может представлять опасности для подроста из дуба. Ведь при такой односторонней расценке светолюбия дуба, какую делает С. И. Коржинский, трудно понять, как до наших дней, после существования в продолжение многих тысяч лет во взаимной борьбе друг с другом, могли вообще уцелеть светолюбивые элементы среди древесных пород. Как могли уцелеть осина или береза среди ельников, когда теневыносливость ели значительно превышает эту же особенность осины и березы в сравнении с дубом? Как могли уцелеть в дубовых лесах такие спутники дуба, как бук, граб, липа, клены и другие породы?
Светолюбие пород как фактор борьбы за существование преувеличен С. И. Коржинским так же, как он был преувеличен в свое время и лесоводами. Очевидно, что есть какие-то другие факторы, благодаря которым светолюбивые элементы в борьбе с более теневыносливыми могли все же сохраниться. Таких факторов множество, но из числа их необходимо особенное внимание обратить на степень соответствия климатических и почвенных условий природе данного растения. Еловые леса на левом берегу Волги совсем не так уже разобщены с правым берегом, где произрастают дубравы, в особенности, если мы примем во внимание, что. еловые семена распространяются не только ветрами, но, как это хорошо показал А. В. Кириллов, и по насту. Совершенно справедливо обратил внимание А. А. Хитрово на то- обстоятельство, что две рати, еловая и дубовая, уже тысячелетия стоят друг против друга, отделенные только небольшой полосой Волги, притом без всякой заметной тенденции m стороны ели к вытеснению дуба и победам над ним.
Мало того, как показал А. А. Хитрово, ель фактически проникла на правый берег Волги, но ее найти там можно только по тальвегам, оврагам, на аллювиальных наносах, но не на лесных суглинках. Предпринятые культуры одним из лесничих на нагорном берегу, очень удачные по своим результатам, но затем заброшенные, показывают, что смогли уцелеть береза, сосна, но не ель, которая также была разведена. Я уверен в том, что если бы мы организовали колоссальный опыт введения ели под полог дубовых лесов нашей лесостепи, то даже при удаче культур ель мало-помалу сама вымерла бы на большей части пространства дубового леса, сохранившись только в балках и на оподзоленных почвах, да и то, вероятно, в самых северных частях лесостепной области. Ель плохо переносит засуху и соленосность наших степных грунтов, даже занятых уже лесом, но еще мало; переработанных им.
В степной местности далеко не везде может благополучно существовать даже дубовый лес; по верховым, впадинкам и другим местам, где, как показал Г. Н. Высоцкий, наблюдается сквозное промачивание почвы и грунта, где влага более пресная, – там условия для широколиственного леса относительно благоприятные, но там, где сквозного промачивания нет, где или находится мертвый горизонт, или близко к дневной поверхности находится соленосная грунтовая вода, не говоря уже о тех местах, где она выпотевает на поверхность, – лес существовать не может. В промежуточных местах ему живется плохо, он прозябает, становясь жертвой насекомых и суховеев, сильно сокращает свою долговечность. Если бы мы вздумали ввести ель под полог дубового леса, разводимого1 нами в степи, то, несмотря на всю высокую теневыносливость ели по сравнению с дубом, она рано или поздно1 исчезла бы и исчезла бы, во всяком случае, ранее дуба. Никакая теневыносливость, даже в миллион раз превосходящая таковую дуба, не спасла бы ели, так как степной климат и почвы степные не отвечают ее природе. Другое дело, если мы будем наблюдать соотношение этих двух пород в районе, где и та и другая могут существовать, а еще лучше там, где некоторые условия неблагоприятно отражаются на росте дуба; я имею в виду самые северные пределы древнестепной области и притом почвы уже сильно подзолистые, утратившие под влиянием долгого воздействия более холодного климата и древесной растительности свою ореховатую структуру. Такие местности встречаются в некоторых положениях в Тульских засеках, как это хорошо показал Г. Н. Высоцкий. Здесь уже происходит резко выраженный кислотный процесс выветривания, часто близко к поверхности расположен закисный горизонт, и дуб в силу этого растет плохо. Вероятно, в таких условиях ель, как « думает Г. Н. Высоцкий, произрастала бы лучше. В местах более холодных, (более оподзоленных дуб должен отставать от ели, так как к подзолистым почвам он относится отрицательно (см. отдел «Биология лесных пород»); к теплу он более требователен, чем ель, поэтому в подобных условиях и теневыносливость ели сыграет свою решительную роль, и с «ясностью математической истины» она должна будет взять верх над дубом.
Как в настоящее время среди нашего степного раздолья есть, бесспорно, места, пригодные для леса, так и среди нашей дубравной лесостепи есть, без сомнения, места, вполне подготовленные для произрастания ели; и как на местах первого ряда, т. е. на лесоспособных базисах среди степей, нет леса, потому что ему неоткуда взяться, так и среди дубравной области нет ели, потому что нет источника обсеменений. Если бы степь была ровная, как скатерть, то вся она была бы однородной и в частности неблагоприятной для жизни леса; лишь рельеф вводит разнообразие и расчленение, создавая в одних местах улучшение, в других ухудшение условия для жизни леса, он приводит в движение кровь земли, по выражению Высоцкого, влагу, и создает тем, с одной стороны, опреснелые, с другой – места, еще более осоленные. Так точно и в дубравной полосе, в особенности среди древне-степной области, с более холодным климатом и с более выщелоченными и влажными почвами могут быть места, подходящие для ели.
Надо отметить еще, что С. И. Коржинский нигде не указывает, где он наблюдал явление смены дуба елью. Я думаю, что это факт бесспорный, но он еще не изучен на отдельных конкретных примерах, и работа Коржинскогю носит более характер размышления на эту тему, так как не имеет под собою объективных данных. Это размышление, однако, несколько односторонне, как я стремился показать; его гипотеза основывается на следующих двух основных данных: во-первых, на теневыносливости ели и светолюбии дуба, во-вторых, на отсутствии подроста дуба даже в дубовых лесах.
При этом им еще не приняты во внимание два основных обстоятельства: во-первых, влияние форм вмешательства человека в жизнь дубового леса и, во-вторых, влияние общих почвенно-климатических условий для биологии пород. Односторонне обратив внимание на борьбу за существование, где играет роль жизненное свойство пород, находящихся в состязании, он умалил значение общих физико-географических условий как основного фактора, как той основной обстановки, среди которой разыгрываются интересующие вас события и которая определяет степень соперничества пород друг с другом. Борьба за существование, как справедливо заметил Г. Н. Танфильев, происходит не где-нибудь в безвоздушном пространстве, а в определенных физико-географических условиях.
Порода, ближе находящаяся к своему оптимуму, климатическому и почвенному, будет лучше сопротивляться другой породе, которая, произрастая в данном месте, дальше находится от своего оптимума.
И плодовитость породы, и способность размножаться корневыми отпрысками, и быстрый рост, и теневыносливость, и пр., и пр. – все это до известной степени жизненные особенности, которые реализуются в действительной жизни породами только постольку, поскольку позволяет им это та физико-географическая обстановка, под властью которой они живут. Биологическая самостоятельность пород имеет узкие пределы; самостоятельность выражается лишь в том, что одни породы выработали под влиянием внешней обстановки и естественного отбора одни способы борьбы с засухой, другие – иные способы, одни породы стали теневыносливыми, другие светолюбивыми, одни многоплодущими, другие с малой способностью к сплошному размножению и т. д.; по степени проявления этих особенностей, пределы климатические и почвенные, в которых могут проявляться те или иные свойства, определяются внешней физико-географической остановкой.
Ори оценке физико-географической обстановки необходимо иметь в виду три обстоятельства: во-первых, она влияет сама, как обстановка для жизни, своими климатическими и почвенными особенностями; во-вторых, она в известной мере видоизменяюще влияет на присущие породам жизненные особенности их, – например, в более теплом климате повышается теневыносливость породы, в более же холодном, чем в оптимуме, наоборот, понижается это биологическое свойство и т. д., и в-третьих, породы, произрастая имеете в каком-либо пункте земной поверхности, не всегда находятся в одинаковых условиях по отношению к своему климатическому и почвенному оптимуму; одни могут находиться в нем самом, для других данный климат будет более теплый, для третьих, наоборот, более холодный; то же самое можно сказать и относительно почвы. Этим я хочу подчеркнуть, что не только породы борются друг с другом различной быстротой роста, различной теневыносливостью, различной плодовитостью, различной долговечностью и т. д., но что способность к соперничеству друг с другом усиливается или ослабляется наличными физико-географическими условиями. Несвойственная ели почва или несвойственный климат могут свести на-нет всю ее теневыносливость; обилие спящих почек дуба – превосходное орудие в борьбе за существование у этой породы – может быть сведено на-нет в таежном климате на сильно оподзоленной почве и т. д.
Эту смену дуба елью следует изучить на ряде конкретных примеров, положив в основание такого исследования как биологические свойства пород, так и внешнюю физико-географическую обстановку, не забывая также о, влиянии третьего фактора – форм вмешательства человека.
При изучении такой смены, происшедшей на наших глазах, необходимо еще обратиться к обстоятельствам, ускользнувшим от внимания С. И. Коржинского; на них мне хотелось бы теперь остановиться.
Ель, поселяясь под пологом дубового леса, и помимо затенения поверхности почвы и некоторого слоя атмосферы, будет обнаруживать еще целый ряд влияний, неблагоприятных не только для подроста дуба, «о и того взрослого поколения, под пологом которого она приютилась. Когда ель сомкнётся, то полог такого подлеска будет отнимать часть тепла, пропущенного верхним ярусом; оттого до земной поверхности будет притекать меньше тепловой энергии, чем было раньше, и дубовое насаждение очутится как бы в другом, более холодном климате. Ель, стало, быть, будет проявлять свои воздействия, выгодные для нее и невыгодные для теплолюбивого леса; но этого мало: начнет постепенно: образовываться подстилка из еловой хвои, а такая подстилка отличается, при равных прочих условиях, от дубовой тем, что ближе стоит к типу кислого гумуса, а не мягкого, который образуется дубовым насаждением в рассматриваемых условиях. Мягкий перегной, в сущности, тоже кислый гумус, но та разновидность, которая отличается наименьшей кислотностью. Под влиянием более низкой температуры почвы и прилегающего слоя атмосферы, под влиянием большей тени и под влиянием, наконец, самой еловой подстилки усилится подзолообразовательный процесс. Опять-таки ель будет благоприятно влиять для себя, – она порода подзолистых почв, но не для дуба, который произрастает успешно на структурных подзолах, на ореховатых землях, но ее на подзолах мучнистого типа. К этому надо еще прибавить, что ель, потребляя влагу и имея корни свои в поверхностных горизонтах, будет сильно иссушивать последние.
Все эти соображения имеют реальную силу, так как есть целый ряд объективных данных в леооводственной литературе об охлаждающем влиянии елового подлеска на почву, об образовании ельниками резко выраженного кислого гумуса, об иссушении ими почвы, об усилении подзолообразовательного процесса под еловыми насаждениями, – это с одной стороны, с другой – известно, что жолуди плохо произрастают в кислом перегное, что (всходы дуба отрицательно относятся к подзолистому горизонту (опыты Хитрово и мои) и т. д.
Но, помимо приведенного, у нас есть еще опыт немецких лесоводов, который как бы экспериментально доказал неблагоприятное влияние елового подлеска на дубовое насаждение. В Германии во многих местах не довольствуются тем естественным подлеском из кустарников, который встречается в дубовых лесах; так, не всегда удовлетворены лесные хозяева случаем, когда в роли подлеска выступает бук; в поисках за породой более доходной они, между прочим, остановились на ели. Необходим же им подлесок: первое – это в силу естественного изреживания дубовых лесо-, второе – в силу искусственного « сильного прореживания насаждений путем так называемых рубок простора. Последние, усиливая прирост, дают необходимый толстомер, повышают доходность хозяйства, являются там экономической необходимостью, но допустимы они лишь при отенении почвы подлеском.
За отсутствием естественного германские лесоводы создают искусственный подлесок из бука, ели, изредка пихты и т. д. И вот, наблюдения в этой сфере хозяйственных явлений показали, что в то время, как буковый подлесок полезен для дубового леса, еловый, в некоторых по крайней мере случаях, имеет своим следствием суховершинность среди дубовых деревьев. В этом отношении очень интересна работа Билера, доказывающего падение прироста при введении елового, но не букового, подлеска и объясняющего это явление иссушением почвы.
Процесс смены дуба елью, где он произошел или где он происходит в настоящее время, – процесс, вероятно, весьма длительный; возможно, что несколько поколений ели нужны были, чтобы почва стала более подходящей для нее, чем для другого леса; но все, что можно еще сказать по этому поводу, будет гадательным, пока мы не приступим к конкретному изучению этой любопытной смены, совершенно не затронутой литературой, кроме упомянутой работы Коржинского. Пожеланием, чтобы наши лесоводы и ботанико-географы скорее обратились к этой задаче, мы и закончим эту главу, добавив, впрочем, только несколько замечаний.
Среди пород – спутников дуба – есть одна, которая представляет для нас в этом вопросе чрезвычайно большой интерес: это – липа. Интерес ее заключается вот в чем: с одной стороны, она является спутником дуба на менее хороших разностях дубовых почв, где, наоборот, более ярким спутником дуба будет ясень; по мере же большего оподзоливания и большей влажности почвы липа присоединяется к дубу все в большем и большем количестве; в дубравах Воронежского окр. она играет, например, гораздо меньшую роль в составе дубового леса, чем в более северном районе – в Тульских засеках, где она даже образует временные типы липняков взамен былых дубрав. С другой стороны, липа встречается в виде подлеска в еловых лесах, но притом на лучших разностях еловых почв; при вырубке ели, по уничтожении того угнетения, которое она испытывала, липа может образовать здесь временные насаждения.
Таким образом, липа (вдвинута в две области, занимая часть дубовой и часть еловой областей; она как бы свидетельница того, когда жил в известном районе дубовый лес, она же сожительница в еловом лесу. Этим я хочу высказать догадку, не играла ли эта порода когда-то некую передаточную роль: от дубрав к ели через липу; не будут ли липняки – не все, конечно, так как она произрастает и с сосной на супесях, наряду с некоторыми особенностями подзолистых почв, – теми путеводными огнями, с помощью которых мы в состоянии будем легче подойти и легче разрешить нашу задачу? Опыты вегетационные, которые были организованы под моим руководством при кафедре общего лесоводства, ясно показывают отрицательное отношение дуба к подзолу, как это, впрочем, упоминалось выше и положительное отношение липы к тем самым разностям подзолистых почв, с которыми мы оперировали при опытах с дубом. Так называемые поддубицы, своеобразные почвенные образования, распространенные у нас в Псковской губ., например, остатки дубовых лесов и дуба, но вне, конечно, пойм, липняки на суглинках и они же в качестве подлеска в еловых лесах, вместе со старинными актами, показаниями старожилов, названиями сел и деревень ,и прочие данные в связи с исследованием почв, несомненно, могут нам помочь ориентироваться в южной части елового района при желании выяснить вопрос о: происшедшей здесь смене дуба елью.
Смена сосны елью
В природе нередко можно наблюдать, что под пологом чистых сосновых насаждений начинает появляться еловый подрост; очень часто бывает так при этом, что соснового самосева почти совсем не видно, а еловый, наоборот, как бы празднует победу.
На это обстоятельство, хорошо знакомое лесоводу, обращает внимание и ботаник А. Флеров. В своей работе «Флора Владимирской губернии» названный ученый пишет следующее:
«Мы видели, что в сосновых лесах нередко в виде подлеска попадается ель.
В густых сосновых лесах почти не встречается молодых всходов сосны, вследствие недостатка света для их развития.
На прогалинах и опушках можно нередко наблюдать молодую поросль [1 Выражение неудачное; надо сказать:, «молодое поколение сосны», или как-нибудь иначе, так как порослью называется только вегетативное поколение породы, а сосна обычно размножается только семенами. Ред] сосенок.
Ель, напротив, развивается в самой глубине сосновых лесов и, являясь неприхотливой к свету, образует густые заросли. Выше мы видели, как в глинистой полосе ель стесняет сосну в развитии и занимает ее место.
То же самое происходит и в песчаной полосе (курсив мой). Являясь крайне неприхотливой к условиям существования (во Владимирской губ.), ель одинаково хорошо развивается на сыпучих песках и плотной валунной глине, по гривам сухих песчаных холмов и в самых болотистых и топких местах (курсив мой), образуя краснорамень, но вообще более предпочитает свежую, влажную почву, на которой особенно быстро угнетает все остальные древесные породы».
В интересах дела я позволю себе несколько выдержек из этой интересной работы. Так, на стр. 32 автор пишет: «Благодаря своей выносливости и устойчивости в соперничестве с другими древесными породами ель стремится захватить всякий клочок свободной земли», и далее, на стр. 77, автор пишет: «Развитие обильной поросли елей (на это неудачное выражение уже обращали внимание) в сосновом бору ведет к превращению его в хвойный, а затем еловый лес (курсив мой). Развитие молодняков сосны, – продолжает названный автор, – благодаря сильному отенению почвы становится невозможным, и поэтому в подобных лесах почти не встречается молодых сосен, ель же разрастается пышно ,и привольно и занимает все больше и больше места».
Наконец, на стр. 171 мы находим следующее положение, которое не можем не отметить: «В сосновых сухих борах появляется ель, молодняки сосны появляются лишь по опушкам и на прогалинах, тогда как в лесу развивается обильная поросль ели. Сосновый бор переходит в хвойный».
Не со всеми этими наблюдениями можно согласиться; вне всякого сомнения, что во влажном климате ель усердно селится под пологом сосны, даже в сухих борах ее можно встретить, но в меньшем количестве и гораздо худшего роста; чтобы ель, где бы она ни поселилась – на песках или на глинах, на торфе или супеси, – везде была бы одинакового роста, с этим согласиться совершенно немыслимо. На сухих и бедных почвах ель в силу недостатка влаги и питания имеет очень предельный рост; здесь юна быстро превращается в подлесок на всю жизнь. Этот подлесок не плодоносит; иногда по вырубке сосны он может даже остаться и как бы временно господствовать, как это бывает и с мюжжевелевым подлеском; получается подобие смены, но жизнь такого подлеска недолговечна, он постепенно разрушается ветром, огнем, собственною хилостью, заменяясь прежней сосной. Когда последняя вырастет и насаждение ее начнет размыкаться, то снова поселится ель, но опять-таки она будет обречена на роль подлеска, так как при недостаточности питания (а ель более требовательна, чем сосна) ель не в состоянии достигнуть большой величины, не может иметь свою обычную долговечность. В других, более благоприятных почвенных условиях поселившаяся под сосною ель растет лучше, образуя уже не подлесок, а второй ярус, но все же не достигая верхнего соснового. Наконец, еще на лучших почвах, которые могут прокормить не только сосну, но и ель, ель является серьезным конкурентом сосне, врастает в полог соснового насаждения и действительно может, если не совсем вытеснить сосну, то приобрести господство на данной территории.
Биологические свойства ели, сами по себе взятые, говорят еще очень мало; только в связи с почвенно-грунтовыми условиями и климатом они могут иметь значение; например, теневыносливость ели – превосходное орудие в борьбе за существование, но только не на сухих и бедных почвах, где эта теневыносливость нисколько не устроит ее и не даст ей победы над светолюбивой сосной. Но та же теневыносливость ее на суглинках и даже на супесях, без сомнения имеет большое значение в борьбе и взаимных отношениях её с сосной.
В. Н. Сукачев в работе «Лесные формации и их взаимоотношение в Брянских лесах», описывая формацию Pinetum abiegnosum, говорит (стр. 43), что «она «представляет формацию, характеризующуюся в естественных условиях поразительным однообразием общей экологии, не зависящей от крупных различий в почвенных условиях; эта формация не является приуроченной к определенному типу почвы, который в этой формации варьирует сильней, чем в какой-либо другой из формаций. Сосна здесь отличается самым хорошим ростом, большой высотой полнодревесностью и хорошо очищается от сучьев, а также сообщества ее имеют значительную полноту. Еловый же ярус образуя весьма характерное явление в этой формации в своем развитии не стоит также, насколько мне удалось заметить в определенных соотношениях с почвенными условиями Подрост сосны на всех типичных для этой формации площадках отсутствовал вовсе». На стр. 45 автор продолжает: «Выяснение прошлого и будущего Pinetum abiegnosum является тесно связанным с вопросом о смене сосны елью. По этому вопросу существует в настоящее время как ботаническая, так и лесоводная литература и окончательное решение этого вопроса во всей его полноте вряд ли возможно в настоящее время».
Можно возразить, что среди моих примеров есть такие случаи, где сосна растет великолепно, а ель чувствует себя гораздо хуже; неужели же и здесь победа должна остаться за елью, и эта формация не есть стойкая формация? Однако нас уверяют: «но разве может прекрасного роста сосна бороться с елью, даже плохо себя чувствующей, раз появление, этой последней под пологом сосны кладет предел возобновляемости последней? Если бы удалось найти в естественном бору с еловым ярусом (конечно, не на искусственных прогалинах) хотя бы небольшое количество соснового самосева, могущего и в дальнейшем расти, тогда дело было бы совершенно другое. Но пока этого не сделано, мы вправе считать вышеприведенное положение верным».
Полемизируя с положением (стр. 59), что тип насаждения есть не только функция от условий произрастания и т. д., В. Н Сукачев говорит: «Смена формаций, независящая от изменения почвенных условий, а происходящая лишь в силу экономических соотношений господствующих растений, как, например, во многих случаях смена соседнего леса еловым, и есть именно следствие того, что топографическое расселение древесных растений на этой территории еще не закончилось» (курсив мой).
Может быть, здесь приведены не все места из названных сочинений, характеризующие взгляды авторов, но надо полагать, что если правильно понять Флерова и В. Н. Сукачева, то в данных цитатах выразились вполне их взгляды на подобный вопрос. И взгляды эти сводятся к следующим положениям. Сосна и ель различаются как две конкурирующие породы, причем могущие жить или только как чистая сосна, или как чистая ель. Если же ель и сосна, то это временное сочетание – переход от чистых сосновых к чистым еловым формациям. Причем вопрос решается абсолютно, однократно, даже по отношению к боровым почвам: раз ель попала под сосну, то в силу теневыносливости первой и светолюбив второй сосна навсегда вытесняется, независимо от свойств почвы, на которой она произрастала. Другие свойства этих пород совершенно забыты.
Топографическое расселение ели в тайге еще не закончено, и ель завоевывает себе то, что ей по праву принадлежит, причем ель заселяет таежную область независимо от характера почвенно-грунтовых условий.
Этим положением следует противопоставить следующее:
1) сосна и ель – конкурирующие породы: сосна вытесняется елью;
2) сосна и ель – взаимновытесняющие породы, находящиеся в некотором устойчивом равновесии;
3) сосна и ель могут жить совместно, отлично возобновляясь, но не вытесняя друг друга.
Все зависит от условий местопроизрастания, в каких мы наблюдаем их сочетания. Результаты смены прежде всего будут зависеть от почвенных и групповых условий в связи с прочими окружающими условиями.
Расселение растений закончено в таежной области, внутри ее, и дальнейшее расселение происходит только на границах последней, где она соприкасается с лесостепной областью. В пределах Брянского массива, в пределах Владимирской губ. это расселение было бы закончено, если бы не человек с его хозяйством, нарушающим равновесие; там все было1 бы спокойно до тех пор, пока не изменился бы климат, не изменились бы почвенно-грунтовые условия настолько, чтобы было нарушено равновесие в распределении пород.
Факт, что существуют постоянные переходы от сосновых формаций к еловым, не только не говорит за категорическое утверждение ботанико-географов, но, встречаясь всюду, доказывает, наоборот, прочность формаций, различно комбинированных из пород – сосны и ели, доказывает устойчивость этого явления.
Ботанико-географы допускают в данном случае только одно взаимоотношение растений: или я хозяин, или ты – или сосна, или ель. Но сосна и ель могут жить и устойчиво сочетаться как в одном ярусе, так и в виде сосны с еловым подлеском. Во мнении ботанико-географов то односторонне, что они не принимают во внимание различную долговечность породы, разную на разных грунтах, и другие биологические свойства (плодоношение в др.).
(По мнению А. Ф. Флерова, если ель поселяется в сосновом лесу, то по двум причинам изгоняет сосну: 1) ель теневынослива – сосна светолюбива, 2) соснового подроста в таком случае нет.
Однако слабость этих положений, как основных, решающих вопрос данной смены, очевидна.
Если бы мы, допустив первое положение Флерова, довели его до логического конца, то все элементы светолюбивой флоры исчезли бы, сменившись теневыносливыми растениями. Однако и теперь существуют насаждения из сосны с можжевельниковым подлеском или из дуба с лещиной и прочими теневыносливыми кустарниками в подлеске. Как бы ни были теневыносливы эти кустарники, никогда никто, несмотря на сплошные рубки в соответствующих лесах, не наблюдал окончательную смену сосны можжевельником или дуба лещиной. Ель же далеко не имеет таких преимуществ перед сосной, сколько их имеют кустарники: последние под пологом плодоносят, ель же не может плодоносить потому, что она едва жива под пологом сосны, если дело происходит не на еловых почвах. Как же это сосна не сменяется теневыносливейшей и притом способной плодоносить под ее пологом породой – можжевельником?
Неосторожностью оценки светолюбия мы обязаны лесоводам. Густав Гайер (1852 г.) пришел к убеждению, что выбор многих лесоводственных операций единственно определяется отношением древесных пород к свету. Но лесоводу простительно, если он винит св_етолюбие сосны, не получая, скажем, при постепенных рубках в чистых или смешанных сосновых насаждениях в течение 10 – 20 лет возобновления; о» даже прав во многих случаях, так как благодаря малой теневыносливости сосны в краткий период времени, при наличности в составе насаждения более теневыносливой породы, ей (сосне) трудно, конкурировать. Но в природе девственной дело происходит иначе – там нет тех условий времени, с которыми должен считаться лесовод, долженствующий любой лесоводственный вопрос обрамлять в рамки времени.
Если ель и имеет преимущества в виде ее теневыносливости, то ведь это есть не что иное, как малая требовательность к свету; но зато ель более требовательна, чем сосна, к зольным веществам, к влажности почвы и т. д. Если хвоя сосны не пластична, то корневая система несравненно пластичнее таковой у ели. Сосна на одних почвах имеет развитым главным образом стержневой корень, на других почвах – и боковые, но почти всегда ее корни глубоко уходят в почву, делая ее более устойчивой против ветра. Нередко выборка отдельно стоящих сосновых великанов из елового насаждения, которому они сообщали большую устойчивость, влечет за собой разрушение насаждений, чему способствуют нападающие на ослабленное ветром еловое насаждение короеды. Монашенка, объедая сосну, часто не губит ее окончательно, тогда как ель от монашенки, со следующими за ней короедами, гибнет всегда.
Сосна переносит низовой пожар, ель гибнет.
Ель боится заморозков – сосна нет.
Ель – лесная порода, сосна носит двойственный характер: с одной стороны, это пионер – с легкими семенами, быстрорастущая, не боящаяся заморозков порода, с другой – порода чисто лесная, вполне способная возобновляться под пологом. Словом, нельзя сказать, что та или другая порода устойчивее, – обе они одинаково устойчивы и одинаково неустойчивы.
Сосна на глинистых почвах, давая рыхлую мяндовую древесину и вследствие этого страдая от снеголома и т. д., образует насаждение неустойчивое, ель же чувствует себя превосходно, имея соответствующее ее природе питание: на боровых же песчаных почвах ель, благодаря своей поверхностной корневой системе, питается гораздо хуже сосны и не имеет таким образом никаких преимуществ и, несмотря на свою теневыносливость, не выходит из кустарниковидного развитая.
Посмотрим теперь, имеют ли значение для ели почвенно-грунтовые условия? То обстоятельство, что в б. Владимирской губ. ель растет на всяких почвах, конечно-, не дает права заключать о том, что почва не имеет значение для роста ели. Дело в том, что ель далеко не везде имеет одинаково хороший рост. Можно встретить ель и на боровых почвах, но каков ее рост? Каково плодоношение? Нам кажется, что определяющим моментом в данной смене является долговечность, обусловливаемая в свою очередь питанием – почвенно-грунтовыми условиями.
Приведем теперь некоторые факты из той же Владимирской губ.
А. Ф. Флеров, как видно из приведенных вначале цитат, говорит, что; ель там расселяется и чувствует себя одинаково хорошо независимо от почвы.
Ученик автора Карпызов работал над этим вопросом. В целом ряде лесов б. Владимирской губ. о-в выбирал такие места, где на высоких местах растет сосна с покровом из mnium; ниже по склону располагается сосново-еловое насаждение и в низине – еловое с единичной примесью сосны. В связи с изменением рельефа и состав растительности, и количество подроста, как елового, так и соснового, изменяются. В сосновом насаждении на высоких местах елового подроста Карпызов насчитывал до 9200 шт., в сосново-еловом по склону до 11 000 и в еловом насаждении лишь до 6400 экземпляров на гектар. В первом и третьем случаях еловый подрост сильно угнетенного вида. Чахлость подроста под елью объясняется конкурирующим влиянием материнского полога, тогда как подобное же явление под сосной, где света для ели вполне достаточно, что доказывается ее прекрасным видом под пологом даже сосново-елового насаждения, дающего более сильное отенение, может быть объяснено только бедностью почвы, недостатком питания для ели, превышающим ее в кустарниковый подлесок, из стадии которого ель никогда не выйдет. Во втором случае ель дает подрост вполне благонадежного вида, и все-таки и там всегда мы находим не чистую ель, а сосново-еловое насаждение.
Взяв 78 почвенных проб, Карпызов произвел 78 механических анализов для горизонтов А, В и С. В насаждениях чисто сосновых горизонтов А почти отсутствовал, горизонт В был едва заметно оподзолен. Связность почвы по отношению к связности глины колеблется и в среднем равняется 1 :27.
Под сосново-еловым насаждением горизонт В уже имеет значительную мощность; субстрат представляет собой глинистые пески или супеси и суглинки. Грунтовая вода близка; связанность почвы колеблется от 1:4 до 1:54, в среднем 1:12. Под еловым же насаждением почва супесчаная или суглинистая на валунной глине. Здесь является нередким местное скопление воды, вместе с тем часто встречается обильный покров из Sphagnuma.
B связи с этими неодинаковыми условиями субстрата неодинаково и участие, и засилие ели в данных насаждениях.
Насколько зависит рост ели от почвы, показывает следующее исследование. В кабинет общего лесоводства были доставлены два образца почв, имеющих сверху одинаковый песчаный горизонт, но на одной из них произрастает чистая сосна, высотой 18 – 19 м, диаметром 22 ,см и запасом в полном насаждении, в 90 лет, в 285 м3, на другой – сосна с елью, причем в 100 – 110-летнем насаждении сосна 34 см диаметра, 26 м высоты давала запас 420 м3; ель 18 см и 14,6 м давала запас 245 м3; так что общий запас полного насаждения выразился цифрой 665 м3. Почвы этих насаждений, взятые по горизонтам В и В» и С (горизонт А отсутствовал), были подвергнуты В. В. Гуманом как химическому, так и механическому анализу.
Прежде всего механический анализ показал, что почвы эти не вполне однородны, и это ясно видно из табл. 57.
Сравнивая эти данные по горизонтам и особенно обращая внимание на горизонт В и С, мы видим, что содержание ила, пыли и мелкого песку иногда даже вдвое более у образца II по сравнению с I.
Из данных химического анализа упомянем о почти двойном содержании гумуса по соответственным горизонтам. (Подробности можно найти в «Отчете Постоянной комиссии по лесному опытному делу за 1909 г.»)
Таблица 57
Из этих данных мы видим, что ель встречается на различных почвах. Еще более это видно из исследований того же В. В. Тумана в Свенской даче, где большое значение имеют фосфориты и главконитовый песок. Сосна на главконитовых песках с фосфоритами, с глубоким главконитовым горизонтом и глубокими грунтовыми водами достигает 32 – 36 м в высоту, мало сбежиста и хороших технических качеств; в насаждении этого типа ель остается во втором ярусе, – она здесь играет роль как бы подлеска. В том же случае, когда главконитовый горизонт недалек от поверхности, ель переходит в первый ярус, сосна же здесь не достигает той высоты, более сбежиста и худших технических свойств.
В работах X. Мельдера по исследованию типов насаждений Аагофского лесничества, б. Лифляндской губ., мы также находим, что ель только в определенных почвенных условиях достигает первого яруса. На более высоких местах рельефа, где мал гумусовый слой, близок ортштейн и далек уровень грунтовых, находится вересковый бор, – в нем ель отсутствует. Как только спустимся в понижения, то по мере удаления от поверхности ортштейна и повышения грунтовых вод начинает появляться ель, сначала во втором ярусе, затем переходя в первый и достигая в некоторых определенных условиях оптимума роста, а далее, с еще большим увеличением влажности, ель начинает расти хуже и, наконец, при избыточной влажности в почве, исчезает снова, оставляя одну сосну в сопровождении березы. Мельдер произвел также анализ ствола и показал, что ель на болоте растет несравненно хуже, чем на хорошо дренированном, с богатой почвой, склоне.
Итак, как А. Ф. Флеров, так и В. Н. Сукачев, утверждающие, что так называемый сосново-еловый тип встречается на довольно разнообразных почвах, так что нельзя дать ему определенных почвенных условий, неправы, как мы видим из данных и Гумана и Мельдера.
Можно было бы еще привести данные Агафонова относительно Рожнова бора, hoi приведенных положений достаточно, чтобы видеть, что роль ели в сосновом лесу определяется не одной теневыносливостью ее, но главным образом составом грунта и почвы, близостью грунтовых вод, а также физическими свойствами почвы.
Далее, если в сосновых лесах может иногда быть встречен только еловый подрост, а соснового нет, мы все-таки не можем утверждать, что перед нами смена пород. На севере, в б. Архангельской, Вологодской и других губерниях, мы видим, что сосновые леса не дают соснового подроста, а елового может быть в них найдено масса, при этом сосна пиловочных размеров выбирается и временно получается еловое насаждение. Но пройдет пожар, буря или что-нибудь другое нарушит целость ели, или, наконец, настанет ее естественный конец, – сосна снова занимает отнятое у ней с помощью человека место.
Ель, засевши под сосну, может быть, и не даст последней возобновляться, но и сама она поколения не даст, – век ее не длинен, и скоро она принуждена будет незаконно ею занятое место уступить законной обладательнице его – сосне.
Итак, мы должны заключить, что смена сосны елью происходит гораздо сложнее, уже по одному тому, что сосна способна всюду расти, – я везде, где другие породы расти не могут в силу известных условий, там сосна является заместительницей их.
Сосна елью вытесняется там, где условия местопроизрастания в полном порядке отвечают ели и где сосна, приобретая дурные технические качества, не в силах выносить соперничества более приспособленной к данным условиям и более теневыносливой ели.
На боровых же почвах ель всегда остается подлеском в силу недостаточности питания.
На почвах средних ель и сосна существуют совместно в одном пологе, и здесь, вероятно, они находятся в подвижном равновесии, превосходно возобновляясь и не вытесняя друг друга.
Каким образом здесь происходит возобновление сосны, нам неизвестно, но это не дает нам права заключать о невозможности этого возобновления. Уже одно то, что сосново-еловые леса дожили до нас, говорит за возможность возобновления в таких типах и сосны, так как, очевидно, перед нами насаждения не первого поколения и не раз уже возобновлявшиеся.
ДОПОЛНЕНИЕ К СМЕНЕ ПОРОД
Перед нами прошел ряд примеров смены пород. Какие же мы выводы можем сделать из всего рассмотренного материала? Прежде всего, тот, что смены пород бывают двоякого рода: одни вековые, происходящие без участия человека[1 Разделение смен пород на вековые и временные – условно. Ред]; другие смены происходят под прямым или косвенным влиянием человека. Пожар, причиняемый человеком, осушка заболоченных пространств, выпадение ели под влиянием ветров или короедов, или чаще под влиянием и того и другого вместе, пастьба скота и прочее, наряду с сплошными рубками и превращением лесных земель в другой вид угодий с последующим забрасыванием пашен и лугов, – все это, и многое другое, может служить причиной смены пород, и во всем этом прямо или. косвенно замешан человек. Смены последнего рода, в отличие от вековых, характеризуются быстротой темпа и относительной быстротой восстановления прежнего равновесия, они обратимы, тогда как вековые смены характеризуются длительностью и односторонностью направления. Смены, происходящие под влиянием человека, необходимо знать не только для того, чтобы не впасть в ошибку, т. е. чтобы не счесть, не принять вековые метаморфозы за временные смены и вторичные леса за первичные, во они для нас еще поучительны в другом отношении, так как и на этого рода смене мы можем наблюдать участие всех трех лесообразующих факторов, именно: экологических свойств пород, таких же свойств насаждений и географической среды; только, конечно, эти факторы здесь действуют в ином масштабе. Мы видели, что для объяснения смен необходимо, знать и теневыносливость породы и отношение ее к заморозкам, быстроту и длительность роста в высоту, долговечность ее, отношение к составу почвы и к ее влажности, семенную и вегетативную способность к размножению, способы распространения семян и плодов, отношение к насекомым и т. д. Это – с одной стороны; с другой – можно привести такие примеры, где влияние географической среды сказывается с полной ясностью; например, та же сплошная рубка в дубовых лесах Тульского окр., с одной стороны, и в Воронежской лесостепи, с другой, дает разные результаты; в первом случае мы получаем смену дуба на липу или осину, во втором – только смену семенного поколения дубрав порослевым. Это обстоятельство я привожу в связь с более длительной способностью давать поросль у дуба в лесостепи, затем с большей сухостью климата, не столь благоприятствующей липе и осине, и, наконец, с меньшею оподзоленностью воронежских деградированных лесных земель.
Мы видели, что смены пород, кроме того, могут происходить от налета семян на освободившиеся от леса земли или, как мы обрисовали выше, смена пород может случиться, когда в роли подроста или подсека оказывается порода, не входящая в состав материнского полога.
При сменах первого рода большую роль играют породы-пионеры, при сменах второго рода, наоборот, основные породы леса. Первые характеризуются таким сочетанием экологических свойств, как светолюбив, быстрота роста в молодости, нечувствительность к заморозкам, легкость семян или плодов, снабженных при этом какими-нибудь аппаратами, облегчающими их перенос по лесу; характеризуются эти породы также частыми семенными годами, обилием плодоношения и богатой способностью вегетативного размножения, причем часто они обладают способностью давать корневые отпрыски. Такое сочетание жизненных свойств выработалась в долгой борьбе за существование и при участии отбора, и не представляет поэтому собой какое-либо случайное сочетание, а, наоборот, вполне гармоничное, вполне целесообразное, как бы своего рода экологический аккорд.
Породы основные (употребляю этот термин за неимением другого) [1 Разделение древесных пород на пионеров и основных лесообразователей является условным. Ред.] отличаются иными свойствами: они теневыносливы, чувствительны к заморозкам, медленно растут в высоту в молодости, но зато их рост продолжается более длительно; у таких пород плодоношение более редкое, семена и плоды их обычно* более крупные и тяжелые. Но, конечно, такой резкой обособленности нет, стоит вспомнить только хотя бы ель, семена которой легко переносятся не только ветром, hoi еще в большей мере на более далекие расстояния по насту, т. е. по гладкой обледенелой поверхности снега. Необходимо также заметить, что сосна характеризуется такими свойствами, что в действительности играет роль пионера в одних случаях и роль основной породы в других случаях, например там, где более требовательные к почве породы или не могут произрастать или произрастают плохо.
Вернемся теперь к примеру смены сосны дубом. Мы показали, что этого рода смена есть результат вмешательства человека, и если бы человек оставил эти места в покое, то, без сомнения, на этих местах рано или поздно, через столетие или через несколько столетий, снова восстановился бы прежний состав и прежняя форма леса. Мы показали, что в условиях этой смены, но при наличности хотя бы единичных случаев, подрост сосны, как основной породы, все же встречается под пологом дубняков, он часто сильно угнетен, потому что порослевое поколение дуба сильно угнетает сосну, наконец, и времени протекло со времени того, как произошла смена, еще очень немного. Как можно себе представить дальнейший метаморфоз, раз человек оставит эти места в покое?
Мне представляется дальнейшая динамика этих сообществ в таком роде: дубовое насаждение будет, прежде всего, естественно изреживаться и в этом процессе, кроме того, постепенно будет утрачивать характерные черты гнездового расположения дерев; полог такого леса будет становиться все более ажурным и, стало быть, более благоприятным для сосны; конкуренция другого рода, со стороны почвенной влажности, также будет уменьшаться. Долговечность дубняков на супесях, а тем паче на песках, в особенности: порослевого поколения, не велика и не может итти ни в какое сравнение с сосной. Сосна на супесях находится в оптимуме своих почвенных требований: здесь она достигает крупной высоты (до 37 м), характеризуется большой мощностью развития, богатством плодоношения, большой прочностью и крепостью древесины, вообще большой долговечностью; корневая система ее в этих условиях чрезвычайно богато развита, имея как стержневый корень, так и боковые ветви, причем деятельная часть ее уходит гораздо глубже в область грунта, чем у дуба в этих условиях. Мне кажется, что это более глубокое проникновение корней сосны в грунт ослабляет конкуренцию между сосной и дубом во взрослом состоянии их и дает возможность обеим породам давать длительное сочетание, в виде тех сложных насаждений из сосны в первом ярусе, дуба во втором и кустарникового подлеска в третьем. Этому же способствует и то, что кроны взрослых сосен возвышаются над пологом дуба, породы более теневыносливой, чем сосна. Нет никакого сомнения, что полог сосны несколько угнетает дуб, но едва ли этот момент имеет существенное значение, так как вырубка соснового яруса, как показал опыт многих мест, не влияет заметным образом на улучшение роста дуба. Дряхлеющий порослевый дуб будет оставлять потомство, и вот это семенное поколение не будет уже в такой мере угнетать подроет сосны, как это делали густые шапки поросли дуба. Бели первоначально только очень небольшому числу соснового подроста удастся пробиться сквозь верхний ярус дуба, то затем дело дальнейшего естественного облесения сосной будет еще более обеспечено. Долговечность сосны на супесях, превосходные качества роста, качество древесины и успех плодоношения создают ей здесь устойчивость и поэтому сыграют решающую роль в борьбе е другими породами.