Предыстория и немножко науки
Возвращаясь после очередной экспедиции по трассе Мантурово – Макарьев – Кадый – Островское – Судиславль у границы Островского района наблюдали картину разрушительной силы природы. Справа и слева вдоль дороги, где совсем еще недавно был лес, насколько хватает глаз стояли сломанные и лежали вываленные с корнем деревья (бурелом и ветровал). Эта картина сопровождает путешественников по трассе и заставляет задуматься, что природа может не только созидать, но и разрушать собственное творение.
В машине завязалась дискуссия о том какая площадь погибших лесов и какова сила урагана, прошедшего в июне 2010 года. Появилось сразу несколько гипотез, которые потребовали своих доказательств.
Чтобы оценить площадь, мы использовали разновременные космические снимки Landsat TM (разрешением 28.5 метров/пиксел) за 2009 – 10 год на территорию Костромской области. Расчет площадей произведен по специальной методике [Сочилова, Д.В. Ершов , 2007], общая площадь составила около 4900 га.
Чтобы ответить на вопрос: много это или мало приведем следующий пример: запас буреломной и ветровальной древесины, по нашим оценкам, на данной территории составил более 600 тыс. куб., для сравнения за 2009 год, всего лесозаготовителями на территории области было заготовлено 3400 тыс. куб. м древесины (данные с сайта Департамента лесного хозяйства Костромской области). Из сравнения этих цифр становится ясно, примерный порядок ущерба для лесного хозяйства региона. Конечно, ветровальных и буреломных лесов была разобрана в 2010-2011 годах (преимущественно участки вдоль дорог), однако эти площади незначительны, относительно общей площади ветровала. В последующие годы разбор ветровала уже не проводился или проводился менее интенсивно, т.к. древесина после двух лет потеряла свои товарные качества.
Начав работы с космическими снимками, выяснили, что данный ветровал – не единственный для 2010 года. В июле месяце был более мощный ураган, повредивший леса на площади более 79000 га, пострадали: Ярославская, Костромская и Вологодская области.
Анализ литературных данных, показал, что при массовом ветровале гибель древостоя ведет к формированию особых сообществ буреломов и буревалов. Микроклимат таких участков близок к сообществам вырубок. Отличительными чертами буревалов можно считать большое количество валежа, а также нарушенные участки растительного и почвенного покрова на месте вывернутых корневых систем [Скворцова и др., 1983].
Тем самым, значение ветровала как мощного природного явления различно в зависимости от позиций, с которых его рассматривать. В естественных условиях массовый ветровал активно участвует в эволюции лесных сообществ, играя как позитивную роль омолаживающего фактора, так и негативную роль источника распространения энтомовредителей, грибных заболеваний, лесных пожаров [Скворцова и др., 1983]. В промышленном отношении массовый ветровал – крайне нежелательный фактор, приносящий серьезный ущерб лесному хозяйству [Мелехов, 1980,Погребняк, 1963].
В 2012 году запланировали исследования массового ветровала 25 летней давности, чтобы изучить историю восстановления растительности на пост-ветровальных участках.
Объект исследования – участки массового ветровала 1987 года, на территории Понговского участкового лесничества Кологривского района Костромской области. Общая площадь ветровала 1127 га. Исходя из характера пространственной структуры ветровальных нарушений, видимых на космических снимках, направление ураганного ветра в момент ветровала – южное (ссылка на себя), что подтвердилось в ходе полевых исследований. Ветровал состоит из трех крупных фрагментов, изолированных друг от друга, расположенных на одной линии (см. рис.1).
Рис.1. Рельеф территории и пространственная структура массового ветровала 1987 года (черным цветом выделен контур ветровала, М 1:200000)
Исходя из анализа планов лесонасаждений (лесных карт) на 1977 год, установлено, что на южном участке ветровала от ураганного ветра повреждены или погибли преимущественно старовозрастные (100 лет и более) еловые леса (рис.2), на среднем участке ветровала – это 50-60 летние березняки (восстановившиеся на месте гари 1932 года), на северный участок ветровала данных таксации нет, т.к. этот участок располагается на территории Вологодской области (Бабушкинского лесничества).
Рис.2. Планы лесонасаждений (лесные карты) 1977 г. на средний и южный участок массового ветровала 1987 г. (черным цветом выделен контур массового ветровала, обозначение цветов синий цвет – березняки, фиолетовый – ельники, оранжевый – сосняки. Оттенки цветов обозначают возраст леса, чем темнее, тем старше. М 1:120000).
Экспедиционные исследования процессов восстановления растительности проводились только на южном участке ветровала (рис.3).
Рис.3. Фрагмент зимнего космического снимка 2005 г. (QuickBird, раз-решением 2.4 м/пиксел) (черным цветом выделен контур массового ветровала, красные точки геоботанические, зеленые рекогносцировочные описания).
По результатам экспедиционных исследований и дешифрирования космического снимка 2005 года, удалось установить, что на большинстве пост-ветровальных участках восстановление растительности происходит через пионерные мягколиственных породы (береза пушистая, осина и ива козья, рис.4).
Рис.4. Восстанавливающиеся древесная растительность на участках массового ветровала 1987 г. (синий контур – участки мелколиственных пород, фиолетовый контур – участки темнохвойных пород)
Пост-ветровальные участки поставили перед нами – исследователями ряд вопросов, которые предстоит еще решить:
1. Какова разница в восстановлении на пост-ветровальных и пост-пирогенных участках?
2. Есть ли закономерность в породном составе устоявших и выпавших деревьев?
3. Влияет ли почва на состав восстановливающейся растительности?
4. Чем объясняется большая устойчивость одних деревьев (насаждений), по сравнению с другими деревьями (насаждениями)?
5. Связана ли разрушительная сила ветра с монотонностью лесного покрова?
6. Какие жизненные стратегии древесных видов способствуют выживанию при массовом ветровале.
Илья П.
* * *
Воспоминание участников экспедиции
Июль 2012 ознаменовался необычным путешествием в Кологривский лес. Эта экспедиция, направленная на изучение ветровалов 1987 года, длилась 10 дней и оставила много ярких воспоминаний.
В состав участников экспедиции входили люди с разным жизненным опытом и возрастом: студенты, аспиранты, ученые. Кроме того, с нами делила хлеб собака Клеопатра, с внешностью лисицы. Но цель экспедиции и стремление проникнуть в сущность мироздания и тайны природы нас объединяли. Перед нами стояла задача комплексно изучить лесные сообщества, чтобы выявить объективные причины ветровалов. Еще одной важной задачей была необходимость увидеть закономерности смены восстановления леса после ветровалов, вырубок, пожаров теми или иными древесными породами. Лагерь расположили на берегу довольно чистой реки с финно-угорским названием Унжа, что в переводе означает тихая, медленная.
Река Унжа
Находясь в лагере, мы словно старались запечатлеть на «сетчатке памяти» открывающиеся взору изгибы реки и берега, поросшие лесом. Иногда нам встречались краснокнижные виды растений, грибов, лишайников, которые мы отмечали сначала в памяти GPS-навигатора, а затем на карте. Эти редкости вызывали чувство уникальности Кологривских лесов, желание сохранить этот мир со всеми его обитателями.
В реке вокруг полуострова на месте стоянки водились мальки хариусов, которые подплывали и щекотали наши ступни. В небе кружили хищные птицы, с красиво изрезанными очертаниями крыльев. На крутых склонах долины светились китайскими фонариками красные плоды воронца. А шляпки гриба-паутинника, казалось, были покрыты фиолетовым бархатом. Со стволов деревьев свешивались зеленоватые талломы лобарии, удивительного лишайника, напоминающего куски плавленой пластмассы. Мы видели следы, оставленные крупными дикими животными - лосем, кабаном, медведем. В пойме небольшого лесного ручья мы наткнулись на хатки бобров и погрызы деревьев. Мы обрадовались панамке, которую Полина потеряла неделю назад, в ней с комфортом обосновался слизень, который с аппетитом вгрызся в предложенный ему гриб.
Мальки хариуса "помогают" мыть котелок
Плоды воронца
Гриб-паутинник или фиолетовик
Шествуя вдоль лесной дороги в лагерь, мы собирали грибы, которые разнообразили наше меню, эта дорога получила название грибной мили. После грибного ужина мы определяли растения из разных мест обитания, в том числе водные виды. Вся водная гладь вокруг нашего лагеря была покрыта многочисленными зеркалами широких листьев кубышки.
После работы в лесу, когда уже начинало смеркаться, мы обсуждали вопросы, которые нам подкидывала природа, вспоминали увиденное за день, проводили коллоквиумы, играли в интеллектуальные игры и пели песни под гитару до утра. Блуждая по лесу, подбирая нужные участки леса для закладки пробных площадей, нередко натыкаясь на медвежьи тропы, и каждый раз начинали стучать палками по стволам и громко петь песни, чтобы предотвратить опасную встречу. После очередного продолжительного описания растительности на пробных площадях мы не раз оставляли медведю леденцы за беспокойство. Но однажды хозяин леса наше присутствие в своих кормовых угодьях – зарослях малины, не потерпел. В пятидесяти метрах позади нас мы услышали пугающий треск ломающегося и падающего дерева…
Лишайник Лобария легочная
Бобровый лесоповал
Наша экспедиция завершилась в один прекрасный день, и я верю, что проведенное время не прошло напрасно для ее участников. На мой взгляд, необходимо хотя бы раз в жизни окунуться в природу, исследуя ее, чтобы ощутить силу этого естественного мира, который был когда-то родным домом человека.
Маша С.
* * *
В июле этого года состоялась очередная экспедиция лаборатории, и в этот раз ee сотрудники и остальные участники-энтузиасты отправились покорять и изучать участки дремучих Кологривских лесов, расположенных на самом дальнем северо-восточном углу Костромской области. Расквартировались на полуострове реки Унжи, поразившая их красотой открывшегося пейзажа северной быстротечной речки.
Палаточный лагерь
За незабываемые полторы недели молодым (и не очень) ученым (и не совсем ученым) пришлось не мало потрудиться. Блуждая по непроходимым зарослям и завалам ветровала, перейдя не мало речушек и оврагов, и истоптав не одну пару обуви, они все-таки достигли поставленной цели. Да, им пришлось пережить многое, но результат превзошел все ожидания - участники экспедиции получили не только заряд природной бодрости и энергии, но и сделали «великие» научные открытия в области экологии, географии, геоботаники, лесоведению и др. естественных наук.
Бесконечные овраги
Двадцатипятилетний валеж
Вставая каждые день в 8 утра и, вылезая из теплой и сухой палатки на траву, освеженную утренней росой, сонные ученые готовили себе утреннюю трапезу. После плотного завтрака начинались долгие поиски и сборы карт, маршрутов и бланков. Закинув в рюкзаки банки с деликатесной сайрой, лопату и бур (на случай встречи медведя), они спешили изучать леса искать новые интересные факты.
В лесах их ждало много нового интересного и неизученного. Волшебный предмет-GPS-навигатор спасал их, как только они чувствовали, что сбивались с намеченной трансекты. Только к 7 часам вечера выбирались они из леса.
Много и многих повстречали они в лесу, например краснокнижные виды – Atragene sibirica L., Cinna latifolia (Tref.) Griseb, Diplazium sibiricum Kurata, Actaea erythocarpa Fisch, Сacalia hastate L., и Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm., Huperzia selago (L.) Bern. ex Schranc et Mart., Thymallus thymallus Linnaeus и других экзотов.
И даже лесной хозяин-медведь не раз напоминал им о своем присутствии…, но так и не показал свой истинный облик, чему они были только рады.
В конце концов, выворотив при копке шурфов сотни кубометров почвы, пробурили добрую сотню стволов деревьев, выпили тонны речной воды из Унжи, перемерили тысячи вываленных в 1987 году деревьев, сбросили по десятки килограммов высокомолекулярных жиров, исписали добрую сотню геоботанических бланков, употребили пол сотни банок сайры и проложили треки сквозь леса длиной не менее сотни километров.
Полина С.
* * *
Все мы хорошо знаем о роли леса в жизни нашей планеты. Насколько сложен и удивителен мир каждого дерева! Кто только не находит в нем пользу. Эта хрупкая экосистема живет по своим законам. А что же случится, если дерево вдруг погибнет? Например, случится ураганный ветер, корни не удержатся в почве, дерево упадет… Куда пропадут его жители, кто поселится на его месте? А если ураган будет настолько сильным, что повредит не одно дерева, а целый участок леса…? Специалисты называют это явление массовым ветровалом. Хорошо или плохо лесу? Можно ли считать ветровал «вредным» катастрофическим процессом? На месте упавших деревьев с изменением условий освещенности и увлажнения появятся новые виды – увеличится разнообразие? Или же гниющая древесина привлечет «опасных» для здоровых деревьев насекомых, что в дальнейшем приведет к гибели всего леса?
Итак, как массовый ветровал меняет жизнь лесного ландшафта? Что происходит в структуре, и как функционируют лесные ПТК после такого катастрофического явления? На эти и другие вопросы я попробую ответить в своей дипломной работе. За основу будут взяты материалы экспедиции 2012 года на северо-восток Костромской области в район массового ветровала 1987 года, который протянулся на 32 км с югf на север …
Экспедиция состоялась в июле, с погодными условиями нам чрезвычайно повезло. Нас не застал почти ни один дождик, иногда грело солнышко, а отсутствие жары спасало от комаров! Исследования проводили в небольшом коллективе студентов-ботаников и сотрудников лаборатории устойчивости лесных экосистем Костромского государственного университета им. Н.А.Некрасова (всего 7 человек). Ежедневные маршруты были недалекими, в пределах 2-3 км от места стоянки.
Наш ежедневный маршрут: туда и обратно
Нам предстояло провести тщательное изучение структуры ПТК пострадавших от ветровала. Подолгу мы проводили на каждой опорной точке, стараясь не пропустить ни одной травинки, не забыть ни один почвенный горизонт и уточнить возраст деревьев с помощью бура Преслера. Каждый участник выполнял свою часть наблюдений. Но, несмотря на это, приходилось громко переговариваться между собой… в целях безопасности! После экспедиции на Камчатку (июль 2011) я и представить не могла, что можно бояться медведя еще больше, чем там! Однако, пришлось… ведь для медведя южной тайги одно из любимейших летних лакомств – это малина. А малинников на ветровалах, сами понимаете, сплошь и рядом. На протяжении всей экспедиции косолапый держал нас в тонусе :). Да и мы не давали покоя бедняге – ходили его тропой, стучали, пели, гремели. И он не робел: однажды, в качестве предупреждения, где-то недалеко от нас уронил сухостой! А мы в самом малиннике прямо на его тропе стояли... Вот, так что, хозяин у леса - даже у упавшего - всегда найдется !;))
Такая картина каждый вечер :-)
Женя Б. |
