Зкологмгескмй мониторинг
ДЕГРАДАЦИЯ ЛЕСОВ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ И МЕРЫ
ПО ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЮ
В. И. Кузнецов
Институт прикладной математики РАН
Показаны причины деградации лесов Московского региона вследствие ветровалов и нашествия кси-лобионтов. С помощью компьютерных прогнозных методик исследованы различные варианты развития ситуации при тех или иных решениях.
Causes for forest degradation in the Moscow Region due to windfalls and xylobionts are described. Variants of the situation development depending on various decisions are analyzed using computer simulation methods.
Начиная с 1999 г. подмосковные леса страдают от нашествия жука-типографа. Сильнее всего пострадали ельники в Наро-Фоминском, Волоколамском, Можайском, Дмитровском, Талдомском, Истринском, Клинском, Солнечногорском районах.
Уже к 2000 г. им было заражено около одного миллиона кубометров деревьев в ельниках Наро-Фоминского и других районов распространения южно-таежных и хвойно-широколиственных лесов. По данным директора центра «Рослесозащита» М. Кобелькова (личное сообщение), с мая 2000 г. по май 2001 г. типограф практически уничтожил 6,5 тыс. га подмосковных ельников. За лето 2002 г. он повредил еще 1,5 тыс. Итого: 8 тыс. га из 230 тыс. га, то есть 3,5 %. Сильнее всего в этот период пострадали Истринский, Волоколамский, Клинский, Солнечногорский районы (Официальный сайт Правительства Московской области).
Несмотря на некоторые меры по борьбе с жуком-типографом, к лету 2002 г. его популяция достигла критической численности, что сравнимо с бедствием. В этом году им было поражено около 2 тыс. га ельников (по данным официального сайта в Интернете). Лето 2002 г. было сухое и жаркое, и это совпало с резким увеличением численности типографа не только в Подмосковье, но и в Ленинградской, Новгородской, Псковской, Смоленской Ярославской и других областях [1].
В дальнейшем, благодаря энергичным мерам, на территории Московской области на площади более 5 тыс. га очаги вредителей и болезней были ликвидированы. Тем не менее, к лету 2003 г. очаги короеда-типографа действовали в Московской области
уже на площади 6,6 тыс. га, Брянской области — 4,5 тыс. га., в Смоленской — 1,7 тыс. га, Калужской — 1,7 тыс. га, в Ярославской — 1,5 тыс. га.
Есть основания предположить, что масштабы этого бедствия в Московской области несколько занижены.
В течение ближайших 5 лет суммарная площадь лесов, пораженных (а в итоге практически уничтоженных) типографом начиная с 1999 года, составит 10—15% лесопокрытой площади. А это весьма значительные потери для лесного хозяйства и окружающей среды столичного региона.
Чтобы решить эту проблему, необходимо для начала определить причины, ее породившие. Короед-типограф, получивший свое название за четкие и сложные узоры, оставляемые им на внутренней стороне коры и поверхности древесины пораженных деревьев, — обычное насекомое для наших лесов. Живет он на спелой ели (обычно не моложе 40 лет) и, как правило, только в средней части ствола. И сам жук, и его личинки питаются проводящими тканями дерева-хозяина. Обычно они не приносят заметного вреда, поселяясь только на мертвых или явно умирающих деревьях; при попытке вточиться в кору здоровой ели жук просто тонет в смоле, вытекающей из ранки.
Однако время от времени численность короедов (как и многих других насекомых) подскакивает в сотни раз, и тогда начинается буквально штурм здоровых елей: множество жуков атакуют их, заваливая ствол дерева своими телами, пока ель не потеряет способности выделять смолу в нужном количестве. Через несколько месяцев ель погибает, источенная жуками и их личинками.
Однако даже во время вспышки короед нападает в первую очередь на больные деревья, например пораженные грибком корневой губки. Для нынешней вспышки типографа на первое место выходят внешние факторы. Это результаты обширных ветровалов 1998 г.
Первоначально вспышка численности короедов происходит в ветровальниках [2]. При этом, если численность не достигает некоего критического порога, она затем снижается, осложняясь периодическими затухающими колебаниями. Если же она превышает некоторый порог, то
короеды начинают осваивать близлежащие к ветровальникам площади. При этом численность короедов, атакующих здоровый лес, прямо зависит от численности короедов в ветровальниках [8].
Процесс усиливается, если вслед за ветровалами следует засушливое лето. После 1998 г. было как раз три засушливых летних сезона - 1999, 2000 и 2002 гг.
В результате действия короедов лес начинает распадаться. Усиливают это ветровалы, для инициации которых обычно достаточно ветра средней силы.
Таким образом, процесс может принять автокатолитический характер. И он вероятен в следующих случаях: 1) чем чаще будут проявляться климатические аномалии (засушливые летние периоды и сильные ветры) и 2) чем больше леса предрасположено к повреждению ветровалами.
Можно утверждать, что первый фактор как минимум в ближайшие 10-20 лет будет усиливаться вследствие перестройки глобального климата [3]. Что касается ветровалов, то они и другие явления массового падения деревьев в лесу являются в норме естественным процессом. Это утверждение приведено во многих работах [4-15].
Согласно им отмечается следующее:
1. Вне зависимости от географического положения и флористического состава естественные леса имеют сходные принципы мозаично-ярусной организации.
2. Естественные леса представляют собой сукцессионную мозаику элементов мозаично-ярусной структуры.
3. Элементы мозаично-ярусной структуры выделяются по скоплениям синхронно развивающихся популяционных локусов древесных видов. Скопления, в свою очередь, формируются в естественных лесах после нарушений, приводящих к образованию прорывов в сплошном пологе леса.
4. Размеры прорывов («окон» — англ. gaps) в пологе леса определяют видовой состав успешно возобновляющихся древесных видов и их количественные сочетания.
5. Одним из естественных причин возникновения «окон» являются ветровалы.
6. Онтогенез древесных видов в лесных ценозах, включающий стадии молодо-
сти, зрелости, старения и смерти, определяет популяционную жизнь видов, подчиненных синузий автотрофов, и в некоторой степени популяционную жизнь гетеротрофов. 7. Устойчивое существование лесного массива возможно лишь при условии закономерного сочетания элементов мозаично-ярусной структуры, находящихся на разных стадиях развития. В противоположность устойчивому естественно формирующемуся лесу на значительных территориях имеются леса с нарушенной, искусственно обедненной мозаично-ярусной структурой. Если в естественных лесах процесс образования «окон» идет постоянно, а сами окна занимают небольшой процент территории, то в лесах с обедненной структурой «окна» до определенного момента времени не образуются. Но потом этот процесс происходит сразу, и большая часть территории становится единым «окном». Это так называемый распад леса, которому особенно подвержены моновозрастные, монопородные и относительно старые леса.
Моновозрастные, монопородные взрослые леса, подверженные риску спонтанного массового появления «окон», можно назвать «перестойными». К лесам такого рода относятся около 50% хвойных лесов Центральной России [16]. Если учесть, что в Центральной России хвойные леса занимают более 50% лесопок-рытой площади, то получаем, что к «перестойным» можно отнести более 25% лесов Центрального региона.
Согласно некоторым работам [17, 18, 19], а также уточнениям, сделанным авторами при содействии сотрудников географического факультета МГУ, можно сделать вывод о том, что массовый распад лесных сообществ вследствие ветровалов и размножения ксилобионтов непосредственно угрожает не менее чем 20% территории лесов Московской области. И еще 30% этой территории может оказаться под угрозой вследствие неблагоприятного стечения обстоятельств.
Так, участки сплошного усыхания елей (так называемые короедники) аэрофотосъемка обнаружила во всех районах, где есть массивы еловых лесов, — в основном на севере и западе Подмосковья. Исходя из вышесказанного, можно утверждать, что леса Московского реги-
она находятся под угрозой настоящей экологической катастрофы.
Немедленная вырубка есть основной и практически единственный кардинальный способ борьбы с типографом. Благо этот жук, губя дерево, не ухудшает товарных качеств древесины. Однако проблема не только в том, чтобы срубить лес, — надо еще и вывезти, причем быстро, иначе поваленные деревья превратятся в питомник вредителей. Кроме того, необходимо обеспечить полное сжигание порубочных остатков.
Но проведение подобных мероприятий может привести к выведению соответствующих площадей из лесного фонда и передачу их другим пользователям земли, прежде всего сельскохозяйственным предприятиям.
Выведенные из лесного фонда земли могут быть: а) отданы для сельскохозяйственного производства, б) через несколько лет вновь засажены лесом, г) отведены под другой вид использования, не связанный ни с лесным, ни с сельским хозяйством. В то же время не исключена возможность сокращения сельскохозяйственных земель, передача их в лесной фонд для компенсации потерь части земель. Для выработки правильного решения достаточно разбить исследование на четыре этапа.
Первый этап. С помощью модельных расчетов рассматривается приемлемость сохранения нынешнего статус кво. В случае подтверждения модельными расчетами выводов о неприемлемости нынешнего положения рассматривается альтернатива выведения части земель из лесного фонда.
Второй этап. Рассматриваются последствия резкого уменьшения доли земель лесного фонда. Если это неприемлемо, соответствующие подобному развитию событий альтернативы не рассматриваются.
Третий этап. Исследуется вопрос о возможности увеличения доли сельскохозяйственных земель. Если этот вариант неприемлем, соответствующие альтернативы не рассматриваются.
Четвертый этап. С помощью соответствующих моделей и экспертных заключений исследуются все оставшиеся альтернативы.
Комплексное исследование всех описанных сценариев возможно только путем
использования методик компьютерного моделирования, которые созданы именно д
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.