Общие принципы биотехнологического контроля за природным комплексом заповедников

Лесные биоценозы представляют наиболее мощную «пленку жизни», в которой воздействие живого вещества на косную природу велико и разнообразно. Лесная растительность обладает огромной средообразующей силой, способностью усваивать лучистую энергию и создавать органическое вещество, является условием мощных потоков геохимической миграции веществ.

Лесные сообщества занимают ⅓ территории суши и составляют категорию автотрофных продуцентов земной поверхности, от которых берут начало последующие звенья пищевых цепей, т.е. мир животных начинается от консументов до деструкторов. Поэтому фитомасса лесных биогеоценозов как источник потенциальной энергии, синтезированной в органических веществах, в сущности, определяет состав, численность и эволюцию компонентов природной биоты.

Деградация тех или иных организмов следующих за лесными растениями трофических уровней не приводит к окончательному разрушению лесных биогеоценозов, тогда как уничтожение их ведет к катастрофе. Поэтому наиболее ответственными задачами заповедного режима признают контроль за лесными биогеоценозами в заповедниках и оценках современных приемов управления ими.

В лесных биогеоценозах заповедных лесов широко практикуется лесохозяйственные мероприятия: в их число входит проведение рубок ухода (включая санитарные), посев и посадка леса, (побочные пользования, сенокошение), подкормка копытных, устройство искусственных гнезд, убежищ и др.

Остановимся на таком мероприятии как рубки леса. Последние, особенно сплошные, вызывают локальные смены биогеоценозов, затрагивающие не только растительность, но и атмосферу, почвенный режим, животных и др. Выборочные санитарные рубки и огневая очистка лесосеки противоречат интересам обогащения фауны леса, оздоровления насаждений и повышение их продуктивности. Известно, что в процессе лесопользования из леса отчуждается существенная часть органического вещества в виде коры и древесины. При осветлениях, прочистках, прореживаниях и санитарных и проходных рубках средней интенсивности отчуждается от 5 до 20 м³/га древесины. Причем, рубки ухода уменьшают поступление в почву азота и зольных элементов, особенно тогда, когда на лесосеке не остается порубочных остатков для естественного разложения. Важно учесть при этом, что лесные формы гумуса устойчивы лишь в естественной обстановке, под теми лесами, которые их образуют и ежегодно питают «свежим» опадом почву. После сведения леса эти формы гумуса быстро подвергаются минерализации. Рубки ухода также сильно влияют на водный режим почв, накопление и разложение подстилки, накопление и динамику азота и зольных элементов, и в целом на плодородие почв. Интересно, что результаты рубок и в лесохозяйственном отношении не всегда приносят положительный эффект. Так, под осинниками после рубок ухода наблюдается повышение запасов воды, однако во время сильных засух, а также рано весной почва иссушается здесь намного сильнее, чем в насаждениях, не тронутых рубками. Кроме того, упавшие и разлагающиеся под пологом леса мертвые деревья оказывают большое влияние на процессы естественного возобновления леса. А удаление из леса сухостойных деревьев и валежа приводит к утрате компонентами лесных биотопов многих жизненных ниш. Санитарные рубки жестоко лимитируют численность отдельных животных, особенно тех, которым свойственна узкая специализация. Например, рубки ухода в дубравах резко ограничивают численность взятого теперь в Европе под охрану жука-оленя, т.к. при рубках удаляют ослабленные, доступные к заселению или уже заселенные этим жуком деревья.

Таким образом, целесообразность разных видов рубок для заповедников является необоснованной. Однако, несмотря на это, часть лесохозяйственных мероприятий в заповедниках до сих пор остается необходимой мерой управления, охраны и контроля лесных биогеоценозов. К их числу относятся специальные санитарные рубки и рубки ухода за лесом. Рубки леса необходимы в следующих случаях:

1. Для проведения противопожарных профилактических мероприятий (но только для создания очищенных от сухостоя и валежа полосных противопожарных разрывов вдоль техногенных объектов – источников пожарной опасности);

2. Для регулирования состава древесных пород в ранее созданных смешанных культурах с целью предотвращения неизбежной смены главных пород второстепенными;

3. Для полной элиминации (уничтожение особей в процессе борьбы за существование) интродуцированных древесных пород, несвойственных заповеднику.

Для обоснования отдельных случаев применения рубок ухода в противопожарных целях заметим, что отказ от их применения неизбежно приведет к повышению класса пожарной опасности в результате накопления сухостоя и валежа. Для предотвращения лесных пожаров служба охраны заповедников может применять и полосную очистку леса от легковоспламеняющихся материалов. Причем, в отдельных случаях применяется обрубка низко опущенных ветвей.

Существенную часть лесохозяйственных работ в заповедниках составляет лесоразведение. Несмотря на то, что леса заповедников определены в качестве природного заповедного фонда, а лесные культуры составляют самостоятельный класс антропогенного ландшафта, лесокультурная практика считается деятельностью, не наносящей вред природному заповедному фонду.

Лесные культуры различаются по породному составу и структуре в зависимости от тех задач, которые ставятся при их создании. По эффекту полезности искусственные лесные насаждения можно разделить на 2 основные группы:

- продукционные (древесные, технические, пищевые);

- пертинеционные или средообразующие (мелиоративные, санитарные, декоративные).

В основе лесокультурной деятельности заповедников лежат, как правило, интересы искусственного лесовосстановления. Отвод площадей под посев или посадку леса производится за счет необлесившихся территорий (вырубки, пожарища и др.) и опушек, полян (т.е. участков лугов и степей). Лесные культуры применяются для реконструкции участков малоценных типов леса. Поэтому лесокультурной деятельностью в заповедниках грубо нарушается режим природных процессов и обесценивается научно-информационный ресурс их природы.

Принципы охраны заповедной степной и луговой растительности до сегодняшнего дня являются одной из наиболее сложных научных проблем. Ответственный подход к рекомендациям по обеспечению оптимальных режимов охраны заповедных степей и лугов объясняются ограниченной распространенностью этих экосистем и ценностью.

В практике заповедного дела степные и луговые растительные сообщества сохраняются в основном с помощью двух принципиально различных приёмов: абсолютно заповедным режимом и режимом кошения. При анализе этих приемов предпочтение отдается режиму кошения. Однако скашивание травянистых растений оказывает прямое и косвенное воздействие на луговые травы. При этом, резко нарушается сезонная ритмика вегетации и физиологических процессов, отчуждается органическая масса вместе с заключенной в ней энергией и веществами, происходит ограничение и прекращение формирования семенной продукции растений.

В результате скашивания в степи и на лугах почва теряет запасы влаги за счет худшего задержания твердых и жидких остатков, большей доступности солнечных лучей к ее поверхности и непродуктивного испарения. Скашивание травы сильно влияет на зоокомпоненты степей и лугов. Многие животные, при этом, уничтожаются, повреждаются или значительное их количество отчуждается. Иные лишаются пищи и укрытий, гибнут, становятся легкой добычей хищников.

Несмотря на сильное воздействие сенокошения на жизнь степных и луговых фитоценозов, в деле охраны растительности оно играет ведущую роль. Степи, которые долго подвергаются сенокошению, при введении абсолютно заповедного режима вскоре теряют свой привычный облик. При этом, происходят качественные изменения, прежде всего, в соотношении видового состава растений (ковыль и типчак угнетаются и сменяются мезофильными корневищными злаками). Причиной таких изменений является накопление в степи отмерших растительных остатков: ветоши, подстилки. Это характерно для наших степей юга Украины (Херсон).

Луговые фитоценозы при отсутствии сенокошения часто зарастают кустарниками или древесными породами. Экспансия лесной растительности настолько активна, что создает реальную угрозу исчезновения лугов. Таким образом, некосимый (абсолютно заповедный) и косимый (имитирующий природный) режимы служат для осуществления двух различных функций заповедника. Участники степи с некосимым режимом – это пример абсолютного резервата, в котором предельно исключены все воздействия человека. Некосимая луговая степь имеет наибольшее научное значение.

Косимый режим луговых степей служит целям фиксации и консервации основных особенностей известного состояния биологических и экологических систем путем имитации исторически сложившегося режима, являвшегося долгое время условием их существования. Он служит целям сохранения разнотравных луговых степей и является примером реставрируемых памятников природы. Косимый режим является скорее исключением для заповедников и одним из наиболее важных приемов для других категорий охраняемых территорий: памятников природы и заказников ботанического характера. Необходимость сохранения этого режима и важное значение некосимого режима требуют к себе одинакового внимания.

Вывод: режим сохранения степей и лугов должен определяться индивидуально для каждого заповедного объекта с учетом их естественноисторических особенностей и стратегического назначения, основанного на комплексном изучении биоты этих типов.

Контрольные вопросы:

1. Какие методы охраны природы сложились в современной практике заповедания?

2. Как поддерживается экологическое равновесие в заповедниках?

3. Какие формы воздействия человека на заповедную природу вам известны?

4. Назовите основные категории состояния заповедной природы.

5. Назовите общие принципы биотехнического контроля за лесными биогеоценозами.

6. Назовите общие принципы биотехнического контроля за степными и луговыми биогеоценозами.