407.биоэкологические основы ландшафтного лесоводства (на примере рекреационного лесопользования)
1. А-302И9
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА
И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах рукописи
КУРАМШИН Владимир Яковлевич
БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ЛАНДШАФТНОГО ЛЕСОВОДСТВА
(на примере рекреационного лесопользования)
Специальность 03.00.16 — экология
Автореферат
диссертации на соискание ученойстепени
доктора сельскохозяйственных наук
МОСКВА 1993
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Работа выполнена на кафедре лесоводства и геологии
Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного
Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А Тимиря-
зева и на базе Экспериментального Москворецкого леспарк-
хоза Департамента инженерного обеспечения г Москвы
Официальные оппоненты
доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. И. Обы-
дёнников,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор К. Д. Муха-
1ШИН.1ШИН,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. С. Чуен-
:.
медшин,
ков
Ведущая организация — Всероссийский институт повыше-
ния квалификации руководящих работников и специалистов
лесного хозяйства
Защита состоится <&Ь> ^f^JT^ • • • . 1993 г
в *'S> час на заседании специализированного совета
Д 120 35 08 в Московской ордена Ленина и ордена Трудового
Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени
К А. Тимирязева
Адрес 127550, г Москва, ул Тимирязевская, 49 Ученый
совет ТСХА. .
Автореферат разослан «/~^» &*?^^s^r/Z~5> 1993 г
.
Ученый секрета* s
специализированной'
А. В. Чичёв
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. ,'•'.; Актуальность работа.Вое более сведенийнакапливает,наука
о тревожных явлениях в биосфере: появлении озоновых дыр,на-
раотании "парникового"еффекта", увеличении тяжелых нвотопов.
кисдорода в атмосфере^
^ ^ V ,1 ^ У : ^Будыко,198ё;:- Соколов,;
;,,1989'и др;)«Эти явления, "осложненныезаг-
" рязнениями атмоофёры, почвы, продуктов питания; уже сегодня:
' приобретают черты глобальной<вкологяческой катастрофы<$ис&и&*>
1979; Реймерс, I980;£«tu , 1981; Курамшин В.Я., 1981, 1988).
' Человечество крайне ваянтереоовано в еёпредотвращении.
Лесные маооивы, образующие вместе о городами и населенными
пунктами наиболее наоеленные ландшафты планеты, функционально
втянуты человеком в процессы, в которых, о одной стороны,при-
рода леоа, его экологическая и ресуроная продуктивности, ао
другой, промвыброоы, транспорт, несовершенство технологий по- "
лучения древиоины ж рекреационные воздействия-резко вотупают
в противоречия. Противоречия этиведут к медленной гибели лесов
и изменения инварианта ландшафта. Леоные массивы густонаселен-
ных районов немогут выполнять овоих оредорегулирухщих функций,
а часто становятся и очагами ухудшения окружающей среды (отпад
+ опад - в сумме превышают прирост биомассы), В связи о офици-
альным признанием того факта,-".'..что решаицям элементом стра-
тегии экологического выживания может быть только лес" (Исаев,
1990), наотоящая задача приобрела ещё большую значимость. Бази-
руясь на леооводственных устоях Т.Ф.Морозова, вложив в них но-
вое современное содержание, мыразработали тоорэтические а
практические основы повышения вкологячэокой в рекреационной
роли лесных ландшафтов засчет активации биомассы наединице
площади и оптимизации ыногореоурсного лесопользования. Важность
к"* ЦЕНТРАЛЬНАЯ
• НАУЧНАЯ, БИБЛИОТЕКА
МОСК. сольскахоз. академии
им. К. А. Тиу£|рязе,ва
Инв. №.^Г.~
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. годоСного подхода к лесопользованию неоднократно подчеркива-
лаоь акад. Н,А.Моисеевым (МэиооевД992), А.П.Петровым (Петров,
1992), В.СЛуекковым (чуенков,1992).
Программа содержит следующие задача и решения:
- разработка новых ПОНЯТИЙ, терминов г определений, необ-
ходимых для организации хозяйства. Изучение условий функциони-
рования лесных ландшафтов на рекреационных территориях « ах
систематизация (классификация);
- исследования лесных ландшафтов, выявление осиивншс за-
кономерноотей, разработка правил техаологичеокох-с освоения
ландшафтов и приемов управления прояесоами роста и возобнов-
ления;
- анализ достигнутого а разработка приемов интенсификации
ландшафтного ласоводоТЕа о выявлением экологического эффекта.
Методологической основой работы явились учения о блоефере
(Вернадский, 1336,1927), экосистеме (&&&£ , 1935, $ ^ , 1 9 7 6 ) ,
•биогеоценозе (Сукачев, 1954).
Основные подходы уточнялись и согласовывались с концепци-
ями: Г.Ф .Морозова (Морозов,1970), Н.С.Нестерова (Нестеров,1933,
IS35), Ц.А.Глазовской (Гдазовская, 1964, 1976), С.В.Белова
(Белов,1964), В.Г.Нестероэ (Нестеров,1981), Н.Г.Басзльвв (Ва-
сильев,1977).
Объекты исследований. Нами а качестве объекта аосздова-
ния избран рекреационный лес, в котором отьод.бЮ(я мадцу чело-
веком п лесом наиболее напряжены и протнБороч^1вн.
Объекты лссладования - леонне sKooKCTaiii, «^ушщионирую-
иие в северо-западном к вго-западном секторе лесопаркового
защитного пояса г.Москвы, Выбор района исследований продик-
тован:
-г-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. - возможностью исключить химичвокиа я биотехнические
,__: воздействия частных загрязнителей конкретного города;
. ";
- сохранностью природных вкооистему ''..'••.,
- наличием более/чем ввковнх наблюдений напостоянных
• • • • • • • • .• ' ' . ' . . . • , . •• j
,- природных площадях TCXAj '-.. . / ' / ' ' ' .
- начичием возможности вксперимвнтальянх воздействий на
,;•••. экосистеш,'. а также создания наданной территории опытных хо-
зяйственных структур, адекватных природным объектам; .
, , ; - богатой историей исследовательских работ в данном рай- s
'•' •оне: работы ученых.TCIA ж Лаборатории лесоведения АН СССР.;
• Научная:новизна. Термин "ландшафтное лесоводство" извво- •'
.. тэн с начала века (Морозов,-I970i Мелехов,. 1972). Однако кон- •
- цопц!1я ландшафтного лесоводства' впервые: разработана наш.
^Впервые, с учетом современных.условий, оно определено, как
развитие лесоводства на основе лесного ландшафта, представля-
пцего собой экосиотемзГ определенного порядка, "являющегося ос-
; . новной структу^нсн-функцибнаяьной единицей биосферы (Атрохин,
.:. Курахшин, 1991). Понятие лесного*ландшафта - глубоко лесовод--.*':, *
• ственноэ; так как оно вытекает из учения о типе леса в его клас- •
-" сическом понимании.;(Моровов,„1903-1917),. биогеоценотическом ^
,'' • (Сукачев, .1964,1972), лвсоводственно-вколбгическом (Погребняк, ,
. 1944,1968;' Воробьев, 1953), динамическом ДШлехов, 1959), ге- "
;
ографо-генетическом (Колесников,^ 1958), биоэкологическом (В.- ;
' ^Нестеров,: 1962; А*рохин4:: 1969{.Васильев, 1977) и развивает •
; • принш1>Дбсоводства на^основе-воотоянвых хозяйственных участ- :
'-• ков, отграяиченных.в*натуре.,,Отграничение в натуре постоянных•'%
'хозяйстзенных единиц'создает:воз1*ожнооть высокоинтенсивного и
. лдаксимально • экологичвскогЬ.'леоопользования,; позволяет накашш- •
••'.'вать в течение десятилетийяеооводственную и лесоекономкческув'•[
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. информации, создавать региональные базы знаний.
Предложена концептуальная модель зкосиотеш лосного ланд-
шафта, в котором продуцируются органическая масса и окислитель
втой массы. Пропорции этого производства не могут быть наруше-
ны, улучшены или ухудшены. Ониедины как при производстве, так
и крл окисления (сжигании или гниении). Установлен единыйбио-
логический механизм обеспечения неравновесности процносопрос-
та и развития экосистемы лесного ландшафта.
Вскрыты механизмы синхронизации основных явлений вэко-
системах лесных ландшафтов, поэволявшна определить процесс
щирост-отпад-воэсснавление как единый процесс 4ункционирова-
нвя .тесных экосистем. Впервые разработана система оперативного
;асоводстэа, вкщгшшцая в себя технологию фэрмирования ЛРСНУХ
ландытфт >в и систему управления экологгчесй'К1
процессами в
пространства к во времени.
На основе изучения рекреационной среда.1
лесных ландшафтов
ь их емкости разработаны понятно а концепция оптимально-ршс-
1_дацло1шого ."аса как вида лесопользования, вызывающего вэ'-о-
слстьмэ лесного ландшафта антропогенный стресс.
Новым является и взгляд на леоохозяйственноо прелприятие,
AdK на хозяйственную систему, адекватную природной леснойэко-
система, являхлцуюся функциональной единицей ланл-вафга бо"се
(по сравк^тш с лесяим лалдаа*!то?л) крупного ^анг-г, капразлечную
иа удоа-гетвор^ниа нуяд человека и далшоцухся органичным р^гу.гч-
тором процесса прирост-отпад-возобнсвланио.
В { гбо""р 3f_*02seHH научныа ССНОЕЫ азтсма.т»!31 рованной тех-
нологии хозяйствования в лесных ландшафтах, H"jaBiicmra от
ьного назначения.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Практическая значимость и реализация. Применение га прак-
тике основных положений ландшафтного лесоводства в Эксперимен-
тальном Москворецком леспаркхозе показало, что оно позволяет
формировать оптимально-рекреационный лоо на значительных пло-
щадях целого ряда лесных ландшафтов, создать не только эффек-
тивное производство, но я базу конкретных региональных знаний. .'.
Основные положения диссертации нспользованы при лесоустрой- -
стве Экспериментального Москворецкого леспаркхоза в 1982-83 гг., ,
проведенном Центральным леооуатроителышм предприятием ВО"
"Леспроокт", • . ', "с . ' ' . ' • . • ' • ' -
Положения диссертации.были доложены на Всесоюзном совеща-
нии: ."Современные проблемы рекреационного лесопользования"
Москва, 1985 г. Участникам совещания были продемон стрироваш
и фрагменты внедрения настоящих разработок.'•„'
В 1991 г. результаты работы были доложены на'-; Всероссийс-
ком совещании по проблемам непрерывного лесоустройства, Пушки-
но', 1991 г . Фрагменты разработок,также были продемонстрированы .
участникам этого; совещания и получили одобрение в Приказе Ко- •
митета по лесу Российской Федерации. "-, • . •. • •
4
Результаты работы.вкспонировалиоь в 1988 году на ЩЩХ СССР
и автор был награжден золотой медалью.," , • Л,,.
. По теме диссертации и результатамработ были опубликованы .
14 работ объемоМ;более 26 печатных листов. В тем числе'моногра-
фия "Ведение хозяйства в рекреационных лесах" и совместная с ";
проф..Б.Г.Атрохипым работа-"Ландшафтное лесоводотво" (1991). •
'•'••• Згиаищаемыа.положения включают в с е б я : -:
• • :••• ''.• • •' ' ;
•,'*:'•,'•••.'- концепций: ландшафтного•л е о о в о д с т в а ; / • . . ' •'
•- ''.:
- : единый-механизм. обеспечения неравновесности' экосистемы,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. стимулирования роста и развития. Единство процесса прирост-
отпад-возобновлвние и механизмы синхронизации составляющих
чтот процесс;
- основные положения оптимально-рекреационного леса;
- систему оперативного леооводотва, - систему управления
экологическими процессами в леоном ландшафте;
- основы автоматизированной технологии хозчй^твоти'Ч.
Личный вклад автора. Первая пробная площадь по ~ % а дис-
сертации была -заложена автором в 1970 году в Красногорск^"»
."еспаркхозе. За Оолее чем £0 лет автором лично , ь н^саддрикюс,
!аи подобранных, сило заложено в общей слотног-.' 31 постоянных
^тггных учагтка. Вса алгорггш АРМа напигпнц nvo^v л -i№.
Подбор и обройт-ка данных как собственных нрт1нкх плгч одеГ,
так и п^Скьх п.~ос;чдс8 ТСХА проведены лично ечтор^м.
Структура Е объем диссертации. Диссертация изложена Ра
275 стр.машинописного текста, состоит из Еведвнуг, ?р»х раэде-
."ов, Заключатм, списха литературы (308 /CTO">"IK i, a т.ч. *1в
чарубежшх), 14 таблиц, 27 рис., 17 {ормул. П; ^.•;olf
t^.л п
66 стр.
РАЗДЕЛ I
понятия, шгежзякя и УСЛОВИЯ
ЛЕСНЫХ
I . I . Значение лессв и место лх в С- с-
Струт.турно—йтпсциончльнал организащл <*»с
на эламантарчых ландшафтах, как на нют"еиг£.'х
тарриториадькых одтавдах, в пределах .-otofK '.
структура тоН или иной экосистемы.
Строясь на природнув фуккцкю лясноС о1
- О
ча любом уровне воздействия на лес принимать г
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9. гош. Наделяя лесные экосистемы или ландшафты более высокого
ранга фушищональными назначениями (рекреационный лес, водоох-
ранный лес), мы должны соотносить это необходимое нам назначе-
ние с природной функцией лесной экосистемы, как" планетарного
явления. * -' ' . •• ' .; .•: "v
*. ' - . .
До настоящего времени вопроо о результирупцейфункции
лесных экосиотем не нагаел конкретного ответа,- ,
. Чтобы увидеть лес как систему в динамике,- мы выделяем в .
едином целом "лес", в каждой экосистеме две части, две' актив-
ности, пару противоположностей (Атрохин, Курамтин, 1991), пред-
ставив их в виде двух "черных ящиков", у которых входные воздей-
'ствия одного являются одновременно выходными воздействиями дру-
гого. Граница экосистемы включает в себя кроновое и полкроновое
воздушное пространство, корнеобитаемый слой почвы вместе с лес-
ной подстилкой, флору и фауну. Эти границы система стремится "
раздвинуть, и в этих границах пульсирует во;времени занимаемый
ел объем,-
а все остальное - среда на" входе и среда на выходе.
Если систему в таких границах мысленно перенести из одно-
го урочища в другое с аналогичными особенностями движения зем-
ного вещества, климатом и инсоляцией, то лесорастительный эф-
фект её не изменится.
До тех пор пока любое растение (любого яруса леса) проду-
цирует или часть продуцирующего растения не откэрла, иди не
била просто отделена от продуцирующего растеши животным, вет-
ром;.Ъ:ач
.друг:5М образом, они принадлежат перзпчпо одкоЗ актга-
кости аутопродуцентоз ("черный ящик" 2), производящей промежу-
точные, продукты: органическую массу и окислитель-кислород /О2
/{
в строго.сбаланс11рованноы количестве; (органическая масса без
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. окислителя не энергия и не энтальпия).
"ЧорныЯ ящик" I (la) того яе уровня активности (чем дос-
тигается устойчивое соотношение частей в системе) содержит
корнеобнтаемый слои почвы (ризоофвцу), лвояую подстилку, при-
чемнои слой воздуха, насыщаемый водяным паром и газообразными
соединениями, занятый отмершими растениями или их час-тми и
насилвпшй консуыентаыи я деструкторами. Здесь ла г; „мьжуточ-
инх продуктов производится конечный продукт - анергия Гиббса.
Разделение мгновенное, четкое и безвозвр-г .о«, как только
растение иди его часть пврестага продуцировать биомассу к кис-
лород, они из одной активяост-t попадают в противоположную, 1,2 -
"•{«рныа ящ»1ги", две части, две активности самсорганизуыцэЛач
cucreuu iuc. la - частный случай "чэрисго яшод" I.
При этом ядра активности перерассредвлены в освоении про-
странства таким образов, что "черные ящики" 1,1а тяготеют к
тпза, "чврчцЗ ящик" 2 - к оолнцу, увелачвая оСъем.
Эта систечм-вдиаотзо борицнхея а оовмветчо зволщионирую-
ц.к 1фотивопа.1Слностей, разграничение которых становится вса
более чотким, а вэаимоаомоип> все болае активной.
Нас интеросуот самоорганазапия, как система прлиципов,
обеспечивающих исполнанио главной функции в оп;вделснной внеиг-
нзй cpa>w, хаковсЗ яв-ияется для лэсной акосгстч rt
i ьлс^^асиа.
болае высокого ранга, далее биосфера и селнеч^тд скст^ш, ко-
тсрел обладает доступными для леса зна^^—вй a rjpri^Koa, В ка-
^.гм случае неиссякаемым и неламитированным источничоы ячоргии
явлнется Солнце (Алексеев, 1975, Ловелиус, 1979). Сно же (солн-
iw) олицетворяет порядок, служит источником порядка в постоян-
ства длин волн, периодичности своей активности и индуцирован-
ных on магнитно—климатических упорядоченкостей.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11. Самоорганизующаяся система содержит два уровня, один- реа-
лизует собственный"алгоритм функционирования, а второй вносит !
» эту систему коррективы в соответствии с сигналами обратной
связи результатов действия (Николас, Пригожик, 1977),
Рассматривая систему леса как самооорганизувдуюоя4
систему,
ми должны рассмотреть две основные характерные черты самоорга-
низующихся систем - диссипативность и когерентность.
Когерентность - согласованное протеканио во времени и ,
пространстве нескольких колебательных или волновых процессов,
проявляющихся при их сложении. .• . •, . ' . . . _
Диосипация (энергии) - переход части энергии упорядочен-
ного процесса в анергию неупорядоченного процесса и, в конеч-
ном счете, в теплоту (Брюханов и др., 1988). Речь идет о дис-
сипация солнечной энергии, поскольку для диссипации нужен шщ-
ный резервуар энергии и вещества. Обесценивание энергии харак-
терно дая всех процессов в лесу, на всех этапах и ступенях.
. ' Связь информации и энтропии иллюстрируется коэффициентом
вариации таксационных показателей; характеризующих интенсив-
ный отпад в возрасте жердняка, в период большого роста самоиз-
реживание здесь;кроме перераспределения возможностей экотопа
является и значительной внтропийной платой за упорядоченность ;
В ' с и с т е м е . • "•' • • . • • , , •*. -" . / •• •;..' ; -'-..; ' '•• . ' ;
Сделан вывод о снижении внтрошш в оиотеме о возрастом в
целом. Показатели дерева и древостоя имеют одинаковый уровонь
неупорядоченности в десятилетнем возрасте* В 90-летнач возрас- .
те таксадаонные•показатели ценопопуляции обладают большей внт- .
ропией,' чем таксационные показатели дерева. Число стволов на
едиище,площади с возрастом не упорядочивается (7=$5^), что-
^свидетельствует'О некорректности этого показателя. В то да
^ ' ' ' '
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12. время минимальная изменчивость коэффициента Оормн ствола (7=5«)
СЕВДотельстауот ос5 упорядочивании во времени соотношения между
объемом и говаршостыэ организмов: приход аньггии пропорщ'она-
лан поверхности, а расход пропорционален объе»<у (Шчальгаузвн,
1935). Сорма ствола хвойных - насладуеши признак (CitypPi Bap-
нвт, 1984).
Глобальная йункцая яяждой леоной экосиотеш в с »данли
шксинальнсго количвотва энтальпия.
Злдача лзсовогд соотоит в том, чтобы раопо, гдргься эн-
тальпией с максшадьноа выгодой для человека.
Данное ашав опрадалвнив Функции лесной эюоистечы сс-от-
ьитствувт пршщяиаы Дотки (ы?Мв-, IS25), Уатта (.Wail, 1917),
Кяеманса (С&п
&1& , 1936), утверадаицнх, что СЙСТР»« < rpt—
ыится к максимильчому аопольасшюпо энврг:*,! игл слврчо-^ымч
значении лимитиробанных элементов питания.
Результирующая функция лесных экосистем щлкиыает вид:
7 « Ых Н
7 - энергия; М - органическая иасса; Н- удельная прспо, цио-
нальная энтальпия всех оЗразувдихся в едином и^оц^г» и ве^^ств
а сседЕяечий. (Единицы кзив^внлй анврготич901-д.'}.
Идксимальноа и^атранстсо энтадыын как 31-1ьо ><.7c:vi
ci-
постл, как стремление сохранить самое себя, oaiuja»L.<j j.rtiriVM
Г41
й(3са (потанщила Гаос5са), как гочможао^гь увнллчсн^л лц. и -
ьодства Н.
Проиосо провзБОдоТЕа гчталыаи np^Mj ir . r «>r iij^ k I>I,
оттортеч.и, оклз^вняя, разлояогам, BC30dbB. uiu.i л sjjr
_ i *•
сьстечу и сопровождается увеличвнивы о.крогси с r^^J.
Поэтому мы считаем цельсооора^ным С1фвда-<
ит1 ириродн.,»,,
леса как ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ. При эточ iij/i.oia и клч^с"ч«
-J0-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13. энергетического контроля эволюции избрала ЭНТРОПИЮ.
Если лесоводственный прием гарантирует увеличение энталь-
пии в онтогенезе'этого и последующих поколений, то он необходам
и оправдан, если нет, то от него следует отказаться!,
• Итак, ЛЕС - САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ СИСТЕМА С даССШАТИВТОЙ
СТРУКТУРОЙ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙФУНКЦИЕЙ И ЭНТРОПИЕЙ В КАЧЕСТВЕ
КРИТЕРИЯ-САМОКОНТРОЛЯ.: - • • . . •. < •
Человек генетически приспособлен к лесу^ поскольку вся
энергетика человека основана на двухкомлоггентном топливе: бал-
ках, жирах ,• углеводах и окислителе -^ кислорода» В результате
человек выделяет (выдыхает) двуокись углерода - продукт жиз-.
ненно необходимый первичным лаоннм процедурам,'Эта взаимная:,
обусловленность "технологий"1
является определятацеИ во взаимо-
отношениях леса и человека* • , - ••;•.:•
. С определением результирующей функции леса как энергетя--
ческой количественная спелость лесаг
представляется основной;.
опх1влелящей энергетику экосистемы, я направление эволюционных
• п р о ц е с с о в . . •'••'• --.'••'•• •',- •' ••' •:''., .."-•''••':.'*.'•••- - . . . У - ] : ••'•': • .• •
-:
Максимально возможный текущий прирост. по вапасу.; возможен
только при оптимизированном соотношении
;
всех элементов биомас-
си дерева и высохоорганиэованяого максимального количества -•'.
т а к и х д е р е в ь е в н а е д и н и ц е п л о щ а д и , ••.•.'•-. .•-•.•'" .'• ' '.
' ' Приведение основной результирующей функции лесных акосио-
тем к понятию прироста стволовой древискны'приводит.нао к'воз-
•i<o^tocTHii и с п о л ь з о в а н и я д о с т и ж е н и й л е с о в о д с т в а . •.• ••" >. ••.
С приростом стволовой масок согласуется и восстаяавливаю-
шее действие леса.на человека, механизм которого прост -,,под
, пологом леса- создается 'ссобая дыхательная: среда.' Побуждая че- ••
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14. доввка к движению, лес способствует интенс^икш^ии дыхательного
процесса. Микроклиматическая обстановка в экосистеме, как в
сраче обирания человека, отличается большей продолжительностью
комфортных мвтеусловий при ослаблении прихода а увеличении рас-
хода тепла за счет излучения а снижения теплоотдачи конвншцюн-
ким путем. Одноврвыекно лео отгораживает человека от прлвычннх
лумов производственного и селитебного характера, попутал его
в талину, наполненную иными звукораздра*итедяуи. Прсивольноо
ыыманиа труда сменяется непроизвольным - отщс:г
..
В гвою очередь, экосистема леса оказиваетсл под стресс *кчи
}<Oij.nRatBAtM, приспосабливающем трофическую стхуктуру к хрли-
ческиы нарушениям. Иыэкно в рекреационном лесу мы имеем еоот-
1втствиа природной структуры экосистем, сформировавшихся для
шполнения своей результирующей функции, с запросами человека
с одной стороны и неосознанное стремление человека изменить
структуру лесной экосиотемы в ущерб биосферной функции и устой-
ч -вости акосиотеш - с другой.
В лесной .экосистеме и функция, и "технология" производст-
ва энергии, и структура, я внутренняя среда системы соотяетст-
ьуют генетически закрепленным потребностям чеаовпка.
1.2. Условия Функционирования лесных око*1*ст«м.
Объекта и методы исследований
К лесам рекреационного назначения, как природным ^кс^исте-
гкш с наиболее напряженными отношениями леса v человека, отно-
сятся ласа лесопаркового защитного пояса г.М^кви (северо-за-
падного, западного и юго-западного сектора), в которых отсутс-
твуют какие-либо специфические загрязнения конкретного города
л юторые подвержены высокому рекреационному давлению.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15. Дня города лес является экологическим фактором. Город и
человек являются для леса фактором экологии. <•. , .
• . Согласно лесорастительному районированию Московской об-~
ласти регион наших исследований отнесен к еловс—производитель-
ному району (Атрохин, 1964) или к району еловых лесов о учас-
тием сосны и лиственницы (Бородин, 1983).
Для района исследований разработаны рекомендации размеще-
ния основных лесообразующих работ по соответствующим условиям
произрастания (В.Нестеров, 1961, Атрохин, 1967, Бородин, 1983),
а также вопросы естественного возобновления и формирования
сложных насаждений (Алехин, 1947, Куркаев,. 1968, Рысин, 1969).
Однако почти полностью отсутствуют или противоречат друг
другу рекомендации по возрастной структуре лесов. Леской хо-'
зяйство региона отягощено многими категориями защлтности, где
лесу приписаны надуманные человеком функции, что привело к ус-
тановлению возрастов спелости, которые обосновываются такой
некорректной величиной, как забота 6 лесе,на оамом же доле,
приводят к образованию редин и;перестойных дрввостоев.
Системы управления экологическими процессами в лесу не-?
' возможно даже заложить, не располагая результатами наблюдений
на постоянных пробных:площадях засрок не менее продолжитель-
' ности онтогенеза основных десообразупцих пород. Такая уникаль-
ная: возможность' возникла 'благодаря трудам видающихся лесово-'-
дов, работавших и работающих в.ТСХА* * .
. '.- 'Данные,.заимствованные из. работы-'про^:.Н.С.Нестерова "Лес-'
> ная'опытнаястанция Е Петровско-Разумовском". М-Л : Сельхозгиз,
I935i работы ^'Итогп экспериментальных- работ в лесной опитной •
дачэ". ТСХА.М. 1964 /Под ред.проф. В.П.Тимофеева/1
,. а тазао на- ''
ш собствешше исследования"явились базой разработанных- намя•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
16. теоретических основ управления экологический процессами в
лесных ландпафтах. При атом пробные площади нами рассмотрены
как источника многолетней структурно-функц.юналънай информа-
ции о соответствующих лесных ландшафтах.
Элемент переноса некоторых данных на ландшафты, .штиноив-
но используемые в рекреационных целях, обеспечивался •»^сладкой
постоянных пробных площадей в ландшафтах повшенно1 аттрактор-
ности. Пробные плодадя закладывались, в осношо", »» .-идд-а^тах,
представляющих с пробньата площадями ТСХА опт f - п о 4
и ес-
тественно-исторический ряд; пробные площади, загаженные в Дос-
кворецком и Красюгорском леспаркхсзах, поплужиги основой Сн~
зы данных Экспэримвнтального Москворецкого льспаркхоэа.
Район исследования обладает однородных-! на требуемом
уровне экологическими условиями произр^тан* я и ун^-сальноЯ по
возможностям каучно-лесоводственной ин^ормшивй.
Самоотоятелышми объектами исследонечай ЯВКЛУСЬ: хозяйст-
венная система и банк данных лесного фонда Москворецкого л«с-
парюсоза (ПЭВМ CMI9I0 и 1БМ РСД1286).
Б лзучении Оиос$«рно2 ре )ультируидей функш!И ЛИСЧКУ личд-
иафгов нами применен акоеггрт^яый (биогвоцоноыч^сю'Г) (.1 i,w
надокиа, 1926, 1927; %**&#' , IS35; Cj-качев, I9S4; Г.ы i > и,
I9S4;"7
kv**^, 1985), а также термоданамяческяД а ГИРВХГЙГ
' >^-
кяй содходы (J&pefca.&j&'rh^ , 1=63).
Количествьироя сценка дырабогк.1 кл^ло^) i . ил;ч. щ . ч
д:
г
оксида углерода про»«звсдгичйь по С.З.Ьелову (Гидов, 18в4).
Закладка пробных площадей проззЕОдрлась согласно ГОСТ} с
уточнениями, принятыми в лесной даче TGXA (Н.НвсТ8р«,
Исследование рекреационной среды ,'et чнх ч* н.1гов
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
17. дилось по разработанной нами методике {Курамшш, 1983,, 1968>v
о использованием методик:-результирующих темпаратур (
.1937), ионизации'воздуха (Млюс, 1958); фитоциндности (Тоюш,
1954), Отбор:почвенных и растительных проб для определения
аккумуляции тяжелых металлов произведен согласно методике Цен-
тральной геохимической экспедиции института минералогии, гоз-
химии и кристаллохимии редких элементов. (ШГРЭ). •.'
- Методика определения роли отдельных•деревьев в ландшафте
с использованием экспертного анализа принадлежит автору. •>
"'.- сСопоставление данных при анализе проводилось стандартшни •
j-'этодами • статистики на уровне значимости не менее, чем 0.01.
Регресионный анализ применяли для количественного определения
корреляции в парных рядах наблюдений» „• ".. ., • :, ' .. ".-
•. ', - 1.3, Лес_и лесной ландайфт.Г*"' ' ' " • • -
Лесной ландшафт- это постоянная хозяйственная единица в
лесоводстве, пространственно-временная категория, характеризу-
кадаяся элементарным биогвохимичеоким круговоротом; объект хо-
зяйствования - подсистема.лвсохогяйотавнной системы. При ис-
следований и подборе.рядов;'необходимых для лесоводственного
осмысления объекта, могут быть-использованы достижения всех
школ лесной типологии. Как элементарная постоянная хозяйствен-
ная •система лесной ландшафт включает ;в'себя все понятия типа
биогеоценоза, элементарного ландшафта и экосистемы,; которые не
противоречат друг другу, - • .;',•;".. '•••:' • " / _. -...' .
• Наиболее надежный показатель лесорастительного эффекта •
конкретного экотопа - бонитет конкретной целевой породы, в
, визированном,возрасте. Соответственно:; целевая порода - поро-
да,,"которая в данном экотопе;отражает его максимально возмож-"-
ный лесорастительный эффект..' .' : " "" v . ^ •- •-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
18. Ниже дана схема ландшафтных и хозяйственных е д д а т в м с у .
УРОВЕНЬ ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ
ЕДИНИЦЫ
ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЛАНДМСТКЫЕ
ЕДИНИЦЫ ЩЩНИЦЫ
ЛАНДШАФТНОГО
ЛЕСОВОДСТВА
}J-l уровень десотаксационнып
выдел,экотоп,раз-
деленный по лесо-
устроительной
инструкции
ЭКОТСП - n-vr-teva,
штос 5ИТ0ШЮЗ Г.ЛУЗИЯ,
коренной или .1влв^р.{
провзиояниЛ
ТИП ЛЕСА
ПсстсрнныЯ
-W-УРСВШЬ учясточ (ПХ7) -
ЭКОТОП ПЛЕ.0
главная порода
ЛЕС!!й$ Л.
отграниченний в
натуре экотоп
ШЕЮ ЦЧЛ6ЕТЯ
порога. (Максл-
ыальшЗ лесорас-
т/тьлшч! *.fpt-т
Э . ' Р • jl .11"
систсма
V+I Квартал,
блок
Маршрут, оргаю;-
зованныа массивы
или уротида
Рис. Г. Схема хозяйственных, леелтлг" юг.че<ч«х
л /tiHjOjatTftux единиц Е .ос/
Лвсотипологичеою'в, ланлиа{тчы9 и хсакЛсп чи "~ ,i, ^ i
делятся на трл группи: одну основн^то - оСг^'-т ..1Н„ . - H ^ T J . ' -
соводства и две вспомогательные, разного то.с^н
/
"«<-»тх <ie;ioio
у, эвня. Af—Г уровень - гаоотаксационнкй выд«чл г ?IJI .-^„а, ек-ч>-
. л мнедля тактической лесоводствонноП ДЭЯГР"ЬН^СТИ, не стгр i-
нячивае-мые в натуре, а читаемые по мере Hec-'!
xi«J
"JOt,T»: в о т л -
ч от основной .гандааф?ной одш1л
щы; }ч/ -уроз«.1ь, orrp^ u HIT*^•-
-JG-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
19. мый в' натуре; V.'+i-уровёкь _- вспомогательная единица (урочище;
ларшрут) не отграничиваемая в натуре, но определяющая связь:,
лесного ландшафта о ландшафтной единице* более! высокого ранга -
и создающая природную композицию, которую необходимо положить
в основу хозяйственного освоения урочища.. - .,. •'••. ' . ..
. Таким образом, лесной ландшафт - экоопстема, занимакцая ,
определенную форму рельефа о.определенными экологическими уоло-
виями, которые конкретная целевая порода отражает бонитетом. •
При таком определении лесного ландшафта часть полностью •
сохраняет качества целого: системный'характер образования^-од-
. породность и конкретность территории, единыйгеологический
• Луядамент и однородный обмен вещеога и енергии, .!••"_" • • . •
. . Применительно к рекреационному леоу^ хозяйотвенно-лесовод-
стввиное значение приобретает частная категория лесного ланд-
шафта-- лесопарковый ландшафт, т.е»._'- культурный ландшафт... , "• .'.
Лес', который соединяет в себе естнотвенные и искуственные '
• начала приобретает черты рекреационной среда обитания; • .,
'Наличие четких, сравнительно легко определяемых'в натуре ,
границ лосного ландшафта '—основной показатель возможной прак-
• „ т и ч е с к о й ц е н н о с т и . • .- .-,., :-! -.'-'.' . . V . - ' • ' / / : - • • • - , . - ' •-;. = '
;
. •. • Границы лесного ландшафта определяются- набором^^ смехнюс
•таксационньа выделов или их частей, в' которых целевая порода
• ' • и н е е т о д и н а к о в ы й ' б о н и т е т . ' . . ' • ' . • . . ' • ; Г , . . : ' ь * 7 - , . " ' - ; г
, ' . . ' '•'• * '_,-._•-,
Деление wacciffia лесничества (лесопарка);:на ландшафты;осу-
' ществляется следующим простым образом:;', ' ,' ' ! •' .' ,,. / '.'
- на.основе почвенно-типологического'картирования опреде-
: ляется. распространенность - границн типа 'условий местопроиз- :
•'.;• р а с т а н я я . . - ( О Т ) ; . • ' : : ' , ' . ' . ' ' -
:
- - .• ^ . ' / **.••' ' - .•'••"••" ' . ' • ; •
' -•грающы участка и однародностьТТЫа.-уточняется положе- .
" ' и и е м ' н а й ё я ъ е ^ е ; • .'•••'...'••••."•''••' ' • ' . '• ••'-•..^••<
'*.";.;''*.••'••.', ,'•• .:, •
• •••• • ; : . , ; • - • ' :•; ••••- - • . {
- 1 Ч - . •; . / • " ' - ' " .' • ' :
"
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
20. - воля участок безлесен, то даяние границы будут граница-
ми лесного ландшафта категории 3 (табл. I ) ;
- для покрытого лзсом участка в уточнганнх рельефом в бо-
нитетом границах устанавливается целевая по[юла
.
Если ландшафтная единица в настоящий момент имеет:
1. Целевой породный состав;
2. Структуру, соответствующую возрастному этапу;
3. Если на площади проведена организационная ыткмзация:
отграничение в натуре, ремонт дорог, то такоЛ пир^^т стано-
F.-ГСЯ оптимизированным (категория I ) . В рекрвагг». той лесу
oprams »ацронная оптимизация включает и флхсацип видовых точек,
такой ландшафт является оптимизированным для ц*«й отдыха, т.е.
лесопаркопьл шдаа^том (категория 1)(?аол. I ) .
Taditaia I
лесных
Основ- I Основное ! Уточняющий индекс I /ас шясео
i оЯ !содерчлле I т I о 1 о I ^кгн/о ют
т:декс 1 катьгогеи I * ! 1 " I
Оптимизированный
1 лесной
ландшафт
Природно-территориальный комплекс (ПТК) ."ее
2 Лесной
ландшафт, (Индекс уточняется в г^»:сг«ств от
требухьщй цэлей, преелвдуемше 1м
ПТК .-
занимающий
нелосине
ПЛОЩТДИ
-S3-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
21. Лесной ландшафт сохраняет преемственность в иерархии
систем, ограничен в натуре, чем достигается закрепление в
пространстве, и закреплен вовремени в банке данных ПЭВМ,
Лесоводственные воздействия налесной ландшафт (впроти- .
вовео техногенным и рекреационным) должны носить комплексный
характер (впространстве и вовремени) и содержать мелиорации
экотопа, совершенствовать фитоценоз я;. компенсировать негатив-
ные влияния. ' ';.""' . ;.. - ".•'/••••' ... •••• '
.' Устойчивость' лесных ландшафтов обеспечивается содержанием
понятия, классификацией, нацеленной наоптимизацию (максимальный
•лесорастительный эффект), комплеконостью мероприятий, в том .
числе и специальных в связи с дополнительной, данной человеком
функцией (рекреация). ' •
!;
•',..:• — .;•,.-..'. .'.'•'
• • ••• • ' : -' •';•' •' Е А 2 ( Д Е 1 : г . . ' : > ':,,
:
. .- .;''•.•.' .» • ' .
• ' экологтвскиЕ ПРОЦЕССЫ В ЛЕХЗШ ЛАНДШАФТАХ
'•'" ;••; • ; , к УПРАВЛЕНИЕ ими v>';'
;
, ; ..;
" ' :"_
.,- , 2.1. Процесс прирост-о«пад-»озобновление
Не разделяя- единый процесс функционирования лесной эко-
оистемы, мы считаем целесообразным по возможностям воздействия
на потоки единого процесса, единого.элементарного биогеохими-
ческого круговорота по внутрисистемному циклу видеть в процессе
функционирования единый;
процесс прирост-отпзд-воэобновлвние,
процесс жизнеобеопачения'и информационный процесс. '.
Общий принцип воздейотвия как на процесс функционирования
в целом, так и на отдельные потоки заключается в определяющей
роли биосферной функции и согласовательной роли функционально-
го назначения, продиктованного опросом человеческого общества.
Природная функция леса выступает в качеотве ограничения любого
вида лесопользования, продиктованного опросом. > .
-49-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
22. По отдельным потокам управление заключается в традиционных
двсоводственных приемах:
Привост-отпал-возобновленив (ПОВ) - эамече лэсообрапунцой
породы на целевую, осуществление принципа непрерывного пользо-
вания непрерывно-производительным лесом, переводом хозяйства
на количественную спелость леса, введением классификации отбо-
ра деревьев в рубку, продиктованной биосферной функцией леса,
проведение работ на экологически обоснованных стадиях 5«ивг*ткя,
своевременным восстановлением и дополнением ценопопудяций пер-
РЙЧНИХ продуцентов (Сбыденкиков, 1984; Писар^чко, 1993).
Ппогтесо •киэнеобеспеченш} - мелиорации экотоыл, бчохяличос-
кгл борьба о загрязнениями почв, вод и вочцуха, удобрения.
И пхэтесс - селекционшл р^* тз в г
стчзз, шращигчш'е посадочного материала л пр
кации отбора деревьев прирубках ухода.
Э-шмечтаркый блогеохимичвский кругововорот являетсч мцте-
[мальнш выр^-аечием всех трех потоков эдичсо грочвсса. Кватл-
услоренив круговорота лимитированных эленентоь, ВЙЩОРТЕН, анер-
гии, информации по длительно замкнутому внутрлс^стемнок^ циклу
о"ть стрегллекие системы к наисЗолве полчому усвсанию ечерпч-
Сочти с целью обеспечения природной, биос^ерчой {ункг:гаг
леса
и тем самым к повышению собственной устойчивости.
Квазлускораниа и длитедьнозь>"кну"'ость - S H O р ) > . | «о,
Мечзу максимально возможной энтальпией (энтрл ей) подсс"<иы
аутопродуцентов и возможностями экотопа как подсистемы «i«3Ut.-
обеопечэкия периодически и циклически возникавт противоречия,
которые разрешаются "порцией" отторгающейся органической mcui.
'ятротйчая плата вносится системой в цегом «г разных /роркях
здиного процесса.
-20-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
23. Функционирование онотемн есть единый необратимый процесо,
необратимость которого в необратимости временя.
Нельзя заплатить за дыхание и не заплатить за транспирацию,
нельзя снизить энтропию системы в результате осеннего сбрасыва-
ния листвы и не заплатить, за это. '. ; • . • , .
• • •
До настоящего времени, в лесоводстве этот процесс был ра-
зорван диалектической сложностью взаимопроникающих явлений при-
роста, отпада и возобновления. Действительно,,, для науки отпад
как явление предотавляет собой.такую же^сложность, как и 50 лет •
назад: "Принятая в таблицах хода роста схема отпада далека от
действительности" (Тарашхеввч, 1935); "Недостаточное понимание
причин отпада тормозит адекватное математическое описание"
(Кузшчвв, 1982). . . ' '-'•; ' •' • . ' .. '. . .
Практику ведошш хозяйства и практику лесоустройства весь-
ма интересует процесо оамоизреживания, выраженный (адекватно
приросту) в куб.м.стволовой древисины.,, ..'•'-'
-Такой интерес восстанавливает научный подход.к процессу •
' npirpocra я отпада, как к единому процессу аккумулшдии солнечной
энорпгй (Курамшин, 1988). При изучении отпада; (адекватно при- •
росту) различают текущий ореднепериодический отпад:
М.~ -щ- и средний отпад: ^ W > — - - ^ L - -
-где,, : Qm.Hr среднепериодический отпад в куб.ы. стволовой.'
' ••'"•' *. • Д р в в и е и н н ; - > y l •'.-•••;•
:
'
:
, ' . , • V . • .
• - . • • • • n V - • • - - • - ' . - . ' ' • - • " • • - ' • • • • ' . • • • ••'• ' • • • • ' • . ' ' - ' ;
' • • - • .
, .,'. (М.Н— средний, за А лет отпад-стволовой древисины в куб,м;
V •• ) XIV/L - сумма объемов стволов деревьев, перешедших в ;
;••••.".''.•/•••.•'.•'.•• а.'- сухостой з а период п лет: < к у б ; м . / г а ) ; , . . .' . -; :
' ' <.,-•;7-Щ - -суша-, объедав-; стволов деревьев; перешедшие в су- .
"•'••., .'.;• хостой за время жизни древостоя до возраста-А.';
%
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
24. На рисунке 2 проиллюстрировано текущее изманекие отпада
(самоизреживанив по масов) в сосновом древостое 2 класса бони-
тета. При сравнении графиков Г и 3 обнаруживается, что процесс
сагюизрвживания по массе - это периодический процесс (кривая I ) ,
который о возрастом не затухает, в отличии от отпада по числу
стволов (кривая 3) и от прироста (кривая 1), а усиливается
(кривая 2).
Именно отпад по массе, а точнее самоотто2-"ою'р CIC^MO»
части органической маосы с целью вывода сист<=>м из состояния
относительного равноваоия и тем самым отимулироЕчния прироста,
.'зжит в основе самодвижения системы, С диалектической точки
зрения отпад есть одновременно противополотаоеть приросту, и
возобновлению: приросту - по масса, а возобновлению - по плот-
ности продуцирования (форма а площади поверхности продуцирова-
ния).
Общность механизма выявляется в у опада: одни ветви воз-
нлкавт, другие отторгаются, приводя к совершенству соотнопэние
массы и поверхности продуцирования. Б природе л устойчивость,
л стимулирование прироста взаимосвязаны (Курамшин, IS88). 06-
ратгчся к закону постоянства гомеоотаза леса.
Гомеостаз биоценоза - это - способность последнего сохра-
нять свою целостность в пространстве и во вре»лдчк при стр^мле-
нга к максимальной производительности органической уассы неза-
висимо от внешней Среды. Понятие гомеостаза введено Уолтерам
Кзнноном.
В теории гомеостаза мы выделяем три базовых постулата:
- гомеогтаз - свойство биогеоценстического nporiecca в
цэлом и каздого его етапа в отдельности;
- основным гомеостатическим аппарзтсм пв, чэтся натр-» и-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
25. нал активность на всех уровня* структуры динамического биоцено-
за, Претгем напряженность эта периодически изменяется во времени
и пространстве, являяоь "мотором" ценогенеза;
-> основным принципом работы гомеостаза является периоди-
чеокое самооторжение некоторой части органической массы, обла-
дающей минимальным нетто-фотооинтезом для поддержания напрл-
•женной активности остальной её части.' ~~
Напряженность, возникающая вслед за возрастом спелости, -
явление, направленное на разрушение материнского древостоя и
•устранение тем самым неблагоприятных условий возобновления,поп
пологом леса. Напало плодоношения при наступлении максимум?
текущего прироста и появление в это жо время • иопвох'о подроста
••'— зто на только средство обеспечения целостности па случай ги-
бели материнского древоотоя, но и средство снкжензя потреь в
производительности при;частичном или местном, случайной wjn». :
законоь»рис—возрастном изменении почвенно-световшс, условий. ^
i Под пологом самих продуктивных древоотоев исютючятелыго мало
СЕвта (Георгиевский; 1957), то есть в высокопродуктивном- дре-;.
гостоо.нет. потерь энергии, которые необходимо было бы устра--
•пять с помощью утилизации'её нижними ярусами.. ._'.'.'• •.
Таким образом, продолжение периодов напряженности роста в'
спаяых древостоях - явление, направленное на сба,тансированное
•улучшение условий роста последующего поколения о получениел)
максимально, возможной производительности органической-массы-.
•.датеркнского.древостоя;; "вечный двигатель" биогеоценотипесяого .
процесса,, 'обеспечивающего.максимально возможную ;ц?оизводктвл1-
ность opraHBHeciwa массы независимо от внешней'среды.. '.
•;:, и
..С 'помощью.явления наиряженной активности обеспечивается .'
максЕмальная производительность и целостность йиогеоценоза.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
26. В возрасте от 40 до 65 лет в период максимального теку-
щего прироста в внсоту и минимального отпада опал максимален -
вдот интенсивное очищение стволов от сучьев. В вовраоте от 85
до 1Ю лет отпад характеризуется £-образной кривой: насаждение
в этот период проходит плато количественной спелости, заканчи-
вается период расцвета и насаждение вступает в инерпиониуч
1>аау - адеоь кривая опада хвои и сучьев точно следует за
процессом отпада деревьев.
Развитие и роот воепта нуждаются в периодичргноы шяотю
системы из относительного равновесия, перераспределении как
гсходнизс, так в собственно продуктов метаболизма - бвз чаго
невозможно бшю бы существование такого, например, периода
развитtin, как период быстрого роста в высоту.
Резкое увеличение отпада будет наступать независимо от
внешней среды, как необходимость стимулировать прирост, но
£дзы н амплитуды этих периодов будут нести на себе отражение
колебаний климата, солнечной в геомагнитной активности.
При резком самоизрвжЕвагош под стимулирующим влиянием
временного воздействия света в любой момент tv я паюгом могут
появляться всходи и даже подроет, но по мере роста матер.шскс—
го древостоя и сохранения им высокой производительности этот
подрост, так жа как очередная чвоть биомассы, будет при необ-
ходимости отторгаться.
Как следует из глобальной функции леса производство лес-
ними экосистемами энтальпии выражено в бнкомьокентиостл топ-
лива - органической массе и активизированном кислороде. Прг; •>-
да сбалансировала выпуск обоих компонентов. Отсюда, чтойц до-
биться максимального количества энтальпии (и контрольно энт-
ропии) достаточно добиться максимального ко: чютга орг и» чье-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
27. кой массы в единицу времени. Поскольку максимально возможный
я каждый возрастной момент текущий прирост наличных деревьев ^
гсть в конечном итоге максимально возможный средний прирост
на протяжении максимального числа лет, то встает вопрос о коля-
чествегшоЯ. спелости. Иными словами, лдндт.^^т;;9у; лесоводстро
доджнд вастидь на. оонов,д количественна спелое?:!
. Математически »то может быть определено так{
где, I-T^,- внтальпия максимально возможная в даннчх услов^гях
произрастания (лесорастительшй ^фект) за бео-
конечно долгий период; . ;
в" оредний максимально возмояный прирост по массо;
/)•(. ~ возраст количественной спелости; '
М*^Л^1Г °*я а я
производительность- к возрасту сполоети
• ••'- .' ... (максимально возможная); • :
• -1060 - Оесконечность времени (условно лобоа число лот).
, Максимально возможная оощая,производительность есть '|>унк-
№я среднего прироста и продолжительности жизни до момента
количественной.спелости. ' . v
Но чем выше значение в знаменателе формул, тем меньше
частное от деления при любом числителе и тем самым меньше эн- .
талыкя. В этом проявляется диалектическое единство времени п
;
..задача природа: взаимопроникновение в прострздетве и во времени
(например, предварительное возобновление или внутренняя гняль
' • с т в о л а ж и в о г о - д е р е в а о с я н и ) . , ;
:
•.' . • •".•.-•
:
.'. ••: .'. . ,.•.•, "
••• •'--'••:Воэраст количествекной спелости определяется как момонт, ••.
• в котором средний -прирост имеет, максимальноэ• значение, п теу:у~..-
прирост в своем уменьшении сравнивается со.сродним пр;!1хзс-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
28. том (Орлов, 1927). При установлении этого BOdpacTa у дерева и
древостоя обнаруживается очень существенная разница, порой на
столетие и богее. Эту разницу в ыомантах наступления количест-
венной спелости до сих пор объяснить не удалось, в то жа время
оля лачдиафтного лесоводства она приобретает газогое значение,
Еытоканаее из результируицей функции леса.
На рисунке 3 кривая I - графическое отражение oi^u i с
>*уб.у/год; 2 - соответственно текущего прироста по ча^ ;у; 3 -
(Г« (него прироста по запасу; а - момент количегтг )<"Я спелости.
Механизм наступления момента количественная с -аоетг: мо-
мент количественной спелости наступает в результате шгдушгроган-
ного иавне резкого отторжения стволовой массы, поело которого
О ' "L tdl'A j ' x a Hi) МО^еТ B4JfjyriCT К HOpM-LTttt Mj t y i G T r ' f H ' l ^ P f ИУ).
III. <оды о?"гогт*ичля стволовс*} ма^сы имей "t - о t <*o ••* iifi i j -
чктпунчгд С!Р"ОСТГ, НОВ ™ех слугеях jr^1
" 41 и t >
г
А "Танл1лив4лэт партоначальный оЗъьм, не v Е'СГ ПР1Ч тт г?^~
""'HTKjTO ЧаСГу-прИСЛ^ЭШеТСЯ К раэНОВесйЮ Mi'XEy bOj^OKHOCTn*^!
i 'игогн ц потреОносаямл древостоя.
И хотя ао всех случаях (ттордение массы «с гь < ики и>у iHiit»
«ноолтнльного рьвноввеля в системе (равнэвве ш гг ча." <ъ.иго
" лу го,,систеьюй шрвЕчных продуцентов и поде-гстечо? •%.' ttfo-
Лепечечия) с цалью самозщ?ечси{,2кации процесса прод/и*. ^' чнля,
но далеко не все моменты преодолим. Поскс,ь,.у нко^.к - v» . оо-
кого ландш
г
1фта ойладает способностью отто[ч " •' i j ти о;>"ани t" -
ко" vHccu, а отдельное явр«во такой croco^t-^o"
4
>не (.u j ^ t r ,
то и моменты наступления количественной счачос ,' у дх^оо^л л
одной? из его деревьев могут совпасть только сгучаЯно.
Предопределен ли момент наступления количественной спечос-
ти? На этот вопрос следует ответить однозначно: нет, более того,
-2G-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
29. чаще вместо наступления момента количественной спелости слоду-
ет говорить о периоде количественной спелости. Воэраот коли-
чественной спелости, уотанавливаеыыи таблицами хода роста,
представляет ообой только вероятный возраот.
Самоорганизация экооистемы характеризуется не только дис-
сипацией энергии, но и наличием синхронизации (когерентности) в
процессах, происходящих как в самой оистеме так и в среде.
В понятие внешней среды на всех уровнях должна быть вклю-
чена солнечная активность и другие космические факторы (Вернад-
ский, 1926,1287; Циолковский, IS86; Чижевский, 1973; Мухамед-
опш, 1966,1968; Курамшия, 1988; Атрохин.Курамшин, 1991).
Космические факторы действуют на общебиосферные процессы,
через них на каждый элементарный ландшафт (I) и непосредствен-
но на каждый элементарный ландшафт и тем самым на общеОиос^р-
1шо процессы и биосферу в целом (2). Синхронизация процессов,
происходящих в лесных экосистемах во времени, носит в лесовод-
стве характер саш собой разумеющийся. И действительно, сам
(акт существования вегитационного периода в бореалышх лесах -
чакваугайиий факт и фактор когерентности, ниже следуют клима-
тические а экологические условия произрастай.ш, о нормами осад-
ков и сродне'лесячных температур, за^сссз'роиамше ь упорядочен-
ности .фенологических явлений...
Предусмотренные генетической программой развития периоды
•такого увеличения отпада могут наступать независимо от внол-
heil среды, но фазы л амплитуды этих вдрюдов будут нести на
себ» отражения колебаний климата и солнечно? шстивности.
Наиболее показательный (Загреев, 1987) графический анализ
процессов отпада, отторжения ветвей и отпада, проведенный нами
на основании данных Н.О.Нестерова (Нестеров, 1935), обнаруки-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
31. аналогичных почввнно-климатических условиях из семян одной
географической разности.
Мы рассматривали синхронизацию процессов в едином процес-
се прирост-отпад-возобновление как системообразующий Фактор,
р не как особенности этих процессов в конкретных чвскых лакд-
В подсистеме жизнеобеспечения экосистемы процессы та1
'- а
синхронизированы (Спур, Барнео, 1984jfbitoE- BoC<,"0/W , 1984,
G>aJZ, 1981, Таит, 1991), кроме того, и что наиболее важно,
возникновение под воздействием солнечной энергии диссшатив-
ной ст1уктуры в лесной екосиотеме, одновременно приводит к
синхронизации: процессов в обеих подсистемах, к образованию в
частности элементарного биогеохиыичаохого круговорота.
Выравнивание скоростей процессов в подсистемах экосистемы
лесного ландшафта носит характер оинхронизации и никогда не
может быть абсолютно достигнуто, ибо это бы означало недейст-
венность основного механизма вывода системы из относительного
равновесия о цадыз стимуляции прироста и в конце концов гибель,
В диалектически едином процеоса прирост-отпад-возобновле-
ние установлено, что отпад как акт оамоотторжеодя органической
vsaccu в состоянии близком к равновесию между дагсималькое эн-
тальпией (энтропией) подсистемы продуцирования и возможностями
подсистемы жизнеобеспечения является универсальным механизмом
самодвижения системы. Этот же механизм иопользуется при стрес-
сах и экстремальных экзогенных воздействиях.
Стратегическим направлением эволюции экосистем ле-сних
ландшафтов является решение диалектического противоречия макду
лрсдйллштельноотью возраста спелости и уплотнением времени в
биогеоцэнотическом процвосв.
-Z9-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
32. В онтогенезе сосновых лаоов установлены периода.компеиса-.
ции отпада опадом - период невмешательства, а также период не-
устойчивого текущего гфироста (зона количественной спелостк •»
•зона активного комплексного воздействия)•
Еще одна свободная "ниша" классического лесоводства • -"
обеспечение устойчивости лесных экооистем, функционирующих Р . '
условиях урбанизированных ландшафтов заполнена. В основу поло-
жена реальная природная единица хозяйствования - лесной. лянд-
шафг, и тем самым открыта so зможнооть.регулирования воздейст-
вий человека на лео я леса на человакл. ..;
. ' - ' - ' . ,
Знание процессов, идущих в лесных ландшафтах, глубокой
(в пространстве и во времени):
синхронизации э и к •процессов в
дополнение к классическому наследию лесоведения позволяют уве-
ренно хозяйствовать в рамках: ландшафтного лесоводства/ • • .
. ' * ' ОСНСВЫ ЛАНДШАФТНОГО ЛЕСОВОДСТВА ; •' ',• ', ' ''.''
. 3.1. Ландшафтное лесоводство^ в рекреационшх лесах. ' ,
Ландшафтное лесоводство есть профессиональное регулирова-'
ние воздействий человека на лес г леса на человека в простран-'
ствонно-временных,Границах лесного ландшафта. В то время как-;";-.
лесной ландш^т - постоянная хозяйственная единица - экосисте-
iia, занимапдая ту или иную форму рельефа с* однородными экологи-
ческимп условиями, которые целевая порода отражает одинаковым
б о н и т е т о м . . - -.. •'•';.' •"" ; - у ' - - " '
:
' • : . ': '.':"•''•'.. '•' " . - • ' • ' - . •
Ландшафтное лесоводство предусматривает устанавливать.для:
каждого лесничества, а затем. иландтасХ>та:; -.-• .,1 -,-'- , -.-. = .. ,*'-'
'.;•,- цели в.критерии оптимизащш;.; ',':••'.. : •'..:*;; . . ",'..'.. -"
• - научнне.основы оптимальности:лесопользования; Ч ;
..•;"-'".»•••
- принципы организации и ведения хозяйства» • , " . • - •
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
33. С переходов намагнитный носитель информации все три базо-
вые соотавлящие-» а такие девиз хозяйства вместо с поландшафт-
ным банком данных, экологическими и хозяйственными особенностя-
ми региона явятся ооновоп Базы знаний лесничества.
Ландшафтное лесоводство предпочтительней вести в любых
напряженных экологических условиях,
В рекреационных лесах мы обязаны рассматривать:
- оптимизацию рекреационного леса;
- рекреационную емкость и рекреационную среду;
- принципы организации и ведения хозяйства.
3.1.1. Оптимально-рекреационный лес
Оптимально-рекреационный лео - это структура, в которой
доведены до максимума два основных качества: рекреационная ем-
кость единицы площади и степень благотворного воздействия на ин-
дивидуума при условии обеспечения сохранности этого состояния
неограниченно долго (Курашшн, 1983).
Математически основное содержание этого понятия можно
/7/7/7 г*тазс,
записать в следующем виде: (JHJI ~Ca
?7&%QPfl'- оптимально-рекреационный лес;
£ - - максимально достетаетая и используема^ рекреационная
емкость единицы площади при обеспечении и сохранетта
данного состояния неограниченно полго;
О - максимально благотворное воздеч
стЕ'е на индивидуума.
Благотворным воздействием на индивкдуума ьазывается комп-
лексное вмокицокальное д физиологическое воздействие насавдения
(среды) ра организм человека, все специфические (лесные) состав-
тявдле которого перестают существовать, если организм леса по-
i"f
6"c*. "В" является объектом интечсификш'ИЕ.
5орчула является основной формулой р^чреаплонного лооо—
-3d-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
