Лесообразовательный процесс как объект изучения должен иметь признаки, с помощью которых можно охарактеризовать особенности этого природного явления.
Понимая под лесообразовательным процессом ход последовательных смен состояний леса в течение развития каких-либо сукцессий, несомненно, необходимо иметь представление о самих сукцессиях, их направленности. Без этого лесообразовательный процесс на той или иной территории не может быть охарактеризован.
Лесообразовательный процесс осуществляется в результате развития различных линий лесообразования, смены лесных пород или сукцессий биоценозов. Понятие «сукцессии» изложено в ряде справочных изданий.
Согласно «Лесной энциклопедии», сукцессия — последовательная смена на определенном участке земной поверхности одних биогеоценозов (биоценозов, фитоценозов) другими. Сукцессии нагляднее всего выражены в изменении состава и структуры растительных сообществ.
В энциклопедии «Биология» сукцессия — последовательная смена во времени одних биоценозов другими на определенном участке земной поверхности.
В Большой советской энциклопедии сукцессия — последовательная смена одних фитоценозов (биоценозов, биогеоценозов) другими на определенном участке среды.
Для оценки особенностей развития лесообразовательного процесса автором настоящей книги предлагается ввести следующие признаки сукцессий и дать им толкования — прогрессивность и регрессивность, активность, продолжительность, повторяемость, масштабность, дифференцированность, агрессивность, насыщенность, прогнозируемость, сукцессионная сложность.
В. Н. Сукачев в основу динамики лесных биогеоценозов положил причины и факторы, вызывающие эти процессы. В частности, он обратил внимание на прогрессивную и регрессивную формы развития лесного покрова. К сожалению, эти указания до сих пор не получили должного приложения при анализе лесообразовательного процесса. Ученый отмечал, что признаками прогрессивности следует считать процесс, ведущий к усложнению организации и увеличению массы фитоценоза. Регрессивная же форма развития лесного покрова ведет к упрощению организации фитоценоза и уменьшению растительной массы. Применительно к лесообразовательному процессу это означает, что каждый экзогенный фактор, вызывающий различные формы динамики лесного покрова, может быть как прогрессивным, так и регрессивным. В частности, огонь, полностью уничтожающий гидроморфные леса, выросшие на месте автоморфных, возникших в процессе экогенеза леса, следует относить к прогрессивному явлению. На месте гарей возникают сукцессии, ведущие к образованию суходольных лесов, биологически более разнообразных и продуктивных, чем гидроморфные. В то же время огонь, разрушивший продуктивный суходольный лес, может стать регрессивным фактором, если приведет к образованию на месте гарей пустырей или лугов.
Механические повреждения на болотах, связанные с прокладкой трубопроводов и возникновением в связи с этим гривистого рельефа, на котором начинают возникать леса, также следует считать прогрессивной формой (фактором) лесообразовательного процесса, так как они ведут к образованию биологически более разнообразных и более продуктивных растительных сообществ. По отношению же к болотам механические факторы воздействия, конечно, носят регрессивный характер.
Исходя из этих примеров, любой природный или антропогенный фактор, воздействующий на леса, может вызвать как прогрессивную, так и регрессивную форму динамики лесного покрова, в зависимости от того, к каким последствиям он ведет по отношению к разрушенному объекту.
Возможность такой трактовки совпадает с точкой зрения В. Н. Сукачева, который отмечал, что «…фитоценотический процесс не всегда идет в направлении прогрессивного развития. Наблюдаются случаи, когда поступательное движение фитоценотического процесса ведет в сторону, обратную указанным выше и считаемым прогрессивными признаками. Оно приобретает тогда регрессивный характер, т. е. ведет к упрощению организации, к уменьшению растительной массы, к худшему использованию среды и т. п.».
При этом следует считать, что динамика лесного покрова, вызванная любым фактором экзогенного воздействия, будет всегда прогрессивной, если в итоге образуется лес. Те же факторы, ведущие к затуханию лесообразовательного процесса и возникновению на месте лесов других типов растительности или иных категорий земель, следует считать регрессивными.
Из сказанного можно сделать заключение, что все формы динамики лесных биогеоценозов и, в частности, лесообразовательного процесса, могут носить признаки как прогресса, так и регресса.
В связи с этим универсальную классификацию прогрессивности и регрессивности форм динамики лесообразовательного процесса построить невозможно. В каждом отдельном случае следует оценивать прогрессивный или регрессивный характер динамики леса. Это возможно только при глубоком знании всех форм динамики лесообразовательного процесса.
Это заключение нисколько не противоречит оценке признаков прогресса и регресса в биогеоценотическом покрове, а только призывает исследователя при рассмотрении той или иной формы динамики лесообразовательного процесса обязательно оценивать его прогрессивность или регрессивность.
В процессе развития любой сукцессии лесов или их возрастной динамики возникновение новых состояний леса наступает с различной скоростью. Отражением новых состояний леса являются стадии и фазы развития насаждений, отличающиеся от предыдущих строением и продуктивностью. Новые насаждения с новыми характеристиками могут существовать 5, 10, 20, 40 и более лет. Длительность их жизни и определяет скорость смен, появления новых состояний леса, прохождения возрастных этапов лесообразовательного процесса. Это его свойство зависит от многочисленных факторов, но, тем не менее, оно существует, и было бы целесообразно его назвать активностью лесообразовательного процесса. Данную временную категорию предлагается расчленить на три показателя, характеризующих скорость смен различных состояний насаждений и обозначить терминами: интенсивно-активное лесообразование, умеренно-активное лесообразование и пассивное лесообразование. Интенсивно-активное лесообразование оценивается временем существования фаз развития насаждений продолжительностью 5-20 лет, умеренно-активное — 21-40 лет и пассивное — более 40 лет.
Каждая лесная сукцессия, причиной возникновения которой является тот или иной фактор, имеет свое завершение, выражающееся в конкретном результате. Е. М. Лавренко дал классификацию сукцессий растительного покрова по длительности их существования и описал причины их возникновения. Для В. Н. Сукачева это стало основой классификации различных форм динамики лесного биогеоценотического покрова. На основании вышесказанного, для характеристики лесообразовательного процесса целесообразно использовать термин продолжительность лесообразовательного сукцессионного процесса, имея в виду отрезок времени от возникновения сукцессии до наступления ожидаемого состояния леса.
По продолжительности можно выделить три временных этапа лесообразования: коротковременный (продолжительностью 10-50 лет), средневременный (51-150 лет) и долговременный (150 лет и более).
Лесной покров любой лесной территории представляет собой совокупность различных насаждений, находящихся на различных возрастных этапах лесных сукцессий, возникших на месте гарей, вырубок, на аллювиальных отложениях или в других местообитаниях. Достигнув определенного возраста, насаждения приобретают свойства, создающие условия для воздействия на них экзогенных факторов — пожаров, рубок леса, разрушений леса водными потоками и т. п., после которых снова возникают гари, вырубки, речные пляжи. На них со временем появляется лесная растительность, развивающаяся по тем же схемам, по которым развивались и разрушенные насаждения.
Лесные биогеоценозы на тех же самых местообитаниях постепенно возвращаются в исходное состояние до появления насаждений, реагирующих на воздействие тех же факторов. Период времени от возникновения до приостановления развития сукцессии зависит от множества причин: от биолого-экологических свойств лесообразующих пород, типа лесорастительных условий, фактора воздействия. Главное в этом процессе — лесные сукцессии в силу постоянно повторяющегося воздействия отдельных факторов прекращают свое развитие и вновь появляются. В связи с этим возникает необходимость это явление в лесных сукцессиях назвать повторяемостью, оно близко к понятию «оборота рубки».
По повторяемости лесообразовательный процесс предлагается оценивать тремя временными категориями: часто повторяющийся, повторяющийся и редко повторяющийся. Часто повторяющийся лесообразовательный процесс оценивается отрезком времени 80—100 лет, что соответствует времени оборота рубки большинства лесообразующих пород; повторяющийся возникает через 100-300 лет; редко повторяющийся оценивается временем более 300 лет.
Любая территория покрыта не только лесами, но также и болотами, лугами, сельскохозяйственными угодьями. Наряду с лесообразованием здесь происходят процессы образования болот и производится сельскохозяйственная продукция. В данном случае возникает необходимость оценки роли лесообразовательного процесса, масштабности его проявления в сравнении с функционированием иных природных объектов, измеряемых конкретной величиной. Это возможно оценить только относительной площадью, на которой осуществляется лесообразовательный процесс в совокупности всех видов сукцессий. К ней следует относить все лесные территории — как покрытые, так и временно не покрытые лесом. Если площадь леса занимает более 70 % конкретной территории, лесообразовательный процесс предлагается считать высокомасштабным; при площади 40-70 % — среднемасштабным; менее 40-10 % — низкомасштабным. Эти оценочные показатели включают лесистость, а также площади, временно не занятые лесом.
Известно, что воздействие различных факторов на лес может проявляться в виде последующего развития отдельных лесных сукцессий или развивающихся одновременно во взаимодействии с другими. Так, на какой-то территории лесной покров развивается только по схемам послепожарного развития и аллювиальных сукцессий, нигде между собой не пересекающихся, и ни одна из них не служит причиной возникновения другой. Они проявляются отдельно, дифференцируясь одна от другой. На другой же территории лесной покров может развиваться благодаря воздействию различных факторов, связанных между собой. Отделить причины возникновения тех или иных насаждений часто бывает сложно.
На захламленной вырубке возникают насаждения, отражающие признаки послерубочных сукцессий. Через какое-то время возникшие молодняки сгорают из-за накопившегося горючего материала, и на гари, возникшей на месте вырубок, начинают развиваться насаждения по схемам пирогенных лесных сукцессий. В дальнейшем в результате эндогенных процессов послепожарные насаждения могут смениться гидроморфными лесами и даже болотами. В этом случае факторы воздействия в некоторой последовательности во взаимосвязи между собой и вызывают к жизни комплекс сукцессий, в которых разобраться чрезвычайно сложно. «…B действительности все конкретные смены биогеоценозов происходят обычно под влиянием и эндогенных, и различных экзогенных процессов. Эти процессы, действуя одновременно и накладываясь один на другой, чрезвычайно разнообразят и усложняют сукцессии биогеоценозов».
Для оценки степени разобщенности или степени связанности развития лесных сукцессий предлагается ввести термин дифференцированность лесообразовательного процесса, оцениваемый тремя категориями — лесообразовательный процесс дифференцированный, дифференцированно-связный и связный.
Дифференцированный это когда во всей совокупности сукцессий, определяющих развитие лесного покрова, в 70 % и более присутствуют сукцессии развивающиеся автономно.
Дифференцированно-связный лесообразовательный процесс характеризуется автономно развивающимися сукцессиями, состоящими на 40-70 % из автономных сукцессий.
В связном лесообразовательном процессе автономно развивающиеся сукцессии занимают не более 40 % от всей совокупности различных линий образования леса.
Соседствуя с другими типами растительности, лес в случае благоприятных условий с различной скоростью занимает территорию тундры, болота, луга или степи. Вытеснения им других типов растительности целесообразно назвать агрессивностью лесообразовательного процесса. Агрессивность — скорость лесообразования на участках, ранее не находившихся под лесом. Процесс образования лесов на участках, прилегающих к насаждениям, занятых лугами, болотами, степной растительностью, сельскохозяйственными угодьями, происходит, если создаются благоприятные лесорастительные условия для естественного возобновления древесных растений. Активность процесса появления лесной растительности на этих участках зависит от благоприятной среды для возобновления и закрепления древесных растений и от биолого-экологических свойств лесообразующих пород, приуроченных к опушкам лесов. Если опушки пограничных насаждений образует осина, то процесс заселения осиной прилегающих участков, если этому ничего не мешает, осуществляется очень быстро по сравнению с другими породами. Порослевая осина быстро движется от стен леса, буквально сметая на своем пути растения, занимавшие ранее безлесные территории. Если опушка леса состоит из березы, то процесс заселения близлежащих территорий также происходит активно, особенно на минерализованных участках. Обычно брошенные сельскохозяйственные угодья быстро зарастают березняками. Если же опушка леса состоит из хвойных, то этот процесс заселения осуществляется, но более замедленно по сравнению с лиственными.
Но во всех случаях заселение лесом открытых пространств происходит в основном от стен леса, продвигаясь в глубь открытых пространств. Происходит своеобразная лесная агрессия территорий, скорость которой зависит от совокупности благоприятствующих ей факторов. В связи с этим скорость этого явления есть смысл оценить качественно тремя категориями — интенсивная агрессия, усиленная и слабая.
Интенсивной агрессией леса целесообразно считать время появления лесов на открытых пространствах, измеряемое 10-20 годами, усиленной — появление лесов в течение 20-100 лет и слабой — при времени появления лесов 100-200 лет.
Ранее отмечалось, что лесной покров может развиваться по схемам множества лесных сукцессий или одной. В связи с этим для оценки числа сукцессий, реализующихся на лесной территории, предлагается ввести понятие «сукцессионное разнообразие» или «сукцессионная насыщенность лесообразовательного процесса».
Сукцессионную насыщенность лесообразовательного процесса предлагается оценивать категориями: обильно насыщенной, насыщенной, малонасыщенной и ненасыщенной. В обильно насыщенной участвуют более 10 сукцессий, в насыщенной — 6-10, в малонасыщенной — 3-5 и в ненасыщенной — одна сукцессия.
Из-за различной изученности сукцессионного развития лесного покрова результаты отдельных направлений восстановительно-возрастной динамики лесов могут быть предсказуемые с высокой степенью вероятности, другие — с малой, а третьи остаться вообще непредсказуемыми. Для оценки предсказуемости развития лесных сукцессий предлагается ввести понятие «прогнозируемость лесообразовательного процесса», которую предлагается оценивать тремя оценками — уверенный прогноз, вероятностный и слабопрогнозируемый.
Уверенный прогноз — прогнозируемая ситуация наступает с вероятностью более 90 %, вероятностный — 51-90 % и слабопрогиозируемый — 50 %.
Сукцессионная сложность. В оценке различных свойств лесообразовательного процесса важно знать, из каких лесных сукцессий он осуществляется — состоящих из одной лесной породы, нескольких или множества лесообразователей. В зависимости от этого совершенно по-разному проявляются все остальные свойства, рассмотренные ранее. По признаку участия лесных пород в лесообразовании предлагается выделять элементарные, простые и сложные сукцессии. Элементарную сукцессию формирует одна лесообразующая порода, простую — две-три и сложную — четыре и более.
Число признаков сукцессии по мере изучения региональных особенностей развития лесного покрова может возрастать в связи с получением более полной характеристики динамики лесов. Поиск и установление этих признаков должны стать первоочередной задачей исследования лесообразовательного процесса.