Rambler's Top100


Экология. Биологическая составляющая охраны природы и рационального природопользования на Дальнем Востоке. Авторы: Урусов В.М., Майорова Л. А., Пшеничникова Н.Ф., Пшеничников Б.Ф., редактор: В авторской редакции

ВВЕДЕНИЕ

В № 7 журнала "Свет" за 2001 г. бросилась в глаза цитата из М.В. Ломоносова: "Если бы я хотел читать, не зная букв – бессмысленное дело. Если бы я хотел рассуждать о естественных вещах, не имея представления о началах их, это было бы столь же бессмысленно". Вот таким "буквам" и "началам" посвящается наше учебное пособие, которое откроет читателю основы изучения почв, видов растений, экосистем и биогеоценозов и по меньшей мере научит избирать оптимальные варианты устойчивого, экологически целесообразного природопользования.

Проживая на юге Дальнего Востока России (ДВ), чтобы планировать рациональное природопользование и меры сбережения биологического разнообразия (БР) и конкретных видов, надо обладать суммой знаний о масштабе объектов природы, косной и биокосной, о процессах, протекающих в популяциях конкретных видов и в экосистемах. Как правило, эта сумма знаний открыта лишь группам специалистов, без привлечения которых немыслимо долговременное успешное пользование ресурсами. И поэтому в данном пособии мы прежде всего стремились вскрыть сложность природоохранных проблем в регионе с особенно богатыми, разнообразными флорой и фауной, подчеркнуть необходимость привлечения знатоков конкретных районов и урочищ, дать адреса специалистов, показать, что обращения к ним в наше время отсутствующих энциклопедистов вовсе не зазорно.

Вряд ли, например, за 2 или 4 недели практики можно узнать многие виды сосудистых растений "в лицо" (их только в Приморском крае до 2500), но научиться отличать "ключевые виды" можно. А в дальнейшем можно обратиться к ботаникам-консультантам. Вполне правомерен и вопрос структурирования растительных сообществ, их динамики в природе и результативности этой динамики для человека: те же вторичные леса не только составлены узким, обедненным перечнем видов, но и чаще всего оказываются менее продуктивными и ценными. Чаще, но не всегда. И в зависимости от долговременных целей отношение к ним неоднозначно.

В концептуальном плане мы считаем нужным научить видеть проблемы охраны природы на уровне вида и сообщества флоры и фауны, динамики со­обществ как из-за природных причин, так и вследствие человеческой дея­тельности, научить планировать сбережение видов и экосистем, оставляя ме­сто для активного природопользования. Поэтому придется кратко повторить азы: 1) физической географии Дальнего Востока; 2) ботаники на уровне водорослей-макрофитов, мхов и высших голосеменных и цветковых растений, жизненных форм сосудистых растений с основами определения семейств, родов и видов, с представлением о составляющих БР и факторах, определяющих видовое богатство; 3) ценологии - от ассоциации и типа леса до биогеоценоза, формации растительности, типа растительности и типа рас­тительного покрова; 4) смены экосистем (формы и причины сукцессий и их значение для сохранения БР и хозяйственной практики), формаций и ланд­шафтов и оптимальной модели антропогенных (лаборогенных) сукцессий для разных районов ДВ и зон широколиственно-хвойных и таежных лесов; 5) представлений о реликтах, эндемах, экзотах, их значении и геологической разновозрастности; 6) представлений о редких и исчезающих видах, их кате­гориях и принципах составления Красных и Зеленых книг страны, региона, области и краснокнижных списков конкретных административных районов и речных бассейнов; 7) принципов подбора участков экосистем как простран­ственных единиц и увязки их в целостную систему единого эколого-геогра­фического каркаса территории (ЭКТ); 8) принципов организации декоратив­ного и функционального озеленения населенных мест, в том числе для целей сбережения краснокнижных видов и хозяйственно ценного или перспективного генофонда.

Разумеется, множество конкретных вопросов, возникающих при проектировании и создании в натуре ЭКТ, при назначении мероприятий по охране видов и растительных формаций могут решить с должной результативностью только узкие специалисты, к которым мы и адресуем наших студентов. Студенты не только должны понять, что возможна практическая отдача от предлагаемых мер охраны природы, от экологизации природопользования, научиться не только картографированию растительности и экосистем, составлению географических профилей с конкретным геоботаническим и флористическим содержанием, но должны научиться  просчитывать оптимальные модели как интенсивного, так и экстенсивного природопользования и в малонарушенной, и в антропогенизированной среде.

Основные понятия, классификации и оценочные показатели будут пояснены студентам и в аспекте дальнейшей самостоятельной работы с литературой. Обосновывается важность консультаций с узкопрофильными лабораториями и специалистами для составления грамотных рентабельных проектов охраны природы и природопользования. Мы понимаем, что время экологических энциклопедистов позади. Мы готовим лидеров коллектива экологически и экономически профессиональных природопользователей.

Литература, не вошедшая в списки рекомендуемой по главам, приводится по: В.М. Урусов "Генезис растительности и рациональное природопользование на Дальнем Востоке", Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. 356 с.  В.М. Урусов "Дальний Восток: природопользование в уникальном ландшафте. Владивосток: Дальнаука, 2000. 340 с

 


Глава 1. КЛИМАТ, ПОЧВЫ, ЛЕСА И ТЕКУЩАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАТИКА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ

В этой главе мы решили кратко охарактеризовать климат, почвы, леса и экологическую ситуацию ДВ России даже не с точки зрения их уникальности - авторы об этом писали неоднократно (Ралько и др., 1997; Урусов, 2000; и др.), а исходя из перспективы использовать природную среду и ее деградацию для реализации усилий экологов, для обзора существующих и, по нашему мнению, реальных возможностей трудоустройства и образования малых предприятий. В чем преимущество наших будущих выпускников? Они смогут предложить конкретные проекты, маршруты, продукцию и объекты, владея современными методами мониторинга, информации, рекламы, а также языками международного общения. И все это они смогут предложить как частным лицам России и стран АТР, так и сельским и районным администрациям.

 

1.1. Климат

 

Мы не раз отмечали, что самой важной климатической областью ДВ России является область муссонно-континентального климата зоны маньчжурских хвойно-широколиственных лесов (рис. 1). Она включает весь материковый юг региона и отчасти выходит за естественный ареал сосны кедровой корейской, более известной как кедр корейский. Здесь перспективны как выращивание зерновых культур в долинах и на увалах, так и овощеводство, животноводство, пчеловодство, наконец, выращивание быстрорастущих лесообразователей и пород, характерных кедровникам и чернопихтарникам Маньчжурии. Сохранение и восстановление лесов, размножение экзотов, эндемов, реликтов, экологический туризм - вот что обеспечит экологическую и экономическую стабильность в этом субрегионе.

Характерные черты муссонного климата: 1) смена ветров в разные сезоны с юго-восточного направления в теплый период года, когда на юг ДВ поступает сначала прохладный и влажный морской воздух, а позже, с июля - влажный и теплый, вызывающий уже не туманы, а затяжные дожди, на северо-западное в холодный (в этом случае азиатский антициклон обеспечивает ясную морозную погоду); 2) примерно 80-85% осадков выпадает в теплое время, а зимы в низкогорьях малоснежные; 3) резкие перепады температур, в особенности на инсолируемых склонах, как летом, так и начиная с февраля, что осложняет лесовыращивание и садоводство; 4) периодические низовые пожары - палы, проходящие по лугам в лес, уничтожающие подстилку, подлесок, подрост, часть древостоя. То есть муссонному климату характерны влажный и сухой сезоны, что затрудняет земледелие и лесоразведение, обостряет проблемы водообеспеченности. Тем более в перспективе - углубление климатической ситуации межстадиала, когда контрастность климата от посезонной перейдет к погодичной. И сухими в этом случае окажутся не октябрь-июнь, а целые годы. Лучшее время для отдыха - апрель-май, август-октябрь. Малоснежный декабрь в тихих горных распадках также своеобразно прекрасен. Во-первых, замерзающие ручьи образовали широкие и удобные ледяные ступени, по которым удобно пробираться в оснежённую глухомань с кедровыми великанами и заиндевелыми соснами, темными зонтами деревьев тиса остроконечного, во-вторых, после восхода солнца температура воздуха поднимается почи до положительной, а предновогодний лес сказочно искрист и бодр, в-третьих, как и ранней весной, на юге Приморья в это время особенно легко дышится и ходится. И в национальных природных парках в Восточно-Маньчжурских горах (Хасанский, Октябрьский, Пограничный районы), в верховьях р.Илистая (Михайловский район) или р.Арсеньевка (Анучинский район), у подножия хребта Лозовый (Партизанский район, Приморье), появись все же такие, непременно сформируется клан любителей именно зимней рекреации.

Среднегодовая температура в низкогорной зоне меняется от почти 6о  в Хасанском районе Приморья до 0о в Благовещенске и -10  в районе Комсомольска-на-Амуре, сумма активных - выше 10оС - температур от 2600-2800о  до 2100о, средняя температура января от -11,7о (Посьет) до -24,3о (Благовещенск) и -25,6о (Комсомольск), августа - от 21,1о (Уссурийск) до 18,7о (Комсомольск), сумма осадков от 800 (Владивосток, Хасанский район в пределах закрытых горных долин и пос.Барабаш) - 1000 мм (заповедник "Кедровая падь" в Хасанском районе Приморья) до 525 мм в Благовещенске и 500 мм в Комсомольске. Самый теплый месяц в Приморье - август, сентябрь несколько теплей июня или (Пограничный, Уссурийск, Хороль) едва уступает июню. 85% осадков выпадает в течение вегетации, длительность которой около 200 дней в Посьете, 193 дня во Владивостоке, 170 - в Благовещенске и 162 - в Комсомольске.

Структура и особенности муссонного климата средних широт с его слишком суровыми зимами - что и заставляет нас считать климат юга ДВ муссонно-континентальным - осложнены его инверсией в горах. Во-первых, как следует из наблюдений за микроклиматом, выполненных к.г.н. В.Г. Туркеней (1983 и др.), с подъемом от долины на южный склон температура воздуха поднимается на 4-7о, а по сравнению с северным склоном - на 4-5о при существенно пониженной влажности воздуха на юге области муссонно-континентального климата. Среднегодовая температура воздуха в целом на склонах выше на 0,5-0,9о, а в холодный период выше на 1,7о по сравнению с долиной даже на юге Приморья (Таранков, 1967, 1974). Вертикальный градиент температур - их падение на 100 м высоты - для южных склонов не превышает 0,4о, северных - 0,7о при достаточно стабильных температурах летом до высоты 800 м над ур.м. (Таранков, 1974).

Во-вторых, вертикальный градиент осадков - их рост на каждые 100 м высоты - составляет 30-50 мм в теплое время и 60 мм за год в среднем (Таранков, 1974). Так что на высоте 1200 м при гораздо более стабильном увлажнении, зимнем многоснежье и короткой вегетации растительность находится в условиях, близких к сахалинским, где нет вопиющей разницы между осадками лета и зимы. Вот поэтому пихтово-еловые леса выше 800-900 м над ур.м. стабильны даже в Сихотэ-Алине, где в низкогорьях они типично послепожарные и с выраженным усыханием (Цуранов, 1975 и др.).

Необходимо отметить и вот что: в области муссонно-континентального климата в среднегорьях (выше 700-900 м над ур.м.) зима достаточно влажная, снежная, а мощный снеговой покров сближает среднегорья и редкие на юге ДВ высокогорья с муссонно-океанической областью, что отчасти отражено реликтовыми чертами горных флор, близких к охотской флоре отчасти и по видовому составу.

Область гораздо более "ровного" по ходу температур и увлажнению муссонно-океанического климата (сезонная смена ветров все же выражена, азиатский антициклон зимнюю стужу несет, но заодно несет и осадки) включает остров Сахалин, материковое побережье Татарского пролива в пределах Восточного мегасклона Сихотэ-Алиня, почти весь Камчатский полуостров (Урусов, 2000, 2001). Среднегодовые температуры в области, по данным метеостанций, лежат в пределах 4,5о (Невельск на Сахалине)-2,1о (Южно-Сахалинск)-1,5о (Долинск, Сахалин)- -2,4о (Оха, Сахалин)- -4,7о (Магадан); суммы активных температур - 1800(200)-1600-1000о; суммы осадков - 900 (Сахалин)-434 мм (Магадан). Продолжительность вегетации от 117 дней в Магадане до 178 на юго-западе Сахалина. В теплое время годы выпадает 2/3 осадков.

При довольно скудной теплообеспеченности базовыми направлениями хозяйства здесь являются охрана и восстановление тайги и каменноберезняков, в т.ч. для сохранения и восстановления естественных нерестилищ лососевых рыб, рыборазведение, марикультура, животноводство и овощеводство. К сожалению, сбережение экосистем нерестовых рек для стран АТР не вознаграждается (как всегда: одни побеждают фашизм, а другие получают от него жирные репарации), но лесовыращивание и лесоэксплуатация, производство деликатесных продуктов марикультуры и животноводства позволяют трудоустроить в области муссонно-океанического климата ДВ около 1 млн. человек при современном в 10 раз меньшем трудоустройстве в этих отраслях. А еще - рыбное хозяйство, звероводство, рекреационно-туристическая деятельность, овощеводство, наконец.

Однако Командорские и Курильские острова М.Н. Чипизубова (Урусов, Чипизубова, 2000) относит к самостоятельной области океанического климата: если муссонный климат связан с сезонной сменой ветров континентальных на ветры океанические, то кажущаяся периодичность ветров малых островов ДВ обусловлена циклонической деятельностью. Область океанического климата можно подразделить на подобласти: 1) зональных тундр и верещатников, где главное - сбережение экосистем в бассейнах нерестовых рек, охрана лежбищ морских животных и птичьих базаров; 2) лугов, в т.ч. крупнотравных, где уже возможны культивирование овощей, субальпийских ягодников, животноводство и звероводство; 3) предтайги и тайги, где, наряду с охраной нерестилищ и рыборазведением перспективны лесовыращивание и лесоэксплуатация, животноводство и овощеводство; 4) таежно-широколиственных лесов Итурупа, Шикотана,  Кунашира с этими же  направлениями хозяйствования, но более высокой теплообеспеченностью и более благоприятным климатом.

Среднегодовые температуры воздуха в области меняются в широких пределах: от 5о на острове Шикотан, 4,7о на острове Кунашир, 4,3о на острове Итуруп, 2,2о на острове Уруп до 1,5о на острове Парамушир. На Командорских островах (Камчатская область) среднегодовая температура меняется от 2о (остров Беринга) до 2,8о (остров Медный) при годовой амплитуде температур всего лишь в 15о, средней температуре августа на острове Беринга 10,5о, среднеянварской на острове Беринга -2,5о и на острове Медный - 1,5о. Разумеется,   говорить  об  активных температурах

на Командорах можно только в перспективе глобального потепления, но именно здесь был произведен первый опыт искусственного лесовыращивания в Северной Пацифике - Российско-Американской компанией в самом начале ХIX в. с хорошим результатом (!) на островах Беринга и Атту посеяны семена крупного леса (Русская Америка в неопубликованных записках К.Т. Хлебникова, 1979, с. 170). Вот что значит - найти урочище с оптимальным микроклиматом!

Суммы активных температур на юге Курил от 1700о на Кунашире, 1650о на Шикотане, 1350о на Итурупе, где отчасти (Итуруп) или повсеместно процветают таежно-широколиственные леса, в т.ч. и с магнолией (Кунашир, его южная половина) на острове Уруп снижаются до 700о на юге и 540о на севере. И производительные леса на островах пока могут существовать от укрытых долин Симушира на юг. 27-43% влаги, а в основном 40% выпадает в холодное время. Влаги же повсеместно достаточно - от 500 (остров Беринга)-800 (остров Медный) до 1020-1240 мм (Малые Курилы)-1610 мм (остров Симушир) при продолжительности вегетации на Командорах около 130 дней, на Курилах от 120 дней на Парамушире до 176-185 дней на юге. И все же в области есть перспективы для рекреации (в т.ч. зимней, использующей горячие источники и зимние виды спорта), экологического и спортивного туризма.

Самой обширной на ДВ является область континентального климата зоны тайги с жарким коротким летом в континентальных районах, с суммой активных температур в низкогорьях от почти 2000о - юг - до 1000о - север - и продолжительной холодной в Охотоморье и суровой в центральной зоне достаточно многоснежной зимой, может быть, за исключением бассейна р. Колыма, где снега мало. Продолжительность вегетации от 165 до 110-104 дней, средняя температура июля от 19о на юге области до 16 в бассейне р. Колыма, сумма осадков от 700 до 300 мм, но отношение осадков к испаряемости повсеместно выше 2,5. Самыми перспективными лесообразователями на юге области являются виды ели, пихта белокорая, гибридные лиственницы, на севере - лиственницы Каяндера и Гмелина, гибридные березы, береза шерстистая.

Самая северо-восточная климатическая область ДВ - область климата зоны тундр и лесотундр, включающая часть Корякии и практически весь Чукотский национальный округ. Здесь лесовосстановление имеет смысл в пределах лесных "островов" (Кожевников, 1974, 1989 и др.) - рефугиумов лесной растительности (тополевники, чозенники, лиственничники). Кедровостланиковые заросли и душекиевые сланцы - основной источник дровяной древесины, а также  фактор благополучия природных биогеоценозов и гидрологического режима. Здесь, несмотря на выраженную температурную инверсию, наличие "тундростепей" на прогреваемых склонах, вегетацию в течение иногда даже 110 дней (удаленные от холодных морей котловины), активные температуры за год в лучшем случае составляют 400о (Анадырь)-800 (Омолон)-836о (Марково) или не выражены вовсе (при длине вегетации 75 дней). Средняя температура июля от 7о в Певеке и Провидении до 14о в Марково, января от -39о в Омолоне, -26,8о в Марково, -20,8о в Анадыре до -15,2о в Провидении. Сумма осадков колеблется от 500 мм в Провидении до 214 мм в Певеке. Основные осадки - 60% - выпадают в холодное время, которое здесь - как раз самое продолжительное время года. Хотя почти повсеместно тепла не хватает для нормального развития деревьев, но таежные лиственницы, березы, тополя, кедровый стланик и элементы крупнотравья могут быть испытаны: по крайней мере в оптимальных микроклиматических условиях защищенных распадков и южных склонов, где активные температуры за год выше на 400-600о. В том числе и в особо защищенных речных долинах и каньонах, включая береговую зону.

Основными характеристиками климата являются:

1) теплообеспеченность, в частности сумма активных температур, которая определяется суммированием среднесуточной температуры воздуха за период с температурами выше 10оС; сумма температур от более 1300 до 2000о обеспечивает существование таежно-широколиственных лесов; при более чем 2000о нормально развиваются маньчжурские кедрово-широколиственные леса, (2300)2500-3000о - маньчжурские сосняки и чернопихтово-кедрово-широколиственные лианово-грабовые леса; свыше 3000-3200о - зимнеголые леса корейского типа, где уже присутствует каштан; 2) осадки в мм; 3) гидротермический коэффициент (ГТК), характеризующий отношение прихода осадков к их испарению с открытой поверхности (при коэффициенте менее 1, когда воды испаряется больше, чем поступает, климат соответствует ландшафту лесостепей, степей, полупустынь; при коэффициенте менее 2 перспективны леса из пород с широкими экологическими амплитудами - это двухвойные сосны, лиственницы, ель корейская - именно они перспективны для лесопосадок на более сухом западе Приморья, в частности, в районе оз. Ханка, - виды дуба, разумеется, если теплообеспеченность района достаточно высока; 2,4-3,4 - такой коэффициент при сумме активных температур - более 2000о благоприятствует кедровникам ДВ, а при сумме более 2500о - хотя бы достигаемой выборочно, на южных и западных склонах и в отдельных урочищах - чернопихтово-широколиственным лианово-грабовым лесам; при большем ГТК перспективны влаголюбивые породы, в т.ч. таежные, устойчивые при активных температурах вегетации 1100-1800о); 4) сезонность осадков, когда их абсолютное - до 85% - преобладание в летнее время - в области муссонно-континентального климата - поддерживает маньчжурский смешанный лес и вторичные дубняки, однако, способствуя распространению низовых пожаров, а равномерное распределение по сезонам года благоприятно или темнохвойным породам (при сумме активных температур не свыше 1400о) или темнохвойно-широколиственным относительно теплолюбивым лесам; 5) коэффициент континентальности (Скрыльник, Скрыльник, 1976), который учитывает "влажностную" и "термическую" континентальность, среднеянварскую температуру и ряд других факторов, как раз и позволяющих сопоставить условия района с таковыми в океане на соответствующей широте; именно этот коэффициент при значении меньше 1 важен для отнесения территорий и акваторий к области океанического климата; 6) продолжительность безморозного периода и 7) длина периода вегетации, которая всегда больше безморозного периода и достигает 200 дней на юге Приморья и 130 дней в зоне тайги, а в северных лиственничниках и 120 дней.

И все же даже в северной половине ДВ есть закрытые от холодных ветров урочища с более высокой теплообеспеченностью, с суммой условий, позволяющих выращивать если не высокопродуктивные леса, то ценные ягодные культуры. Не говоря уже о юге, где мезоклиматы настолько пестры, что в одном административном районе позволяют или выращивать сад или только холодостойкие лесные культуры. И вот еще что: использование солнечных водонагревательных установок (Ильин, 1995 и др.) перспективно именно там, где солнце слепит не только в июле-августе, но и в зимние месяцы. А это практически весь юг ДВ (Урусов, 2000).

Так что такой важнейший природный ресурс, как климат, определяет возможности земледелия и лесовыращивания, оставляя северные территории для охоты, оленеводства, звероводства, восстановления рыбных запасов и рыболовства. Даже в южных зонах Приморья, Хабаровского края, Сахалина, Курил климатические условия пестры и в соседних урочищах: закрытые от холодного ветра континентальной Азии или океана долины, чаще всего это компактные боковые долины в бассейнах значительных рек, южные и западные склоны в таких долинах обеспечены теплом почти на 1/3 больше, чем днища долин и северные склоны, что важно для размещения культур, устойчивых к перепадам температуры и влажности, но в целом к теплу очень требовательных, а также для размещения жилья, животноводческих ферм. Именно поэтому урочища с оптимальным мезоклиматом предпочтительны для жизни и длительной рекреации. Оптимальные местные климаты отчасти можно определить по составу и строению экосистем, высоте кустарников и деревьев, ширине и состоянию лесных опушек: наличие экзотических теплолюбов и хороший рост хвойных непосредственно у береговой черты - свидетельство оптимального мезоклимата, выраженность субальпийских зарослей и прижатые к земле опушки, искривленные флагообразные деревья маркируют по крайней мере холодную, затяжную весну, туманы в начале вегетации. В Приморье лучшие мезоклиматы маркируются можжевельником твердым древовидной формы, абрикосовыми рощами, вишней железистой, сосной погребальной; на Сахалине и Курилах - наличием бархата сахалинского, ореха Зибольда, вишни сахалинской, магнолии, винограда; в Хабаровском крае - присутствием кедра корейского, ореха маньчжурского, клена зеленокорого, липы, винограда.

К.г.н. В.Г. Туркеня (1984, 1991, 1999а, б и др.) специально рассмотрела микроклиматы урочищ как в некоторых районах Южного Приморья, так и области муссонного климата в целом. Ее прежде всего интересовали возможности садоводства и рекреации, которые оказались соответственно существенными (несмотря на многие "но" из-за зимне-весеннего перегрева плодовых на южных  и западных склонах, быстрой смены температур и перепадов увлажнения) и очень значительными. Благоприятные для жизни урочища сосредоточены не только в отрогах Восточно-Маньчжурских гор на юго-западе Приморского края: всюду, где сумма активных температур достигает 1400о, а длина периода вегетации переваливает за 150 дней, есть условия для произрастания по крайней мере лесов таежного ряда, для овощеводства и выращивания ягодных культур. А наличие нерестовых рек, уникальных горных массивов, незаселенных на многие километры и сотни километров территорий открывает - в эпоху Интернета по крайней мере - возможности для научного, экстремального и экологического туризма, эксплуатирующего экзотику природы, национальных обычаев, возвращения к жизни "как в начале ХХ в." или первопоселении на берегах Тихого океана. Вполне вероятно, что уже сейчас ряд урочищ островов Итуруп и Кунашир в Сахалинской области, а при снятии криминогенной напряженности и на побережьях Приморского и Хабаровского краев перспективны для длительной - вплоть до многолетней - рекреации, когда отдыхающие и туристы проживают круглогодично, занимаясь экологической, например, ценозовосстановительной деятельностью, а также разводя конкретные редкие виды, ведя научные исследования, наконец, просто уходя от суеты мегаполисов.

 

Poker razz odds calculator