Электронный журнал BioDat

Исследования лесов Валдая как научная основа создания национального природного парка


Моисеев Б.Н., ВНИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, Москва
Авдеев А.Н., Великий Новгород

Посвящается памяти М.В. Глазова

                Во второй половине XIX века изучением лесов Валдайской возвышенности во флористическом отношении занимался известный ботаник Христофор Гоби, который в своей работе «О влиянии Валдайской возвышенности на географическое распространение растений...»(1876) отметил, что как и во времена путешествия И.А. Гюльденштедта (1768) самая возвышенная часть ее между Едрово и Яжелбицами почти безлесна. Хр. Гоби упоминает и знаменитое путешествие Петра Палласа, который отмечал, что «...между Бронницами и Зайцевым попадались ему сначала леса смешанные из сосны обыкновенной и березы, затем почти исключительно еловые». Цитирует также С.Г. Гмелина, который утверждал, что «...буку и дубу растет на них (Валдайских горах) во множестве, а сосняку и ельнику не так много попадается». Можно согласиться с заключением Хр. Гоби, который полагал, что упоминание о буке - «просто описка или опечатка».
                Новгородская земля является родиной крупнейшего лесного академика - ботаника Ивана Парфеньевича Бородина (1847-1930), который будучи, прежде всего, специалистом в области анатомии и физиологии растений хорошо знал и любил лесную флору. Среди его трудов почетное место занимает «Добавление к флоре Валдайского уезда Новгородской губернии» (1894), «Ботанические экскурсии в Валдайском и Вышневолоцком уездах летом 1895 г.» и другие краеведческие работы.
                Создание национальных парков, заповедных участков в лесах различных типов он считал чрезвычайно важным делом, так как «…обеспечивается наличность объектов для наглядного изучения природы, ... решение многих спорных вопросов о естественной смене растительных формаций, о роли человека и т.п.». И.П. Бородин предложил к заботе об образовании заповедных участков и охране памятников природы привлечь широкие круги населения через организацию общества любителей природы. В «Лесном журнале» №1-2 за 1911 год в статье «Охрана памятников природы» он обосновал необходимость взятия под охрану «…остатки той природы, среди которой когда-то складывалась государственная мощь, жили и действовали наши отдаленные предки». В 1915-1916 годах постоянной природоохранной комиссией, которую он возглавлял, был разработан первый проект российского закона об охране природы.
                Основоположник лесного опытного дела в стране М.К. Турский (1840-1899) занимался изучением гидрологической роли лесов на Валдайской возвышенности в 90-х годах XIX века в составе экспедиции, которую возглавлял А.А. Тилло, по исследованию источников главнейших рек ЕТР. Эта экспедиция направлялась для решения вопроса о том, какое количество лесов и в каких размерах следовало сохранить или посадить вновь, т.е. решалась проблема установления оптимальной лесистости в истоках рек.
                После обследования лесов Валдайского уезда М.К. Турский отметил, что большая их часть это разновозрастные и смешанные по составу древостои, которые требуют применения выборочных рубок.  Выдающийся ученый-лесовод предлагал своевременно выбирать лиственные деревья, имеющие сердцевинную гниль, чтобы избежать накопления перестойных и низкотоварных древостоев, которые резко снижают продуктивность и водоохранные свойства лесов.
                Изучением растительности Валдайской возвышенности в конце ХIХ века занимался В.Л. Комаров (1869-1945) - ботаник, географ и путешественник, в 1936-1945 годах президент АН СССР. В 1896 году была опубликована одна из первых его работ «Дополнение к списку растений западных уездов Новгородской губернии». В ней он отметил «...еще нетронутые огромные еловые леса, исследование которых, вероятно, лучше всего может решить насколько верно мое предположение, что еловый лес был основной формацией Новгородской флоры...». Большой интерес представляют его описания местопроизрастаний древесных пород, в том числе и редко встречающихся в этой подзоне - тополь черный, дуб черешчатый, три вида вяза и др. широколиственные породы.
Архивные источники (ГАНО, ф. Р-3294, оп.15 д.1) свидетельствуют, что еще в 1919 году постановлением Главного Комитета по делам музеев и охраны памятников природы лесопарк на островах Валдайского озера был признан неприкосновенным памятником природы. Однако местные власти вели многолетнюю переписку и не спешили принимать решение об организации заповедника. Только спустя 16 лет было издано постановление Леноблисполкома от 20 октября 1936 года об организации Валдайского государственного заповедника общей площадью 5,2 тыс. га. Территория заповедника располагалась по берегам озера. Острова и 200-метровая зона вокруг них относилась к заповедной зоне. Остальная площадь, включая земельные и водные угодья, к охранной зоне. Инициаторами создания заповедника были члены комиссии «Вод и лесов» Географического общества страны и Всероссийского общества охраны природы, а также местные краеведы и лесоводы.
                При устройстве лесов заповедника было установлено, что возраст отдельных деревьев сосны достигал 300, а ели - 250 лет, наибольшие диаметры - до 1 метра, а высота - до 36 м. В естественном виде были выявлены отдельные экземпляры дуба, липы и вяза. На Рябиновом острове была обнаружена рябина высотой до 18 м и диаметром ствола 44 см и можжевельник в возрасте 400 лет высотой 12 м при диаметре 28 см.
                В 1936 году изучением древесно-кустарниковой растительности на островах Валдайского озера занимался известный ученый-лесовод Н.П. Кобранов. Он впервые отметил здесь особенности деревьев ели, которые имеют пихтообразную узкую форму кроны и выявил еще три различающиеся между собой формы ели. Это позволило ему сделать вывод, что «Валдайский заповедник является ценным музеем генетических форм ели».
В 1938 году в территорию заповедника были дополнительно включены лесные участки урочища «Красные горы» Боровенской дачи площадью до 700 га, где произрастали средневозрастные древостои с преобладанием дуба, ясеня и клена.
                В 1940 году Валдайский заповедник  был включен в состав вновь организованного Валдайского лесхоза на правах лесничества с ведением заповедного хозяйства. Штатные единицы научных сотрудников были сокращены и исследовательская деятельность прекратилась. В 1977 году на территории части лесов бывшего заповедника был выделен комплексный заказник (Авдеев, 1998).
                В 1980 г. под редакцией М.А. Глазовской вышла книга «Экология и продуктивность лесов Нечерноземья (на примере Валдая)». В книге излагались результаты многолетних исследований (1969-1974 годы), проведенных сотрудниками кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета и кафедры почвоведения почвенного факультета МГУ в Валдайском районе в соответствии с программой Международного биологического десятилетия. Главная цель работ - выявление факторов, определяющих состав и продуктивность первичных и вторичных лесов Валдая в условиях всхолмленного конечно-моренного рельефа.
                Первый раздел работы выполнен С.В. Головенко и М.И. Герасимовой (водно-физические свойства почв в главе «Первичная лесная растительность и ее биотопы»), Г.Г. Лазуковой и Ю.К. Шуйцевым (характеристика лесных сообществ и их продуктивность). Авторы второго раздела книги -  М.И. Герасимова, Л.А. Гришина, Г.Г. Лазукова и В.В. Сысуев (о круговороте зольных элементов в разных типах леса), Е.М. Никифоров (запасы и биологический круговорот микроэлементов в лесных биоценозах), А.В. Гедымин (изменение некоторых свойств дерново-подзолистых почв бассейна реки Валдайки под влиянием хозяйственного использования). При описании лесной растительности использовались материалы О.С. Ватковского и В.В. Сысуева.
                Авторы книги различают два основных типа биотопов: еловые и сосновые - и три производных от них - осиновые, березовые и ольховые. В каждом из них выделено по три подтипа: с автоморфными, полугидроморфными и с гидроморфными почвами. Они все отличаются специфической реакцией продуктивности свойственной им лесной растительности на изменение природных и антропогенных факторов. Авторы утверждают, что совокупное воздействие ряда факторов, способствующих изменению состава и продуктивности древостоев первичной лесной растительности, проявляется, прежде всего, через водный режим почв.
                На Валдайском стационаре Института географии РАН, открытого в 1973 году, на основе многолетних стационарных исследований в еловых лесах Валдая определена структура органического вещества и населения гетеротрофных организмов, показана роль отдельных функциональных групп животных в формировании первичной продукции, естественном возобновлении и процессах деструкции. Раскрыты механизмы биотической саморегуляции и взаимодействия между отдельными компонентами экосистем еловых лесов  в сезонном и многолетнем цикле их жизни.
                Валдайский стационар ИГ РАН - это детище М.В. Глазова. Уже через 10 лет после открытия стационара о результатах исследований, полученных на нем, заговорили как о заметном явлении в отечественной экологии, биогеографии и биогеоценологии. Публикации М.В. Глазова, Н.В. Чернышева и А.А. Тишкова явились важной вехой в понимании тонких механизмов функционирования  экосистем ели Валдая.
                Первоначально на стационаре велись работы по изучению продуктивности еловых лесов и их структурно-функциональной организации. Затем исследования продолжились в соседних, сопряженных с ельниками природных экосистемах (сосновых и мелколиственных лесах, верховых и переходных болотах), а также в природно-антропогенных экосистемах и комплексах  (вырубках, сенокосах, пастбищах и полях). Результаты этих работ опубликованы в статьях, тематических сборниках Института Географии. Часть полученных на стационаре материалов вошла в мировую сводку, посвященную экологическим системам биосферы.
                А.А. Молчанов (1973) в своей книге рассказал о начале обширных гидрологических исследований, проводимых Валдайской научно-исследовательской лабораторией (ныне Валдайский филиал ГГИ) с 1937 года. Приведены данные об оптимальной лесистости территории Новгородской области.
                С.Ф. Федоровым (1977) обобщены многолетние с 1955 по 1974 гг. экспериментальные исследования влияния леса на осадки, испарение и сток. В основу его работы положены материалы многолетних исследований Валдайского филиала ГГИ, а также результаты наблюдений стоковых, гидрологических, почвенно-испарительных и теплобалансовых станций, расположенных в лесной зоне ЕТР. Значительное внимание уделено изучению испарения с леса, приводится метод его расчета за конкретные периоды года. На основании анализа составляющих водного и теплового балансов леса и поля сделан вывод о значительной  водоохраной и водорегулирующей роли Валдайских лесов.
                 В 1983 году ВНИИ охраны природы и заповедного дела  (ВНИИприрода) начал свои исследования биологической продуктивности лесов Валдайской возвышенности. К этому времени были уже опубликованы основные работы В.В. Смирнова (1971)  и О.С. Ватковского (1976) по этой тематике. Исследования проводили маршрутным и стационарным методами. Всего было заложено более 200 временных и постоянных пробных площадей, которые были размещены таким образом, чтобы древостои в условной динамике образовывали естественные сукцессионные ряды (по аналогии с модальными таблицами хода роста). Так, например, был построен сукцессионный ряд долин рек: «Прирусловая отмель ? Ивняк ? Сероольшаник ? Ельник». Постоянные пробные площади закладывали в районе «Таежного лога» (табл.).

Таблица. Динамика биологической продуктивности на постоянных пробных площадях, заложенных в гипотетическом сукцессионном ряду «Вырубка - Березняк - Ельник».

ДревостоиСредний возраст,летЗапас живой биомассы, т/гаЗапас мертвой биомассы (без гумуса почв), т/гаОбщий запас биомассы,т/гаЧистая экосистемная продукция, т/га*год
Вырубка1360630.3
Березняк6771781.1
Березняк2061541155.8
Березняк40117301473.7
Березняк55184392234.1
Березняк с 2-м ярусом ели70252402924.2
Ельник50158582164.3
Ельник80205572623.3
Ельник90231682993.3
Ельник120212512632.2
Ельник120230632932.4

                Сделан вывод, что в лесах Валдая сукцессионная динамика типов леса (типов БГЦ) идет от простых, но устойчивых к внешним факторам сообществ, к более сложным по структуре ценозам. Последние являются образованиями менее устойчивыми, но стабильными по фактору времени. С усложнением структуры растительных сообществ увеличивается биологическая продуктивность БГЦ. Внутренней движущей силой сукцессий является разность прихода энергии (фотосинтез) и ее расхода на автотрофное и гетеротрофное дыхание организмов. Прогрессивное развитие лесных экосистем возможно лишь в сопряжении динамических процессов, когда накопление мортмассы компенсируется гетеротрофным дыханием - экспортом энтропии из БГЦ в виде тепла (Моисеев, 1988).
                Можно с уверенностью сказать, что все упомянутые выше работы послужили научным  обоснованием Валдайского национального парка. Сама идея его создания родилась на стационаре Лаборатории биогеографии ИГ АН, на лесном кордоне на берегу р. Валдайки, и была поддержана сотрудниками ВФ ГГИ и руководством Валдайского района. Официальное представление в правительство было подготовлено и направлено в 1989 году ВНИИ охраны природы и заповедного дела. Проектные работы осуществил институт «Союзгипролесхоз».
По данным проектных изысканий, Национальный парк находится на границе подзон южной тайги и хвойно-широколиственных лесов и интересен, прежде всего, своими лесными сообществами и ландшафтами. Лесные земли в составе парка занимают 136,2 тыс. га (85,9%), в числе которых покрытых лесной растительностью – 133,2 тыс. га (84,1%).
                В растительном покрове представлены еловые, сосновые и березовые леса, встречаются участки северных дубрав с лещиной, ясенем, неморальным разнотравьем; есть верховые болота, суходольные луга. Насаждения с преобладанием ели занимают 28 % лесных земель, березы — 36 %, сосны — 17 %, ольхи серой — 16 %, осины — 3 %. В лесах произрастает 57 видов древесных растений, в том числе 42 дикорастущих и 15 культурных.
                Среди лесных сообществ наибольший природоохранный интерес представляют дубравы, находящиеся здесь вблизи северной границы своего распространения. Они встречаются  редко, очень небольшими участками (в целом менее 0,1% площади лесов) и поэтому нуждаются в особенно бережном сохранении.

ЛИТЕРАТУРА

Авдеев А.Н. В лесах Новгородчины. Краткий очерк истории развития лесных отношений и науки о лесе на Новгородской земле, 1998. 176 с.
Ватковский О.С. Анализ формирования первичной продуктивности лесов. М., 1976. 116 с.
Глазов М.В., Тишков А.А. Особенности функционирования экосистем ельников южной тайги//Тезисы докладов 23 Межд. географ. конгр. М., 1976. т.12. С. 116-112.
Глазов М.В. Роль животных в экосистемах еловых лесов. М:, ИГРАН, 2004. 239 с.
Дыренков С.А. Структура и динамика таежных ельников. Л., Наука, 1984. 174 с.
Коротков К.О. Леса Валдая. М., Наука, 1991. 160 с.
Лазукова Г.Г., Герасимова М.И. Сосновые биогеоценозы Валдая и возможные пути их трансформации// Мелиорация почв Русской равнины. М., 1982. С. 175-186.
Моисеев Б. Н.  Динамика продуктивности лесных биогеоценозов Валдая//   Вопр. охраны и рац. использ. раст. мира. М.. 1988, с. 64-70.
Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду. М., 1973. 353 с.
Смирнов В.В. Органическая масса в некоторых лесных фитоценозах европейской части СССР. М., Наука, 1971. 362 с.
Тишков А.А. Естественная и антропогенная динамика еловых лесов Валдая//Организация экосистем ельников южной тайги. М., ИГ АН СССР. 1979. С. 30-69.
Тишков А.А., Глазов М.В., Медведев Л.В. Сезонная динамика функционирования биогеоценозов Валдая // Сезонная ритмика биоценозов. М, 1985. С. 22-27.
Федоров С.Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне Европейской территории СССР. Гидрометеоиздат, Л: 1977. 264 с.
Экология и продуктивность лесов Нечерноземья (на примере Валдая). Под ред. М.А. Глазовской. Изд-во МГУ, 1980. 142 с.