6. Экологическая катастрофа в регионе среднего поволжья и её исследование

Гибель еловых лесов, занимавших на рубеже XIX- XX веков северную часть Предкамского региона современной Республики Татарстан (РТ) оказала существенное воздействие на растительную биоту Среднего Поволжья. Снижение лесистости региона за последние два века втрое, затопление 8% территории РТ водами водохранилищ, техногенное загрязнение, распашка лесов, лугов и степей изменила растительную биоту. Роль лесов в формировании природной среды, лесорастительных условий Приволжского региона сильно изменилась [14].

Через систему природных взаимосвязей нарушения-изменения передаются повсеместно, затрагивая ещё ненарушенные природные объекты. Экология, понимаемая не как «среда» или «сбор денег за среду», а как «логос» исследует взаимосвязь природных явлений. В регионах развиваются антропогенные процессы, существенно изменённые лесорастительные условия провоцируют смены (сукцессии) в ходе которых формируются длительно, устойчиво и необратимо производные леса [21,22 и др.], формируются новые условия жизнедеятельности.

В чём же здесь катастрофа? Зачем таксировать антропогенные лесные экосистемы, оценивать состояние природной среды, лесорастительные условия региона? Приведём аргументы в пользу принятия экстренных мер по развитию лесоводственных исследований в регионе:

1. Спелые ельники практически исчезли и вероятно произрастать на севере РТ больше не могут. Отличное состояние и рост молодых культур ели это только подтверждает (экология).

2. Сосняки наиболее продуктивная лесная формация для условий РТ, но сосна здесь порода почти серийная. Сосновые леса на богатых почвах замещаются липой, а на бедных почвах берёзой. Перспективы устойчивости культур сосны в РТ требуют дополнительного исследования.

3. Судьбу ельников РТ в наше время готовы разделить местные дубравы. Ценопопуляции дуба отличаются от ели, по своему фитоценотипу [8], что сказывается на различном состоянии их культур.

4. Деградируют хвойно-широколиственные леса Среднего Поволжья, особенно заметно в полосе с дубом выделенной ещё С.Ф. Курнаевым [24].

5. Повсеместно развивается массовое усыхание древостоев тополя, осины, берёзы; по разным причинам, но усыханию подвержены древостои практически всех основных лесообразующих пород региона, кроме липы.

6. Тяжёлое положение с системой подготовки специалистов лесного дела. На практике постулируется отказ от лесоведения («просто создай культуры ели», и т.п.) с подменой лесной науки на т.н. «экологию».

Кафедрой таксации и экономики лесной отрасли (ФГБОУ ВПО «Казанский ГАУ») для региона Предкамья РТ установлено [22, и др.], что без должного ухода (высокополнотные) древостои сосны искусственного происхождения с 30 летнего возраста находятся в ослабленном состоянии и предрасположены к гибели. В таких культурах сосны анализ хода роста модельных деревьев даёт снижение (после 30-40 лет) показателей абсолютного среднепериодического (текущего) и среднего объёмного приростов, что (по Н.П. Анучину и др.) свидетельствует о наступлении стадийной спелости древостоев. Поспевшие к 30-40 годам высокополнотные древостои сосны с ослабленным естественным отбором, в отсутствии конкуренции, минимизированными взаимоотношениями, находятся в процессе перехода от антропогенного «псевдо- сообщества» к стадии формирования лесного сообщества, когда резко активизируются конкурентные внутривидовые взаимоотношения. Сосновые древостои на данной стадии часто приобретают форму «жердняка».

Важным фактом является то, что в «жердняках» сосны не срабатывает в должной мере индивидуальный отбор. Разбалансировка механизма элиминации неприспособленных особей, вероятно, связана с пионерным – эксплерентным обликом (фитоценотипом) культурных сообществ сосны. Общее ослабление всех высокополнотных молодых сообществ сосны (жердняков) свидетельствует о включении механизмов группового отбора, что приводит если не к гибели всего сообщества, то к кардинальной смене стадии- серии- этапа его развития. Переход от индивидуального к групповому отбору, отмеченный нами при формировании лесных сообществ, заслуживает более детального исследования.

Данными лесоустройства отмечаются большие масштабы повреждения высокополнотных культур сосны. В возрасте от 30 до 60 лет практически все культуры сосны повреждены корневой губкой или ветровалами. После 60 лет изреживание древесного полога обусловило инвазию в сосновые сообщества новых пород и даже новых поколений сосны, придав насаждениям необходимую сложность, смешанность, близость к условно-коренному состоянию, т.е. устойчивость. Практически все древостои сосны старших возрастов имеют смешанный состав и сложную возрастную структуру

Рубки ухода (и санитарные рубки) в культурах сосны есть необходимейшее мероприятие по оптимизации лесообразовательного процесса, способствующее не только улучшению состояния, но и спасению существенной части сосновых лесов. В целом состояние сосняков региона может быть охарактеризовано как состояние динамического равновесия, когда деградация древостоев сосны от болезней (корневой губки), ветровалов, неблагоприятных смен на липу и берёзу отчасти компенсируется новыми культурами, а так же хорошим естественным возобновлением сосны на неиспользуемых землях.

Задача любого научного исследования – поиск истины. Задача лесохозяйственной науки состоит ещё и в поиске на основе истины наиболее оптимального решения хозяйственных и экологических проблем. То, что леса РТ гибнут уже не от топора, огня и т.д., а усыхают сами, как бы естественно (ельники, сосняки, дубравы, березняки), говорит о существенном, вероятно необратимом изменении природной среды – лесорастительных условий региона. Необратимое изменение природной среды, ведущее к массовой гибели лесов, свидетельствует о деградации природных систем, подтверждает гипотезу о развитии экологической катастрофы в регионе [14].

Природа региона деградирует до определённого (кем?) предела устойчивости и там, наверное, стабилизируется, обеспечивая устойчивость агроценозов и проч. Окончательно исчезнут крупные массивы спелых ельников, дубрав (записанных в «Зелёной книге РТ»?), но что-то останется. В данной ситуации задача лесной науки – обозначить наличие проблемы и приступить к её исследованию, с целью сохранить шанс решения этой проблемы на основе знания природы.

Исследование устойчивости лесов позволяет провести разграничение между биогеосистемами устойчивыми (коренными и производными - восстанавливающимися) и неустойчивыми (необратимо-производными). Биогеосистемы неустойчивые и переходные с неясными перспективами их дальнейшего генезиса формируются на обширных территориях затронутых антропогенным воздействием, которое изменяет важнейшие средообразующие процессы в пределах биосферы. Проблема устойчивости лесов, приобретает особую остроту в следствии антропогенного изменения биотической составляющей лесорастительных условий (ЛУ) вплоть до смены типа лесорастительных условий, что делает невозможным естественное восстановление лесов в состояние близкое к исходному в таких ТЛУ.

Характерная для устойчивых лесов цикличность восстановительно-возрастного развития заслуживает детального исследования. Цикл развития – лесной цикл – представляет собой возврат (восстановление) лесного сообщества в ходе сукцессии в состояние близкое к исходному, по образно говоря, «спирали развития». Лесные циклы образуют витки на такой спирали. Незамкнутость витков связана с накоплением необратимых изменений, которые могут иметь как естественную (эволюция) так и антропогенную природу, в этом смысле всякая устойчивость лесов относительна [21,22]. Если продолжить аналогию со «спиралью развития» то ускорение эволюционных процессов и т.п. необратимых изменений как бы растягивает рассматриваемую спираль (пружину) развития, усиливая различия между каждым циклом (витком).

Накопление антропогенных лесов формально относящихся сейчас к длительно-производным, устойчиво-производным, необратимо-производным лесам, неясности с дальнейшей динамикой производных (нарушенных) лесов, - всё это обуславливает потребность дальнейшего развития географо-генетического направления исследований, изучения вопросов фило-флорогенеза, проблем устойчивости лесов, синтеза отечественной биогеоценологии с теорией экосистем [20]. Исследование стабильности и устойчивости лесов необходимо в целях систематизации сведений о теории лесообразовательного процесса.

В прикладном аспекте лесной таксации пора оценить и совместно с лесоустройством привести в известность леса на предмет их нарушенности, производности, и устойчивости [22,25 и др.].

Важно продолжать научную работу, например, определяя жизнеспособность дубрав РТ. Ссылки на морозы 1978-79 гг. вероятно сопоставимы со ссылками на морозы 1812 и 1941 гг. На наш взгляд более перспективны аналогии с вымерзанием кедра сибирского в Приморском крае, на широте города Сочи. В РТ дуб оказался в меняющихся условиях, уже не позволяющих ему нормально подготавливаться к зиме. Перестали выдерживать местные условия спелые ельники, к 30 годам поспевают и ослабевают без уходов культуры сосны – всё это изучают лесоводы [9,29,30].

Изменение природной среды в регионе состоялось и проявляется (мороз 1978 г., ветер 2007 г., жара 2010 г.), более того включились механизмы необратимой трансформации среды. Как далеко зайдут эти изменения, затронут заповедники, ООПТ и т.п., воздействуют ли на местную антропосферу – участок ноосферы? Необходимо развернуть исследования связанные с оценкой, мониторингом, поиском путей и мер оптимизации, смягчения последствий развивающейся экологической катастрофы. Проявления состоявшейся экологической катастрофы имеют теоретическое и практическое значение, независимо от уровня администрирования.

Лесной план субъекта Российской Федерации должен содержать программы конкретных мероприятий реализующих основные положения государственной лесной и экологической политики в регионе. Одной из таких программ следует предусмотреть развитие научно–исследовательских работ в целях сохранения устойчивости крупных природных систем и обеспечения экологической безопасности территорий [17,21 и др.].

Поиск истины связан с гласными размышлениями, высказываниями, искренним обменом мнений, что иногда кажется угрожающим. Нерационален псевдо- академический снобизм и пренебрежение научными исследованиями в условиях глобального изменения природной среды, затрагивающего основы жизнедеятельности государства и общества.

В современных условиях, в отношении экологической катастрофы развивающейся в регионе Среднего Поволжья, возможна исследовательская работа, для организации которой достаточно принятие организационных решений, при минимально необходимом материальном обеспечении.

Практическая работа, выполняемая вне сколько-нибудь разумной системы ООПТ, без понимания особенностей размещения узловых участков (территорий, популяций и иных объектов) «экологического каркаса», без расчёта пределов устойчивости лесных биогеосистем, и даже без перечня ценных растительных сообществ (Зелёная Книга) сводится к хаотическому «освоению» средств, в целях далёких от охраны природы. В лесной отрасли должны быть задействованы инженеры лесного хозяйства, бакалавры и магистры лесного дела, экологи, способные осуществить инженерный расчёт интенсивности эксплуатации конкретных участков биосферы вплоть до расчёта пределов устойчивости природных систем (лесных биогеосистем) с установлением допустимого размера пользования и обязательным сохранением нерыночных по своей сути средств само- воспроизводства живой природы (биоты), воспроизводства жизни.