УКРАИНСКИЕ КАРПАТЫ. БУКОВЫЕ ЛЕСА (ФОРМАЦИЯ FAGETEA SYLVATICAE)
С. М. Стойко
Бук лесной − неморальный среднеевропейский вид, в Украинских Карпатах распространен почти по всей территории, за исключением полосы чистых ельников и высокогорий.
Несмотря на то что Украинские Карпаты расположены близ северо-восточной границы ареала бука, здесь имеются оптимальные экологические условия для его роста. Этому способствуют благоприятные орографические, климатические и почвенные факторы.
Среди древесных пород Украинских Карпат бук имеет самый широкий диапазон высотного произрастания. В западной и средней частях горной системы (Бескиды, Боржава, Красна, Свидовец) он образует верхнюю границу леса. На теплом юго-западном макросклоне Карпат, в пределах Закарпатской обл., высотный диапазон произрастания бука составляет 900−1000, а на прохладных северо-восточных − 700−800 м.
Интересные в ботанико-географическом, экологическом и лесоведческом отношениях карпатские бучины привлекали внимание многих исследователей,[1] [2] [3] [4] и к настоящему времени они сравнительно хорошо изучены.
Ценотическая структура буковых лесов гораздо проще дубовых. Бук, благодаря выраженной теневыносливости, образует преимущественно чистые или почти чистые климаксовые сообщества. Лишь в менее благоприятных климатических условиях − на границе с поясами дубовых и еловых лесов, а также в экстремальных эдафических условиях (каменистые и щебенистые почвы, крутые склоны) он формирует смешанные древостой.
Буковые леса Украинских Карпат высокопродуктивны. Запас фитомассы их спелых древостоев во влажных эвтрофных эдафотопах превышает 600 т/га. По данному показателю они значительно превосходят бучины Западной Европы и Кавказа[5] [6]. На ухудшение лесорастительных условий букняки реагируют повышенным накоплением массы ассимилирующих и проводящих структур.
Высокая сомкнутость древостоев препятствует развитию под их пологом травяного покрова. Запасы фитомассы в нем редко достигают 9−10 ц/га. Значительное затенение в подкроновом пространстве неблагоприятно влияет на сохранение подроста бука. Кроме того, большую угрозу для выживания всходов в бучинах представляют мышевидные грызуны, а также поздние весенние заморозки. Снижение температуры до минус 2−5° приводит к массовой гибели самосева. В высокосомкнутых буковых лесах надежный подрост часто отсутствует. Наиболее благоприятные условия для возобновления бука складываются при сомкнутости древесного яруса 0,6−0,7 [7].
Наиболее эффективно листья бука “работают” в оптимальных лесорастительных условиях − влажных эвтрофных бучинах. Здесь 1 м2 листовой поверхности спелого древостоя продуцирует ежегодно в среднем около 260 г органической массы, тогда как в свежих эвтрофных и влажных мезотрофных бучинах − около 240, а во влажных олиготрофных − 210 г.
Контактная поверхность надземной фитомассы спелых буковых древостоев колеблется в пределах 100−160 тыс. м2/га. Ее величина определяется, главным образом, массой листьев, на которые приходится до 90 % данной поверхности. Индекс листовой поверхности (односторонняя поверхность листьев на единице площади древостоя) достигает в эвтрофных бучинах − 5,7 (влажный гигротоп) − 6,9 (свежий гигротоп). С ухудшением лесорастительных условий он уменьшается до 4,0.
Эти данные свидетельствуют о большой водорегулирующей роли буковых лесов. Даже в экстремальных условиях местопроизрастания (предполонинные бучины) величина отношения поверхности надземных органов спелого древостоя к занимаемой им площади (показатель водоохранно-защитных свойств лесного фитоценоза, по А. Ф. Полякову[8]) составляет 9,9 га/га. Максимальными значениями указанного отношения характеризуются свежие и влажные эвтрофные бучины, в связи с чем их группировки отличаются особенно высокими защитными свойствами. Предельное количество воды, задерживаемой древесным ярусом за один дождь, в эвтрофных бучинах достигает 12− 14 т/га.
В среднем за вегетационный период (май − август) сомкнутый буковый древостой задерживает на кронах около 29 % выпавших осадков.
Приход интегральной радиации к деятельной поверхности буковых лесов за период вегетации составляет 50− 60 ккал/см2. При этом величина альбедо равна 19 %, поглощение энергии пологом древостоя достигает 66−75 %, а пропускание интегральной радиации под полог леса не превышает 4−16 %[9]. Таким образом, буковые группировки значительно холоднее дубовых. По этому показателю они ближе к ельникам.
Формация буковых лесов в Украинских Карпатах представлена несколькими субформациями, среди которых преобладают чистые бучины.
Субформация чистые буковые леса (Fageta sylvaticae). Леса данной субформации распространены преимущественно на северных склонах Выторлат-Гутинского и южных склонах Полонинского хребтов в умеренной и прохладной климатических зонах. Большие площади занимают чистые бучины также в Предкарпатье, Бескидах, Внешних Горганах, Покутско-Буковинских горах. Они формируются на среднемощных и мощных буроземных почвах, образовавшихся на мягких осадочных породах флиша, или на более твердых вулканических породах − трахитах, андезитах и пр.
В более прохладном климате Раховского массива, приводораздельных Горган и Черногоры чистые бучины встречаются лишь в благоприятных для них экологических условиях среднегорья.
Здесь они занимают южные и прилегающие к ним теплые склоны, предпочитая почвы, образовавшиеся на богатых кальцием материнских породах.
Монодоминантные бучины характеризуются простой ценотической структурой. Чаще всего они одно-двухъярусные, высокополнотные. Подлесок в них отсутствует, его ценотическую функцию в разреженных древостоях как бы заменяет обильный подрост бука. Характерной чертой высокополнотных чистых бучин является накопление толстого слоя медленно разлагающейся подстилки (4−5 см и более), что является одним из препятствий для естественного возобновления других древесных пород и содействует теневыносливому буку в формировании чистых древостоев. С целью ускорения процесса разложения подстилки и вовлечения в биотический круговорот питательных веществ необходимо способствовать проникновению в I ярус более светолюбивых видов − ясеня, явора, вяза горного.
Флористический состав травяного покрова чистых бучин не богат. В нем насчитывается 20−30 видов, среди которых доминируют ветреница дубравная, пролеска двулистная и другие эфемероиды, появляющиеся лишь в ранне-весеннем аспекте, а также такие требовательные к почвенным условиям виды, как зубянки клубненосная и железистая, ясменник душистый, копытень европейский, окопник сердцевидный, кочедыжник женский и другие.
Чистые бучины отличаются довольно большим типологическим разнообразием. Наибольшую площадь занимают влажные эвтрофные бучины, реже встречаются мезотрофные бучины. Эвтрофные типы распространены на мощных плодородных буроземах, древостой растут по I−1а бонитету и отличаются высокой продуктивностью. В девственных лесах Угольского заповедного лесничества отдельные 200−300-летние экземпляры бука достигают высоты 40 м и диаметра 100 см. Это самые высокие деревья лиственных пород на Украине. Запас стволовой древесины в девственных бучинах Карпатского заповедника составляет 590−680 м3 на 1 га.
Эвтрофные бучины представлены следующими ассоциациями: ясменниковой, зубянковой, кочедыжниковой, ежевичной и окопниковой. Охране подлежат редкие ассоциации − букняк барвинковый и луковый с доминированием в напочвенном покрове лука медвежьего.
В Угольском лесничестве Карпатского заповедника среди высотнозональных буковых лесов на известняковой гряде сохранились интересные с историко-географической точки зрения сообщества − букняки тисово-плющевый, тисово-сеслериевый и тисово-черничный. Как редкие фитоценозы они включены в абсолютно охранную зону заповедника.
С повышением высоты над уровнем моря условия для произрастания бука ухудшаются (снижается плодородие почв, возрастает их щебенистость, а климат становится более прохладным). В таких местообитаниях формируются мезотрофные бучины. Древостой растут по II − III бонитету, запас стволовой древесины на гектаре не превышает 400−450 м3. На щебнистых почвах распространены бучины пролесниковые, вейниковые с вейником пушистым, реже овсяницевые с овсяницей высочайшей, а на кислых бедных деградированных почвах − бучины ожиковые с ожикой боровой. Во влажных эдатопах изредка встречаются бучины осоковые с доминированием осоки трясунковидной.
У верхней границы леса, где выпадает большое количество осадков, в более бедных и холодных лесорастительных условиях распространены свежие, влажные и сырые мезотрофные и олиготрофные бучины. Это низкобонитетные фитоценозы. Во влажных эдатопах характерными ассоциациями являются бучина черничная, в сырых − бучина аденостилесовая.
Субформация грабово-буковые леса (Carpineto – Fageta). Сообщества данной субформации имеют ограниченное распространение. Они приурочены к полосе более теплого и сухого климата буковинских предгорий, а также к нижним частям склонов и долинам Ужа, Латорицы и других рек, куда проникают теплые воздушные массы из Венгерской низменности. I ярус образует бук, иногда с незначительной примесью дуба черешчатого, II − граб. На сплошных вырубках последний возобновляется лучше бука, поэтому не исключена возможность смены коренных древостоев производными грабняками. На богатых, слабощебнистых буроземных почвах эта субформация представлена свежей эвтрофной грабовой бучиной ясменниковой, на более бедных − свежими мезотрофными грабовыми бучинами волосистоосоковой и волосистоожиковой.
Субформация скальнодубово-буковые леса (Querceto petraeae – Fageta). Эти леса флористически близки к буково-дубовым. Ввиду того, что дуб вытесняется буком, они ценотически неустойчивы и имеют ограниченное распространение. В основном дубово-буковые леса сохранились на южных мегасклонах Выгорлат-Гутинского хребта и частично в предгорье Буковины. Они отличаются хорошим ростом (I − II бонитет) и возобновлением, в подросте преобладает бук. На плодородных буроземных почвах формируются свежие эвтрофные дубовые бучины ясменниковые, а на более бедных − свежие мезотрофные дубовые бучины вейниковые и боровоожиковые.
Субформация яворово-буковые леса (Acereto pseudoplatanae – Fageta) флористически близка к буково-яворовым лесам, однако формируется на менее крутых склонах и не столь щебнистых почвах. Наличие явора способствует активному разложению подстилки, благодаря чему в травяном покрове преобладают нитрофильные виды. В пределах субформации выделены следующие ассоциации − влажная мезотрофная яворовая бучина пролесниковая, лунниковая и листовиковая. Последняя приурочена к выходам на поверхность известняковых пород.
Субформация пихтово-буковые леса (Abieto – Fageta). Эколого-биологические особенности бука и пихты довольно близки. В Карпатах эти породы образуют смешанные ценотически стабильные древостой. Наиболее благоприятные почвенно-климатические условия для пихтово-буковых лесов существуют в Днестровских и Сколевских Бескидах, где они занимают значительные площади.
В ценотическом отношении пихтово-буковые леса довольно однородны. Чаще всего они формируются на щебнистых буроземных почвах в мезотрофных и эвтрофных типах лесорастительных условий. Наиболее распространенные их ассоциации − влажная мезотрофная пихтовая бучина черничная и влажная эвтрофная пихтовая бучина зубянковая.
Субформация пихтово-елово-буковые леса (Abieto-Piceeto-Fageta). На контакте высотных поясов бучин и ельников сформирована полоса елово-пихтово-буковых и пихтово-елово-буковых лесов. Основные их сообщества распространены в Раховском кристаллическом массиве, а также на северном мегасклоне Полонинского хребта в пределах высот 800−1100 м и. у. м. Реже они встречаются в Черногорском массиве, в Горганах. Соотношение главных эдификаторов сообществ бывает различным, что зависит от высоты над уровнем моря, характера климата и почвенных условий. Участие ели, как правило, увеличивается на щебнистых почвах и в урочищах, где скопляются холодные воздушные массы. Фитоценозы имеют двух-, реже трехъярусное строение. Изреженный I ярус образуют ель и пихта; мощный и сомкнутый II ярус − бук. Среди смешанных хвойно-лиственных лесов эти сообщества отличаются наивысшей продуктивностью. Они устойчивы против ветровалов, поэтому необходимо их восстановление во всех коренных типах леса. Наиболее характерными ассоциациями в данной субформации являются влажные мезотрофные пихтово-еловые бучины черничная и кисличная.
На базе сырьевых ресурсов карпатских бучин действуют Перечинский, Свалявский и Велико-Бычковский комбинаты по химической переработке фитомассы бука. Древесина этой ценной твердолиственной породы широко применяется в мебельной промышленности. Не менее важное значение буковых лесов для поддержания экологической стабильности ландшафтов и нормального гидрологического режима рек. Буковые леса занимают лишь 0,5 % площади Гослесфонда СССР. При всем этом значительные площади карпатских бучин в прошлом трансформированы в биологически неустойчивые еловые монокультуры.
Поэтому в настоящее время важной лесоводственной, экономической и экологической задачей является реконструкция биологически неустойчивых монокультур ели и постепенное восстановление буковых лесов в пределах естественных границ их произрастания.
Источник: Украинские Карпаты. Природа / Голубец М.А., Гаврусевич А.Н., Загайкевич И.К. и др. -Киев : Наук.думка, 1988. – 208
[1] Рослинність Закарпатської області.− К. : Вид-во АН УРСР, 1954.− 276 с.
[2] Мельничук В. М. Определитель лиственных мхов Средней полосы и юга Европейской части СССР.− Киев : Наук, думка, 1970.− 442 с.
[3] Domin K. Ceskoslovenske buciny : Studie geobotanicka // Sb. vyzk. Ost. zemed. RCS.- 1931.- 70.− S. 1-87.
[4] Zlatnik A. Prozkům přirozených lesů na Pódkarpatské Rusi. Dil prvni : Vegetace a stanoviště reservace Stužica, Javornik а Pop Ivan.− Brno : Sborn. Výzk. Ūst. zeměd., 1938.− 244 s.
[5] Биогеоценотический покров Бескид и его динамические тенденции.− Киев : Наук, думка. 1983.− 240 с.
[6] УткинА.И. Биологическая продуктивность лесов: Методы изучения и результаты // Лесоведение и лесоводство.− М., 1975.− Т. 1.− С. 9−189.
[7] Молотков П. И. Буковые леса и хозяйство в них.− М. : Лесн. пром-сть, 1966.− 224 с.
[8] Поляков А. Ф. Об оценке водоохранно-защитных свойств горных лесов Крыма // Лесоведение.− 1971.− № 1.− С. 70−79.
[9] Биогеоценотический покров Бескид и его динамические тенденции.− Киев : Наук, думка. 1983.− 240 с.
Метки: лесоводство, Стойко С.М_
Комментировать