Дело, однако, меняется к выгоде дуба, когда мы будем переходить от супесей к суглинкам; здесь оптимум в отношении почвы находит себе уже дуб, а сосна, которая хотя и буйно растет на подобного рода почвах, но на этих же почвах теряет в качествах древесины, страдает от снеголома, от паразитных грибов и становится менее долговечной.
Этот пример, как и другие, уже раньше нами рассмотренные, все указывают на то, что нельзя трактовать смены пород как бы в безвоздушном пространстве, и если нельзя никоим образом оставить без внимания жизненные свойства конкурирующих форм, как на то справедливо указывает Коржинский, так одинаково нельзя забывать и ту жизненную обстановку, в которой данное действие разыгрывается. С последней точки зрения прав Танфильев, возражающий Коржинскому, но в конце концов взгляд обоих ботанико-географов, приведенный в начале главы, в своей формулировке несколько односторонен и требует объединения в дальнейшем синтезе. На самом деле, для вековых смен решающим моментом может быть только совокупность всех лесообразователей в их соподчиненности друг другу, т. е. никогда нельзя забывать ни географической обстановки, ни жизненных свойств пород, ни таковых же свойств самих лесных и нелесных сообществ. Выражение Коржинского, что лес, как более могучая формация, должен победить степь, совершенно понятно в устах ботанико-географа. Лес могуч там, где вся обстановка отвечает свойствам леса и свойствам составляющих его- пород, так же точно, как могуче болото, могуча тундра, могучи степь и пустыня. Поэтому при рассмотрении вопроса смены пород необходимо всегда считаться с географической обстановкой и стараться отдать себе отчет в том, в какой мере данная обстановка благоприятствует той или иной формации, какая из них находится ближе к своему климатическому и почвенному оптимуму условий.
Это положение одинаково справедливо как в отношении целых формаций и сообществ, так и в отношении составляющих их растений я пород. В еловой области травяные заросли могут служить помехой для быстрого появления леса, но помехой чисто временной, имеющей только значение в практическом обиходе лесоводства, а не в. ботанической географии; но другие уже соотношения между лесом и травостоем возникают в сухих областях, где условия испарения более отвечают травянистой растительности, чем лесной. Такие же примеры мы видели и в отношении леса и вереска и могли бы привести в отношении леса и моховых болот. Ботанико-географы, как мы видели, и Коржинский, и Флеров, хотя и обратили внимание на лесоводственные или экологические свойства пород, но в высшей степени односторонне; они выхватили преимущественно одно свойство из ряда других, именно – отношение пород к свету, и на степени теневыносливости древесных растений строили объяснение фактов и теорий. Правда, и само лесоводство переоценивало значение светолюбия пород, но для лесоводства это более понятно, так как все его операции связаны с тем или иным небольшим промежутком времени. В ином положении находится ботанико-географ, оперирующий почти в безграничном времени.
В доказательство односторонности той позиции, которую заняли некоторые ботанико-географы, я приведу три аргумента.
До сих пор, несмотря на протекшие десятки тысяч лет, мы имеем целый ряд светолюбивых пород, как-то: лиственницу березу, осину, сосну, дуб и пр., и притом имеем их в составе лесов, состоящих из пород очень теневыносливых, как-то: ели пихты, липы, граба, бука и т. д. Каким же образом уцелели светолюбивые элементы в борьбе с теневыносливыми при наличности естественного отбора? Очевидно, что или светолюбив не играет такой уж большой роли, или наряду с ним действуют другие факторы и другие лесоводственные свойства, ограничивающие победоносное шествие пород теневыносливых. Это первый аргумент.
Второй аргумент заключается в том, что необходимо принимать во внимание и другие лесоводственные свойства, и в виде иллюстрации я приведу соотношения между сосной и елью, соотношения чрезвычайно многогранные, которые нельзя свести на одни преимущества ели в отношении теневыносливости. Сосна, вошедшая в состав елового сообщества, усиливает ветроустойчивость ели, а ель ослабляет вред от снегов, которому более подвержена сосна, чем ель; сосна служит подгоном для ели и может служить в силу большей быстроты роста в молодости покровным или защитным растением; ель замедляет наступление сомкнутости сосновых насаждений, но усиливает густоту последней и замедляет процесс изреживаний полога. Ель усиливает дренаж почвы как в силу большей задерживательной способности ее крон в отношении осадков, так и в силу большего испарения влаги; ель, кроме того, способствует перераспределению влаги, так как корни ее ютятся преимущественно в верхних горизонтах почвы. Ель увеличивает количество подстилки и усиливает подзолистый процесс почвы. Сосна, наоборот, увеличивает количество осадков, достигающих лесной почвы, и улучшает условия разложения подстилки, увеличивает количество света, проникающего сквозь полог. В общем, сосна улучшает условия возобновления для ели, а ель действительно ухудшает эти условия для сосны, но все же их взаимные отношения, их борьба и взаимные услуги определяются не ими одними, а степенью соответствия данным породам той климатической и почвенной обстановки, в которой они находятся.
Третьим аргументом является указание на необходимость принимать во внимание ту среду, в которой борются породы и формации. Как бы ни была велика теневыносливость ели по сравнению о сосной или дубом, будь она во сто крат более теневынослива, все равно это обстоятельство не имело бы решительно никакого влияния на распространение ели и на ее влияние на другие пароды, раз почва и климат, или то и другое, не будут соответствовать потребностям ели. Разведенная искусственно в степном климате на степных почвах, ель естественно не расширяется, а наличное поколение ее очень недолговечно, страдает от насекомых и приобретает невыгодные качества древесины. Точно также ель, хотя бы и в еловой области, Но на бедных песчаных почвах, не идет в рост, не плодоносит и сильно теряет в своей долговечности. Поэтому облик смешанных насаждений сосны и ели в еловой области носит (разнообразный характер и несет печать почвенно-грунтовых условий; например, на бедных почвах в отношении питательных веществ и влаги мы имеем насаждение сосны с плохим еловым подлеском, затем на почвах лучшей разности и большей влажности ель в состоянии достигать второго яруса, беря на себя выполняющую роль в насаждении, и, наконец, на почвах и грунтах еще более добротных, ель проникает уже в состав верхнего яруса, образуя то 1/3, то 1/2 состава. С переходом от супесей к легким суглинкам картина продолжает меняться, и господство переходит определенно к ели, сосна же образует только подчиненную примесь.
В заключение этой главы мне хотелось еще обратить внимание на некоторые детали в вопросе о смене дуба елью. В своем месте мы коснулись, правильно ли был поставлен данный вопрос Коржинским; без всякого сомнения, такая смена произошла в южной части еловой области, и главным образом в прилегающих частях так называемой древнестепной области. Как часть степей сменилась дубравами – нынешняя древнестепная и лесостепная область, – так, вероятно, дубравы южной части еловых областей сменились ельниками. Несомненно, что там, где прежде была встреча дуба с елью, в настоящее время, за исключением пойм, встречаются только реликты прежних дубрав или в виде остатков дубовых рощиц, или в виде других древесных пород, спутников дуба: липы, кленов, лещины. Былое существование дубрав можно констатировать также на некоторых почвенных признаках, именно – на особой структуре части подзолистого горизонта, напоминающей несколько ореховатый горизонт дубрав лесостепи. Мне кажется, что громадная область так называемых лёссовидных почв, вскрытая не столь давними исследованиями в б. губ. Смоленской, Псковской, Тверской, Владимирской и других, где ныне царствует ель, а фактически большей частью эти пространства заняты полями, – мне кажется, что эта область была занята когда-то дубравами.
Другое обстоятельство, на которое я хотел обратить внимание, это вероятная роль липы в процессе смены дуба елью. В учебниках лесоводства липа является указателем большой добротности почв, но это обобщение не совсем правильно, так как сделавшие его ограничились в своих наблюдениях пределами еловой области, где, действительно, на лучших еловых почвах имеется в подлеске липа. Но если взять всю область распространения липы, то мы увидим несколько иную картину, именно: что липа будет занимать как бы среднее положение; она, господствуя в древнестепной области, постепенно уменьшает свое господство как к северу – по направлению к еловой области, так и к югу – по направлению к степям. Лучшие почвы
Лесостепи, так называемые Деградированные черноземы, заняты дубравами с малым участием липы, но с большим участием ясеня, кленов и ильмовых. По мере большей деградации чернозема, т. е. большего его оподзоливания, а также увеличения влажности по мере движения к северу, роль липы, наоборот, растет, как, например, в Тульских засеках. Свои вегетационные опыты в сосудах, а также опыты, произведенные моим учеником и ассистентом А. А. Хитрово, показали нам отрицательное отношение дуба к подзолу и нейтральное отношение к нему липы. Этим обстоятельством я объясняю, что липа в состоянии сохраниться на подзолах тогда, когда климатические и почвенные условия подготовят смену дуба елью; дуб постепенно исчезает под натиском ели в связи с меняющимися климатом и почвой, а липа продолжает еще существовать, меняя только положение своего второго яруса и положение подлеска благодаря большему угнетению ее со стороны елового полога по сравнению с пологом дуба. Вероятно и эта смена не проходила так гладко, так как ураганы, расшатывая ель, влекли за собой массовое нападение короедов, ель исчезала совсем или отчасти, господство переходило к липе, а иногда даже, вероятно, и к дубу, который в виде заморенного подседа долго ожидал благоприятного случая. Все здесь сказанное является только гипотезой, которую надо проверить.
Вопрос, поставленный так правильно Коржинским и так односторонне им решенный, требует многолетних разносторонних наблюдений и разнообразных опытов; только в совокупности опытно-наблюдательного метода может удастся разрешить эту задачу, представляющую собою естественное дополнение к блестяще разработанному у нас в стране лесостепному вопросу. Этим вопросом я начал заниматься несколько лет тому назад, и сам, с помощью своих учеников добыл уже некоторые интересные факты. Необходимо выяснить: 1) всю область лёссовидных почв в пределах еловой области, 2) отметить наличность так называемых поддубиц, 3) отметить характерные черты строения тех почв, где в настоящее время еще имеются дубовые рощи или где заведомо были таковые в историческое время, 4) отметить все места бывших дубрав, а также ныне сохранившихся рощ, отдельных групп дуба, липы, лещины, клена и других широколиственных пород, 5) отметить области распространения ельников, обладающих липовым подлеском, 6) изучить внимательнее на: местах взаимное отношение и экологические свойства липы и дуба, с одной стороны, липы и ели – с другой, 7) путем вегетационных опытов точнее выяснить отношение этих и других пород, как-то: лещины, клена и т. д., к разным стадиям и степеням оподзоленности почв, 8) внимательнее изучить экологию смешанных сообществ из указанных выше пород, распространяя свои наблюдения по всему району, где – можно предполагать – произошла интересующая нас вековая смена.
Вот одна из очередных, важных и интересных задач в русской ботанической географии и в области нашего лесоведения в частности. Этим мы заканчиваем главу о смене Пород, имея в виду возвратиться еще раз к анализу явлений вековых смен, но уже к заключению нашего курса, когда нами будут изучены факторы лесообразования и когда мы познакомимся с учением о типах насаждений или с принципами классификации лесных сообществ.
ФАКТОРЫ ЛЕСООБРАЗОВАНИЯ
Мы с ними уже частью знакомы, так как любое из биосоциальных явлений, которое служило предметом наших бесед, я старался объяснить, исходя из факторов лесообразования. В качестве таковых перед нами прошли преимущественно два основных фактора, а именно: я постоянно указывал на внутренние свойства пород, с одной стороны, и на географическую среду – с другой; затем в отделе смены пород присоединился еще новый фактор – вмешательство человека в жизнь леса. Теперь, собирая все факторы лесообразования в целях систематического рассмотрения характера влияния каждого из них на образование леса и в целях последующего их сравнения друг с другом, а также установления между ними должной перспективы, мы можем обнять все их разнообразие в следующие шесть групп: 1) внутренние жизненные лесоводственные или экологические свойства древесных пород, 2) географическая среда, т. е. климат, грунт, рельеф и почва, 3) само лесное сообщество или совокупность социальных явлений, которые раз появились или создались и влияют уже дальше как факторы лесообразования, 4) животный мир, 5) вмешательство человека и, наконец, 6) историко-геологические причины.
Лесообразовательное значение биологических свойств древесных пород
Мы прежде всего остановимся на лесообразовательной роли внутренних, или лесоводственных, свойств пород, и прежде чем определить, что мы под ними разумеем, перечислим те свойства, которые обычно сюда относятся. Это будет: 1) ботаническая характеристика породы, т. е. данного вида, его разновидности и расы, а также ареал распространения, 2) отношение породы к свету, 3) к теплу, 4) к влаге, 5) к зольным элементам почвы, 6) к азоту и гумусу почвы, 7) к ветру, 8) к почве, т. е. к ее физическим и химическим свойствам, 9) к климату, 10) рост древесных пород, форма стволов, крон и корневых систем, 11) семенное и вегетативное размножение древесных пород, 12) способы распространения их семян и плодов, 13) отношение к другим организмам – животным и растениям, полезным и вредным, 14) качество древесины и 15) долговечность древесных пород. Этот значительный перечень может быть сокращен путем группировки отдельных свойств в отделы; мы получим тогда следующую классификацию, не считая ботанической характеристики. 1) потребности питания, 2) отношение к другим условиям жизни, являющимся в качестве раздражителей, 3) рост и форма древесных пород, 4) размножение и распространение их, 5) отношение к другим организмам, 6) качество древесины и 7) долговечность. Само собой разумеется, что такие свойства любого организма, как степень индивидуальной изменчивости, степень пластичности всего организма или тех или иных его органов, а отсюда и степень приспособляемости к окружающей обстановке, – эти и подобные им свойства нам не нужно было детально перечислять; ясно, что все эти детали подразумеваются, так как изменчивость, пластичность и приспособляемость на самом деле проявляются в любом из перечисленных свойств пород – и в росте, и в размножении, и в распространении семян, и в фотосинтезе, и в способах зольного питания, и т. д.
Дальнейшую группировку свойств парод можно повести дальше, представив в конце концов все перечисленные выше особенности в качестве двух коренных свойств, а именно: 1) способности породы к завоеванию пространства и 2) социальности роста ее. Древесные породы, как растения зеленые и как организмы оседлые, в состоянии существовать на основе принципа всех таких растений, а именно осуществляя возможно большее увеличение своей деятельной поверхности; это обстоятельство имеет очень большое значение для социальной их жизни, это обстоятельство ставит также наше растение в большую зависимость от внешней географической среды. И рост наших растений, и размножение, и распространение семян, и способность усвоять угольную кислоту на свету, быть разборчивым или неразборчивым к зольным элементам в почве, а также к влаге, – все это и другое можно рассматривать как частные проявления основной особенности наших растений – их потребности к завоеванию пространства. Одни растения лучше способны к этому, другие – хуже, но все разнообразие способов, которое практикует растение, может быть сведено к двум методам: экстенсивному использованию пространства и к использованию интенсивному; светолюбивые породы, например, ведут световое хозяйство экстенсивно, а теневыносливые, наоборот, интенсивно. Типы развития корней экстенсивные и интенсивные были еще раньше различены Бюсгеном, но эту идею, или этот принцип, можно, в сущности, приложить к любому свойству древесных пород.
Мы знаем затем, что одни породы способны или образовать чистые насаждения, или, по крайней мере, господствовать в составе смешанных насаждений; это, например, относится к сосне, ели, ольхе, осине, буку, дубу и т. д.; другие же породы, как, например, ясень, клен остролистный, груша, ильмовые и еще некоторые, обычно встречаются только в виде подмеси, редко разделяя господство в составе смешанных насаждений. Одни породы хорошо вступают в общежитие с другими, другие плохо, являя господство лишь временно, при особо исключительных условиях. Мы можем уже указать, что в этого рода явлениях повинна и теневыносливость породы, и требовательность ее в отношении состава почвы, и быстрота роста, и степень плодоношения, легкость плодов и семян и т. п. Наша задача – познать наши породы как лесообразователей, следовательно, как существа, способные к совместной социальной жизни, и важно поэтому отметить, насколько это возможно при современном состоянии науки, степень социальной способности той или иной породы. При рассмотрении отдельных свойств нами были сделаны попытки охарактеризовать экологические или биологические типы питания, роста, размножения и т. д.; мы условились различать породы теневыносливые и светолюбивые, влаголюбивые и сухолюбы, требовательные к составу почвы и нетребовательные, быстрорастущие и медленнорастущие и т. д. Это – первая ступень, но за ней следует вторая; эти отдельные свойства сочетаются в каждой породе как бы в аккорды, т. е. путем борьбы за существование и отбора создаются гармонические сочетания отдельных свойств, и мы видели уже пример таковых на породах-пионерах и так называемых основных; последние принадлежат уже к более сложным экологическим типам, которые можем назвать, мне кажется, типами биосоциального порядка.
Дальше я хочу обратить внимание еще на одно обстоятельство; мы стремимся изучать породы как факторы лесообразования, но ведь они являются не только в качестве таковых, но и как результат, или продукт, социальной жизни, иначе говоря, они суть и факторы социальной жизни леса, и, без сомнения, продукты, или результаты, этой жизни. Такая двойственность, такое взаимное отношение, однако, не должно смущать нас мы уже видели на протяжении курса, что не только части или элементы обусловливают свойства целого, но что и целое влияет на входящие в его состав элементы, и не только в период их индивидуальной жизни, но и передавая многие прижитые особенности по наследству. В природе вообще и в природе леса в частности мы, в сущности говоря, только и имеем те или иные ряды взаимоотношений, и всякая научная задача для нас представляется в виде уравнения: если то, что мы желаем исследовать в данный момент мы перенесем в левую часть равенства, то в правой останутся те величины, или те факторы, взаимодействие которых и дает левую часть уравнения. Если мы желаем знать основу природной организации лесного сообщества, как чего-то определенно целого, и поместим особенности наших сообществ в левую часть нашего равенства, то в правой окажутся лесоводственные свойства пород, географическая среда и т. д.; если, наоборот, мы в левую часть равенства перенесем лесоводственные свойства пород, то в правой окажутся, наряду о географической средой и другими факторами, и особенности лесных сообществ, как некоего единства и целого. Но что же собой представляет это целое? Это прежде всего та внутренняя среда леса, учету которой мы так много посвятили времени, увидев, что она властно требует в виде ответной реакции со стороны организмов, ее составляющих и в ней живущих, биологического приспособления к ней; это тот отбор, естественный и социальный и т. д., о котором тоже шла речь.
Не наше дело определять, что является первичным элементом – целое или его часть, для нас, как для натуралистов, совершенно достаточно того факта или, вернее, тех двух основных фактов, которые всюду и всегда наблюдаются в природе, – это обусловленность целого его частями и, обратно, влияние целого на его элементы; и то и другое закономерно, но в данный момент более изучено влияние частей на целое и в неизмеримо меньшей степени другая, столь же неотложная и важная для органического понимания природы, задача, именно: влияние целого на части. Теория Дарвина, мне кажется, и в этом отношении может дать нам первоначальную ниточку, первые вехи, следуя за которыми, может открыться торный путь для этой заманчивой и необходимой задачи. Мне кажется, что можно теперь уже с большей или меньшей вероятностью предположить, что, например, такие свойства пород, как быстрота их роста и отношение к свету, выработались при участии социальных факторов совместной жизни или свойств целого. В каждой географической зоне, будь это тропики или полярная область, сухой или влажный район, мы всегда в сообществах растений встречаем и теневыносливые элементы и светолюбивые. Эту мысль о влиянии совместной жизни на выработку теневыносливости я впервые встретил в сочинении Д. М. Кравчинского «Лесовозращение».
Наконец, еще одним замечанием хочу обратить внимание на то, что лесоводственные свойства любой породы, колеблясь в пределах индивидуальной изменчивости, представляют собой, однако, довольно устойчивые величины, пока мы наблюдаем породу в одном каком-либо месте; но с изменением окружающей обстановки меняются в известной степени, то в большей, то в меньшей, в зависимости от пластичности породы, ее лесоводственные свойства. И светолюбив, и быстрота роста, и форма ствола и корней, и требовательность пород к составу почвы, и отношение к насекомым, и качество древесины, и семенная производительность, и долговечность, и устойчивость породы – все это и другое находится в определенной и закономерной связи с географической средой. Вот почему нам важно знать ареал распространения породы и в нем различать оптимальную область, более теплую и более холодную в периферии. Вот отправные идеи курса экологии пород.
Теперь перейдем, опираясь на знакомство с лесоводственными свойствами пород, к выяснению их биосоциального значения, причем, однако, я это сделаю чисто конспективно, не распространяясь в подробностях.
В первую очередь коротко остановимся на лесообразовательном значении теневыносливости древесных пород.
Напомню прежде всего, что разные экологические типы в отношении светолюбия обусловливаются, во-первых, морфологическими особенностями кроны (густотой облиствения, расположением ветвей и листьев, архитектоникой кроны, мозаикой листовой поверхности, быстротой очищения ствола от ветвей), во-вторых, особенностями хлорофиллоносного аппарата, т. е. концентрацией хлорофилла, величиной хлоропласта, устройством сумежья листа и степенью пластичности анатомического строения палисадной и губчатой паренхимы. Кроме того, на теневыносливость влияют условия климата и почвенное питание, т. е. световая и тепловая энергия данного места и химический состав почвы. Теневыносливость определяет следующие особенности в строении и жизни леса: 1) степень энергии борьбы за существование, т. е. степень быстроты уменьшения числа стволов с возрастом, 2) продолжительность времени, в течение которого деревцо, попавшее в угнетенные классы, проходит все стадии умирания, 3) степень быстроты изреживания насаждения, т. е. густоту полога, 4) в связи с этим степень преобразования занятой среды, а именно: большие или меньшие различия между особенностями внутренней среды и внешней географической обстановкой, в частности доступ ветра, влажность воздуха, испаряемость под пологом, количество света под пологом, количество и качество гумусовой подстилки, быстроту ее накопления и т. д., 5) состав и характер подлесной флоры, 6) время появления самосева и степень угнетенности подроста, 7) образование смешанных и чистых насаждений, 8) простых и сложных форм, 9) возможность появления обильной поросли, 10) быстроту роста пород.
Существенную лесообразовательную роль играет определенное отношение древесных пород к составу почвы. От характера этого отношения будут зависеть следующие моменты: 1) степень быстроты роста, уменьшение числа стволов с возрастом, 2) быстрота изреживания полога, 3) степень теневыносливости, 4) степень устойчивости подроста,: чем благоприятнее почвенные условия, тем в большей мере способен подрост любой породы выносить крайние степени угнетения, не теряя возможности последующего оправления, 5) образование чистых, смешанных, простых и сложных форм, 6) качество древесины, долговечность и рост древесных пород, 7) семенная производительность их, качество гумуса и условия возобновления, 8) взаимное отношение не только разных индивидов одного вида, но и видов между собою. Отношение лесных пород к теплу является чрезвычайно важным фактором лесообразования, так как этот фактор определяет собою или, вернее сказать, влияет решительно на все другие лесоводственные свойства, как-то: на рост, на семенную и вегетативную способность, на теневыносливость, на требовательность к составу почвы, на требовательность пород к влаге, на наступление критического возраста, на качество древесины, на долговечность и устойчивость пород, а благодаря всему этому – и на быстроту уменьшения числа стволов с возрастом, и на быстроту изреживания полога, и на образование сложных форм и смешанных насаждений, на устойчивость подроста, на производительность и возобновляемость насаждений, на смену пород и т. д.
В таком же роде можно было бы продолжить выяснение и других свойств лесных пород, как-то: отношение их к влаге, к движению воздуха, к условиям испарения и т. д., но я ограничусь сказанным и в заключение этого отдела упомяну только еще или, вернее, еще раз подчеркну одно, по-моему, важное обстоятельство в смысле методики изучения. Мы имеем три группы жизненных черт у древесных пород. Первое – это морфологические и анатомо-физиологические особенности древесных пород, как-то: строение хлорофиллоносного аппарата, анатомические особенности листьев, форма и пластичность корневых систем, особенности роста стволовой части, закон большого периода роста и т. д. и т. д.
Эта группа жизненных черт, сочетаясь в растении, как в организме или некоем единстве, создает следующую, высшую, т. е. более сложную, ступень экологических типов питания, роста, размножения; сюда относятся светолюбивые и теневыносливые породы, требовательные и нетребовательные к составу почвы, ксерофиты, гидрофиты и мезофиты, теплолюбы и холоднолюбы, быстрорастущие и медленнорастущие и т. д. и т. д.
В свою очередь эти элементарные экологические типы сочетаются друг с другом под влиянием и географических и социальных факторов в еще более сложные сочетания, причем опять-таки в единства, в гармонии или аккорды, давая следующую, высшую ступень или биосоциальные типы, среди которых пока отчетливо можно различить два типа: породы-пионеры и так называемые основные лесные породы. Нам известны породы – участники защитного подлеска, породы выполняющего или второго яруса, породы – спутники других пород; обнаружения этих жизненных черт, конечно, недостаточно, но этот подход к делу можно рассматривать как намеки на существование и других биосоциальных типов, разработка каковых мне представляется одной из ближайших и необходимых задач научного лесоведения.
Когда будут опознаны биосоциальные типы пород, тогда много объяснится непонятных теперь явлений жизни леса и облегчена будет возможность классификации лесных сообществ, основанной на степени и характере социальности древесных пород.
Внутренняя среда леса как фактор лесообразования
Теперь мы сосредоточимся на том факторе лесообразования, роль которого может быть просмотрена на изучении совместной жизни древесных растений. Изучение леса с лесоводственной точки зрения есть изучение тех взаимодействий в какие вступают в лесу древесные растения как друг с другом, так и с окружающей их обстановкой. И вот какую бы сторону этого рода явлений мы ни взяли, всегда и везде я старался указывать как на роль биологических внутренних свойств, присущих тому или другому организму, так и на значение внутренней среды леса, слагающейся всегда с отпечатком тех или иных географических условий местности, а также вмешательства человека. Припомним некоторые из проанализированных и изученных нами явлений.
Каждый лес уменьшает приток осадков в почве, но степень этой задерживательной способности, как можно это вспомнить зависит от состава насаждения, т. е. от внутренних свойств пород, от густоты их облиствения или охвоения, от расположения ветвей и гущины кроны, затем от других моментов, обусловливающих жизнь насаждений, как-то: полноты, возраста формы и, наконец, от климата, от соотношения между количеством осадков разной силы. Тот же самый сосновый полог задерживает 25%, но может задержать и больше, вплоть до 60% при осадках малой силы.
Если мы возьмем подстилку, являющуюся характерной принадлежностью леса, то опять-таки и количественные и качественные стороны этого лесного войлока определяются как составом насаждения, так и опять-таки теми же моментами т е полнотой, возрастом, формой леса и, наконец, внешними условиями жизни – климатом и почвой, которые, обусловливая продукцию растительного вещества – число, размеры листовых органов, обусловливают также и быстроту и ход процесса разложения подстилки. Тот же дуб то дает кислый перегной то создает формы мягкого гумуса, в зависимости от того произрастает ли дубрава на почвах, богатых основаниями) в особенности известью, или нет. Ссылаясь на состав пород я конечно, имею в виду дальнейшую перспективу, т е хочу сказать этим, что на процесс образования подстилки влияет целый ряд моментов, характерных для каждого вида как-то форма листовых органов, анатомический и химический состав их, теневыносливость породы и т. д. Если я вновь останавливаюсь на этих фактах и закономерностях, то только потому что не могу удержаться лишний раз от напоминания об этой удивительной по своей глубине связи между жизнью и строением индивидуального существа, его судьбою при совместной жизни растений и той ролью, которую внутренние особенности организмов играют при образовании растительных сообществ.
Обратимся снова к живому покрову. Мы в соответствующем месте изложения видели, что состав и характер живого покрова в лесу есть, в сущности, функция опять-таки тех же трех переменных, именно: состава леса, моментов, характеризующих совместную жизнь, и внешней среды, не считая еще вмешательства человека. Нужно вспомнить, что имеются особые характерные спутники как для разных категорий сосновых лесов, так не менее характерные спутники дубрав и ельников, кроме того, нам стало известно, что каждое насаждение в состоянии чащи совершенно лишено живого покрова, если, конечно, не считать за таковой микрофлору. Но затем, по мере изреживания, начинают появляться вначале очень теневыносливые и могущие произрастать на гумусе растения, а затем к ним постепенно прибавляются все более и более светолюбивые лесные растения, характерные для данного климата, для данной почвы, для данной породы, для состояния внутренней среды леса у данного насаждения, в данный момент.
Точно так же и явления из области самосева и подроста опять-таки дают ту же самую картину: долговечность подроста, степень его благонадежности (т. е. способности потом оправляться), степень его угнетенности и, стало быть, качественная сторона его жизни, внешней фоpмы, им принимаемой, и, наконец, количественная сторона – все эти моменты зависят от породы, образующей подрост, и пород, образующих над ним защитный полог, затем от того, находится ли порода подроста в оптимуме своей климатической области или на периферии, на почве малоблагоприятной или, наоборот, вполне отвечающей всем потребностям данного вида. И что замечательно при этом: чем благоприятнее внешние условия среды, тем в большей степени может быть угнетен подрост, во-первых, и, во-вторых, тем в большей мере несмотря на это он сохраняет способность оправляться, тем он пластичнее. Это относится одинаково как к светолюбивым, так и к теневыносливым растениям. В Охтенской даче мы на экскурсии со студентами всегда находили еловый подрост толщиной в карандаш, заставлявший насчитывать, однако, около 20 лет, но такие находки мы делали только в ельниках первого бонитета, т. е. там, где резко контрастировано состояние материнского насаждения, с одной стороны, и угнетенное состояние самосева, с другой. Наоборот, на почве третьего бонитета и в особенности в сосняках, на полуболотной почве, где изредка встречается ель в виде подроста, мы никогда не встречали самосева в такой степени угнетения. Обычно самые формы елового подроста на мало отвечающей почве совсем другие, что указывает на необходимость различения двух понятий: социальной угнетенности, происходящей от конкуренции с другими растениями, и угнетенности, происходящей от неполного соответствия условий внешней среды потребностям данного организма.
Так вот, какое бы явление из совместной жизни древесных растений в лесу мы ни взяли, всякое из них неизбежно и неразрывно соткано и обусловлено, не считая вмешательства человека, тремя родами факторов: 1) внутренними свойствами организмов, составляющих данное общежитие, 2) внешними условиями среды и, наконец, 3) характером самого общежития, т. е. свойствами его внутренней среды. Строго говоря, перед нами только два основных фактора, третий же, который иногда наименовывается самобытностью леса (Я- С. Медведев), есть производный от первых двух. Возьмем, впрочем, еще один пример явления, которому так много исследований посвящено лесоводами, которое играет такую большую роль в лесном хозяйстве, в стремлении поднять его производительность и т. п. Я имею в виду прирост дерев и насаждений. Прирост зависит от породы, от ее внутренних свойств, затем от полноты, формы, возраста насаждения, т. е. от степени конкуренции, наконец, от климата, почвы и других внешних условий и, само собою разумеется, от того или иного вмешательства человека.
Для нас, впрочем, это напоминание может казаться излишним, но я припомню один факт, который сразу осветит это дело несколько иначе.
Глубокочтимый покойный ботаник А. П. Бекетов, несмотря на все разъяснения и критические указания профессоров Рудзкого, Варехи и Шафранова, так и остался чужд идее социального воздействия при изучении количественной стороны прироста дерев.
Одним словом, любое явление жизни леса и составляющих его элементов может быть понято только в связи с указанными факторами. То же самое, конечно, обязательно и при изучении классификации лесных насаждений или при попытках создания систематики лесов.
Лесообразовательное значение географической среды
Теперь нам предстоит систематически изложить значение еще одного важнейшего фактора лесообразования, а именно – социальной роли географической среды (почвы, грунта, рельефа, климата).
Рассмотрим прежде всего влияние почвы и грунта на лесообразование. При постановке такого вопроса обычно первым ответом является указание на общеизвестный факт, что почвенно-грунтовые условия всегда и неизменно отражаются на составе леса. Известно из предыдущего, что почвы богатые и плодородные тем самым уже определяют смешанный характер насаждений, а также сложные формы леса, так как подобного рода почвы и грунты могут быть использованы и могут отвечать потребностям питания многих древесных пород.
Чем, наоборот, почва беднее в своем составе, или носит более односторонний характер в каком-либо другом отношении – в отношении недостатка влаги и др., в отношении избытка каких-либо солей, или обладает какими-либо физическими односторонностями, тем насаждения становятся более чистыми и более простыми по форме. Я не останавливаюсь на известных уже примерах насаждений сосновых, дубовых, черноольховых и т. п., и хочу только еще отметить, что чем благоприятнее для растительности почвенно-грунтовые условия, тем насаждения, произрастающие на них, не только бывают разнообразные по составу и по форме, но характеризуются еще и более сложными и более разнообразными взаимными отношениями пород друг к другу. Иначе говоря, чем благоприятнее эти условия, тем не только появляется всегда большее число соперников, но и легче осуществляются другие взаимоотношения, как-то: защитный характер одних пород по отношению к другим, подлесочные функции других, выполняющая насаждение роль третьих, симбиоз четвертых и т. п.
В виде следующего ответа на вопрос о роли почвы как лесообразователя должно, конечно, последовать утверждение, что характер почвогрунтов определяет ход роста. И действительно, стоит нам припомнить любую опытную таблицу с ее делениями на бонитеты, как мы имеем самое полное, прекрасное и притом разработанное влияние этого фактора на рост, в частности на быстроту роста насаждений, длительность его. Опять-таки в лишних доказательствах этого положения мы не нуждаемся. Но пойдем дальше, продумаем ответ.
Почвенно-грунтовые условия определяют, как было уже обсуждено, лесоводственные, или биологические свойства пород. Из соответствующих отделов лесоведения известно, что и степень теневыносливости, и размножение, т. е. плодоношение, и вегетативная способность, и долговечность пород, и устойчивость их против разных вредителей – все это, определяемое внутренними свойствами данного организма, видоизменяется также до известной степени и под влиянием почвы. Так, например, критический возраст, а также качества древесины опять-таки определяются наряду с биологическим фактором и условиями почвенной среды. Идя далее, мы должны теперь обратить внимание на то, что древесные растения, находясь во взаимодействии, борются и влияют друг на друга не только благодаря тому, что наделены каждая порода своим аккордом внутренних биологических свойств, но что эта борьба и взаимоотношения находятся еще под властью земли. Под властью земли находятся лесовосстановительные свойства пород, а так как породы какого-нибудь одного насаждения на какой-либо однородной почве находятся, в сущности, по отношению к своим оптимальным почвенным требованиям не в одинаковом положении – одним породам данная почва более отвечает, другим менее, третьим еще меньше и т. д., – то поэтому и лесоводственные свойства их в данном месте преломляются под влиянием почвенных условий не пропорционально, т. е. не в одинаковой степени, а в разных отношениях.
Может случиться, что порода, теневыносливая в данных условиях, становится еще более теневыносливой или, наоборот, более светолюбивой; другая, еще более характеризующаяся высотой роста, усиливает эту способность или, наоборот, ослабляет ее и т. д. Эти положения развиты были Майром в отношении главным образом климата, но они, как давно учило еще старое лесоводство, применимы и к почвенно-грунтовым условиям. И вот, в сложной игре взаимоотношений пород друг к другу мы можем видеть одновременное проявление неразрывной связи двух факторов лесообразования: внутренних свойств пород и внешних условий среды. Ведь недаром в биологии давно установлен факт, что как внешняя форма растения или какого-либо организма вообще, так и отправления его только и могут быть поняты, если не отрывать их от породившей их среды, от окружающей обстановки, под непосредственным влиянием которой они находятся.
Следующее, что нам хорошо известно, – это то, что уменьшение числа стволов с возрастом или борьба за существование пород зависит также не только от породы, но и от почвенного бонитета. Доказательством этому, как уже говорилось, является любая опытная таблица. Эти условия определяют в каждый данный момент плотность населения, или полноту насаждения, как количество древостоя, так и развитие крон и развитие корневой системы. Благодаря всему сказанному и внутренняя среда леса, т. е. степень его самобытности, его претворяющая внешнюю обстановку способность, будет различна в зависимости от почвенных условий. Доказательством этого положения могут служить подстилка, живой покров и биометеорологические условия под кронами леса. А если это так, то и влияние коллективного полога на подрост будет различное даже в насаждениях однородного состава, но при разных почвенных условиях. Возобновительный процесс во всех его моментах и стадиях развития находится под влиянием природы почво-грунта: в одних насаждениях на благоприятных почвах легко наступает возобновительная спелость почвы и подстилки, в других – создаются, наоборот, мало благоприятные формы гумуса, на одних почвах; корневая система материнского насаждения более поверхностного типа и потому является большей помехой для благополучного роста самосева, чем в том случае, когда ее живая, деятельная часть глубже погружена; в одних почвенных условиях насаждения с более развитой кроной сильнее отеняют подрост под своим пологом, но зато и более плодоносят, в других – отенение слабое, но зато насаждение не в такой мере предохраняет самосев от испарения.
Итак, не только материнский полог, находясь под властью земли, представляет собою различную степень конкуренции самосева и подроста, но в свою очередь и последний, испытывая влияние местных почвенно-грунтовых условий на разных почвах не совсем одинаково реагирует на влияние полога; общеизвестны факты то большей, то меньшей устойчивости подроста одной и той же породы, но при разных почвенных условиях, сказывающихся на его долговечности, его способности к оправлению, его распределении по территории, так как, без всякого сомнения, почвенная среда является одним из важнейших факторов, определяющих не только энергию, но и направление естественного отбора; сюда же надо отнести и возможность образования почвенных рас. Чем благоприятнее почвенно-грунтовые условия, тем легче возобновление леса, тем сильнее, так сказать, инерция тех стихийных начал, которые характеризуют жизнь природного леса; чем больше отвечает состав леса условиям среды, тем здоровее деревья, тем пластичнее организм, тем долговечнее и тем, вообще, данная форма насаждения более устойчива.
Почвенно-грунтовые условия определяют в числе других причин факт смены пород как в случае сплошной вырубки леса, так и при возникновении сменяющего поколения из подроста, а также в случае временного утомления почвы. Определяя лесоводственные свойства пород, их взаимные отношения в лесу и, стало быть, их внутренние друг к другу взаимоотношения, почвенно-грунтовые условия влияют также на взаимные отношения между насаждениями разного состава, на борьбу разных лесных и нелесных формаций, определяя их границы. Власть земли простирается на населяющий данное насаждение животный мир, и ею, как силой организующей или гармонизирующей взаимоотношения всех живых существ в лесу, определяется то подвижное равновесие в природе, которое так характерно, вообще, для природы леса, в частности, пока он не испытал на себе влияния человека. Самые результаты вмешательства человека в жизнь леса при одинаковых ф9рмах тоже неодинаковы и опять-таки под влиянием почвенных условий. Я напомню один только случай, что та же самая сплошная рубка в одних дубравах дает смену на осину, в других – смену семенного дуба порослевым.
Я думаю, что приведенными данными я почти исчерпал эту тему. В заключение хочу лишь обратить внимание на то, на что мало обращали внимания в ботанической литературе, – на роль почвенного фактора в совместной, или, как иногда говорят, в фитосоциальной, жизни пород.
Этим я хочу сказать, как важно значение почвы не только для состава и роста леса, но даже при тождестве состава – для характера взаимных отношений вступающих во взаимодействие древесных пород.
Старое лесоводство в большинстве случаев при оценке этого рода явлений обращало внимание почти исключительно на различие в лесоводственных свойствах пород; наблюдая, например, совместную жизнь дуба и бука и видя определенные результаты, оно объясняло их, исходя из свойств дуба, с одной стороны, и бука, с другой, и недоумевало, когда факты из другой местности стояли в противоречии с обычными. Я напомню тот случай, который не раз уже приводил, – это поведение бука и дуба в Спессарте на пестрых песчаниках, с одной стороны, в Померании на моренных суглинках – с другой. В более теплой стране и на более плодородных почвах Померании бук растет только немного быстрее дуба, и потому, даже при одиночном смешении его с дубом, он является хорошим подгоном, не являясь опасным угнетателем; совсем иное в знаменитом баварском Спессарте, где дуб, произрастая в более холодном климате и на менее для него благоприятной почве, растет очень туго, гораздо медленнее бука, и поэтому все попытки выращивания его с буком в одиночной смеси не дали хороших результатов, и баварские лесоводы вынуждены были изобрести, не желая создавать чистых насаждений дуба, не желая лишаться такой ценной примеси в составе дубового леса, как примесь бука, особый способ введения бука в состав дубового массива группами.
Все оказанное относительно почвенных факторов можно повторить и в отношении климата, роль которого описана лесоводом Майром в его учении о климатических зонах.
Географическую среду составляют климат, почвенно-грунтовые условия и рельеф. Лесообразовательная роль последнего не менее велика, чем в других факторах, входящих в понятие географической среды.
Прежде всего рельеф увеличивает земную поверхность или поверхность, на которой может развиваться жизнь. Затем рельеф вносит разнообразие в те условия, которые определяют условия жизни на данной поверхности. В этом отношении мне приходит на ум сравнение рельефа с самим лесом: лес тоже увеличивает поверхность жизни, также усиливает разнообразие этих условий; условия жизни под пологом леса, на разных высотах от поверхности земли, близ опушки и вдали от нее, в кронах и под кронами, близ самой поверхности почвы, под защитою живого покрова и непосредственно над ним – все это сильно варьирует, точно так же, как и «а любой поверхности с более или менее ясно выраженным рельефом. Рельеф влияет на жизнь леса всеми своими элементами, т. е. высотой над уровнем моря, экспозицией, степенью крутизны склонов и формами поверхности. Рельеф влияет на атмосферу, на геологические процессы и на почву. Он перераспределяет солнечную энергию, количество падающего тепла и света, влияет на осадки, на испарение, на направление силы ветра, на распределение и таяние снега, он обуславливает поверхностный сток влаги и воздушный дренаж, влияет на смыв, на эрозионные процессы, или на размыв поверхности, на развевание, Или эоловые процессы, и а делювий и аллювий. Таким путем он создает разнообразный в пределах одного общего климата местный микроклимат и влияет на почвообразовательные процессы, определяя, мощность почвы, ее связь с материнской породой и так или иначе регулируя гидрологические процессы, или внутренний дренаж. В одних местах он обусловливает опреснение почвы, в других ее осоление, заболачивание и т. п.
Всем хорошо известен противоположный характер солнечных, или южных, и северных склонов, морозобойные гнезда в низинах, наличность теплых и холодных балок и т. п.
Все упомянутое не может не определять собою и условий для появления и для жизни леса. И действительно, наблюдения показывают, что рельеф своими различными элементами влияет на распространение древесных пород, на рост последних (рис. 91), на их форму, на образование рас (горная и долинная ель; наша сосна, привыкшая выносить на своих кронах тяжесть снежного покрова, и также сосна в Германии, которая, будучи культивируема у нас, дает кривоствольные насаждения, так как утратила способность сопротивляться давлению постоянного снежного покрова). Рельеф, влияя на климат, т. е. в частности изменяя таковой с увеличением высоты над уровнем моря, тем самым, конечно, может обусловливать длину вегетационного периода и величину прироста. Наступление последних утренников весной или, наоборот, осенних заморозков, опасности от ветровала, бурелома, снеголома, влажность и сухость почвы, температурный режим ее опять-таки зависят от условий рельефа. Раскрытие шишек и вылет из них семян, качества подстилки и гумуса (медленность разложения подстилки в высокогорных местностях), состав живого покрова и другие условия, зависящие от рельефа, влияют на возобновительную способность леса. Как климат и почва, так и рельеф влияет на энергию борьбы за существование. Благодаря ему создается интра-зональность почвы, возможность существования у нас в степях, в некоторых местах, леса на так называемых лесоспособных почвах. Несмотря на равнинный характер нашей великой Европейской равнины (или, быть может, в силу этого обстоятельства) нигде не изучена с такой обстоятельностью роль микрорельефа, как у нас, как в отношении образования почв, так и с ботанико-географической точки зрения. Особенно ценный материал имеется в работах докучаевской школы почвенников и ботаников, в работах Танфильева, Краснова, Высоцкого. В недавнее время появилась диссертация С. А. Захарова, представляющая собою, кроме самостоятельных наблюдений, и прекрасную сводку того, что известно о рельефе, но главным образом в применении к горным странам.
Роль вмешательства человека в жизнь леса
С тех пор как сильно размножился человек и увеличил плотность всего населения на земном шаре, он стал сам одним из факторов, вызывающих и обусловливающих определенные географические явления. Не зная и не отдавая себе отчета в том, как может влиять человек, нельзя во многих случаях объяснить многие явления влиянием чисто природных условий. Необходимо при наблюдении известного явления из желания объяснить его природными фактами уметь сделать вычитание на влияние человека. Влияние это столь многообразно, что, не задаваясь задачей исчерпать его, я хочу только сделать маленькую попытку, во-первых, систематизировать эти влияния по группам, во-вторых, перечислить их и, в-третьих, выяснить значение некоторых из них. Во-первых, влияния человека на лес могут быть непосредственно направленные на него, во-вторых, косвенно возникающие и так или иначе могущие влиять на условия существования леса как внутри его, так и вне. К числу первых будут относиться разного рода рубки, изменяющие густоту леса, его возраст, состав, покров и т. д.; к числу вторых – осушка, изменяющая рост, отношение к ветру оставшейся части леса, страдания хвойных деревьев от газов фабричных труб, пастьба скота, изменяющая форму леса, уничтожающая подлесок например, сбор подстилки, ухудшающий рост леса, выкачивание воды многочисленными мелкими рудниками, вызывающее последующее высыхание дерев или нападение короедов; та же пастьба окота изменяет покров в лесу, а часто и влияет не только на возобновление, но и на рост. Сюда же, к косвенным влияниям, надо отнести сильную парцелляцию лесов, ставящую отдельные маленькие лески в иные условия существования, чем крупные массивы. Сюда же надо отнести и сильное вытравливание леса человеком, усиленно посещающим некоторые излюбленные места, и т. д.
Влияя на лес, на изменение его состава, формы, густоты, человечество тем самым влияет на ближайшие окрестности. Уменьшая площадь этих «океанов суши», человек уменьшает источники, поддерживающие в более или менее отдаленной окрестности влажность воздуха; он дает тем самым больший простор ветрам, что, имея самостоятельное значение, увеличивает еще вынос мелкоземистого материала; в одних случаях, в зависимости от почвенных условий, было наблюдено, что воздух становится менее прозрачен, – на распаханном черноземе, например, появляются «черные бури», столь хорошо описанные Г. Н. Высоцким, в других же местах начинаются эоловые процессы, дающие дюны или барханы, вовсе не принесенные откуда-то извне, а рожденные тут же на месте благодаря уничтожению сначала леса, потом кустарника и травяного покрова. При континентальное™ климата такие эоловые процессы могут приобрести грандиозные размеры, что мы видим на примерах б. Харьковской, Воронежской, части Днепропетровской области и особенно в бассейне реки Дона. Десятками верст тянутся от реки внутрь страны такие песчаные дюны и отдельные характерные столбы с макушкой, еще несущей прежнюю травяную растительность: кругом или «Сахара», или первые пионеры растительности, как, например, Juniperus sabina. Можно было думать, и так думали не только простые, но и ученые люди, что это пески речные, откуда-то нанесенные. Как великолепно, однако, показал В. А. Дубянский это бедствие местное, порожденное нашим невнимательным отношением к лику земли, а не свалившееся откуда-то извне. И третичные, и меловые пески, и флювиогляциальные отложения всюду дают одни и те же картины; стоит только заложить несколько ям в котловинах выдувания, как мы находим песчаные толщи в их прежнем состоянии, не отсортированные ветром, с особыми в них глинисто-железистыми прослойками и пр.
Под влиянием изменения состава лесов, в случае смены, например, ели мягкими породами, проникает не только больше снега внутрь насаждений, но и провалившийся снег начинает быстро таять весною, изредка даже в зимние оттепели. Отсюда усиленный поверхностный сток весною, большая примесь песку и мелкозема к талой воде, чрезмерные паводки весной и заиливание речных русел. У нас есть прекрасные наблюдения инж. Шпейра и проф. Н.С.Нестерова над выходом в 1908 г. реки Москвы из своих берегов, принесшим так много несчастья людям; здесь, как показали оба исследователя, сыграли роль два момента: изменение лесистости края, когда-то сплошь покрытого лесом, и, во-вторых, изменение состава леса, – вместо ельников «а суглинках и частью сосняков на песчаных грунтах, в значительной мере имеем мы теперь так называемый временный тип лесоводов или вторичные леса ботаников из березы или осины. Они же, будучи более светолюбивы, более ажурны, более редкостойны, притом зимою безлиственны, дают возможность большему количеству снега проникнуть внутрь полога и быстрее ему стаять.
Я различил две группы: 1) прямое и косвенное влияние на лес и 2) влияние на окрестности. Нельзя не видеть еще третьей группы; благодаря всем предыдущим влияниям, в особенности же прямым, о которых речь будет еще впереди, уничтожается т о подвижное равновесие в природе, в частности в лесу, какое в ней существует до вмешательства человека. В природе не существует полезных и вредных птиц, полезных и вредных насекомых, там все служит друг другу и взаимно приспособлено. При вмешательстве же человека мы наблюдаем два рода явлений: одни животные, как медведь, волк, сурок, неспособные в силу своих жизненных свойств помириться с новыми условиями быта, постепенно сходят на нет, другие же, как мыши, суслик, короеды, майский жук и др., в силу некоторых им присущих жизненных свойств начинают усиленно размножаться. То же самое происходит в области пернатого царства, то же самое и в области растений, где, кроме представителей дикой растительности, начинают господствовать сорняки. Отбор не уничтожается, – это вечный и неизменный закон природы, все равно, как всемирное тяготение, но меняется его направление, а стало быть и результаты. Почти вся лесная и сельскохозяйственная энтомология обязана своим существованием только что сказанному явлению – уничтожению подвижного равновесия в природе и изменению направления естественного отбора.
Наконец, есть еще четвертая группа: вмешательство человека, меняя форму леса и лик природы, тем самым создает богатейший экспериментальный материал, между прочим для ботанической географии; при некоторой неосторожности, вполне, впрочем, естественной, качество материала должно будет сказываться на выводах, общих положениях и добываемых научных истинах. Надо, например, иметь в виду, что полуторастолетнее «рациональное» хозяйничание в лесах Германии сильно изменило их форму: там были леса разновозрастные, так называемые выборочного хозяйства, – со временем они стали в большинстве случаев одновозрастными, отчасти чистыми, т. е. не смешанными, как результат так называемого лесосечного хозяйства; лес распределился как бы по шахматной доске: целый квартал, а иногда и более, составляет один возраст, к нему примыкает другой, более молодой, но тоже внутри себя более или менее одновозрастный, к этому примыкает третий, еще более молодой, но опять-таки одновозрастный, т. е. где различие возраста не превышает двадцати лет, где нет под пологом кустарникового подлеска, а в самом пологе часто примеси других пород. Все это, изменив форму природного леса и его распределение в пространстве, несомненно, сделало его более восприимчивым к нападению насекомых, растительных паразитов и вообще менее долговечным.
Я подробно не буду останавливаться на большем развитии примеров из числа перечисленных групп. Не могу только не вспомнить, что благодаря гарям часто сильно изменяется состав леса, например временно получает большее развитие сосна, или, например, благодаря сплошным вырубкам на севере при плохом дренаже почвы искусственно увеличиваются заболоченные площади и искусственно изменяются границы леса и тундры – так же, как на юге благодаря той же вырубке изменяются границы леса и степи. Благодаря вырубке леса получает у нас в засушливом районе сильное развитие овражный рельеф, резко меняющий всю физиономию страны, в горах особенно заметно вредное влияние уничтожения леса, отчего сползает почва, сильно развиваются силевые потоки и т. д., и т. д. На месте прежних лесов создаются часто верещатники во влажном климате и болота, как было упомянуто выше. Благодаря сплошным рубкам лиственных лесов семейные леса заменяются менее долговечными порослевыми, с худшими качествами древесины, с более узкими кронами вследствие более густого древостоя, с более пониженным плодоношением, о более развивающимся в молодости, но сильно падающим впоследствии ростом в высоту и толщину. С другой стороны, нормальное изреживание леса влечет за собой усиленный прирост и плодоношение. Лес, под влиянием хозяйствующего человека, спешит так же жить, как спешит жить культурный человек. Я не коснулся еще явлений подсочки, пожара, когда лес не уничтожается, а только слегка вянет или обгорает. Прямое влияние человека на лес изменяет его состав, густоту, характер разновозрастное™, форму, рост и, как сейчас увидим, условия возобновления.
Знаменитый наш Коржинский не мог найти дубового подроста под пологом казанских дубрав, не могли найти его и лесничие, бывшие о ним, не вычтя влияния человека. Коржинский, зная шкалу светолюбия пород, сейчас же объявил, что дуб не может возобновляться, как порода светолюбивая, даже под пологом своего материнского насаждения. Ясно apriori, что это не так, – не может же природа создать организмы, неспособные возобновляться под своим материнским пологом. Ларчик просто открывался: колоссальная пастьба скота, благодаря в особенности парцелляции тамошних лесов, уничтожала всякий самосев; когда же лесничие стали культивировать, а культуры свои огораживать, то обнаружился чрезвычайно любопытный факт: вместо высаженных 8 – 10 – 12 тысяч дубчиков через несколько лет на гектаре оказывалось 20 – 30 – 40 и большее число тысяч дубчиков, т. е. не общая та или иная убыль, естественная для всякой лесной культуры, но колоссальная прибыль. Откуда же она взялась? Оказалось, что из еле влачивших свое существование обгрызанных дубчиков, богатых, однако, в своей стволовой, хотя и подземной, части спящими почками.
Самосев дуба в наших условиях, не оптимальных для этой породы, никогда не достигает большого возраста внутри леса: на окраине еще, вдоль опушек, подрост бывает 10 – 15-летнего возраста, но внутри леса он редко старше 5 лет. Как только достигнет он этого возраста, так в силу недостатка света, а может быть и тепла, побег отмирает, но взамен его появляется новый из спящей почки, с ним повторяется та же история и т. д., в конце концов получается пук сухих ветвей с несколькими живыми. Каждый побег насчитывает 2, 3, иногда; 5 лет, но весь экземпляр может насчитывать 25, даже 30 лет, борясь с материнским насаждением, балансируя между жизнью и смертью, – с одной стороны, терпя невзгоды в силу обгрызания скотом, зайцем или от недостатка света, с другой стороны, оживая благодаря прекрасному укоренению и чрезвычайному обилию спящих почек, в особенности у основания ствола. Многочисленные работы моих учеников и других лиц, в особенности А. Г. Корнаковского, а также Б. И. Гузовского и других казанских лесничих, ставят этот вопрос весьма прочно, не оставляя никакого сомнения. Ошибся ученый Коржинский, ошиблись многие ученые. А почему? Потому, что не обратили внимания на формы вмешательства человека, не вычли этих влияний – и только. Ведь на самом деле, самосеву дуба в данных условиях приходится появляться не только под дубом, но под таким материнским насаждением, которое бывает всегда смешанное и сложное с целым рядом спутников более теневыносливых, чем дуб: кленом остролистным, кленом полевым, орешником, а в известных областях буком, явором и т. д. Не первое же поколение живут такие леса. Ведь те великаны, которые прожили 200 или 300 лег, когда-то родились под пологом смешанных и сложных дубовых лесов. Они, стало быть, сумели одолеть тень и пнет материнского полога. Чтобы объяснить такое явление, необходимо принять во внимание еще следующее.- наши дубовые леса стали порослевыми, стало быть более густостойными, с более плохо развитыми кронами. Стоит только обратить внимание на габитус семенной лещины, извивающейся кверху в виде нескольких стволиков, и на порослевую, растущую десятками побегов из одного центра в стороны; один дубовый пень может нести до 128 порослин. Такие «шапки порослей», как назвал их мой покойный ученик А. А. Хитрово, неизмеримо больше угнетают около них находящиеся дубчики, чем даже сомкнутые леса семенного происхождения или семенная орешина. Такие узкие кроны, кроме того, приносят мало семян, что подтверждается наблюдениями моими, Н. Д. Суходского и Н. А. Михайлова в Шиповом лесу, Воронежской обл. Итак, что же мы в конце концов имеем? Благодаря вмешательству человека в дубовый лес – смену семенного поколения порослевым, а в силу этого и меньшее количество семян и худшие условия для подроста, и, наконец, во многих случаях пастьбу скота. В других случаях, в более северном районе, где почвы более оподзолены и влажнее, там под влиянием сплошных рубок идет уже смена дуба мягкими породами, главным образом осиной, чему хороший пример в прежнее время являли Тульские засеки. Но теперь лет уже двадцать-тридцать, благодаря разумному хозяйничанью, эти метаморфозы в Тульских засеках прекратились, и потому такой смены пород мы там в казенных лесах уже наблюдать не можем.
Приведу еще другой пример, когда, не обращая внимания на влияние вмешательства человека, -не делая соответствующего вычитания, мы тоже можем притти к неверному заключению относительно смены пород. В нашей лесостепной области, там, где боры граничат со степью, есть промежуточная полоса, заполненная супесями и именуемая переходной. Эти супеси являются черноземными, чрезвычайно мощными; их принадлежностью являются разного рода кротовины. Это область былой степи, на которую надвинулся лес, который, в свою очередь, и оподзолил эти супеси. Признаки деградации совершенно ясны, так как оподзоленность их в известном горизонте очень заметна. От боровой террасы эта; полоса занимает 2 – 4, редко больше, километров. Какой же ныне там лес? Там распространены дубравы, то более сносного вида, то мизерного роста, так называемый голодающий дуб; если итти от степи к боровой террасе, то рост дуба постепенно ухудшается; изредка встречаются среди таких дубняков мощные сосны, ныне идущие на мельничные валы, а в былое время – для целей мореходства. Здесь можно встретить сосны 36 м высотой в 120-летнем возрасте. Вот эти-то сосны и подали повод одним ботаникам утверждать, что такие переходные полосы раньше заселялись сосной; под сосною потом появился дуб в виде подседа, который, будучи, однако, более теневыносливым растением, чем сосна, догнав ее в росте, тем самым создал благоприятные условия для своего возобновления и неблагоприятные – для светолюбивой сосны. По мнению таких ботаников, на этих местах современное человечество наблюдает естественную смену пород – сосны дубом. Эти отдельные сосны дают подрост; хотя и в небольшом количестве, его можно видеть, он сильно развит и благодаря гелиотропизму сосны умеет проникнуть сквозь дубовый полог на простор.
Упомянутые ботаники считают, однако, количество молодого поколения сосны столь ничтожным, что о нем не стоит и говорить. Да, оно ничтожно в какой-нибудь хозяйственный срок, интересующий лесничего: выжидая 10 – 12 лет, мы можем не зарегистрировать достаточного количества подроста для хозяйственных целей – тогда мы прибегаем к другим целям, например, к культурам. Но ботанико-географ, оперирующий значительным количеством времени, не может не обращать внимания на факты, указывающие на то, что мы имеем дело с процессом обратимым, что дуб почему-то сменил сосну, но что и обратно – сосна сменяет дуб. Другие ботаники, не обратившие внимания на остатки сосны среди дуба, объяснили наличность дубового пояса перед боровой террасой иначе, именно: дуб больше мирился с соленостью степных грунтов, поэтому он растет на бывшей степной почве, куда сосна подойти не смеет. По существу здесь дело обстоит совсем иначе: эти переходные полосы были когда-то покрыты, а местами и сейчас на них еще живут сложные сосново-дубовые с кустарниковым подлеском леса; сосна располагается в верхнем ярусе, дуб – во втором, а бересклет и другие кустарники – в третьем. Такие картины можно еще сейчас видеть в Хреновском бору, Воронежского окр., и такие островки трехъярусного леса должны были бы составить предмет охраны, т. е их следовало бы отнести к памятникам природы. Когда стал хозяйничать человек и ввел в эти леса бесхозяйственную сплошную рубку, по 100 гектар подряд и более, то что же могло произойти? Сосна была сплошь вырублена, и только случайно уцелевшие экземпляры могли потом дать подрост; дуб, однако же, сплошь вырубленный, не исчез, а только переродился; дубовые пни дали поросль, и мы теперь вместо семенных дубрав в таких местах имеем всюду характерное расположение порослевого леса. Вот, когда мне указывают, что произошла естественная смена, то я не могу этому верить уже потому, что до сих пор никто не наблюдал в подобных местах смену сосны семенным дубом; от Самары до Киева я всюду наблюдал в этой полосе только порослевые леса дуба; значит, было вмешательство человека и, раз мы его не вычтем, мы не имеем права говорить об естественном явлении.
Жили же до нас десятки тысяч лет сосново-дубовые леса, могла же тут сосна возобновляться, и если мы в (настоящую пору говорим, что она не может возобновляться, то мы делаем две ошибки: во-первых, мы имеем дело с дубовым порослевым лесом, а не семенным; он более густой, в нем больше тени, он больший конкурент сосне; во-вторых, мы хотим, чтобы сосна возобновилась в какие-нибудь 20 – 30 лег. Вот, если пройдет 200 лет, и порослевой дуб одряхлеет на супеси, где его долговечность не так велика, как на суглинках, тогда сосновый подрост пойдет в ход даже там, где он сейчас плохо себя чувствует.
Подводя краткий итог сказанному, я хочу указать на то, что явление смены сосны дубом – явление не только бесспорное, но и повсеместное, в определенных, конечно, условиях, о каких было сказано выше; но, будучи таковым, оно не есть явление естественной смены пород, которое никогда не обратимы, а относится к разряду тех динамических явлений, которые обусловливаются вмешательством человека в жизнь леса. Мне приходилось по этому поводу неоднократно высказываться и потому в дальнейших объяснениях я ограничусь. Упомяну, впрочем, еще об одном только обстоятельстве: за сменой сосны дубом может итти дальнейшее разрушение памятников природы, например за счет пасьбы скота, которая уничтожает подлесок, а впоследствии, при новой рубке, может вытравить и самый дубняк; тогда подстилка улетучивается, почва обнажается, ветер и солнце получают непосредственный доступ к почве, начинается процесс развевания; мелкозем выносится, скелетные части остаются, и супесь превращается в песок. Благодаря континентальности и засушливости нашего лесостепного климата процесс этот может итти очень быстро, так что на местах, где когда-то красовались сложные сосново-дубовые леса, мы найдем для современного ландшафта обязательно характерным присутствие эоловых наносов, вовсе не принесенных с боровой террасы, а здесь же образовавшихся. В одних местах часть супесчаного чернозема превращена в эоловый нанос, в других местах такой эоловый нанос может засыпать соседний чернозем; стоит только заложить несколько почвенных разрезов в таких местах, в котловинах выдувания, как мы легко можем убедиться в справедливости сказанного. Для примера привожу так называемую зеленую дубраву возле Леоновых хуторов, б. Бобровского уезда б. Воронежской губернии, где раскинулось целое море песков, – когда-то здесь были сложные сосново-дубовые леса; часть этих песков, впрочем, засажена Н. Д. Суходским.
Всем сказанным выше не исчерпывается, однако, влияние человека на лес. Лесовод создает культуры часто из пород, не отвечающих данному климату и почве, иначе говоря, – им могут вноситься чужеземные породы, например веймутова сосна, горная сосна, белая акация, гледичия, и т. д., в других случаях вносится та же порода, например сосна, но выращивается она из семян иноземного происхождения; часто оттого получаются кривоствольные насаждения, так как эти семена, как оказывается, принадлежат другой расе, так называемой ширококрытой, в нашем климате страдающей от навалов снега. Самая комбинация пород в культурах не всегда отвечает естественным условиям, а густота культур, в особенностипосадных, по понятной причине не может соперничать с густотой естественных молодняков; оттого ослабляется борьба за существование между деревцами, оттого страдает великое начало в природе – естественный отбор. При развитии семенной торговли легко может случиться, что, во-первых, семена добываются часто с плохих или больных деревьев, что, во-вторых, семена, добытые в одной местности, пересылаются в совершенно другую по климатическим условиям, и что, в-третьих, при огневой сушке, более выгодной, чем солнечные семеносушильни, часть их может подгорать и изменяться таким образом, что, по внешности будучи нормальными, они могут давать другую энергию роста. Семена более ксерофитной расы на юго-востоке страны могут попадать на север, и обратно: семена северных рас – в южный район. Исследования Турокого-Нестерова хорошо показали, до какой степени это обстоятельство имеет значение. При естественном возобновлении, когда на гектаре бывает 300 тысяч, миллион и более семян, так называемая дифференциация насаждения, обусловленная различной индивидуальной силой роста отдельных экземпляров, начинается очень рано; в посадках же, куда выбираются отборные экземпляры и где притом они широко рассаживаются, так что долго не смыкаются, упомянутое расчленение дерева на господствующие и угнетенные начинается значительно позже, происходит более вяло, и достоинство расы может понижаться. Если мы будем в лесу вырубать одни только здоровые деревья господствующего класса, а все угнетенные, отсталые и больные оставлять, то, без всякого сомнения, отбор пойдет в другую сторону. Естественный отбор – такой же закон природы, как всемирное тяготение; его невозможно уничтожить, но он может менять свое направление; в дикой природе направление ему дают условия местопроизрастания в широком значении этого слова; при вмешательстве же человека он может влиять на направление отбора; при этом между искусственной селекцией агронома и естественным отбором в природе существуют все переходные ступени. Что такое наш культурный лес, как не лес, претерпевший известный излом в ходе естественного отбора своих членов? Человек может содействовать естественному отбору, но может, не заменяя его искусственным, перечить ему и портить его результаты. С этой точки зрения и надо рассматривать различные лесохозяйственные и лесокультурные предприятия.