Чтобы леса будущего были устойчивыми к ураганным ветрам

Чтобы леса будущего были устойчивыми к ураганным ветрам

Ученые практикам

Евгения ПЕСТУНОВА, Фото Валерия ХАРЧЕНКО, Фото автора
10.11.2016 Версия для печати

В последние годы белорусы в полной мере смогли ощутить на себе всю мощь разгула стихии. А год 2016-й и вовсе побил рекорды прошлых лет: летние ураганы нанесли лесному хозяйству страны колоссальный урон, в общей сложности буря «наломала дров» на площади 15,1 тыс. гектаров. Ущерб специалисты сопоставляют с лесными пожарами за несколько лет. Вот только огонь в свое время оперативно замечали и ликвидировали, а нынешний масштабный бурелом образовался всего за 10—15 минут. Тем не менее насколько бы страшной и разрушительной ни была сила стихии, в этом нет аномалии, уверен академик НАН Беларуси Владимир Логинов. В подтверждение — общие тенденции и закономерности в направлении происхождения ураганных ветров, наметившиеся в стране на протяжении последних 20 лет. И как следствие, обоснованная многолетними исследованиями позиция ученых Института леса НАН Беларуси: чтобы новый лес на месте поврежденного смог противостоять стихии в будущем, его необходимо создавать по специальным технологиям.

Заведующий сектором лесовосстановления Института леса НАН Беларуси Петр ВОЛОВИЧ. фото

По наблюдениям синоптиков, направление, природа смерчей и шквалов, обрушившихся на территорию Беларуси начиная с 1970-х годов, схожая. Первопричина — теплый влажный воздух, который поступает с юга. В нем интенсивно образуется конденсат, выделяется энергия, которая позволяет развить скорость ветра до 100 км/ч, как при крупном смерче. А дальше — вращение, перепады температуры и давления. Кстати, в нашей стране вполне документально существует собственная «аллея торнадо» сродни американской. Правда, в мини-варианте. Местом, где чаще всего гуляют сильные ветры, является юг Минской области. Любопытно, что однозначного ответа на вопрос, почему именно здесь располагается зона шквалов, у ученых пока нет. Существуют различные теории, вплоть до влияния разломов земной коры.

— Действительно, в связи с происходящими геоклиматическими изменениями на планете нельзя быть застрахованным от того, что в предстоящие годы подобные катаклизмы не будут повторяться, — говорит заведующий сектором лесовосстановления Института леса НАН Беларуси Петр Волович. — Тем более что только за последние пять лет буреломы и ветровалы произошли в лесном фонде Беларуси на площади более 22 тыс. га. Само собой разумеется, что все буреломно-ветровальные площади нуждаются в восстановлении. Однако мы должны стремиться к тому, чтобы леса будущего были более устойчивыми к воздействию ураганных ветров. По созданию таких насаждений у Института леса уже есть запатентованные разработки, на основе которых были составлены проекты лесных культур, включающие разные схемы смешения древесно-кустарниковых пород. К тому же разработанные Институтом леса Рекомендации по восстановлению буреломных участков утверждены Министерством лесного хозяйства.

С 2003-го по 2010 год сотрудники сектора лесовосстановления Института леса НАН Беларуси обследовали практически все лесхозы страны, где стихией были повреждены лесные насаждения. С особой тщательностью изучались повреждения на больших площадях — от 1000 га и более. Ученым было важно воочию оценить последствия ураганов, их воздействие на различные породы деревьев и насаждения в целом, изу­чить особенности повреждений в разных местностях и на разных рельефах.

Сажать против ветра?

Выяснилось, в движении ураганных ветров по территории Беларуси наблюдается особая закономерность: приходят они чаще всего с запада, а возникают в основном в летний период. К тому же, по словам Петра Воловича, повреж­дения лесов на относительно больших площадях лесного фонда (0,5—1 тыс. га и более) с 1997-го по 2016 год включительно, происходили в основном на территории Минской (24 113 га), Могилевской (5310 га) и Брестской (4243 га) областей. Ученый рассказал, что повреждаемость лесов в этих регионах сопряжена как с территориально-географическим расположением, так и с течением воздушных масс. Так, давление понижается с юго-запада на северо-восток, и преобладающими становятся северо-западные и западные ветры, то есть в период повреждения лесных насаждений в Беларуси преобладают ветры с западной составляющей. При этом во время лесовосстановительных работ на ветровально-буреломных площадях чаще всего не придается значения направлению закладки лесных культур относительно направления бушевавшей стихии. Хотя это является важнейшим элементом устойчивости создаваемых насаждений к ураганам, особенно на больших (50—100 га и более) вырубках. Нарезать борозды для создания лесных культур следует перпендикулярно направлению ураганных ветров, особенно на больших площадях, чтобы стихия упиралась в лесной массив, как в стену, и быстрее теряла свою разрушительную силу, уверены ученые. Ведь очаг урагана, как правило, формируется на безлесных территориях, обычно в низинах, в то время как лес, особенно сосновый, чаще располагается на возвышенности. И когда, набрав разрушительную силу и не встречая на своем пути сопротивления, ураган врывается в лес, то начинает с колоссальной энергией крушить все на своем пути.

Чтобы леса будущего были устойчивыми к ураганным ветрам. фото

Природа сама исправит?

В местах, где похозяйничал ураганный ветер, в принципе, лес вырастет и сам, вопрос в том, какого качества. На месте хвойного леса появится естественное возобновление березы и осины с участием рябины, лещины и других подлесочных пород. Все потому, что эти так называемые породы-пионеры растут быстрее и препятствуют возобновление хвойных пород. Однако, уверяют ученые, с точки зрения сбалансированной экосистемы там, где были хвойные леса, они должны быть восстановлены. Площади после лесоразработок буреломно-ветровальной древесины сосновых насаждений, как правило, имеют незначительное количество (10—15 %) жизнеспособного подроста. Это объясняется ­специфичностью ­вырубаемых древостоев, неблагоприятным (летне-осенним) периодом проведения рубок, большими объемами и сокращенными сроками разработки буреломной древесины. Поэтому вырубки буреломов сосны в большинстве не обеспечиваются возобновлением главной древесной породы и, как правило, нуждаются в искусственном лесовосстановлении. Затруднено естественное возобновление на расстоянии более 150 метров от стен леса и на больших вырубках. А вот непосредственно у стен леса, а также на маленьких участках естественное возобновление проходит довольно активно. Так, наибольшее количество естественно возобновляемой сосны ученые зафиксировали на участках до 5 га. В таких местах, чтобы скорее вырос лес, достаточно проводить мероприятия, содействующие естественному возобновлению.

По правилам

В ходе изучения последствий ураганов специалисты сектора лесовосстановления Института леса НАН Беларуси также отмечали, что повсюду, где прошлась стихия, целыми и невредимыми остались лишь деревья дуба, если же они и были повреждены, то в незначительной степени. Например, при обследовании буреломно-ветровальных древостоев сосны в Березинском лесхозе в составе насаждений даже с единичным количеством деревьев дуба, повреждаемость которых была наименьшей. Деревья дуба противостояли стихии, имели частичное повреждение кроны, сохраняя стволовую часть. Подобную тенденцию отмечали ученые еще в шестидесятые годы прошлого века. Так, на территории ГЛХУ «Костюковичский лесхоз» в 1963 году было повреждено 800 га насаждений, а в результате санитарных рубок вырублено 1 тыс. га буреломных лесов. Перед стихией в смешанных сосновых насаждениях устояли только деревья дуба, хотя были и отдельные повреждения кроны. Лесные насаждения сосны, которые располагались за ними, тоже были повреждены, но в значительно меньшей степени. Аналогичные наблюдения спустя три десятилетия были сделаны и в Речицком лесхозе. Мониторинг в который раз подтвердил: деревья дуба не только устойчивы к воздействию ураганных ветров, но и способны защитить собой деревья других пород. Так, у Петра Воловича и его команды появилась идея создать защитную опушку леса из дуба, которая будет способствовать защите лесного массива со стороны безлесных территорий, откуда, предположительно, может прийти ураган. В смешанные культуры сосны по рекомендациям ученых нужно дополнительно вводить дуб черешчатый в суборевых и судубравных условиях местопроизрастания. Высаживается он рядами параллельно границе безлесной территории по специальной схеме: 1 ряд кустарников, 2—3 ряда дуба черешчатого, 1 ряд кустарников и 7—8 рядов сосны, причем указанную схему посадки повторяют 2—3 раза. При этом ширина междурядий — 2,5—2,8 м, шаг посадки — 0,75—0,8 м. Таким образом, дуб, как глубокоукореняющаяся древесная порода, развивает мощную корневую систему и формирует большую крону, образуя зону эффективной защиты соснового древостоя. Свою защитную функцию такая опушка начнет выполнять примерно через 15—20 лет.  На это изобретение Институт леса НАН Беларуси уже сделал патентную заявку. Ранее были получены еще два патента на изобретения — «Способ восстановления соснового древостоя на буреломно-ветровальной площади» и «Способ лесовосстановления сосны на вырубках буреломов». В первом изобретении ученые делают акцент на защитные кулисы из смешанных лесных культур, способных создавать своеобразный барьер для воздействия урагана и снижать скорость ветровальных потоков.

— Для формирования такой кулисы мы рекомендуем использовать быстрорастущую березу бородавчатую, — говорит Петр Игнатьевич. — Так, посадки сосны, выполненные традиционным способом через 300—500 метров следует чередовать с 5—7-рядными кулисами березы бородавчатой. Нарезать полосы для посадки лесных культур целесообразно перпендикулярно направлению ураганных ветров. Этот способ особенно актуален на больших площадях.

На вырубках размером 5—15 га смешанные лесные культуры главной лесообразующей породы лучше создавать по следующей схеме: 9—12 рядов сосны, 3 ряда березы. Сеянцы сосны сажаются в борозды, нарезанные через 2,5—2,8 м, при этом через каждые 9—12 рядов три борозды оставляют под естественное возобновление березы. Важное условие: ветровальная площадь должна с обеих сторон примыкать к лесным насаждениям, в составе которых имеется не менее двух единиц березы. Известные до этого способы восстановления повреж­денных ураганным ветром насаждений на небольших площадях предусматривали естественное возобновление леса за счет оставшихся неповрежденных деревьев. Однако, когда лес уничтожается на внушительных площадях, делать ставку только на естественное возобновление главной лесообразующей породы неэффективно. Новый способ стал разумным синтезом искусственного лесовосстановления и естественного возоб­новления. Здесь береза как быстрорастущая порода становится своего рода защитным экраном от воздействия ураганных ветров. К тому же, используя эту технологию, материальные затраты можно сократить на 15—30 % за счет экономии посадочного материала.

— Спустя шесть лет по технологиям искусственного лесовосстановления на ветровально-буреломных вырубках, разработанных в институте, восстановлено немало погибших насаждений, — подчеркивает директор Института леса НАН Беларуси Александр Ковалевич. — Однако очевидно, что экстремальные погодные явления в Беларуси участились. Непогода бьет по лесам одного и того же региона не первый год. И те явления, которые мы наблюдаем сегодня, приобретают для наших условий еще более разрушительный характер. Однако, несмотря на огромные объемы ветровально-буреломных лесосек этого года, лесная отрасль сегодня имеет возможность мобилизоваться. Большой парк лесозаготовительной техники позволяет выполнять всю работу в максимально сжатые сроки, а это очень важно. Полагаем, что совместная работа ученых и практиков по восстановлению  погибших лесных насаждений даст хороший результат и наши леса стану гораздо устойчивее к воздействию ураганных ветров.

Чтобы леса будущего были устойчивыми к ураганным ветрам. фото


А как у них?

В странах, где стихия наносит огромный ущерб лесным экосистемам, наряду с мерами по ликвидации их последствий, проводится ряд научных исследований с разработкой практических мероприятий по предупреждению и снижению воздействия ураганных ветров. Ученые Института леса НАН Беларуси приводят примеры:

Польша

В лесах Польши ураган 2002 г. повредил свыше 33 тыс. га насаждений, особенно на северо-востоке страны. При обследовании лесного заповедника «Szast» в августе 2005 г. установлено, что на его территории успешно возобновлялись деревья четырех видов. При этом преобладало возоб­новление сосны обыкновенной, но лучший рост ее отмечен при искусственном лесовосстановлении. Жизнеспособность естественного возобновления сосны была высокой во всех изученных насаждениях. Высокое защитное значение польские лесоводы также отводят структуре лесной опушки: лучшей защитой является опушка, образованная плотно сомкнутыми деревьями. Значение групповой устойчивости увеличивается в насаждениях старше III класса возраста. Для повышения устойчивости деревьев к ветру в таких насаждениях польские лесоводы проводят рубки ухода низкой интенсивности и поддерживают определенный порядок расположения деревьев.

Швейцария

В лесах Швейцарии ураганными ветрами в 1999 г. повреждено 12,5 млн м3 древесины, в основном хвойных насаждений. Это около 40 % годичного прироста (30,1 млн м3) древесины в лесах Беларуси. Восстановление лесных экосистем там решают через систему мероприятий естественного возобновления в связи с технологией очистки буреломных площадей в сопряжении с искусственным лесовосстановлением. В результате мониторинга растительных сукцессий и возобновления древесных пород на четырех пробных площадях в горных лесах Швейцарии на высоте 900—1600 м над уровнем моря, пострадавших от ветровала, учеными установлено увеличение растительного покрова на всех участках независимо от типов нарушений и условий микроместообитаний. В большинстве таких условий в первые 10 лет после ветровала повысилась встречаемость малины, а также злаков. Из деревьев наиболее обильным было возобновление ели, клена и рябины. Самосев и молодые деревья были мелкими или отсутствовали в высокотравье. На основании исследований разработаны практические рекомендации, предусматривающие увеличение доли лиственных пород на площадях повышенного риска, обеспечивая при этом ступенчатую структуру насаждений.

Франция

Во Франции, например, до степени прекращения роста ветровалами разных лет повреждено 140 млн м3 древесины. Отмечается, что в результате воздействия ураганов интенсивное развитие получила механизация лесозаготовок, а современные технологии искусственного лесовосстановления внедрялись более оперативно. Для восстановления лесов, пострадавших от бурь, разработаны рекомендации сводной группы экологов Франции с учетом основ и принципов устойчивого лесоуправления, одним из которых является предпочтение естественного возобновления перед искусственным лесовосстановлением с сохранением биологического разнообразия.

Россия

В связи с необычайно большим числом ураганов на Урале в начале 1990-х годов, кстати как и в Беларуси (14 ураганов и шквалов за 1997—2012 гг.), глобальным потеплением в последнем столетии возникла опасность увеличения частоты ураганов и в этом регионе. Исследования по восстановлению ветровальных участков на Среднем Урале (площадь 12 и 20 га) проводили в рамках совместных российско-швейцарских работ с 1994 г. Каждый из участков ученые разделили на три части: нетронутая, очищенная и очищенная с последующим созданием лесных культур. Предварительные результаты показали, что ураган уничтожил значительную часть имевшегося в старом насаждении подроста. Очистка и посадка также уменьшили его количество, но появившегося затем самосева пионерных пород было тем больше, чем больше было минерализованной поверхности почвы. Участок, оставленный для естественного возобновления, после очистки имел большее разнообразие видов, чем сосняки с интенсивным ведением хозяйства в швейцарских Альпах. Также лучшее возобновление лиственных и хвойных пород деревьев отмечалось для участков с убранными после ветровала остатками древесины, однако самосев хвойных лучше приживался на неубранных участках. После ветровала в возобновлении преобладал самосев лиственных пород, до ветровала — хвойных. В итоге исследователями рекомендовалось интегрировать натуральные процессы в традиционные методы лесовосстановления. При оценке эффективности естественного возобновления на ветровалах Среднего Урала учеными было установлено, что количество и структура последующего возобновления древесных пород находится во взаимосвязи со способом хозяйственного освоения поврежденных насаждений.


Комментарии

Оставить комментарий

0 Комментариев

Связаться с редакцией: