407.биоэкологические основы ландшафтного лесоводства...

А-302И9

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНАИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

КУРАМ ШИН Владимир Яковлевич

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫЛАНДШАФТНОГО ЛЕСОВОДСТВА

(на примере рекреационного лесопользования)

Специальность 03.00.16 — экология

Авторефератдиссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1993

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа выполнена на кафедре лесоводства и геологииМосковской ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени сельскохозяйственной академии имени К. А Тимиря-зева и на базе Экспериментального Москворецкого леспарк-хоза Департамента инженерного обеспечения г Москвы

Официальные оппонентыдоктор сельскохозяйственных наук, профессор В. И. Обы-

дёнников,доктор сельскохозяйственных наук, профессор К. Д. Муха-

1ШИН.1ШИН,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. С. Чуен-:.

медшин,

ков

Ведущая организация — Всероссийский институт повыше-ния квалификации руководящих работников и специалистовлесного хозяйства

Защита состоится <&Ь> ^f^JT^ • • • . 1993 гв *'S> час на заседании специализированного советаД 120 35 08 в Московской ордена Ленина и ордена ТрудовогоКрасного Знамени сельскохозяйственной академии имениК А. Тимирязева

Адрес 127550, г Москва, ул Тимирязевская, 49 Ученыйсовет ТСХА. .

Автореферат разослан «/~ »̂ &*?^^s^r/Z~5> 1993 г .

Ученый секрета* sспециализированной'

А. В. Чичёв


,' •'.; Актуальность работа.Вое более сведенийнакапливает,наукао тревожных явлениях в биосфере: появлении озоновых дыр, на-раотании "парникового"еффекта", увеличении тяжелых нвотопов.кисдорода в атмосфере^

^ ^ V , 1 ^ У : ^Будыко,198ё;:- Соколов,;;,,1989'и др;)«Эти явления, "осложненные заг-

" рязнениями атмоофёры, почвы, продуктов питания; уже сегодня:

' приобретают черты глобальной<вкологяческой катастрофы <$ис&и&*>

1979; Реймерс, I980;£«tu , 1981; Курамшин В.Я., 1981, 1988).

' Человечество крайне ваянтереоовано в её предотвращении.

Лесные маооивы, образующие вместе о городами и населенными

пунктами наиболее наоеленные ландшафты планеты, функционально

втянуты человеком в процессы, в которых, о одной стороны, при-

рода леоа, его экологическая и ресуроная продуктивности, а о

другой, промвыброоы, транспорт, несовершенство технологий по- "

лучения древиоины ж рекреационные воздействия-резко вотупают

в противоречия. Противоречия эти ведут к медленной гибели лесов

и изменения инварианта ландшафта. Леоные массивы густонаселен-

ных районов не могут выполнять овоих оредорегулирухщих функций,

а часто становятся и очагами ухудшения окружающей среды (отпад

+ опад - в сумме превышают прирост биомассы), В связи о офици-

альным признанием того факта,-".'..что решаицям элементом стра-

тегии экологического выживания может быть только лес" (Исаев,

1990), наотоящая задача приобрела ещё большую значимость. Бази-

руясь на леооводственных устоях Т.Ф.Морозова, вложив в них но-

вое современное содержание, мы разработали тоорэтические а

практические основы повышения вкологячэокой в рекреационной

роли лесных ландшафтов за счет активации биомассы на единице

площади и оптимизации ыногореоурсного лесопользования. Важность

к"* ЦЕНТРАЛЬНАЯ• НАУЧНАЯ, БИБЛИОТЕКАМОСК. сольскахоз. академии

им. К. А. Тиу£|рязе,ва

Инв. №.^Г.~


годоСного подхода к лесопользованию неоднократно подчеркива-

лаоь акад. Н,А.Моисеевым (МэиооевД992), А.П.Петровым (Петров,

1992), В.СЛуекковым (чуенков,1992).

Программа содержит следующие задача и решения:

- разработка новых ПОНЯТИЙ, терминов г определений, необ-

ходимых для организации хозяйства. Изучение условий функциони-

рования лесных ландшафтов на рекреационных территориях « ах

систематизация (классификация);

- исследования лесных ландшафтов, выявление осиивншс за-

кономерноотей, разработка правил техаологичеокох-с освоения

ландшафтов и приемов управления прояесоами роста и возобнов-

ления;

- анализ достигнутого а разработка приемов интенсификации

ландшафтного ласоводоТЕа о выявлением экологического эффекта.

Методологической основой работы явились учения о блоефере

(Вернадский, 1336,1927), экосистеме (&&&£ , 1935, $ ^ , 1 9 7 6 ) ,

•биогеоценозе (Сукачев, 1954).

Основные подходы уточнялись и согласовывались с концепци-

ями: Г.Ф .Морозова (Морозов,1970), Н.С.Нестерова (Нестеров,1933,

IS35), Ц.А.Глазовской (Гдазовская, 1964, 1976), С.В.Белова

(Белов,1964), В.Г.Нестероэ (Нестеров,1981), Н.Г.Басзльвв (Ва-

сильев, 1977).

Объекты исследований. Нами а качестве объекта аосздова-

ния избран рекреационный лес, в котором отьод.бЮ(я мадцу чело-

веком п лесом наиболее напряжены и протнБороч^1вн.

Объекты лссладования - леонне sKooKCTaiii, «̂ ушщионирую-

иие в северо-западном к вго-западном секторе лесопаркового

защитного пояса г.Москвы, Выбор района исследований продик-

тован:

-г-


- возможностью исключить химичвокиа я биотехнические

, __: воздействия частных загрязнителей конкретного города;

. "; - сохранностью природных вкооистему ''..'••.,

- наличием более/чем ввковнх наблюдений на постоянных• • • • • • • • . • ' ' . ' . . . • , . •• j

,- природных площадях TCXAj '-.. . / ' / ' ' ' .

- начичием возможности вксперимвнтальянх воздействий на

,;•••. экосистеш,'. а также создания наданной территории опытных хо-

зяйственных структур, адекватных природным объектам; .

, , ; - богатой историей исследовательских работ в данном рай- s

'• ' • оне: работы ученых.TCIA ж Лаборатории лесоведения АН СССР.;

• Научная:новизна. Термин "ландшафтное лесоводство" извво- •'

.. тэн с начала века (Морозов,-I970i Мелехов,. 1972). Однако кон- •

- цопц!1я ландшафтного лесоводства' впервые: разработана наш.

^Впервые, с учетом современных.условий, оно определено, как

развитие лесоводства на основе лесного ландшафта, представля-

пцего собой экосиотемзГ определенного порядка, "являющегося ос-

; . новной структу^нсн-функцибнаяьной единицей биосферы (Атрохин,

.:. Курахшин, 1991). Понятие лесного*ландшафта - глубоко лесовод--.*':, *

• ственноэ; так как оно вытекает из учения о типе леса в его клас- •

-" сическом понимании.;(Моровов,„1903-1917),. биогеоценотическом ^

,'' • (Сукачев, .1964,1972), лвсоводственно-вколбгическом (Погребняк, ,

. 1944,1968;' Воробьев, 1953), динамическом ДШлехов, 1959), ге- ";

ографо-генетическом (Колесников,^ 1958), биоэкологическом (В.- ;

' ^Нестеров,: 1962; А*рохин4:: 1969{.Васильев, 1977) и развивает •

; • принш1>Дбсоводства на ̂ основе-воотоянвых хозяйственных участ- :

'-• ков, отграяиченных.в*натуре.,,Отграничение в натуре постоянных•'%

'хозяйстзенных единиц'создает:воз1*ожнооть высокоинтенсивного и

. лдаксимально • экологичвскогЬ.'леоопользования,; позволяет накашш- •

••'.' вать в течение десятилетий\яеооводственную и лесоекономкческув'•[


информации, создавать региональные базы знаний.

Предложена концептуальная модель зкосиотеш лосного ланд-

шафта, в котором продуцируются органическая масса и окислитель

втой массы. Пропорции этого производства не могут быть наруше-

ны, улучшены или ухудшены. Они едины как при производстве, так

и крл окисления (сжигании или гниении). Установлен единый био-

логический механизм обеспечения неравновесности процносоп рос-

та и развития экосистемы лесного ландшафта.

Вскрыты механизмы синхронизации основных явлений в эко-

системах лесных ландшафтов, поэволявшна определить процесс

щирост-отпад-воэсснавление как единый процесс 4ункционирова-

нвя .тесных экосистем. Впервые разработана система оперативного

;асоводстэа, вкщгшшцая в себя технологию фэрмирования ЛРСНУХ

ландытфт >в и систему управления экологгчесй'К1 процессами в

пространства к во времени.

На основе изучения рекреационной среда.1 лесных ландшафтов

ь их емкости разработаны понятно а концепция оптимально- ршс-

1_дацло1шого ."аса как вида лесопользования, вызывающего в э'-о-

слстьмэ лесного ландшафта антропогенный стресс.

Новым является и взгляд на леоохозяйственноо прелприятие,

AdK на хозяйственную систему, адекватную природной лесной эко-

система, являхлцуюся функциональной единицей ланл-вафга бо"се

(по сравк^тш с лесяим лалдаа*!то?л) крупного ^анг-г, капразлечную

иа удоа-гетвор^ниа нуяд человека и далшоцухся органичным р^гу.гч-

тором процесса прирост-отпад-возобнсвланио.

В { гбо""р 3f_*02seHH научныа ССНОЕЫ азтсма.т»!31 рованной тех-

нологии хозяйствования в лесных ландшафтах, H"jaBiicmra от

ьного назначения.


Практическая значимость и реализация. Применение га прак-

тике основных положений ландшафтного лесоводства в Эксперимен-

тальном Москворецком леспаркхозе показало, что оно позволяет

формировать оптимально-рекреационный лоо на значительных пло-

щадях целого ряда лесных ландшафтов, создать не только эффек-

тивное производство, но я базу конкретных региональных знаний. .'.

Основные положения диссертации нспользованы при лесоустрой- -

стве Экспериментального Москворецкого леспаркхоза в 1982-83 гг . , ,

проведенном Центральным леооуатроителышм предприятием ВО"

"Леспроокт", • . ', "с . ' ' . ' • . • ' • ' -

Положения диссертации.были доложены на Всесоюзном совеща-

нии: ."Современные проблемы рекреационного лесопользования"

Москва, 1985 г . Участникам с ов ещания были продемон стрироваш

и фрагменты внедрения настоящих разработок.'•„'

В 1991 г . результаты работы были доложены на'-; Всероссийс-

ком совещании по проблемам непрерывного лесоустройства, Пушки-

но', 1991 г . Фрагменты разработок,также были продемонстрированы .

участникам этого; совещания и получили одобрение в Приказе Ко- •

митета по лесу Российской Федерации. \ "-, • \ . • . • •4 Результаты работы.вкспонировалиоь в 1988 году на ЩЩХ СССР

и автор был награжден золотой медалью.," , • Л,, .

. По теме диссертации и результатамработ были опубликованы .

14 работ объемоМ;более 26 печатных листов. В тем числе'моногра-

фия "Ведение хозяйства в рекреационных лесах" и совместная с ";

проф..Б.Г.Атрохипым работа-"Ландшафтное лесоводотво" (1991). •

'•'••• З г и а и щ а е м ы а . п о л о ж е н и я в к л ю ч а ю т в с е б я : -: • • :•• • ''.• • •' ' ;

•,'*:'•,'••• .'- к о н ц е п ц и й : л а н д ш а ф т н о г о • л е о о в о д с т в а ; / • . . ' •'

•- ''. : - : единый -механизм. обеспечения неравновесности' экосистемы,


стимулирования роста и развития. Единство процесса прирост-

отпад-возобновлвние и механизмы синхронизации составляющих

чтот процесс;

- основные положения оптимально-рекреационного л е с а ;

- систему оперативного леооводотва, - систему управления

экологическими процессами в леоном ландшафте;

- основы автоматизированной технологии х о з ч й ^ т в о т и ' Ч .

Личный вклад автора. Первая пробная площадь по ~ % а дис-

сертации была -заложена автором в 1970 году в Красногорск^"»

."еспаркхозе. За Оолее чем £0 лет автором лично , ь н^саддрикюс,

!аи подобранных, сило заложено в общей слотног-.' 31 постоянных

^тггных учагтка. Вса алгорггш АРМа напигпнц nvo^v л - i № .

Подбор и обройт-ка данных как собственных нрт1нкх плгч одеГ,

так и п^Скьх п.~ос;чдс8 ТСХА проведены лично ечтор^м.

Структура Е объем диссертации. Диссертация изложена Ра

275 стр.машинописного текста, состоит из Еведвнуг, ?р»х раэде-

."ов, Заключатм, списха литературы (308 /CTO">"IK i, a т . ч . *1в

чарубежшх), 14 таблиц, 27 р и с . , 17 {ормул. П; ^.•;olft^.л п

66 с т р .

РАЗДЕЛ I

понятия, ш г е ж з я к я и УСЛОВИЯЛЕСНЫХ

I . I . Значение лессв и место лх в С- с-

Струт.турно—йтпсциончльнал организащл <* »с

на эламантарчых ландшафтах, как на нют"еиг£.'х

тарриториадькых одтавдах, в пределах .-otofK '.

структура тоН или иной экосистемы.

С т р о я с ь на природнув фуккцкю лясноС о1- О

ча любом уровне воздействия на лес принимать г


гош. Наделяя лесные экосистемы или ландшафты более высокого

ранга фушищональными назначениями (рекреационный лес, водоох-

ранный лес), мы должны соотносить это необходимое нам назначе-

ние с природной функцией лесной экосистемы, как" планетарного

явления. * -' ' . •• ' .; .•: " v *. ' - . .

До настоящего времени вопроо о результирупцейфункции

лесных экосиотем не нагаел конкретного ответа,- ,

. Чтобы увидеть лес как систему в динамике,- мы выделяем в .

едином целом "лес", в каждой экосистеме две части, две' актив-

ности, пару противоположностей (Атрохин, Курамтин, 1991), пред-

ставив их в виде двух "черных ящиков", у которых входные воздей-

'ствия одного являются одновременно выходными воздействиями дру-

гого. Граница экосистемы включает в себя кроновое и полкроновое

воздушное пространство, корнеобитаемый слой почвы вместе с лес-

ной подстилкой, флору и фауну. Эти границы система стремится "

раздвинуть, и в этих границах пульсирует во; времени занимаемый

ел объем,-а все остальное - среда на" входе и среда на выходе.

Если систему в таких границах мысленно перенести из одно-

го урочища в другое с аналогичными особенностями движения зем-

ного вещества, климатом и инсоляцией, то лесорастительный эф-

фект её не изменится.

До тех пор пока любое растение (любого яруса леса) проду-

цирует или часть продуцирующего растения не откэрла, иди не

била просто отделена от продуцирующего растеши животным, вет-

ром;.Ъ:ач.друг:5М образом, они принадлежат перзпчпо одкоЗ актга-

кости аутопродуцентоз ("черный ящик" 2 ) , производящей промежу-

точные, продукты: органическую массу и окислитель-кислород /О2/{

в строго.сбаланс11рованноы количестве; (органическая масса без


окислителя не энергия и не энтальпия).

"ЧорныЯ ящик" I ( la) того яе уровня активности (чем дос-

тигается устойчивое соотношение частей в системе) содержит

корнеобнтаемый слои почвы (ризоофвцу), лвояую подстилку, при-

чемнои слой воздуха, насыщаемый водяным паром и газообразными

соединениями, занятый отмершими растениями или их час-тми и

насилвпшй консуыентаыи я деструкторами. Здесь ла г; „мьжуточ-

инх продуктов производится конечный продукт - анергия Гиббса.

Разделение мгновенное, четкое и безвозвр-г .о«, как только

растение иди его часть пврестага продуцировать биомассу к кис-

лород, они из одной активяост-t попадают в противоположную, 1,2 -

"•{«рныа ящ»1ги", две части, две активности самсорганизуыцэЛач

cucreuu iuc. la - частный случай "чэрисго яшод" I .

При этом ядра активности перерассредвлены в освоении про-

странства таким образов, что "черные ящики" 1,1а тяготеют к

т п з а , "чврчцЗ ящик" 2 - к оолнцу, увелачвая оСъем.

Эта систечм-вдиаотзо борицнхея а оовмветчо зволщионирую-

ц.к 1фотивопа.1Слностей, разграничение которых становится вса

более чотким, а вэаимоаомоип> все болае активной.

Нас интеросуот самоорганазапия, как система прлиципов,

обеспечивающих исполнанио главной функции в оп;вделснной внеиг-

нзй cpa>w, хаковсЗ яв-ияется для лэсной акосгстч rti ьлс^^асиа.

болае высокого ранга, далее биосфера и селнеч^тд скст^ш, ко-

тсрел обладает доступными для леса зна^^—вй a rjpri^Koa, В ка-

.̂гм случае неиссякаемым и неламитированным источничоы ячоргии

явлнется Солнце (Алексеев, 1975, Ловелиус, 1979). Сно же (солн-

iw) олицетворяет порядок, служит источником порядка в постоян-

ства длин волн, периодичности своей активности и индуцирован-

ных on магнитно—климатических упорядоченкостей.


Самоорганизующаяся система содержит два уровня, один- реа-

лизует собственный"алгоритм функционирования, а второй вносит !

» эту систему коррективы в соответствии с сигналами обратной

связи результатов действия (Николас, Пригожик, 1977),

Рассматривая систему леса как самооорганизувдуюоя4систему,

ми должны рассмотреть две основные характерные черты самоорга-

низующихся систем - диссипативность и когерентность.

Когерентность - согласованное протеканио во времени и ,

пространстве нескольких колебательных или волновых процессов,

проявляющихся при их сложении. . • . •, . ' . . . _

Диосипация (энергии) - переход части энергии упорядочен-

ного процесса в анергию неупорядоченного процесса и, в конеч-

ном счете, в теплоту (Брюханов и др., 1988). Речь идет о дис-

сипация солнечной энергии, поскольку для диссипации нужен шщ-

ный резервуар энергии и вещества. Обесценивание энергии харак-

терно дая всех процессов в лесу, на всех этапах и ступенях.

. ' Связь информации и энтропии иллюстрируется коэффициентом

вариации таксационных показателей; характеризующих интенсив-

ный отпад в возрасте жердняка, в период большого роста самоиз-

реживание здесь;кроме перераспределения возможностей экотопа

является и значительной внтропийной платой за упорядоченность ;

В ' с и с т е м е . • "•' • • . • • , , •*. -" . / •• •;..' ; -'-..; ' '•• . ' ;

Сделан вывод о снижении внтрошш в оиотеме о возрастом в

целом. Показатели дерева и древостоя имеют одинаковый уровонь

неупорядоченности в десятилетнем возрасте* В 90-летнач возрас- .

те таксадаонные•показатели ценопопуляции обладают большей внт- .

ропией,' чем таксационные показатели дерева. Число стволов на

едиище,площади с возрастом не упорядочивается (7=$5^), что-

^свидетельствует'О некорректности этого показателя. В то да

^ ' ' ' '


время минимальная изменчивость коэффициента Оормн ствола (7=5«)

СЕВДотельстауот ос5 упорядочивании во времени соотношения между

объемом и говаршостыэ организмов: приход аньггии пропорщ'она-

лан поверхности, а расход пропорционален объе»<у (Шчальгаузвн,

1935). Сорма ствола хвойных - насладуеши признак (CitypPi Bap-

нвт, 1984).

Глобальная йункцая яяждой леоной экосиотеш в с »данли

шксинальнсго количвотва энтальпия.

Злдача лзсовогд соотоит в том, чтобы раопо, гдргься эн-

тальпией с максшадьноа выгодой для человека.

Данное ашав опрадалвнив Функции лесной эюоистечы сс-от-

ьитствувт пршщяиаы Дотки (ы?Мв-, IS25), Уатта (.Wail, 1917),

Кяеманса (С&п&1& , 1936), утверадаицнх, что СЙСТР»« < rpt—

ыится к максимильчому аопольасшюпо энврг:*,! иг л слврчо-^ымч

значении лимитиробанных элементов питания.

Результирующая функция лесных экосистем щлкиыает вид:

7 « Ы х Н

7 - энергия; М - органическая иасса; Н - удельная прспо, цио-

нальная энтальпия всех оЗразувдихся в едином и^оц^г» и ве^^ств

а сседЕяечий. (Единицы кзив^внлй анврготич901-д.'}.

Идксимальноа и^атранстсо энтадыын как 31-1ьо ><.7c:vici-

постл, как стремление сохранить самое себя, oaiuja»L.<j j.rtiriVM

Г41й(3са (потанщила Гаос5са), как гочможао^гь увнллчсн^л лц. и -

ьодства Н.

Проиосо провзБОдоТЕа гчталыаи np^Mj ir . r «>r iij^ k I>I,

оттортеч.и, оклз^вняя, разлояогам, BC30dbB. uiu.i л s j j r _ \ i *•

сьстечу и сопровождается увеличвнивы о.крогси с r^^J.

Поэтому мы считаем цельсооора^ным С1фвда-<ит1 ириродн.,»,,

леса как ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ. При эточ iij/i.oia и клч^с"ч«

-J0-


энергетического контроля эволюции избрала ЭНТРОПИЮ.

Если лесоводственный прием гарантирует увеличение энталь-

пии в онтогенезе 'этого и последующих поколений, то он необходам

и оправдан, если нет, то от него следует о т к а з а т ь с я ! ,

• Итак, ЛЕС - САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ СИСТЕМА С даССШАТИВТОЙ

СТРУКТУРОЙ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИЕЙ И ЭНТРОПИЕЙ В КАЧЕСТВЕ

КРИТЕРИЯ-САМОКОНТРОЛЯ.: - • • . . •. < •

Человек генетически приспособлен к лесу^ поскольку вся

энергетика человека основана на двухкомлоггентном топливе: бал-

ках, жирах ,• углеводах и окислителе -̂ кислорода» В результате

человек выделяет (выдыхает) двуокись углерода - продукт жиз- .

ненно необходимый первичным лаоннм процедурам,'Эта взаимная: ,

обусловленность "технологий"1 является определятацеИ во взаимо-

отношениях леса и человека* • , \- ••;•. :•

. С определением результирующей функции л е с а как энергетя--

ческой количественная спелость леса г представляется основной;.

опх1влелящей энергетику экосистемы, я направление эволюционных

• п р о ц е с с о в . . •'••'• --.'••'•• •',- •' ••' •:''., .."-•''•• ':.'*.'•••- - . . . У - ] : ••'•': • .• •

- : Максимально возможный текущий прирост. по вапасу.; возможен

только при оптимизированном соотношении ;всех элементов биомас-

си дерева и высохоорганиэованяого максимального количества -•'.

т а к и х д е р е в ь е в н а е д и н и ц е п л о щ а д и , ••.•.'•-. . • - • . • ' " . '• ' '.

' ' Приведение основной результирующей функции лесных акосио-

тем к понятию прироста стволовой древискны'приводит.нао к'воз-

• i < o ^ t o c T H i \ i и с п о л ь з о в а н и я д о с т и ж е н и й л е с о в о д с т в а . •.• ••" >. ••.

С приростом стволовой масок согласуется и восстаяавливаю-

шее действие леса.на человека, механизм которого прост -,,под

, пологом леса- создается 'ссобая дыхательная: среда.' Побуждая че- ••


доввка к движению, лес способствует интенс^икш^ии дыхательного

процесса. Микроклиматическая обстановка в экосистеме, как в

сраче обирания человека, отличается большей продолжительностью

комфортных мвтеусловий при ослаблении прихода а увеличении рас-

хода тепла за счет излучения а снижения теплоотдачи конвншцюн-

ким путем. Одноврвыекно лео отгораживает человека от прлвычннх

лумов производственного и селитебного характера, попутал его

в талину, наполненную иными звукораздра*итедяуи. Прсивольноо

ыыманиа труда сменяется непроизвольным - отщс:г..

В гвою очередь, экосистема леса оказиваетсл под стресс *кчи

}<Oij.nRatBAtM, приспосабливающем трофическую стхуктуру к хрли-

ческиы нарушениям. Иыэкно в рекреационном лесу мы имеем еоот-

1втствиа природной структуры экосистем, сформировавшихся для

шполнения своей результирующей функции, с запросами человека

с одной стороны и неосознанное стремление человека изменить

структуру лесной экосиотемы в ущерб биосферной функции и устой-

ч -вости акосиотеш - с другой.

В лесной .экосистеме и функция, и "технология" производст-

ва энергии, и структура, я внутренняя среда системы соотяетст-

ьуют генетически закрепленным потребностям чеаовпка.

1.2. Условия Функционирования лесных око*1*ст«м.Объекта и методы исследований

К лесам рекреационного назначения, как природным ^кс^исте-

гкш с наиболее напряженными отношениями леса v человека, отно-

сятся ласа лесопаркового защитного пояса г.М^кви (северо-за-

падного, западного и юго-западного сектора), в которых отсутс-

твуют какие-либо специфические загрязнения конкретного города

л юторые подвержены высокому рекреационному давлению.


Дня города лес является экологическим фактором. Город и

человек являются для леса фактором экологии. <•. , .

• . Согласно лесорастительному районированию Московской об-~

ласти регион наших исследований отнесен к еловс— производитель-

ному району (Атрохин, 1964) или к району еловых лесов о учас-

тием сосны и лиственницы (Бородин, 1983).

Для района исследований разработаны рекомендации размеще-

ния основных лесообразующих работ по соответствующим условиям

произрастания (В.Нестеров, 1961, Атрохин, 1967, Бородин, 1983),

а также вопросы естественного возобновления и формирования

сложных насаждений (Алехин, 1947, Куркаев,. 1968, Рысин, 1969).

Однако почти полностью отсутствуют или противоречат друг

другу рекомендации по возрастной структуре лесов. Леской хо-'

зяйство региона отягощено многими категориями защлтности, где

лесу приписаны надуманные человеком функции, что привело к ус-

тановлению возрастов спелости, которые обосновываются такой

некорректной величиной, как забота 6 лесе,на оамом же доле,

приводят к образованию редин и;перестойных дрввостоев.

Системы управления экологическими процессами в лесу не-?

' возможно даже заложить, не располагая результатами наблюдений

на постоянных пробных: площадях засрок не менее продолжитель-

' ности онтогенеза основных десообразупцих пород. Такая уникаль-

ная: возможность' возникла 'благодаря трудам видающихся лесово-'-

дов, работавших и работающих в.ТСХА* * .

. '.- 'Данные,.заимствованные из. работы-'про^:.Н.С.Нестерова "Лес-'

> ная'опытнаястанция Е Петровско-Разумовском". М-Л : Сельхозгиз,

I935i работы ^'Итогп экспериментальных- работ в лесной опитной •

дачэ". ТСХА.М. 1964 /Под ред.проф. В.П.Тимофеева/1,. а тазао на- ' '

ш собствешше исследования"явились базой разработанных- намя •


теоретических основ управления экологический процессами в

лесных ландпафтах. При атом пробные площади нами рассмотрены

как источника многолетней структурно-функц.юналънай информа-

ции о соответствующих лесных ландшафтах.

Элемент переноса некоторых данных на ландшафты, .штиноив-

но используемые в рекреационных целях, обеспечивался •» ̂ сладкой

постоянных пробных площадей в ландшафтах повшенно1 аттрактор-

ности. Пробные плодадя закладывались, в осношо", »» .-идд-а^тах,

представляющих с пробньата площадями ТСХА опт f - п о 4 и ес-

тественно-исторический ряд; пробные площади, загаженные в Дос-

кворецком и Красюгорском леспаркхсзах, поплужиги основой Сн~

зы данных Экспэримвнтального Москворецкого льспаркхоэа.

Район исследования обладает однородных-! на требуемом

уровне экологическими условиями произр^тан* я и ун -̂сальноЯ по

возможностям каучно-лесоводственной ин^ормшивй.

Самоотоятелышми объектами исследонечай ЯВКЛУСЬ: хозяйст-

венная система и банк данных лесного фонда Москворецкого л«с-

парюсоза (ПЭВМ CMI9I0 и 1БМ РСД1286).

Б лзучении Оиос$«рно2 ре )ультируидей функш!И ЛИСЧКУ личд-

иафгов нами применен акоеггрт^яый (биогвоцоноыч^сю'Г) (.1 i,w

надокиа, 1926, 1927; %**&#' , IS35; Cj-качев, I9S4; Г.ы i > и ,

I9S4;"7kv**^, 1985), а также термоданамяческяД а ГИРВХГ Й Г ' >^-

кяй содходы (J&pefca.&j&'rh^ , 1=63).

Количествьироя сценка дырабогк.1 кл^ло^) i . ил;ч. щ . ч

д:гоксида углерода про»«звсдгичйь по С.З.Ьелову (Гидов, 18в4).

Закладка пробных площадей проззЕОдрлась согласно ГОСТ} с

уточнениями, принятыми в лесной даче TGXA (Н.НвсТ8р«,

Исследование рекреационной среды ,'et чнх ч* н.1гов


дилось по разработанной нами методике {Курамшш, 1983,, 1968>v

о использованием методик:-результирующих темпаратур (

.1937) , ионизации'воздуха (Мл юс, 1958); фитоциндности (Тоюш,

1954), Отбор:почвенных и растительных проб для определения

аккумуляции тяжелых металлов произведен согласно методике Цен-

тральной геохимической экспедиции института минералогии, г о з -

химии и кристаллохимии редких элементов. (ШГРЭ). • .'

- Методика определения роли отдельных•деревьев в ландшафте

с использованием экспертного анализа принадлежит автору. •>

"'.- с Сопоставление данных при анализе проводилось стандартшни •

j-'этодами • статистики на уровне значимости не менее, чем 0 . 0 1 .

Регресионный анализ применяли для количественного определения

корреляции в парных рядах наблюдений» „• ".. ., • : , ' .. ".-

•. ', - 1.3, Лес_и лесной ландайфт.Г*"' ' ' " • • -

Лесной ландшафт- это постоянная хозяйственная единица в

лесоводстве, пространственно-временная категория, характеризу-

кадаяся элементарным биогвохимичеоким круговоротом; объект хо-

зяйствования - подсистема.лвсохогяйотавнной системы. При и с -

следований и подборе.рядов;'необходимых для лесоводственного

осмысления объекта, могут быть-использованы достижения всех

школ лесной типологии. Как элементарная постоянная хозяйствен-

ная •система лесной ландшафт включает ;в 'себя все понятия типа

биогеоценоза, элементарного ландшафта и экосистемы,; которые не

противоречат друг другу, - • .;',•;".. '•••:' • " / _. -...' .

• Наиболее надежный показатель лесорастительного эффекта •

конкретного экотопа - бонитет конкретной целевой породы, в

, визированном,возрасте. Соответственно:; целевая порода - поро-

да,,"которая в данном экотопе; отражает его максимально возмож-"-

ный лесорастительный эффект..' .' : " " " v . ^ •- •-


Ниже дана схема ландшафтных и хозяйственных е д д а т в м с у .

УРОВЕНЬ ХОЗЯЙСТВЕННЫЕЕДИНИЦЫ

ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЛАНДМСТКЫЕЕДИНИЦЫ ЩЩНИЦЫ

ЛАНДШАФТНОГОЛЕСОВОДСТВА

}J-l уровень д е с о т а к с а ц и о н н ы пвыдел,экотоп,раз-деленный по лесо-устроительнойинструкции

ЭКОТСП - n-vr-teva,штос 5ИТ0ШЮЗ Г.ЛУЗИЯ,коренной или .1влв^р.{провзиояниЛТИП ЛЕСА

ПсстсрнныЯ

-W-УРСВШЬ учясточ (ПХ7) -ЭКОТОП ПЛЕ.0

главная порода

ЛЕС!!й$ Л.отграниченний внатуре экотопШЕЮ ЦЧЛ6ЕТЯ

порога. (Максл-ыальшЗ лесорас-т/тьлшч! * .fpt-т

Э . ' Р • jl .11"

систсма

V+I Квартал,блок

Маршрут, оргаю;-зованныа массивыили уротида

Рис. Г. Схема хозяйственных, леелтлг" юг. че<ч«хл /tiHjOjatTftux единиц Е . ос/

Лвсотипологичеою'в, ланлиа{тчы9 и х с а к Л с п чи "~ ,i, ^ i

д е л я т с я на трл группи: одну основн^то - оСг^'-т ..1Н„ . - H ^ T J . ' -

соводства и две вспомогательные, разного то. с^н/"«<-»тх < i e ; i o i o

у, э в н я . Af—Г уровень - гаоотаксационнкй выд«чл г ? I J I . -^„а, ек-ч>-

. л мне для тактической лесоводствонноП Д Э Я Г Р " Ь Н ^ С Т И , не с т г р i-

нячивае-мые в натуре, а читаемые по мере Hec-'!xi«J"JOt,T»: в о т л -

ч от основной .гандааф?ной одш1лщы; }ч/ -уроз«.1ь, or rp^ u HIT* ̂ •-

-JG-


мый в ' натуре; V.'+i-уровёкь _- вспомогательная единица (урочище;

ларшрут) не отграничиваемая в натуре, но определяющая с в я з ь : ,

лесного ландшафта о ландшафтной единице* более! высокого ранга -

и создающая природную композицию, которую необходимо положить

в основу хозяйственного освоения урочища.. - .,. • '••. ' . ..

. Таким образом, лесной ландшафт - экоопстема, занимакцая ,

определенную форму рельефа о.определенными экологическими уоло-

виями, которые конкретная целевая порода отражает бонитетом. •

При таком определении лесного ландшафта часть полностью •

сохраняет качества целого: системный'характер образования^-од-

. породность и конкретность территории, единыйгеологический

• Луядамент и однородный обмен вещеога и енергии, .!••"_" • • . •

. . Применительно к рекреационному леоу^ хозяйотвенно-лесовод-

стввиное значение приобретает частная категория лесного ланд-

шафта-- лесопарковый ландшафт, т.е»._'- культурный ландшафт... , "• .'.

Лес', который соединяет в себе естнотвенные и искуственные '

• начала приобретает черты рекреационной среда обитания; • .,

'Наличие четких, сравнительно легко определяемых'в натуре ,

границ лосного ландшафта '—основной показатель возможной прак-

• „ т и ч е с к о й ц е н н о с т и . • .- .-,., : - ! -.'-'.' . . V . - ' • ' / / : - • • • - , . - ' •-;. = ' ;

. •. • Границы лесного ландшафта определяются- набором^̂ смехнюс

• таксационньа выделов или и х частей, в ' которых целевая порода

• ' • и н е е т о д и н а к о в ы й ' б о н и т е т . ' . . ' • ' . • . . ' • ; Г , . . : ' ь * 7 - , . " ' - ; г , ' . . ' '•'• * '_,-._• -,

Деление wacciffia лесничества (лесопарка);:на ландшафты;осу-\

' ществляется следующим простым образом:; ' , ' , ' ' ! •' .' ,,. / ' . '

- на.основе почвенно-типологического'картирования опреде-

: ляется. распространенность - границн типа 'условий местопроиз- :

•'.;• р а с т а н я я . . - ( О Т ) ; . • ' : : ' , ' . ' . ' ' - : - - .• ^ . ' / \ **.••' ' - .•'• •"••" ' . ' • ; •

' -•грающы участка и однародность\ТТЫа.-уточняется положе- .

" ' и и е м ' н а й ё я ъ е ^ е ; • . '•••'. . . '••••."•' '••' ' • ' . '• ••'-•..^••< '*.";.;''*.••'••.', ,'•• .:, •

• •••• • ; : . , ; • - • ' :•; ••••- - • . { \ - 1 Ч - . •; . / • " ' - ' " .' • ' : "


- воля участок безлесен, то даяние границы будут граница-

ми лесного ландшафта категории 3 (табл. I ) ;

- для покрытого лзсом участка в уточнганнх рельефом в бо-

нитетом границах устанавливается целевая по[юла.

Если ландшафтная единица в настоящий момент имеет:

1. Целевой породный состав;

2. Структуру, соответствующую возрастному этапу;

3 . Если на площади проведена организационная ы т к м з а ц и я :

отграничение в натуре, ремонт дорог, то такоЛ пир^^т стано-

F.-ГСЯ оптимизированным (категория I ) . В рекрвагг». той лесу

oprams »ацронная оптимизация включает и флхсацип видовых точек,

такой ландшафт является оптимизированным для ц * « й отдыха, т . е .

лесопаркопьл шдаа^том (категория 1)(?аол. I ) .

Taditaia I

лесных

Основ- I Основное ! Уточняющий индекс I /ас ш я с е оi оЯ !содерчлле I т I о 1 о I ^кгн/о ю тт:декс 1 катьгогеи I * ! 1 " I

Оптимизированный1 лесной

ландшафтПриродно-территориальный комплекс (ПТК) ."ее

2 Леснойландшафт, (Индекс уточняется в г^» :сг«ств оттребухьщй цэлей, преелвдуемше 1м

ПТК .-

занимающийнелосинеПЛОЩТДИ

-S3-


Лесной ландшафт сохраняет преемственность в иерархии

систем, ограничен в натуре, чем достигается закрепление в

пространстве, и закреплен во времени в банке данных ПЭВМ,

Лесоводственные воздействия на лесной ландшафт (в проти- .

вовео техногенным и рекреационным) должны носить комплексный

характер (в пространстве и во времени) и содержать мелиорации

экотопа, совершенствовать фитоценоз я;. компенсировать негатив-

ные влияния. ' ';.""' . ;. . - ".•'/••••' ... •••• '

.' Устойчивость' лесных ландшафтов обеспечивается содержанием

понятия, классификацией, нацеленной на оптимизацию (максимальный

•лесорастительный эффект), комплеконостью мероприятий, в том .

числе и специальных в связи с дополнительной, данной человеком

функцией (рекреация). ' • !;

•',..:• — .;•,.-..'. .'.'•'

• • ••• • ' : -' •';•' •' Е А 2 ( Д Е 1 : г . . ' : > ':,, :. .- .;''•.•.' .» • ' .

• ' экологтвскиЕ ПРОЦЕССЫ В ЛЕХЗШ ЛАНДШАФТАХ'•'" ;••; • ; , к УПРАВЛЕНИЕ ими v>';' ; , ; .. ; \ " ' :"_

. , - , 2 . 1 . Процесс прирост-о«пад-»озобновление

Не разделяя- единый процесс функционирования лесной эко-

оистемы, мы считаем целесообразным по возможностям воздействия

на потоки единого процесса, единого.элементарного биогеохими-

ческого круговорота по внутрисистемному циклу видеть в процессе

функционирования единый;процесс прирост-отпзд-воэобновлвние,

процесс жизнеобеопачения'и информационный процесс. '.

Общий принцип воздейотвия как на процес с функционирования

в целом, так и на отдельные потоки заключается в определяющей

роли биосферной функции и согласовательной роли функционально-

го назначения, продиктованного опросом человеческого общества.

Природная функция леса выступает в качеотве ограничения любого

вида лесопользования, продиктованного опросом. > .

-49-


По отдельным потокам управление заключается в традиционных

двсоводственных приемах:

Привост-отпал-возобновленив (ПОВ) - эамече лэсообрапунцой

породы на целевую, осуществление принципа непрерывного пользо-

вания непрерывно-производительным лесом, переводом хозяйства

на количественную спелость леса, введением классификации отбо-

ра деревьев в рубку, продиктованной биосферной функцией леса,

проведение работ на экологически обоснованных стадиях 5«ивг*ткя,

своевременным восстановлением и дополнением ценопопудяций пер-

РЙЧНИХ продуцентов (Сбыденкиков, 1984; Писар^чко, 1993).

Ппогтесо •киэнеобеспеченш} - мелиорации экотоыл, бчохяличос-

кгл борьба о загрязнениями почв, вод и вочцуха, удобрения.

И пхэтесс - селекционшл р^* тз в г

стчзз, шращигчш'е посадочного материала л пр

кации отбора деревьев прирубках ухода.

Э-шмечтаркый блогеохимичвский кругововорот являетсч мцте-

[мальнш выр -̂аечием всех трех потоков эдичсо грочвсса. Кватл-

услоренив круговорота лимитированных эленентоь, ВЙЩОРТЕН, анер-

гии, информации по длительно замкнутому внутрлс^стемнок^ циклу

о"ть стрегллекие системы к наисЗолве полчому усвсанию ечерпч-

Сочти с целью обеспечения природной, биос^ерчой {ункг:гаг леса

и тем самым к повышению собственной устойчивости.

Квазлускораниа и длитедьнозь>"кну"'ость - S H O р ) > . | «о,

Мечзу максимально возможной энтальпией (энтрл ей) подсс"<иы

аутопродуцентов и возможностями экотопа как подсистемы «i«3Ut.-

обеопечэкия периодически и циклически возникавт противоречия,

которые разрешаются "порцией" отторгающейся органической m c u i .

'ятротйчая плата вносится системой в цегом «г разных /роркях

здиного процесса.

-20-


Функционирование онотемн есть единый необратимый процесо,

необратимость которого в необратимости временя.

Нельзя заплатить за дыхание и не заплатить за транспирацию,

нельзя снизить энтропию системы в результате осеннего сбрасыва-

ния листвы и не заплатить, за э т о . '. ; • . • , .• • •

До настоящего времени, в лесоводстве этот процесс был ра-

зорван диалектической сложностью взаимопроникающих явлений при-

роста, отпада и возобновления. Действительно,,, для науки отпад

как явление предотавляет собой.такую же^сложность, как и 50 лет •

назад: "Принятая в таблицах хода роста схема отпада далека от

действительности" (Тарашхеввч, 1935); "Недостаточное понимание

причин отпада тормозит адекватное математическое описание"

(Кузшчвв, 1982). . . ' '-'•; ' • ' • . ' .. '. . .

Практику ведошш хозяйства и практику лесоустройства весь-

ма интересует процесо оамоизреживания, выраженный (адекватно

приросту) в куб.м.стволовой древисины.,, . . '•'- '

-Такой интерес восстанавливает научный подход.к процессу •

' npirpocra я отпада, как к единому процессу аккумулшдии солнечной

энорпгй (Курамшин, 1988). При изучении отпада; (адекватно при- •

росту) различают текущий ореднепериодический отпад:

М.~ -щ- и средний отпад: ^ W > — - - ^ L - -

-где,, : Qm.Hr среднепериодический отпад в куб.ы. стволовой.'

' ••'"•' *. • Д р в в и е и н н ; - > y l •'.-•••;• : ' : , ' . , • V . • .• - . • • • • n V - • • - - • - ' . - . ' ' • - • " • • - ' • • • • ' . • • • ••'• ' • • • • ' • . ' ' - ' ; ' • • - • .

, .,'. (М.Н— средний, за А лет отпад-стволовой древисины в куб,м;

V •• ) XIV/L - сумма объемов стволов деревьев, перешедших в ;

;••••.".''.•/•••.•'.•'.•• а.'- с у х о с т о й з а период п л е т : < к у б ; м . / г а ) ; , . . .' . -; :

' ' <.,-•; 7-Щ - -суша-, объедав-; стволов деревьев; перешедшие в су- .

"•'••., .'.;• хостой з а время жизни древостоя до в о з р а с т а - А . ' ; %


На рисунке 2 проиллюстрировано текущее изманекие отпада

(самоизреживанив по масов) в сосновом древостое 2 класса бони-

тета. При сравнении графиков Г и 3 обнаруживается, что процесс

сагюизрвживания по массе - это периодический процесс (кривая I ) ,

который о возрастом не затухает, в отличии от отпада по числу

стволов (кривая 3) и от прироста (кривая 1), а усиливается

(кривая 2) .

Именно отпад по массе, а точнее самоотто2-"ою'р CIC^MO»

части органической маосы с целью вывода сист<=>м из состояния

относительного равноваоия и тем самым отимулироЕчния прироста,

.'зжит в основе самодвижения системы, С диалектической точки

зрения отпад есть одновременно противополотаоеть приросту, и

возобновлению: приросту - по масса, а возобновлению - по плот-

ности продуцирования (форма а площади поверхности продуцирова-

ния).

Общность механизма выявляется в у опада: одни ветви воз-

нлкавт, другие отторгаются, приводя к совершенству соотнопэние

массы и поверхности продуцирования. Б природе л устойчивость,

л стимулирование прироста взаимосвязаны (Курамшин, IS88). 06-

ратгчся к закону постоянства гомеоотаза леса.

Гомеостаз биоценоза - это - способность последнего сохра-

нять свою целостность в пространстве и во вре»лдчк при стр^мле-

нга к максимальной производительности органической уассы неза-

висимо от внешней Среды. Понятие гомеостаза введено Уолтерам

Кзнноном.

В теории гомеостаза мы выделяем три базовых постулата:

- гомеогтаз - свойство биогеоценстического nporiecca в

цэлом и каздого его етапа в отдельности;

- основным гомеостатическим аппарзтсм пв, чэтся натр-» и-


нал активность на всех уровня* структуры динамического биоцено-

за, Претгем напряженность эта периодически изменяется во времени

и пространстве, являяоь "мотором" ценогенеза;

-> основным принципом работы гомеостаза является периоди-

чеокое самооторжение некоторой части органической массы, обла-

дающей минимальным нетто-фотооинтезом для поддержания напрл-

• женной активности остальной её части.' ~~

Напряженность, возникающая вслед за возрастом спелости, -

явление, направленное на разрушение материнского древостоя и

• устранение тем самым неблагоприятных условий возобновления,поп

пологом леса. Напало плодоношения при наступлении максимум?

текущего прироста и появление в это жо время • иопвох'о подроста

••'— зто на только средство обеспечения целостности па случай ги-

бели материнского древоотоя, но и средство снкжензя потреь в

производительности при;частичном или местном, случайной wjn». :

законоь»рис—возрастном изменении почвенно-световшс, условий. ^

i Под пологом самих продуктивных древоотоев исютючятелыго мало

СЕвта (Георгиевский; 1957), то есть в высокопродуктивном- дре-;.

гостоо.нет. потерь энергии, которые необходимо было бы устра--

•пять с помощью утилизации'её нижними ярусами.. ._'.'.'• • .

Таким образом, продолжение периодов напряженности роста в'

спаяых древостоях - явление, направленное на сба,тансированное

•улучшение условий роста последующего поколения о получениел)

максимально, возможной производительности органической-массы-.

•.датеркнского.древостоя;; "вечный двигатель" биогеоценотипесяого .

процесса,, 'обеспечивающего.максимально возможную ;ц?оизводктвл1-

ность opraHBHeciwa массы независимо от внешней'среды.. ' .

•;:, и ..С 'помощью.явления наиряженной активности обеспечивается . '

максЕмальная производительность и целостность йиогеоценоза.


В возрасте от 40 до 65 лет в период максимального теку-

щего прироста в внсоту и минимального отпада опал максимален -

вдот интенсивное очищение стволов от сучьев. В вовраоте от 85

до 1Ю лет отпад характеризуется £-образной кривой: насаждение

в этот период проходит плато количественной спелости, заканчи-

вается период расцвета и насаждение вступает в инерпиониуч

1>аау - адеоь кривая опада хвои и сучьев точно следует за

процессом отпада деревьев.

Развитие и роот воепта нуждаются в периодичргноы шяотю

системы из относительного равновесия, перераспределении как

гсходнизс, так в собственно продуктов метаболизма - бвз чаго

невозможно бшю бы существование такого, например, периода

развит tin, как период быстрого роста в высоту.

Резкое увеличение отпада будет наступать независимо от

внешней среды, как необходимость стимулировать прирост, но

£дзы н амплитуды этих периодов будут нести на себе отражение

колебаний климата, солнечной в геомагнитной активности.

При резком самоизрвжЕвагош под стимулирующим влиянием

временного воздействия света в любой момент tv я паюгом могут

появляться всходи и даже подроет, но по мере роста матер.шскс—

го древостоя и сохранения им высокой производительности этот

подрост, так жа как очередная чвоть биомассы, будет при необ-

ходимости отторгаться.

Как следует из глобальной функции леса производство лес-

ними экосистемами энтальпии выражено в бнкомьокентиостл топ-

лива - органической массе и активизированном кислороде. Прг; •>-

да сбалансировала выпуск обоих компонентов. Отсюда, чтойц до-

биться максимального количества энтальпии (и контрольно энт-

ропии) достаточно добиться максимального ко: чютга орг и» чье-


кой массы в единицу времени. Поскольку максимально возможный

я каждый возрастной момент текущий прирост наличных деревьев ^

гсть в конечном итоге максимально возможный средний прирост

на протяжении максимального числа лет, то встает вопрос о коля-

чествегшоЯ. спелости. Иными словами, лдндт.̂ ^т;;9у; лесоводстро

доджнд вастидь на. оонов,д количественна спелое?:!

. Математически »то может быть определено так{

где, I - T ^ , - внтальпия максимально возможная в даннчх услов^гях

произрастания (лесорастительшй ^фект) за бео-

конечно долгий период; . ;

в" оредний максимально возмояный прирост по массо;

/)•(. ~ возраст количественной спелости; '

М*^Л^1Г °*я а я производительность- к возрасту сполоети

• ••'- .' . . . (максимально возможная); • :

• -1060 - Оесконечность времени (условно лобоа число лот).

, Максимально возможная оощая, производительность есть '|>унк-

№я среднего прироста и продолжительности жизни до момента

количественной.спелости. ' . v

Но чем выше значение в знаменателе формул, тем меньше

частное от деления при любом числителе и тем самым меньше эн- .

талыкя. В этом проявляется диалектическое единство времени п ;

..задача природа: взаимопроникновение в прострздетве и во времени

(например, предварительное возобновление или внутренняя гняль

' • с т в о л а ж и в о г о - д е р е в а о с я н и ) . , ; : • . ' . • •".•.-•: .'. ••: .'. . ,.•.•, "

••• •'--'••: Воэраст количествекной спелости определяется как момонт, ••.

• в котором средний -прирост имеет, максимальноэ• значение, п теу:у~..-

прирост в своем уменьшении сравнивается со.сродним пр;!1хзс-


том (Орлов, 1927). При установлении этого BOdpacTa у дерева и

древостоя обнаруживается очень существенная разница, порой на

столетие и богее. Эту разницу в ыомантах наступления количест-

венной спелости до сих пор объяснить не удалось, в то жа время

оля лачдиафтного лесоводства она приобретает газогое значение,

Еытоканаее из результируицей функции леса.

На рисунке 3 кривая I - графическое отражение oiû i с

>*уб.у/год; 2 - соответственно текущего прироста по ча^ ;у; 3 -

(Г« (него прироста по запасу; а - момент количегтг )<"Я спелости.

Механизм наступления момента количественная с -аоетг: мо-

мент количественной спелости наступает в результате шгдушгроган-

ного иавне резкого отторжения стволовой массы, поело которого

О ' "L tdl'A j ' x a Hi) МО^еТ B 4 J f j y r i C T К HOpM-LTttt Mj t y i G T r ' f H ' l ^ P f ИУ).

III. <оды о?"гогт*ичля стволовс*} ма^сы имей "t - о t <*o •• * i i f i i j -

чктпунчгд С!Р"ОСТГ, НО В ™ех слугеях j r^ 1 " 41 и t >г А "Танл1лив4лэт партоначальный оЗъьм, не v Е' СГ ПР1 Ч тт г?^~

""'HTKjTO ЧаСГу-прИСЛ^ЭШеТСЯ К раэНОВесйЮ Mi'XEy bOjÔKHOCTn*^!

i 'игогн ц потреОносаямл древостоя.

И хотя ао всех случаях (ттордение массы «с гь < ики и>у iHiit»

«ноолтнльного рьвноввеля в системе (равнэвве ш гг ча." < ъ.иго

" лу го,,систеьюй шрвЕчных продуцентов и поде-гстечо? •%.' ttfo-

Лепечечия) с цалью самозщ?ечси{,2кации процесса прод/и*. '̂ чнля,

но далеко не все моменты преодолим. Поскс,ь,.у нко^.к - v» . оо-

кого ландшг1фта ойладает способностью отто[ч " •' i j ти о;>"ани t" -

ко" vHccu, а отдельное явр«во такой croco^t-ô"4 > не (.u j ^ t r ,

то и моменты наступления количественной счачос ,' у д х ^ о о ^ л л

одной? из его деревьев могут совпасть только сгучаЯно.

Предопределен ли момент наступления количественной спечос-

ти? На этот вопрос следует ответить однозначно: нет, более того,

-2G-


чаще вместо наступления момента количественной спелости слоду-

ет говорить о периоде количественной спелости. Воэраот коли-

чественной спелости, уотанавливаеыыи таблицами хода роста,

представляет ообой только вероятный возраот.

Самоорганизация экооистемы характеризуется не только дис-

сипацией энергии, но и наличием синхронизации (когерентности) в

процессах, происходящих как в самой оистеме так и в среде.

В понятие внешней среды на всех уровнях должна быть вклю-

чена солнечная активность и другие космические факторы (Вернад-

ский, 1926,1287; Циолковский, IS86; Чижевский, 1973; Мухамед-

опш, 1966,1968; Курамшия, 1988; Атрохин.Курамшин, 1991).

Космические факторы действуют на общебиосферные процессы,

через них на каждый элементарный ландшафт (I) и непосредствен-

но на каждый элементарный ландшафт и тем самым на общеОиос^р-

1шо процессы и биосферу в целом (2). Синхронизация процессов,

происходящих в лесных экосистемах во времени, носит в лесовод-

стве характер саш собой разумеющийся. И действительно, сам

(акт существования вегитационного периода в бореалышх лесах -

чакваугайиий факт и фактор когерентности, ниже следуют клима-

тические а экологические условия произрастай.ш, о нормами осад-

ков и сродне'лесячных температур, за^сссз'роиамше ь упорядочен-

ности .фенологических явлений...

Предусмотренные генетической программой развития периоды

•такого увеличения отпада могут наступать независимо от внол-

heil среды, но фазы л амплитуды этих вдрюдов будут нести на

себ» отражения колебаний климата и солнечно? шстивности.

Наиболее показательный (Загреев, 1987) графический анализ

процессов отпада, отторжения ветвей и отпада, проведенный нами

на основании данных Н.О.Нестерова (Нестеров, 1935), обнаруки-


ет единотво ж общность механизмов «тих процессов, юс взаимоза-

меняемость и взаимокомпенсационнн* характер. . .

Более важным выводом графического анализа является эндоген-

ность процесса выведении экосистемы *з относительного равнове-

сия. Солнечная активность только.ритмизи1увт эти процвсск; '

Способность системы выводить себя из относительного равно-

весия за очет интенсивного спада» вместо отпада, свидетельст-

вует о выоокой универсальности и всеобщности приведенного меха-

низма. ' • - : , ' , ' . . • • • • • .,- •" - :

Анализ обнаруживает высокую оинхронцзггровечностг процессов \

отпада. Графики также показывают! наличие внешнего фактора синх-.

ронизации. Факт пульсации породных составов (а тем более пол-

нот) указывает на ошибочность деления лесного ландшафта на от-

дельные выдели на оснований различий в ооставэ и.полноте в две

е д и н и ц ы . . . . . ' , . • . ••"... . • . '• • '•• • ' • ' • - , . . ' • • ' • ' . " • • . •

. Четко выраженная одинаковая реакция древостоев в точках

перелома солнечной активности. Реакция однотипная, амплитуда -,'

. разные. Эависмость от густоты недостоверна. Повторное усиление ,

отпада в реперный засушливый IS39 т . , его высокая амплитуда ;

привели практически в следующем цпкле солнечной активности к

эквифиналу: разница общего запаса, суммы отпада и.наличного .•'

запаса не выходит за 2©* . При етом изменчивость густоты ис-

кусственных насаадений (т»49?) ниже.естественных (f=653f)« . .'

' ; Графический анализ изменения отпада относительно-дат: репа- "

ров солнечной активности в I I летнем цикле поддерживает предло-»-

жение Н.В.Иовблиуса о целесообразности/введения понятия "гелио-,

ритмотип" не только в отношении отдельных; деревьев'.{Ловелиус; ' ;

1979}, но и пенопопуляций. - " . : J, : ; . : / : ; ' ; . " ' ; \ "

' •' Гелиоритмотип ценопопуляций - это совокупность цёнопощ'-

ля'ткй одной лесообоазукщей породы; BoaioiKiaHX' однолре1.:е!П!О:1< ' *


аналогичных почввнно-климатических условиях из семян одной

географической разности.

Мы рассматривали синхронизацию процессов в едином процес-

се прирост-отпад-возобновление как системообразующий Фактор,

р не как особенности этих процессов в конкретных чвскых лакд-

В подсистеме жизнеобеспечения экосистемы процессы та1'- а

синхронизированы (Спур, Барнео, 1984jfbitoE- BoC<,"0/W , 1984,

G>aJZ, 1981, Таит, 1991), кроме того, и что наиболее важно,

возникновение под воздействием солнечной энергии диссшатив-

ной ст1уктуры в лесной екосиотеме, одновременно приводит к

синхронизации: процессов в обеих подсистемах, к образованию в

частности элементарного биогеохиыичаохого круговорота.

Выравнивание скоростей процессов в подсистемах экосистемы

лесного ландшафта носит характер оинхронизации и никогда не

может быть абсолютно достигнуто, ибо это бы означало недейст-

венность основного механизма вывода системы из относительного

равновесия о цадыз стимуляции прироста и в конце концов гибель,

В диалектически едином процеоса прирост-отпад-возобновле-

ние установлено, что отпад как акт оамоотторжеодя органической

vsaccu в состоянии близком к равновесию между дагсималькое эн-

тальпией (энтропией) подсистемы продуцирования и возможностями

подсистемы жизнеобеспечения является универсальным механизмом

самодвижения системы. Этот же механизм иопользуется при стрес-

сах и экстремальных экзогенных воздействиях.

Стратегическим направлением эволюции экосистем ле-сних

ландшафтов является решение диалектического противоречия макду

лрсдйллштельноотью возраста спелости и уплотнением времени в

биогеоцэнотическом процвосв.

-Z9-


В онтогенезе сосновых лаоов установлены периода.компеиса-.

ции отпада опадом - период невмешательства, а также период не-

устойчивого текущего гфироста (зона количественной спелостк •»

• зона активного комплексного воздействия)•

Еще одна свободная "ниша" классического лесоводства • - "

обеспечение устойчивости лесных экооистем, функционирующих Р . '

условиях урбанизированных ландшафтов заполнена. В основу поло-

жена реальная природная единица хозяйствования - лесной . лянд-

шафг, и тем самым открыта so зможнооть. регулирования воздейст-

вий человека на лео я леса на человакл. ..; . ' - ' - ' . ,

Знание процессов, идущих в лесных ландшафтах, глубокой

(в пространстве и во времени): синхронизации э и к •процессов в

дополнение к классическому наследию лесоведения позволяют уве-

ренно хозяйствовать в рамках: ландшафтного лесоводства/ • • .

. ' * ' ОСНСВЫ ЛАНДШАФТНОГО ЛЕСОВОДСТВА ; •' ',• ', ' ''.''

. 3 . 1 . Ландшафтное лесоводство^ в рекреационшх лесах. ' ,

Ландшафтное лесоводство есть профессиональное регулирова-'

ние воздействий человека на лес г леса на человека в простран-'

ствонно-временных,Границах лесного ландшафта. В то время как-;";-.

лесной ландш^т - постоянная хозяйственная единица - экосисте-

iia, занимапдая ту или иную форму рельефа с* однородными экологи-

ческимп условиями, которые целевая порода отражает одинаковым

б о н и т е т о м . . - -.. •'•';.' •"" ; - у ' - - " ' : ' • : . ': '.':"•''•'.. '•' " . - • ' • ' - . •

Ландшафтное лесоводство предусматривает устанавливать.для:

каждого лесничества, а затем. иландтасХ>та:; -.-• .,1 -,-'- , -.-. = .. , *'-'

' . ;•,- цели в.критерии оптимизащш;.; ',':••'.. : •'..:*;; \. . ",'..'.. -"

• - научнне.основы оптимальности:лесопользования; Ч ;..•;"-'".»•••

- принципы организации и ведения хозяйства» • , " . • - •


С переходов на магнитный носитель информации все три базо-

вые соотавлящие-» а такие девиз хозяйства вместо с поландшафт-

ным банком данных, экологическими и хозяйственными особенностя-

ми региона явятся ооновоп Базы знаний лесничества.

Ландшафтное лесоводство предпочтительней вести в любых

напряженных экологических условиях,

В рекреационных лесах мы обязаны рассматривать:

- оптимизацию рекреационного леса;

- рекреационную емкость и рекреационную среду;

- принципы организации и ведения хозяйства.

3.1.1. Оптимально-рекреационный лес

Оптимально-рекреационный лео - это структура, в которой

доведены до максимума два основных качества: рекреационная ем-

кость единицы площади и степень благотворного воздействия на ин-

дивидуума при условии обеспечения сохранности этого состояния

неограниченно долго (Курашшн, 1983).

Математически основное содержание этого понятия можно/7/7/7 г*тазс,

записать в следующем виде: (JHJI ~Ca?7&%QPfl'- оптимально-рекреационный лес;

£ - - максимально достетаетая и используема^ рекреационнаяемкость единицы площади при обеспечении и сохранеттаданного состояния неограниченно полго;

О - максимально благотворное воздечстЕ'е на индивидуума.

Благотворным воздействием на индивкдуума ьазывается комп-

лексное вмокицокальное д физиологическое воздействие насавдения

(среды) ра организм человека, все специфические (лесные) состав-

тявдле которого перестают существовать, если организм леса по-

i" f6"c*. "В" является объектом интечсификш'ИЕ.

5орчула является основной формулой р^чреаплонного лооо—

-3d-


пользования, так как она диктует принципиальные лесоводствен-

• ные -требования.' . - . • . ' , '

Понятие оптимально-рекрйационного леса требует следующей

'. формулировки основного принципа рекропцпонпогг .|п?оопо.7Ч>зогпн:'я:

- конкретный учаоток леоной почвы, объект - хозяйства (ЛОСНОЁ

ландшафт) должен.быть занят непрерывно-производительным лесом,

в котором установлено соответствие размера'периодической внбо-

. рочной рубки .леса и величиной его прироста за тот жа период. **

. - . Рекреационная емкость - максимальное, с учетом видов от-

дыха, количество лвдей, которне могут одновременно использовать

данную единицу площади для отдыха, не вызывая психологического

дискомфорта и деградации (чел./га./год). '

Теоретически максимальной рекреационной емкости того"или •

иного участка можно добиться, используя следующую зависимость:

где, О JO - максимальная рекреационная емкость единицы плота-

• да конкретного. участка, определенного типа леса; Ср-п ~ потен- •

циальная природная емкость конкретного участка рекреационного

лвса,чел./га; t\j)Ar — коэффициент, отражающий уровень лесовод-

ственной оптимизации конкретного участка, безразмерная величи-

Я грлс, - максимально необходимое зча-

чею1е коэффициента функционально-оргавивационной оптимизации,

способной повышать емкость ландшафта в несколько раз.

. .Размерность "чел./га/годчкуб.м/ra'V означает, что опреде-

ленное количество людей может единовременно отдыхать нп гекта-

ре леса, пользуясь максимально благотворной лесной средой,

поскольку она (среда) создана лесом, находящкмея в апогее про-

изводительных сил (максимальный текущий прирост) и при этом

: не оказывая на лес негативных воздействий'(нет снижения при-

роста). • •• ;•.•.•••-'.'- -32.-


Способность природных комплексов к самовосстановлению -

гарантия и предел устойчивости.

Для практических целей лесоводу в рекреационном леоу не-

обходимо знать потенциальную рекреационную емкость и на ее ос-

нове - фактическую емкость единицы площади конкретной экосистемы.

Приведем механизм воздействия рекреанта на лес. Аттракторность

участка обеспечивает наличие лвдей. До тех пор пока их воздей-

ствие находится в рамках фактической рекреационной емкости,

вдет только процесс уплотнения почвы, происходит перестройка

папсчченного покрова, изменение распределения подроста с ди!>$уэ-

норавномерного на групповое, снижение запасов подстилки, обра-

зование определенного количества троп о незначительными измене-

ниями поверхностного стока.

Как только количество людей начинает превышать Фактичес-

кую рекреационную емкость, происходит переуплотнение почвы,

обеднев е а смена травянисто-кустарниковой растительности, ис-

чочновение подроста, ускоронный отпад тонкомерной древесины

(ув<элич:шаотся средний диаметр); уничтожение) лесной подстилки

ведет к потере жизненной активности лесных почв, подавлении

$аучы, иссушению почвы, снижению минерального, орга-

л воздушного питания.

Увеличение среднего диаметра при падении ге^щего прирос-

та по запасу - показатель старения экосистемы леса, а при уско-

1*на& этого процесса с подавлением возобновления - смерть!

Стсвда, отношение текущего прироста по зшгсеу к среднему

М /*-^сР'• - отражает фактическую рекреационную

зчкооть устойчивость насаждения. Следовательно, макогалально

^СТК-СЙМЫИ в данных климато-типологическюс условиях текуишй

грчроет по запасу при естественном увеличении гродчего д.1аметра-

гоказатель потенциальной рекреационной емкости, вырахешый ча-


рез его фактически и потенциальную производительность - лрйвыч-

, ную и удобную для лесовода категорию. . . ; <

Природно-восстанавливащая среда под пологом леса харак- .

т е р и э у е т о я : :'. \ / ; ••. • ; „ ' * '•.- '• ' -^ • ; . - . ' . '. :

. -воздухом, отфильтрованным от вредных примесей; ; '.- -

- откорректированной температурой и влажностьювдыхаемого :

в о з д у х а ; -. • • \ " . ' - " ' / ' . . " . / . - • ' . • ' _ ' •.", .'•.:••.'.• • [ '

' • - наличием во вдыхаемом воздухе биологически активных

в е щ е с т в ; . . ' . - . - • ' . . . ; / ,' -.-. • ' '. • •' . "."•"•• • ' • - ' . '. ." . ;•..; .

, - способностью побуждать человека х движению; '• ...-"

. : •' - ойцеблагоприятной микроклиматической обстановкой; >

. - способностью воздействовать на психические явления и

о о о т о я н и я . ' • ' ; ' "••'.'.••'.•' -•• ••'-"•: •'"' - '- * ; ' • - : . .

• Особая дыхательная среда подпологового пространства фор-

мируется следущим образом•. • • .-.'• ;•'"•.. • . :

.•'."•-.'• "Воздушные массы по мере продвижения под пологом леса тща- •

тельно отфильтровываются от всех возможных загрязнителей (от

пыли, и патогенных вещвотвн соединений). Одновременно коррек- .

тируются температура и влажность воздуха. Очищенный воздух

постоянно обогащаетоя химически более активным кислородом фо- .

. тосинтетического проиохождения. Профильтрованный и обогащенный

воздух под пологом леса практически в едином процессе допони-

тельно ионизируется до уровня ЮОО-йООО легких ионов. Одновре-

менно в той же "барокамере" полкронового пространства выооко-,;

качественная дыхательная смесь.очищается от болезнетвор1шх\ •"

микроорганюмов фитонцидами. Известные и не-изБеотные'пока•••'• ';'•.

• биаюгичес1ше активные вещества, поступаициев лесной-воздух, ;..

наделяют дыхательную среду под-пологом насаждения:способностью

восстанавливать силы человека.; > ".;"V'i-.-,.v"*:>----"•' V--:i.V-".' :'••'..' У


Геоландшафтная основа лесопарковых тандшп^тов, их ЧРТКЛО

'щы в натуре, дают возможность для приведения лесных "ассг-

гов лесопарков в единую ландшафтнопланировочную систему.

3.1.3. Принципы организации и ведения хочяДсава

Концепция оптимально-рекреационного ,-rfn «мриде'йвт сле-

пующие принципы ландшафтного лесоводства.

1. Каждый конкретный участок лесной почвы, являющийся

объектом хозяйствования (лесной ландшафт) занят непрерывно-

гроизводитальным лесом, в котором установлено соответствие

•омаров постоянного пользования - периодической выборочной

„убкп .?вса величине его прироста за тот та период.

2. Каздый лесной ландшафт (постоянный хозяйственный учас-

ток) только тогда может максимально использоваться, когда он

1"!еат определенное спросом конкретное назначение, соответству-

ет ему, хозяйство в нем ведется до назначению на научно-^ясо-

в)детвенной основе а на высоком хозяйственном уровне.

3 . Почва в рекреационном лесу - объект прогрессирующего

^рушения. Чем выше аттракторность участка, тем процесс этот

ОЛРЧ интенсивен. Забота о почве, уход за ней проводятся про-

порционально аттракторности.

4. Благотворное воздействие леса прямо пропорционально

ескса актявноста состаагкющах наса^яение деревьев,

которой отражается текущим годичным приростом,

5. По мере потер.! своей £изяологпчесчой а.-ст*ткостл и пт-

т^".<торкости из рекреационного лэса должна удаляться органичес-

кая масса. Но только та её часть удаление которой не влачат

за соЗой значительного снижения интенсивности отологического

^уговорота вешеств в экосистеме.

-за*-


6. Для повышения аттракторнооти (свершившегося факта прив-

лечения) необходимо сохранение самобытности типов леса.'. . '

7, Лесоводственные, хозяйственные мероприятия в рекрогци-

онном лесу требуют максимальной ограниченности. Этого требует

особая напряженность процессов' равновесия и саморегуляций в

• лесной экосистеме, обладающей повышенной.аттракторносттью.

.Организованный лесной ландшафт - это основа интенсивного

лесоводства. . " . • .•': ' • • > - . • • > . . , . . . - ' / •• , , :

. Важнейшим условием высокой интенсивности метода является

налаженный мониторинг фоновых и индивидуальных (по ПХУ) динамит

приростов, целевых составов и устойчивости. Обеспечивается это.

условие выделением эталонов и системой постоянныхпробных пло-

11¥зде2, стоящих на балансе лесохозяйственного предприятия.,Пре-

.емотвенность леооводственных воздействий во временк - третье; -

необходимое условие интенсивного метода хозяйствования.

При соблюдении этих трех фундаментальных :условий т и е н с т -

.ного метода хозяйствования можно говорить об автоматизированной,

т е х н о л о г и и х о з я й с т в о в а н и я ( А 1 Х ) . . ' ,'•':••"'••'•-•'.':'••' . •' •'/ • •

, . Потенциальная производительность конкретного участка леса,

его экологическая устойчивость :и йотенциаяьная рекреациошая: ;

емкость участка - параметры/ обусловленные одними и теми ае

почвенно-климатическими,условиями- (и могут;рассматриваться : •.

как силы саморегулирования в к о с и о т е м ) . ; - - , ': . •' ' ..

: 3.2. Технология формирования леоных ландшафтов; ,.' - "•'•."'. .••'• •.•''•:-' : . и у х о д ; з а . н и м и • • " • ' . : . . • . . / - ' . л ' " ; ; . - '.'.-'.•'•' ;.

' Глобальная функция лесных ландшафтов,'. Фушщионировр.ние" ipc

. одновременно, в рамках конкретной экосистемы- и в рамсахлссохо-'

ЬяЗственной-системы,.в рамках ландшафта региона-и,в качество .'

элементарной единицы нарождающейся ноосферы .потрео'оБади-к:-


]1асширения понятия постоянной хозяйственной единицы до уровчя

лесного ландшафта и разработки оперативного искусства ведения

хозяйства, а также создания автоматизированной технологии хо-

зяйствования.

Оперативное искусство ведения хозяйства состоит в превра-

щении хозяйственного воздействия на лес в единую долговременную

многошаговую операцгао по формировшшю оптимально рекреационного

лэса в каждом ландшафте.

Ог.ера«ня - Форма хозяйственного воздействия, наиболее

полно отвечающая природе леса, его динамическому характеру.

Понятие операции включает:

I . Наличие единого типа по формированию одтимально-рекреа-

«лоиного ."аса, индивидуального для каддого ландшафта; 2. Единую

иа гротяжонии всей операции цель: форма и состав насаждения;

3. Конкрвтную, постоянную в ходе всей операции, площадь ланд-

шг"5та, на которой формируется целевой лес; 4. Использование

псего арсенал %<ар и «атодсв для достижения цепи (включая и

1*>ианяе эконс«леских трудностей); 5 . Разработку единой техно-

ЛЛГЧЧРСЧО" оенояи; 6. Удержание шпщиативи в руках лесоводт

-„ е , T i f пррро^ыв изменения протекают в ГООТБОТСТВИИ О ПЛПНОМ

ст , т и ' , то осучЭствленре постоянного контроля за БТИМИ изх«е-

ГЬчятие огэрацта - лесОЕОДотвенно закончвчное понятие,

а ь1/ няртду с рвхаиоы лесовнрвлщвания предопределяет

-v" тво СУ'ЪНТ^, схазозную техяолог.ш, по'<>*внив об лю'л

fi "Mi""^ "нгч за встестврнчымп хпменр'! л " " чпт'ас

i ГРТ тчесш ептимолг-ньЯ ре^о» своего .

самоор

-ЗУ-


система не может. обеспечить себе *беэ ."синхронизации,- когоронт-

ности отдельных процессов во времени и пространстве в единый

процесс без противоречия второму началу термодинамики.

Единство рассматриваемого процесса позволяет экосистеме

леса обнаруживать все новые и новые вкологическме ниши и эмвр

яентные свойства как в пространстве, так и во времени.'

Весь комплекс активных воздействий и последующего средо-

эащитного сопровождения течения биогеоценотического процесса

должен быть расчитан сразу по отграничению экотапа и опреде-.

.ланита целевой порода и корректируем во времени. " ,' -

• Отграничение в натуре,• графический банк данных дают•-.воз-

можность создать.долгосрочную'технологическую карту единой .

технологии. Такая карта позволит обходиться без регулярных '• - •' - • - * • • • . • • - • ' . - • ' . • • * , - .

технологических волоков и по крайней мере без рубки лучших/̂

. деревьев для втой цели,, Эта карта'будет отр?й?ать постоянные

транспортные пути леоного ландшафта связанные в единую систем;

в рамках маршрута-урочища. Долгосрочная технологическая карта

должна содержать и план сопутствующих мелиорации: проведение•

кпагорегулирующих бороздi создание искусственной лесной под-

С Т Е Л К Н И т . п . , **':•' ". ' '.'.'• ^ •' •'' -.:••'•;'•" > ' ) . ' . . ' . . ' '.'• ' '

Еданая средозащитная технология является,технологией вн-

-боркп естественного отпада на ранних стадиях потери техничсс-

ких.качеств древесины, технологией сопровождения естественшлс

изменений лесной ореды и преодоления угнетшэщих,'-. одврясивавпвос

р о с т и р а з в и т и е с и т у а ц и й : .. ' . " .". ;• '•,.--"••..', ..•,•'"

; а) задеряаш возврата веществ в систему длительностью ,-:

р а з л о ж е н и я : к р у п н ы х с т в о л о в } " *• •_ ; •' , . " - \ " '_ ••••:'•,-••' •-."-,.• > , , ••

б) задержки роста я развития подроста;притененйем ого,-,


ограничением в питании, не столько продуцьрувд.зга, CKO-WO

поддерживающими себя деревьями (накоплзнгол перестоя t

в) паразитирования ототавшх в росте, переходящих в отпад

юрэвьев не только благодаря потреблению питательных веществ

л почвы, но и метаОоллитов за счет ераоташя корней.

Самоорганизация леса старается преодолеть эти ситуации.

Средрзаэдтная технология - часть концепции ландшафтного

воеводства, тесно связанная и дополняпдач санктарно-чанд> ад-

"тш! метод ухода и фоново—акцентную классификацию отбора

чэрарьев в рубку.

За счет соответствия хозяйственной снстени (сумм» э.1 с* е»-

тррии технологий индуцирующей эмержентныо свойства) репюналь-

нсгу чсчплексу лесных экосистем необходимо добиваться интегри-

рованного функционирования леса и человека в биосфере.

3.3. Интенсификация технологических процессов

хозяйственного воздействия на лесные лондх^га

Классические лесОЕОДственнне разработки, процессорная и

i" щьътерная техника должны быть органично ооъичинены Е авто

* тлзированиую твхнологап хозяйствования.

Прот.георччия зкаюпгчвокого еяккс-тпа лвса л человека бу-

"^т нвляться ДБЛжуааЯ силой лнтвнсификац,^ ."андыа^тного лесо-

водспа, а значит и роста возможностей леса в предоставлении

дог'очнительнкх, например, рекреационных услуг.

КомпьоторичацЕЯ это необходимый в лесоводстве уровень

гэсной зкосиотвмы во времени. Без четких простран-

е'»рнних границ каждой BKOOHCTQISJ гоЕОритч о научнос-

ти nj-лкт гчвсього лесоводства недостаточно корректно.

л ifupyTKHft способ ведения хозяйства в рекреационных лесах

-39-


я в л я е т с я : . ' . . , . . • • ' • • • •' . " " ' . " ' •

1) способом приведения в единую ландшафтно-атаннровочмутэ

систему лесных массивов лесопарков; ' .

2) способом построения постоянных хозяйственных единиц на

ландшафтной основе;. '•'.'.• '.'.'•

- 3) ' способом концентрации лесопарковых мероприятий, оснащен-

ных долгодействупцей технологической схемой освоения, дающей''

возможность создания сквозной технологии формирования оптимялъ- ••

но-рекреационного леса с высокой производительностью труда;

4) способом, обеспечивающим группировку хозяйствбншпс•'

единиц по очередности и по уровню осво.ения.

Таким образом, маршрут - это постоянна^ хозяйственная еди-

ница, на.порядок выше лесного ландшафта,"имеющая о

функциональное назначение и динамичную долгодейстБующуи схему

освоения о определенным путем движения рекреантов, натрульной

охраны.леса, трелевки, вывозки древесины и улучшения дорозсно-

тротшочной сети. . . . ' ••

3 ; 3 . 2 . Автоматизация технологии хозяйствования . .

, " в л е с н ы х л а н д ш а ф т а х •'••"• - •

Говоря о технологии лесоустройотва,. лесосечных работ, пе-

реработки древесины,, а.также о многих других, мы должны,пред--'

ставить, что все они, органично соединенные в один цикличный ;

процесс, представляют собой^технологиюхозяйствования., '_. -

Циклическая, синхронизированная во времени'и пространстве

технология, должна обеспечивать функционирование хозяйственной

системы. Цикличность её может иметь много уровней, основним из

которых является годовой цикл. Хозяйственная система в идоаяа

должна стать самоорганизуицейся системой, а технология хозяй- ;•

ствования -' функционированием.этой систеш. "... . - \. • , . -


Скорость оборота лесохозяйотвенной информации определяется

периодом леооинвевтаризации и составляет около 10 лет! С точкл

зрения движения запаса во времени по классам во)раста, это мо-

жэт быть и приемлемая скорость, но о точки зренич состояния

насаадения выдела, процесса самоизреживания в нем, процесса

возобновления, потери древесиной технических качеств, скорость

потока лесоводственной информации явно недостаточна.

Кроме того, данный поток имеет по крайней мере пять поро-

гов, способных исказить информацию.

Современная технология хозяйствования отличается от оущоотву-

идеТ целым комплексом базовых положений: хозяйство ведется в

отграниченном природном выделе или лесном ландшафте (ПХУ). Вся

как лесоводственная, так и энергоресурснач информация разделя-

ется на исходные, первичные информационные блоки, адекватные

этому делению; хозяйственная система функционирует как екемо-

мвнтный (ежегодный) производитель при основном ограничении:

непрерывной высокопроизводительиооти леса; коммутация и тран-

ol сгмация лесоводственной и энергоресурсной т£ормацид осушео-

твляется а самой хозяйственной системе; скорость потока ласо-

хозяйственной информации возрастает в несколько раз; система

активно воздействует на другую систему, более высокого ранга,

внешнюю по отношению к себе, используя её одновременно как

сгеду А буфер; в структуру системы вводятся энергоресурсные

ограничения; совершенствование структуры осуществляется как

is счет рацисчализации прямых и обратных связей, так п за счет

сгю'в 1ия 4!'Cvia уровней и количества единиц.

Ссноэьой хозяйственной единицей является лесной ландшафт

с> wel* площадью 10-15 гектаров, что, Kpove объединения аволю-

Ц1 он лх ус 1лий природы и человека, уменьшает в 5-7 раз коли-


чество хозяйственных и информационных блоков; .' - - ;

К активному воздейотвию на систему более высокого уровня

• следует отнести создание малых и совместных с отэтествённнмп и

иностранными фирмами предприятий, способных за-счет современных

технологий заготавливать и перерабатывать всо более или менее

ценное сырье, а также сдачу в аренду отдельных лесных ландшаф-

тов или урочищ. ' . - ' • - •-'•• . . .

Таким образом, о разработкой и внедрением в практику лес-

ного, дела автоматизированной технологии хозяйствования ландшаф-

тное лесоводство приобретает стройную концепцию, имеицую снизу

до верху единую иерархию систем.от лесной экосистемы до системы

хозяйственной, причем та и другая являются составной частью .,

территориальной системы более высокого порядка.

• • ' Разработанное автоматизированное рабочее мэсто инконера -

лесного хозяйства в Экспериментальном Москворецком леспаркхозе "

на базе ПЭВМ включает пять взаимосвязанных баз данных:' ...

1) База данных (БД) таксационных описаний насаждения, . .

агрегированных в леоные ландшафты (ПХ7). . ^ • ' ' ,. •

2) База данных постоянных аробных площадай-(эталонов),

позволяющих изучать ход роста насаждений,и на этой основе ., ,

рассчитать местные таблицы хода роста для различных пород;

3) База данных.местных таблиц хода роста,которая позво-

;шет проводить автоматическую эксплуатацию БД таксационнмх ',

характеристики Ш У , Tie." создавать-прогноз1 или ретро модмь. ;

> ^ 4) Графическая база данных.,;,- . . .;.' . '•; .•; • : ; ;-.;.,'.

• 5)БД - учет лесного фонда по лесничествам.: •; ;. .;; -V .'

•••-' Для ведения БД используется система управления 'роляцпбн-

• ными базами данных .ШКГО-ГС-2,'- русифици^


На основе прогнозной БД такоацнонных характеристик ПХУ

«формирует перечень лвсохозяйстввнннх мероприятий по

направлениям:

- мероприятия, связанные с рубкой лс;а;

- мероприятия, связанные с посадкой лесцАА культур.

Формирование перечня мероприятий пролоход^т о использова-

нном алгоритма оптимизации полноты целевой породы в лдндла*те

< "грацией позраста.

Полачдша^тные банки данных создаются в разрезе лэсничест-

Т1, ю схеме; ласничеотво-сумиа ландшафтов; ландшафт - сумма

1'.двлов, .: содержат три основных файла:

1. *и£л [акааческого состояния насажден .й (ФСС), ЕЛТ; ча-

ч, '". р <че3я сс^о!упность эталонных групп, в состав которых

r v ^ >T -..jHiio лан^^з.1"гы, дающие один o6iiia« эт utca (1J< МГ ИД,

4>вчков, 1973). Эталон представляет собой шсюянную гг^йкуы

а̂ ч-«̂ 1дь на ход рсстд, на которой взяты моделх-ньц деревья с

aoj ii£i ^налилом ствола, и оптимизированной ландшафт, в ксто-

го'л она находится.

2. 1аАл теоретического состояния (vTC) ц-гаадечай ль чхо-

JH, иэгучвнний расчетным путей с иопользован.ыи местных нор-

мальнее тчб.пиц хода роста, составленных на основе постоянных

IIJOOFIX агощадей, залежанных на территориа хозяйства.

3. йайл грг4ячэсчой информации - пространственного распо-

. о jH»'4 есаого хозяйства.

Прогр'.ч'чь."^ средствами iTC постоянно югректдфуатсн КС,

CJHO 1.1Л» IV*H-4 nj мера повторных замеров постоянных пробных

a.i"-_o4ti на ход роста и закладал новых эталонов.

poBKa ФТС с учетом хозяйственных воздействий

точность прогноза - соответствие его реальному сое-


тоянию насаждений, а оравнение втого файла о таким же файлом

той же эталонной группы, но расположенным в более акологическ

чистой среде, позволит осуществить мониторинг, что крайне важ

но для пригородных рекреационных предприятий. -

Такая структура базы данных даст возможность насаждениям

в памяти ЭВМ расти, изреживаться и возобновляться о учетом

хозяйственных и рекреационных изменений. ' .

По мере замены нооителя в банковских, снабженческих, пос-

реднических,. торговых предприятиях и фирмах необходимость та-

кой технологии начнет возрастать к з какой-то момоат стенот

неизбежной. • -. • " . . ' • ' • ' "

3.3.5. Эффективность пользования рекреацкошшм лесом ,

Рекреационное лесопользование - комплексное пользование

лесом, в котором человек кроме традиционной сумиы полезностей

использует и свойотва леса как рекреационной срэды;

Для расчета рекреационного лесопользования может быть

попользована формула:

- площадь ландшафта :; СэкОЛ '•"" максимальная эко-

логачоская рекреационная емкость лесопаркового ландшафта; Т -

. объем лесного отдыха, час/год. . •'• • .- . ".- ; . ..•' •

Данное отношение может быть рассчитано; но главное его:

назначение определить принципиальный размер рекреационного -

лесопользования, определить размеры"площадей лесопаркового ;

хозяйства в связи о численностью населения. ' ."•.'. - :


ЗШЮЧШИЕ

Современное леоное хозяйство ориентированное в основном на

получение древисшш, оказалось недостаточным для обеспочошл

устойчивости лесных экосистем - элементарных ел'ниц крупш'Х

урбанизированных ландшафтов.

В результате болев чем двадцатилетних исследований v nnpo-

Сации их на практике в районе, обладающей уникальной научно-

производственной информацией, кашли решение многие научные л

[фактические вопросы интенсивного ландшафтного лесоводства.

Рассматривая лесную экосистему как элементарную единицу

tjocjenu, iw пришли к выводу, что лес - диалектическое единство

организованной подсистемы первичных продуцентов и подсистемы

возрастающего уровня их жизнеобеспечения о целью постоянного

роста производства энтальпии. Леоная экологическая система -

сшчооргачизуицаяся система с диссапативноЯ структурой, энерге-

тической Функцией (энергия двухкошганентного "топлива") и энтро-

iraufi в качестве критерия самоконтроля.

Особое место уделено выявлению заксшсма^аетеД, характери-

i-упцих биолопгческие и экологические процессы, происходящие в

шеаых вкооистамах.

Обосновано глубокое единство процесса прирост-отпад-возоб—

новлепм, з течение к ьа фона которого происходят развитие,

преобразование и старение - экооистема подвергается шестцрично-

•̂ и-?"снению. Устанозлана роль отпала, который в этом едином

lipoutcco является ^галактической противоположноетью одновремен-

но прлросту л возобновлению.

Отпад как явление есть акт самооттор-кетм экосистемой

част, органической массы о целью нарушена грозящего равновй-

cus иедду максимально возможным производством энтальпии поц-

-45-


системой.продуцирования и возможностями подсистемы жизнеобеспе-

чения. Такое понимание этого явления выявляет универсальность

механизма самодвижения лесных экосистем. Этот ко.механизм ис-

пользуется экосистемами при экстремальных воздействиях.

..'.. Обеспечить устойчивость леоных биогеоценозов в условиях

возрастающих техно-антропогенных воздействий возможно только

опираясь на природную когерентность биоэкологических процессов,.

вопросы синхронизации которых в. пространстве и во времени .в

настоящей работе получили необходимое развитие и практическую .

значимость. - , • , . '. ,-.-•.

" С точки зрения биосферной функции леса изуччно ЯВЛРШ<О

количественной спелости леса. Установлено, что наступление во

/шляется не моментом,' а периодом (временным плато). Стратогя-^

ческим направлением эволюции экосистем лесннх ландпа^тов яв-

" ляотся вечная работа над диалектическим прототорэчлам ыо.глу

.длительностью возраста количественной спелости и уплотненном

'временя в биогеоценотическом процессе. Бесконечность биогео-

цепот'ггоского процесса любая, система может обеспечить только •

запасанием потенциала Гиббса, .что физически выражает в квази-'

роста бонитета целевой породы и суммы площадей сечени1^."Б ле- „

су мы илеем .трехмерный мир, где взаимообуславливающие,. вза;то- .

пронщсающие̂ взаимокомпенсирующиэ время, энергия и.пррстранс—-.-

тво создают эмержентные свойства и негэнтропию.,'.'•'.).•.'• I-.'.- , ".'

' •'.. Лесоводственной целью стала, экологическая:необходимость- "

. 'в раннем начале, периода количественной 'спвлост-и'-увеличейгет;-;

•его продатжптельности. ,; • • '. ... •. ',', . ••;.'. " . -, i . '.'•. V

': Установленное взаимопроникновение элементов процесса • -

• прирост-отпад-возобновлениёв пространстве и во времени тре-- •'


буют от лесоводства постоянства хозяйственной единицы, эколо-

гической однородности последней и синхронизации проводимых

мероприятий.

В итоге теоретической части нашей работы разработано и

последовательно изложено ландшафтное лесоведение, что послукн-

ло основой для становления ландшафтного лесоводства. В качест-

ве постоянной хозяйственной единицы в строгом соответствии о

Р",огеоценстическим учением выступает лесной ландшафт как проо-

ггаяотаенно-временная категория, характеризующаяся элрментар-

ьнм fi: огеохимическим круговоротом в теоретическом плане и в

практэтеском смысле - экосистема, занимающая ту или иную форму

роть«1а с однородными экологическими условиями, которые целе-

гчя порода отражает одинаковым бонитетом,

.Тесной ландшафт сохраняет преемственность в иерархии

сястьм, отграничен в натуре, чем закреплен в пространство и

упчшзаем во времени в банке данных на базе ПЭШ» Клаосз^гга-

т ш лесных ландшафтов нацелена на их постоянную оптимизацию.

Разработанная и апробированная на практике технология

•юрл «рования лесных ландшафтов и ухода за ними - это органич-

ю«з РДГНСТЕО воздействий в пространстве и во времени макси-

•ЯЛ1Н0 соответствующее едатству процесса прирост-отпад-возоб-

НО1 " Р Н ' Э .

Э* счет соответствия хозяйственно!! системч (суммы элемеи-

•^X<vix технологий, яндуц-руищей амерлснтние свойств.0.) репго-

I' и-^ночу .сслагечсу лесных экосистем достигается интогрирован-

с~! . / н е й Hi-ровлния леса и человека.

Ссипнче ПОЛОУЭНИЯ ландшафтного лесоводства ра^смотрош

^ "j- •• jy) t i :реационного леса .срупного промши^энного центра,

i • ич 1 ХНСГРЧШО и рекреащ*очные нагрузки создают здес!


особенно напряженные экологические условия функцшнировашш. ' '

В рекреационном лесу лесоводство базируется на таких

пространственно-временных понятиях как оптимально-рекреацион-

ный лес, рекреационная среда и природная рекреационная емкость. :

Они привели к принципам, приемам организации и ведения полного '

комплекса лесохозяйотвенных мероприятий.

Кр1терии, характеризующие оптимум,:соотносятся о главными

понятиями-ландшафтного лесоводства, постоянством пользования в

каждом ландшафте и леоорастительным эффектом, выраженным току- '

щим приростом наличных деревьев и общей производительностью .

экосистемы. • ." • . . - •'•''.

Автором разрайотаны и апробированы основы интенсификации .

ландшафтного лесоводства при применении автоматизированной . .

технологии хозяйствования.; • . . . . . ' • •

Лесоводство, в основе которого лежит лесной ландшафт и . • '

которое стремится к когерентности антропогенно-хозяйответаа •.".'••

воздействий (см.приложения) и лесных биоэкологических процессов,

и есть ландшафтное лесоводство. • • ..

•,'готажАЦИи по ТЕМЕ ДЖСЕРГАШИ ;•; •..; -'.,-.., •'.' ' - : '

Курамшин В.Я.'Поглощение токсичных микроэлементов основ--"

нш,ш лесообразующими породами - Лесохоз.информ.вып.24,1981, \*

с.6. ; ' •:. •_ • „ . ' • • • , - л - : - . ' . " * ' ' ; - . . ; . ; . ; • " . . - ' ; • ' • • ' . > ' • ' .

. Курамшин В.Я. Ландшафтные преобразования древостоев - ._.";

Лесохох.информ.вып. I I , 1982, с.5-6. *-..v • , .. : . -" .:

^ . Курамшин В.Я. Оптимальные условия отдыха.в лесах.'Москов-';

ской области - Лесохоз.информ.вып. 24, 1982, с'.5-€, , '•; • • :

' • Атрохин В.Г.", Курамшин-В.Я. Рубки ухода за лесом в рек- _.

реациояных'ландшафтах.,- Пушкино: ВНПКЖ, 196Д, 224 о.-":, • ...


Курампшн В.Я. Опыт маршрутного способа ведения хозяйства

г рекреационных лесах - в кн. : Тезисы докладов "ПорсЕэктиьы

развития Лесного комплекса Брянской области" - Брянск, Il '3i,

с.30-32.

Курамшин В.Я. Оптимальная возрастная структура насаждений

- Городское хозяйство Москвы, 1984 Я 9, с.30-31.

Курамшпн В.Я. Оценка эстетической ценности ландшафтов -

.Гесохозинформ.,Еып. 24, 1984, 0 .5 .

Курампин В.Я. Организация работ в Москворецком лесларкхо-

.„ - и - и . ; "Современные проблемы рекреационного лосопо? ьзоча-

р я" - М.: ЦКГГг1яесхоз, 1985, 0.20-21.

Курзмдшн В.Я, К вопросу оптимизации рекреационного \есо

- в №. "Уатериали научно-прш.и'ческой гон^г" ' 1 ^' 1 1

многоцелевого хозяйства v рацкончльного лесопо.1!—

з бассейне рекл Десны", Брянск, 1985, о.36-39.

В.Я, Ведение хозяйства в рекр< <си JHHXK ПССА, -

У.: Ч'ропромиздат, 1988, 206 с .

Кт?1г"шш В.Я., Рожко А.И,, Извеков В.А. Структура Опзы данных

чсчого [снда рекреационного предпршггия. В Сб.Оптимизация веден

14 xojircTBa з лесах рекреационного назначения. - У., 1989,

Курамшин В.Я. За околицей города, Г-та Лесяая пром. 1990,

А«рохин В.Г., Курачилга В.Я. Ландшафтное J-PCоводство. -

' ' . : Сых-огкя, K 9 I , I7G с.

-&S-


РИС.2 ПЕРИОДИЧНОСТЬ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТПАДА В СОСНОВОМ

ДРЕВОСТОЕ. ДИАЛЕКТИЧЕСКОЕ ЕДИНСТВО ПРОЦЕССА

ПРИРОСТ - ОТПАД - ВОЗОБНОВЛЕНИЕ " •.'"'•

тыс. штУга

2 0 .

1 8

1 4

1 2

1 0

6 .

' 4 •

м /год

1

. О ; .. 1О . ,30 . БО,, 70 * вО . , Н О , < 130 I ISO. ; }-,


Р И С . 3 МЕХАНИЗМ НАСТУПЛЕНИЯ МОМЕНТА

КОЛИЧЕСТВЕННОЙ СПЕЛОСТИ

м /год

2О

is 4

\

65 70 75 80 83 А лет


Объем З'Л п л Заказ 1306 Тираж 100

Типография Московской с ч академии им К А Тимирязева127550 Мссква И 510, Тимирязевская ул, 44


407.биоэкологические основы ландшафтного лесоводства...

Documents

Transcript of 407.биоэкологические основы ландшафтного лесоводства...