ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КАТАСТРОФА – ЛИСТОПАД

Сезонные тропические леса Африки, постепенно мельчая, растворяются в знойном мареве саванн и пустынь. Только преодолев эти безжизненные районы, а на севере еще и горы, можно было 2—3 тысячи лет назад снова увидеть настоящие лесные массивы. Здесь в то время росли вечнозеленые субтропические леса. Они опоясывали каймой берега Средиземного моря от Гибралтара до Турции.

Средиземноморье – колыбель человеческой цивилизации. С доисторических времен колыбель принято делать из сухой древесины и ставить поближе к очагу. Ради этой общечеловеческой люльки, ради того, чтобы огонь в очаге цивилизации не угасал, здесь с незапамятных времен велись заготовки дров и деловой древесины. Постоянные пожары и неумеренный выпас скота, обычные спутники цивилизации, привели к исчезновению лесов. Они сохранились лишь в виде жалких остатков, серьезно измененных воздействием человека.

Дальше к северу, по мере того как становится холоднее и заморозки случаются систематически, вечнозеленые растения уступают место деревьям, сбрасывающим на зиму листву. Так субтропические вечнозеленые леса постепенно сменяются широколиственными листопадными. Эта растительная формация специфична для Северного полушария. К югу от экватора ее истинные аналоги практически не встречаются.

Некогда в Европе они тянулись широкой лентой, но теперь повсеместно сведены и нигде не образуют больших массивов, а в Азии и Северной Америке занимают лишь восточные районы континентов, до которых дотягивается дыхание океанов.

Для благополучия листопадных широколиственных лесов необходимо обилие влаги, равномерно распределенное по веем сезонам года. Уменьшение осадков – один из важнейших факторов, ограничивающих их распространение на юг. Резкое падение среднесуточных температур в зимние месяцы приводит к перерыву в развитии большинства растений. Основные древесные породы не способны к бурным всплескам жизнедеятельности. Чтобы весной восстановить активность, а осенью подготовиться к длительной консервации, им необходимо много времени.

Широколиственные листопадные леса в большинстве своем высокие и с сомкнутым пологом. Кустарники и древесная поросль достаточно полно заполняют пространство между стволами, но могут и совершенно отсутствовать. По Гирканскому лесу, что растет на юге Азербайджана, можно было бы свободно проехать на самосвале, раскинься он на равнине, а не на склонах Талышских гор.

Листопадный лес может быть образован одним видом деревьев: дубом, буком или липой. Ограниченный видовой состав характерен для Европы. Азиатские леса значительно разнообразнее. Травянистый покров состоит из многолетних теневыносливых растений. Но и им для развития репродуктивных органов – цветов и семян – света может не хватить. Поэтому они бурно цветут и дают семена ранней весной, пока на деревьях не распустились листья и не закрыли их от солнца, а затем их надземные части отмирают. Масса сбрасываемой листвы, деревья ведь широколиственные, осенью толстым слоем покрывает землю. Разлагаясь, опад создает постоянно наращиваемый слой гумуса. Листва и гумус не дают поселиться у подножий деревьев мхам. Этим широколиственные леса заметно отличаются от своих северных соседей.

Под пологом широколиственного леса летом царит полумрак. Особенно густую тень дают буковые леса. Лес способен сохранять прохладу даже в разгар лета. А это означает, что не прогревается и лесная почва. Ее температурный режим существенно отличается от режима лугов и полей. Вот почему здесь охотно поселяются мелкие растения – выходцы из северных лесов, если способны переносить густую тень.

Широколиственным лесам свойственна четкая сезонность. Когда в Северное полушарие приходит осень и дни становятся короткими, а температура воздуха резко падает, начинается листопад. Все лесные обитатели воспринимают приход осени как экологическую катастрофу. Трудно назвать кого-нибудь из коренных жителей леса, совершенно не затронутых этим событием. Таких, видимо, нет. К приходу осени все живое готовится заблаговременно, и когда землю покроет снег, жизнь в лесу скудеет, замирает в ожидании очередной весны, тепла, зеленого половодья листьев!

ЗЕЛЕНОЕ МОРЕ ТАЙГИ

Если взглянуть на карту распределения растительности, станет очевидно, что самыми распространенными у нас являются таежные ландшафты. Тайга протянулась от Кронштадта до Владивостока. Пояс этот не везде одинаково широк, и, если его наложить на глобус, станет заметно, что он скособочен. Севернее всего таежные массивы расположены на самом западе страны. Здесь тайга начинается у Пскова на 58-м градусе северной широты, а на Кольском полуострове и на севере Скандинавии, пользуясь теплым дыханием Баренцева моря, перехлестывает за Полярный круг.

Восточнее обе границы смещаются в южном направлении, но пояс тайги становится шире. Самая широкая часть расположена между Енисеем я Леной, начинаясь почти у Полярного круга и уходя за пределы нашей страны. Дальше таежная полоса опять сужается, но совсем не потому, что отступает на север. Как раз наоборот. На берегах Охотского моря северная граница хвойного леса оказывается на 60-й параллели, а на полуострове Камчатка даже на 58-й, там, где под Ленинградом лежит его южный предел. Ну а южная окраина, несмотря на близость теплого Японского моря, спускается на Сахалине к 48-му градусу северной широты. Большая часть этого огромного лесного царства круглый год зелена, так как из основных древесных пород тайги только лиственницы сбрасывают на зиму хвою.

У таежных деревьев неодинаковые потребности в свете, тепле и влажности. А этими благами лес наделен далеко не в одинаковой степени. Количество получаемого сушей тепла в первую очередь зависит от широты местности. Наша тайга пересекает 20 широтных градусов, а это больше 2000 километров.

Еще более впечатляет длина таежного пояса. Его протяженность на Евроазиатском континенте превышает 10 тысяч километров. Начинаясь на западе в приморских районах, тайга и на востоке упирается в берега океана. Близость моря гарантирует достаточное количество осадков, зато в центральных районах климат резко континентальный и получить необходимое количество влаги проблематично. Освещенность тоже далеко не одинакова, существенно отличаясь по продолжительности светлой части суток, по количеству солнечных дней.

Температура, количество осадков и тем более доза солнечных лучей, получаемая лесом, важны не на протяжении всего года, а лишь в течение немногих летних месяцев. Что происходит в разгар зимы, для тайги практически не имеет никакого значения.

Зимой самое страшное, конечно, морозы, в особенности когда они сочетаются со скудностью осадков и обрушиваются на лес, не прикрытый от холода достаточно толстым слоем снега. На полюсе холода в Верхоянске и Оймяконе в разгар зимы случаются морозы до – 70 градусов, а среднемесячная температура самого холодного месяца января равна —50! И тем не менее лес там растет. Оказывается, для тайги не так важны зимние температуры, как летние. Деревья могут существовать лишь там, где хотя бы в течение одного летнего месяца средняя температура оказывается выше 16, а так обычно и бывает на полюсе холода в зоне резко континентального климата, где летом может стоять настоящая жара до 35 градусов!

По характеру, по доминирующему составу растущих здесь деревьев тайгу делят на темнохвойную и светло-хвойную. Ели, пихты, сибирская сосна, больше известная у нас как кедр, а на Американском континенте еще и тсуги – вот короткий перечень видов, из которых состоит темнохвойная тайга. Эти деревья не сбрасывают на зиму хвою, а значит, испаряют воду в течение всего года. Поэтому темнохвойным лесам нужен влажный климат с не особенно холодными, но снежными зимами.

Теневыносливые таежные аборигены не любят солнечных весен, которые будят вершины деревьев значительно раньше, чем просыпается корневая система. Это приводит к значительному расходу воды на фотосинтез и усиливает испарение в период, когда земля еще не оттаяла и деревьям неоткуда черпать влагу. Темнохвойные леса есть и в центральных районах Сибири, но там они жмутся к речным долинам, а в горах обычно предпочитают менее солнечные северные склоны или районы с более теплым климатом.

В темнохвойной тайге ель наиболее зимостойка и, видимо, поэтому широко распространена. Второе дерево тайги пихта. Правда, она редко занимает в лесу монопольное положение, а чаще растет в компании с елью или кедром. Самое большое, красивое и, несомненно, самое ценное дерево темнохвойной тайги – кедр сибирский.

Это могучие деревья, с широкой, раскидистой, нередко многовершинной кроной, пепельно-серебристой корой на молодых стволах и ветвях, с длинной, до 12 сантиметров, мягкой, собранной в пучки по 5 штук темно-зеленой хвоей. Старые кедры поднимаются на высоту до 35—40 метров, стволы на высоте человеческого роста достигают 1,5—2 метра в диаметре. Шишки по 2—3 растут на концах верхних побегов лишь в самой верхней, метр-полтора, редко двухметровой части кроны. Зрелые кедры в урожайные годы приносят по 1000—1500 шишек, и в каждой из них до 140 орешков.

Единственный недостаток кедра – слишком медленный рост и развитие. В густых кедровниках деревья начинают плодоносить лишь к 40—50 годам; Поэтому, несмотря на высокие достоинства древесины, заготовку кедров давно пора прекратить, ограничив хозяйственную деятельность в кедровниках лишь сбором урожая орехов.

Кедровые орешки, в том числе плоды кедрового стланика, – лакомая пища для многих птиц и зверей. Им кормятся и мелкие грызуны, и такие гиганты тайги, как бурые медведи, и даже типичные хищники, вроде сластен-соболей. Белки, кедровки и некоторые другие обитатели тайги совершают большие миграции в поисках плодоносящих деревьев. И все потребители орехов откликаются на их урожай усиленным размножением.

У деревьев темнохвойной тайги густые кроны, часто образующие сплошной полог, что создает особую экологическую среду. На дне темнотаежного моря относительно спокойно. Злые северные ветры смиряют здесь свой пыл. Температура воздуха в течение суток не делает резких скачков, а влажность воздуха всегда повышена. Скудность солнечных лучей и отсутствие ветра затрудняют теплообмен между почвой и нижними слоями воздуха. В результате лесные почвы здесь всегда холодные. Весной они прогреваются позже, чем в светлых борах.

В глубине темнохвойной тайги травяной покров и подлесок развиты слабо. Однако видовой состав этих растений достаточно широк и в каждом регионе имеет собственные черты.

Хвойные деревья не склонны часто сбрасывать иголки. Скудность опада отражается на почвообразовании, обусловливая возникновение бедных питательными веществами и гумусом подзолистых почв, и не мешает развитию мхов. Поэтому в темнохвойной тайге мхи часто покрывают землю сплошным зеленым ковром.

С одной стороны, они лучше других растений предохраняют почву от размыва. Небольшие и средние порции воды они впитывают, а затем длительно сохраняют, большие – свободно стекают по их зеленой поверхности, не нанося никакого ущерба. С другой стороны, мхи препятствуют росту трав, кустарников и возобновлению леса. Длительно сохраняя большие количества воды, они способствуют заболачиванию и накоплению торфа: В этом повинны главным образом различные виды сфагновых мхов и кукушкин лен. Темнохвойная тайга – это чаще зеленомошные, долгомошные или сфагновые леса.

Ель, пихта и даже царь-дерево – кедр – агрессивные растения. Обладая в младенчестве большой теневыносливостью, они легко вытесняют другие деревья. Однако самостоятельно заселять вырубки и гари не могут. Молоденькие деревца не в состоянии выдержать губительную силу прямых солнечных лучей.

Первыми на освободившихся от леса участках поселяются высокие травы: иван-чай и злаки. Под их покровом всходят и крепнут мелколиственные деревья – осина и береза, и только в их тени подрастают и набираются силенок темнохвойные деревья.

Иногда восстановлению тайги мешает избыток влаги. Почва, лишенная деревьев-испарителей, неспособна своевременно избавляться от поступающей с осадками воды и начинает заболачиваться. Только через 10—15 лет поднявшиеся здесь березки и осинки станут такими большими, что смогут несколько осушить занятый ими участок.

Лидеры светлохвойной тайги – сосны и лиственницы менее прихотливы. Сосны нуждаются в солнце, в свете, а с остальными климатическими и почвенными факторами среды легко мирятся, охотно поселяясь и на заболоченных почвах, и в настоящих моховых болотах, и там, где в почве ощущается явный недостаток влаги. Сосны активно осваивают каменистые щебенистые почвы, растут на голых песках, способствуя их закреплению. Быстрорастущие и к тому же долгоживущие сосны находятся вне конкуренции при заселении наиболее неблагоприятных для леса угодий. Неприхотливость сосен – их счастье. Сосновые боры не сводят ради освобождения почвы под сельскохозяйственные угодья, она все равно ничего толкового родить не сможет. Благодаря своей неприхотливости сосняки на севере проникают за Полярный круг, а на юге вклиниваются в казахстанские степи. Таков их жизненный диапазон!

Лиственница тоже выносливая порода. Она явно тяготеет к резко континентальному климату. Ее не страшат жестокие сибирские морозы и высокая сухость зимнего воздуха, важно лишь, чтобы весной было много солнца, способного быстро растопить снега у подножий деревьев. Тогда они не мешкают, интенсивно сосут своими поверхностно расположенными корнями ледяную воду и стараются к началу северного лета предстать в полной красе.

Лиственница – красивое дерево с опадающей на зиму хвоей. У нее идеально прямой ствол, достигающий 35—50 метров высоты при толщине до 1—1,5 метра, и конусообразная или цилиндрическая, а к старости коническая крона. Почки распускаются ранней весной, и дерево покрывается относительно короткими ярко-зелеными хвоинками. Одновременно с этим лиственницы цветут, а к осени у них созревают шишки и вскоре начинают рассевать крылатые семена.

Растут лиственницы тоже стремительно, особенно в отроческие годы, ежегодно вытягиваясь на метр. Деревья успевают осуществить всю обширную программу развития за короткое северное лето благодаря фотосинтезу, который протекает в полтора-два раза интенсивнее, чем у других хвойных пород тайги. Рост и развитие обеспечивает мощная корневая система, к тому же умеющая приспособиться к условиям существования. На обычных почвах сильно ветвящиеся корни глубоко уходят в землю, а у деревьев, растущих на болоте или на вечномерзлых грунтах, становятся поверхностными.

Чисто лиственничные леса или в смеси с сосной занимают огромные площади. В светлохвойной тайге, особенно в ажурных лиственничниках, невелика сомкнутость крон. Летом они наполнены светом, солнцем, а потому дают приют многим растениям. Здесь хорошо развит травяной ярус, прекрасно себя чувствуют мелкие кустарнички, крупные кусты, ольха, карликовые березки, а на юге к ним присоединяются рододендроны. Обычны и другие вересковые кустарнички, в том числе багульники, в жаркий полдень наполняющие тайгу дурманящим ароматом.

Сухие лишайниковые леса заселяют толокнянка и представители близкого к ней семейства брусничных – голубика, черника и брусника. На сухих местах возникают заросли вороники.

Сырые леса обильны болотными травами, вездесущей пушицей, рано дающей молодую поросль, на которой весной нагуливают жирок даже медведи, и другими осока-ми, а из злаковых – вейником. Очень разнообразны мхи, в том числе сфагновые, и лишайники. Здесь обычен кустарничково-травяной покров. Сосноволиственничные зеленомошные леса встречаются нечасто.

Из мелколиственных деревьев наиболее распространены в тайге березы. Их около сорока видов. На втором месте, пожалуй, стоит осина, иногда образующая однопородные, достаточно обширные вкрапления. Они имеют огромное значение для многих растительноядных животных северной тайги, питающихся зимой осиновой корою. Обычна ольха. У воды по берегам рек и озер растут тополя и ивы, образующие обширные заросли.

Тайга находится в постоянной борьбе с болотами. Стоит несколько возрасти осадкам, почва начинает усиленно заболачиваться, и лес чахнет. Заболоченная почва мало пригодна для роста большинства деревьев. Вода препятствует проникновению кислорода в глубь грунтов, что затрудняет дыхание древесных корней. Резко изменяются биохимические процессы, состав почвенных микроорганизмов, и исчезают обычные почвенные животные. В отсутствии кислорода окисления органических веществ не происходит, и, следовательно, прекращается обогащение почвы питательными веществами. Из не успевающих сгнить растительных остатков образуется торф.

Болота воздействуют на климат. На заболоченных участках леса температура летом, когда растениям так необходимо тепло, на 1—2 градуса ниже, чем в сухих борах. Весною здесь дольше продолжаются ночные заморозки, на 2—3 недели задерживается оттаивание почвы. Именно здесь значительно раньше, чем в других районах леса, начинаются первые осенние заморозки. Все это ставит деревья в крайне невыгодные условия. И если лес на болоте все-таки растет, он имеет явно угнетенный вид.

В Западном полушарии север континента занимают хвойные леса. Они богаче евроазиатских. Одних сосен здесь значительно больше, чем у нас всех видов хвойных деревьев тайги. Более разнообразен видовой состав елей и пихт, особенно в Тихоокеанском регионе леса.

Кроме того, здесь растут представители двух местных родов семейства сосновых – темнолюбивые тсуги и светолюбивые псевдотсуги и два представителя семейства кипарисовых – туя и кипарисовик. Эти леса выше нашей тайги, а деревья здесь толще.

СЕЗОННИКИ

На поверхности Земли везде, кроме влажных тропических лесов, ощущаются сезонные изменения погоды, но нигде они не проявляются в столь резкой форме, как в зоне широколиственных листопадных лесов и тайги. Зимой жизнь в этих лесах замирает, и чем дальше на север, тем длиннее мертвый сезон. Резкое уменьшение количества света и тепла, достающегося в это время лесу, усугубляется снеговым покровом, на всю долгую зиму закрывающим землю и коренным образом меняющим весь уклад жизни животных. Не удивительно, что обитатели этих лесов стали сезонниками.

Северяне относятся к зимним невзгодам различно. Значительная часть птиц, оживляющих летом северные леса, типичные дачники. Для самок леса служат большим родильным домом, а для их потомства – яслями, детским садом и школой. Только возмужав и получив аттестат зрелости, часто даже не дожидаясь, когда погодные условия начнут ощутимо сказываться на их питании, пернатые покидают родину. Совершают дальние сезонные перелеты летучие мыши и даже насекомые (бабочки). Из четвероногих только крупные копытные способны к дальним путешествиям, но им, наоборот, леса чаще всего служат зимними квартирами. Северные олени и их американские родичи – карибу приходят в тайгу с наступлением холодов, так как в тундре в это время труднее добывать пропитание.

Сезонники, не склонные к дальним путешествиям, на зимний период свертывают свою активность и перебираются в заблаговременно подготовленные теплые и благоустроенные зимние убежища. Чтобы пережить холодную зиму, многим приходится делать продовольственные запасы в виде подкожного жира или заполнять кормом кладовые. Одни могут позволить себе впадать в глубокую зимнюю спячку, другие вынуждены до самой весны поддерживать некоторую активность: регулярно питаться, отправлять естественные надобности, приводить в порядок свою одежду. Из этого правила существуют и исключения. Бурые медведи не впадают в настоящий глубокий анабиоз, но и не создают продовольственных складов, довольствуясь жировыми резервами своего организма. Снизив температуру тела и полностью исключив двигательную активность, они способны обойтись наличными энергетическими ресурсами и пережить зиму. Потревоженные поздней осенью, звери не в состоянии ни залечь снова в берлогу, ни добывать в необходимых количествах пищу и к весне гибнут от истощения.

Часть сезонников не покидает родные леса, но не впадает и в спячку. Им приходится приспособиться к холоду, к снегу и перейти на новые корма. В эту группу уходят все лесные копытные и хищники, в том числе птицы, умудряющиеся и зимой выискивать спящих насекомых, их личинок и яички, землеройки, продолжающие охоту на беспозвоночных под снегом, а также вегетарианцы, способные весь год довольствоваться такими кормами, как листовые и цветочные почки, молодые древесные побеги, кора лиственных деревьев, хвоя, или умеющие извлекать из шишек находящиеся там семена.

Важно отметить, что не морозы сами по себе, не длительность холодного периода, не снег определяют количество активных «зимовщиков» из числа птиц и млекопитающих, а главным образом наличие доступной для них пищи. Вот почему наблюдается парадоксальное на первый взгляд явление, состоящее в том, что в тайге – в самых северных лесах планеты зимой животный мир богаче, чем в расположенных южнее широколиственных лесах. Просто хвойные леса готовят к зиме для растительноядных животных два вида кормов, которым их южные соседи ничего противопоставить не могут. Это, во-первых, хвоя, остающаяся зеленой и съедобной на протяжении всего года. А во-вторых, семена. К сожалению, урожай на них бывает не ежегодно, что заставляет животных подтягивать животы или пускаться в странствия по тайге в поисках мест, где природа оказалась щедрее.

Семена хвойных деревьев доступны всю зиму, так как зрелые шишки остаются висеть на деревьях и у елей, сосен и пихт до конца зимы не теряют свое сокровище. Только под влиянием веселых лучей весеннего солнца чешуйки раскрываются, и в воздухе начинают кружиться крылатки с семенем на конце. В урожайные годы дятлы, белки и клесты ведут себя весьма расточительно. Они роняют массу непочатых шишек. Ими охотно кормятся мелкие мышевидные грызуны, которые либо не в состоянии достать их сами, либо даже не подозревают, что шишки растут на деревьях, и относятся к ним, как к манне небесной. Лишь малая часть шишек, оказавшихся на земле, используется еще зимой, а основная масса сохраняется до весны, и их содержимое попадает в желудки грызунов в то время, когда пищи в тайге мало, а потребность в калорийных и белковых кормах велика.

Единственное дерево нашей тайги, которое сбрасывает зрелые шишки до выпадения снега, – кедр. Зимой разыскать их под снегом практически невозможно, а чтобы лакомиться кедровыми орешками до весны, приходится потрудиться осенью, собрать загодя необходимый запас и надежно его запрятать. Семена хвойных богаты белками, витаминами и жирами. Если оставить в стороне кедровые орешки, все-таки распространена сибирская сосна не так широко, как остальные хвойные наших лесов, самыми ценными являются семена ели. Чтобы покрыть энергетические затраты, белке нужно всего 28 еловых шишек в день. Сосновые семена менее питательны, в шишках их значительно меньше, да и тара, в которой они хранятся, прочнее. Поэтому нужны серьезные усилия, чтобы их извлечь, а это связано с дополнительной тратой энергии. Не удивительно, что их требуется в день до 380 штук! Когда шишек не хватает, белка вынуждена переходить на так называемую «еловую шейку» – цветочные почки ели, но чувствует себя на этой диете неважно.

Семена хвойных деревьев годятся для выкармливания птенцов. Это создает еще один парадокс тайги, позволяя маленьким птичкам обзаводиться детьми зимой. Клесты, в нашей тайге их три вида, и каждый питается семенами только определенных деревьев – ели, сосны или лиственницы, вьют гнезда и откладывают яйца в конце зимы, но если урожай шишек хороший, приступают к гнездованию еще в январе, в самое холодное время года, в морозы и метели. Странно видеть миловидную птичку, сидящую в гнезде среди заснеженных ветвей, и трудно представить, как ей удается высидеть, вырастить и воспитать малышей, не заморозив их.

Широколиственные леса не обеспечивают своих обитателей подобными кормами. Нельзя сказать, что они вообще держат их впроголодь. Напротив, начиная со второй половины лета и до выпадения первого снега они раскидывают для растительноядных животных скатерть-самобранку, и пир идет горой. Каких только яств она не предлагает. Тут и всевозможные ягоды, и дары плодовых деревьев, грецкий орех и лещина, каштаны и самый массовый вид корма – желуди. Дубы родят их в таких количествах, и они настолько питательны, что некогда в Европе выращивали стада свиней чуть ли не на одних подножных кормах. Со времен средневековья здесь как бесполезные вырубались буковые леса и насаждались дубы. Однако орехи и каштаны мелким едокам не по зубам. Даже желуди, одетые в тонкую податливую оболочку, никем из птиц, размером меньше сойки, в пищу не используются.

Дары широколиственного леса – сезонные корма. Спелые каштаны, желуди, орехи на деревьях долго не задерживаются, падают на землю, где этого момента с нетерпением ожидает целая армия едоков, среди которых главные – кабаны. И когда на землю ложится снег, запасы кормов уже сильно подорваны, а то, что еще остается в лесной подстилке, для птиц недоступно. Общие запасы биомассы в широколиственном лесу составляют 400—500 тонн на гектар, уступая в этом отношении только дождевым тропическим лесам, тогда как в северной несомкнутой тайге они в 2—10 раз меньше, всего 50—200 тонн. Существенно отличается и продуктивность этих лесов. В широколиственных лесах годовая продукция достигает 10—50, а тайга способна создать за год всего 4—6 тонн новой биомассы. Разница говорит сама за себя.