7. История и особенности хозяйственного освоения таежных лесов. - презентация

1 7. История и особенности хозяйственного освоения таежных лесов

2 В послеледниковую эпоху северо-запад таежной зоны России был быстро освоен продвинувшимися с юга и юго-запада мезолитическими (10- 5 тыс.лет до н.э.), а затем и более поздними племенами. Человек продвигался вслед за распространяющимися животными которые, в свою очередь, следовали за формирующейся на послеледниковых пространствах растительностью. В Карелии первые поселения человека отмечены в районе северного побережья Онежского озера и датируются 9-10 тысячелетиями до н.э. Первобытных охотников привлекали особенности прибрежных ландшафтов - изрезанная фьордообразными заливами береговая линия, большое количество островов различной величины, озер, рек, ручьев с обилием рыбы, а также господство сосновых лесов, богатых грибными, ягодными и охотничьими угодьями.

3 «Формально" антропогенное воздействие на лесные экосистемы региона началось около тыс. лет назад. Однако до последних столетий оно носило исключительно фрагментарный, спорадический характер. Это воздействие было не способно сколько-нибудь существенно изменить структуру таежных ландшафтов, складывающуюся в процессе спонтанного развития. Единственным исключением являются лесные пожары. Очевидно, что с появлением первобытных охотников и рыболовов, а позднее земледельцев и лесорубов источником загораний становятся не только молнии. Человек значительно увеличивал естественную частоту пожаров, которые до последнего столетия распространялись стихийно.

4 Хозяйственное освоение таежных территорий северо- запада России с конца XVII до начала XX века В административном отношении территория северо-запада таежной зоны России до начала ХХ века относилась к Архангельской, Олонецкой, Санкт-Петербургской и Вологодской губерниям. Достаточно полное представление о распределении по категориям земель в данных административных границах в XVIII-XIX веках дают статистические данные ( общая площадь четырех губерний была около 136 млн. га). Это материалы генерального межевания, поземельной переписи и хозяйственно - статистического атласа ( по: Цветков, 1957).

5 Административно-территориальное деление северо-запада таежной зоны России в 18 веке Олонецкая губерния

6

7 Леса в ХVIII - ХIХ вв. Воздействующие факторы Повсеместные выборочные рубки, главным образом сосны, с использованием гидрографической сети в качестве транспортной системы Сплошные рубки для углежжения вокруг металлургических заводов Частые и стихийно распространяющиеся Пожары Широкое распространение подсечной системы земледелия в средне- и южно таежной подзонах

8 Основным средством существования для населения таежных территорий было натуральное сельское хозяйство. Крестьяне не наделенные землей имели возможность разрабатывать подсеки не ближе 3 верст от селений. В девятнадцатом веке это было возможно только по разрешению лесничего на местах бывших подсек, не покрытых крупным лесом. Однако на обширных бездорожных пространствах невозможно было осуществлять такой контроль. По словам современников (Ляхович, 1887) "зоркий глаз северянина, исходившего таежные земли за белкой и рябчиком вдоль и поперек, не упускал каждый подходящий для подсеки участок земли, иногда за десятки верст от жилья" (с.452). В ближайшее удобное время он вырубал, выжигал и засевал этот участок. Как бы аккуратно не разрабатывалась подсека, она оказывалась окруженной полосой поврежденных огнем древостоев. Это давало основание очевидцам утверждать, что из 100 лесных пожаров, по меньшей мере, 90 своим происхождением обязаны подсекам. Вообще, большинство пожаров начиналось при вольном или невольном появлении человека. Заканчивались же они без всякого с его стороны участия, благодаря озерам и речкам как противопожарным рубежам или продолжительным дождям.

9 Не существует точных статистических данных о доли лесных земель, подверженных данной обработке, поскольку их учет не проводился. Но по материалам экспертных оценок, например, в Финляндии, такой метод практиковался на более чем 4 млн.га(!) лесных земель в год ( Parviainen, 1995 со ссылкой на Нeikinheimo,1915). По этим данным к началу XX века около %(!) лесов Финляндии, включая юго-западную часть современной Карелии, были пройдены подсеками. Можно с уверенностью утверждать, что, по крайней мере, в южной части Карелии и Архангельской области, северных частях Ленинградской и Вологодской областей масштабы этого освоения были также грандиозны.

10 Распространение подсечной системы земледелия в Финляндии по данным 1860 и 1913 гг.(по:Parviainen,1996). Условные обозначения - применение подсечной системы земледелия: 1) редкое, 2) довольно обычное, 3) обычное

11 За несколько столетий, даже с учетом неоднократного использования участков, общая «подсечная» площадь в средне- и южно таежной подзонах европейской России составила многогие миллионы гектаров в самых высокопроизводительных лесных местообитаний. В первой четверти XX века данная форма ведения сельского хозяйства полностью исчезла.

12 Уровень аграрного освоения территории в основном определялся ландшафтными особенностями территории. Для постоянных сельхозугодий в основном осваивались ландшафты с наиболее плодородными почвами, в первую очередь, равнинные с озерно-ледниковыми супесчано- суглинистыми отложениями. Примером является Олонецкая равнина – один из крупнейших очагов культурного земледелия. К настоящему времени здесь сформировался крупный массив угодий площадью около 20 тыс.га. Повсеместно также осваивались и холмисто- грядовые моренные ландшафты с супесчано- суглинистыми почвами, в то время как равнинные сильно заболоченные с песчаными почвами осваивались фрагментарно.

13 Аграрный массив в условиях озерно-ледниковой сильно заболоченной равнины с преобладанием сосновых местообитаний (г.Олонец М 1:23 000)

14 Весьма показательным является пример Коткозерской и Задне- Никофоровской лесных дач в центре среднетаежной подзоны Карелии - общей площадью около 130 тыс.га. Наибольшая концентрация сельхозугодий уже к середине XIX века была на средне заболоченных территориях с преобладанием еловых лесов на относительно плодородной морене (левая часть рисунка). В другой части общего контура дач (правая часть рис.) представлен малоплодородной супесчано-песчаной сильно заболоченной территорией. Здесь лишь несколько небольших участков аграрных земель.

15 Размещение сельхозугодий на территории Коткозерской и Задне- Никофоровской лесных дач в 1847 г. Общая площадь дач 130 тыс.га 1. дороги 2. озера 3. сенокосы 4. выгоны и пашни Красная линия разделяет ландшафты с благоприятными и неблагоприятным и условиями для ведения сельского хозяйства

16 До начала 20 века включительно на подавляющей части северо-запада таежной зоны России проводились выборочные рубки. Исключение составляли территории вокруг металлургических заводов, где практиковались сплошные рубки на углежжение. При выборке вырубались почти исключительно высококачественные сосновые стволы. Это объяснялось тем, что еловый «тес» (тесаные доски из древесины хвойных пород) получил признание на заграничных рынках только в конце 19 века. Соотношение продаваемых сосновых и еловых бревен на севере России в это время составляло 3 : 1 как следствие исчерпания доступных запасов высококачественного соснового леса. Вообще лесное хозяйство, по определению современников, велось "ощупью". Отсутствовали самые необходимые данные - планы лесов, расчеты лесопользования и др. Целью лесозаготовок было не удовлетворение мизерных по объему местных потребностей, а крупные поставки древесины на внешний и внутренний рынки. Древесина доставлялась исключительно сплавом.

17 Распределение числа заготавливаемых стволов по породам в южной Карелии к началу ХХ в. Уезд Всего на 100 бревен На 100 бревен Площадь лесов (%), подчиненных хозяйству Хвойных пород Листвен ных пород сосны ели Сплошно лесосечному Выбороч ному Повенецкий 95,44,685,314,70100 Петрозаводск ий 92,97,171,228,82971 Олонецкий 93,56,546,753,33763 Пудожский 95,05,072,427,60100 Всего по губернии 93,26,868,131,9 Нет данных

18 Остатки соснового пня после выборочной рубки более 100 лет назад в ельнике черничном

19 Разветвленная гидрографическая сеть, состоящая из озер, рек и ручьев пронизывала всю территорию. Причем по большой весенней воде даже небольшие ручьи становились путями сплава заранее заготовленной и складированной на берегах древесины. По сути, это целая и единая система транспортных артерий на миллионах гектаров лесных земель. Она выходила в Белое море, Ладожское и Онежское озера, а оттуда к крупнейшим промышленным потребителям древесины в России и за рубежом. Масштабы практикуемых выборочных рубок с учетом технического оснащения лесной промышленности того времени были грандиозны. Можно утверждать, что система выборочных рубок на таежных территориях европейской России носила всеобщий характер.

20 Связать масштабы и места дислокации рубок до XX века с ландшафтными особенностями территории можно только с гидрографической сетью как элемента ландшафтной структуры. Другими словами, чем более развита озерно-речная система (как транспортная), тем более интенсивными были рубки. При этом, конечно, не принимаются во внимание другие обстоятельства, напрямую не связанные с природными качествами территории (дорожное строительство, плотность населения и т.п.).

21 Общее описание состояния лесов казенных дач Петрозаводского уезда к 1844 г.(дается в оригинале, десятины переведены в гектары) Гакручейская (3790). Весьма посредственное, ибо истощены прежними порубками Рыборецкая(16788). Подсеками местами сильно истощены. В отдельности от селений в хорошем положении Линдозерская(103090). Хотя вообще подсеками, бывшими лесными пожарами и заготовками для лесопильных заводов истощены, но в некоторых местах еще довольно в хорошем состоянии Святозерская(38704).К югу в посредственном, а к северу в хорошем. В особенности много хороших дровяных березовых насаждений. В местах, где не делались заготовки лесопильными заводами, вообще состояние строевых лесов хорошее Сямозерская(126465). Вообще в довольно хорошем, за исключением северной части, находящейся в посредственном состоянии. Местами леса истреблены подсеками, а другие изрежены лесопильными заводчиками и адмиралтейскими заводчиками Толвуйская (19740). В самом худом Кижская (161444). Вообще в хорошем, в особенности около Кедрозера и около заливов Онежского озера. Около озера Викшозера и д. Кижи хуже. Есть также небольшие части, пострадавшие от подсек. Изобилует хорошими насаждениями строевой сосны Мунозерская (21740). Большими пожарами и множеством подсек дошли до весьма худого состояния.., лесов осталось только для удовлетворения крестьян

22 Освоение таежных лесов северо-запада России в XX веке Со второй четверти XX века таежные леса северо- запада России начинают эксплуатироваться с применением широкомасштабных сплошных концентрированных рубок. Их объемы постоянно нарастали ( за исключением военного периода гг.). Пик лесозаготовок приходился на е гг. За это время сплошные рубки на северо- западе таежной зоны России были произведены на десятках миллионах гектаров. Например, в Карелии, как регионе с наиболее интенсивным лесопользованием, за вторую половину 20 века было вырублено приблизительно 600 млн.м 3 древесины. По ориентировочным расчетам это 6 млн.га лесов или не менее 2/3 (!) покрытой лесом площади. Глубокий спад объемов рубок начался с начала 90-х гг. и был обусловлен общим экономическим кризисом в России. К середине 90-х гг. в наиболее многолесных северо- и среднетаежных регионах европейской части России (Архангельская область, Республика Коми и Республика Карелия) при суммарной расчетной лесосеке около 53 млн.куб.м., фактически вырубалось лишь 22 млн.м 3 ( 41.5 %). Лесопользование с 1 га покрытой лесом площади составляло по этим регионам, соответственно, 0.45, 0.30 и 0.60 куб.м. В начале XXI века во всех таежных регионах объем лесозаготовок начал увеличиваться.

23 8. Последствия антропогенной трансформации таежных лесов и их ландшафтная специфика

24 Возможные негативные последствия антропогенной трансформации лесного покрова очень разноплановы: нестабильность микроклиматических условий, ухудшение качества поверхностных вод, деградация флористических и фаунистических комплексов и многое другое. Ограничимся только ключевыми, это: лесистость, состав и продуктивность лесного покрова. Именно эти три параметра играют ключевую роль при оценке общих экологических и экономических последствий многовекового освоения лесов.

25 В условиях европейской части таежной зоны России производные леса сформировались под воздействием различных по масштабам и специфике антропогенных факторов. По степени значимости они приблизительно располагаются следующим образом: 1) сплошные концентрированные рубки (широко практиковавшиеся с 30-х по 60-х гг. XX века), 2) сплошные широко- и узколесосечные рубки (современный способ лесозаготовок), 3) несплошные, главным образом, выборочные рубки самой различной интенсивности (ведущиеся на протяжении 2-3 последний столетий), 4) подсечно-огневая обработка лесных земель (широко применялась вплоть до конца XIX века), 5) гидролесомелиорация (активно использовалась в гг. и полностью прекращена к середине 90-гг XX века) и другие (подсочка леса, пожары антропогенного происхождения, промышленное загрязнение и др.).

26 Динамика покрытой лесом площади Несмотря на усиливающееся антропогенное воздействие, изменение лесистости со времени появления первых статистических данных (за гг.) на большей части северо- запада России было сравнительно небольшим. В частности, обращает на себя стабильность данного показателя в Олонецкой и Архангельской губерниях. Некоторая тенденция сокращения доли покрытых лесом земель отмечается лишь в Вологодской и более явная в Санкт- Петербургской губернии ( соответственно почти на 20 и 30 %). Однако в этом случае приведенные цифры весьма приблизительны в связи с периодическим изменением административных границ.

27 Наиболее ценными в вышеупомянутой статистике являются данные об аграрном освоении территории, поскольку от этого прямо или косвенно зависела степень затронутости древостоев сплошными и выборочными рубками. Обращает на себя внимание относительная стабильность доли пашни, сенокосов м других категорий сельскохозяйственных угодий в гг. по материалам генерального межевания (1782 –1845 гг.) и статистического атласа (1868 г.). Исключением является лишь Санкт-Петербургская губерния, где доля этих земель с конца XVIII до второй половины XIX века гг. значительно возросла и достигала более ¼ общей площади. В остальных губерниях доля сельхозугодий варьировала в пределах %. Эти количественные показатели не отражают масштабы аграрного освоения лесных земель методом подсек, главным образом в южно- и среднетаежной подзонах тайги.

28 В целом можно утверждать, что за исключением районов интенсивного аграрного освоения на юге Карелии и Архангельской губернии и, особенно, в Вологодской и Санк- Петербургской губерниях, площадь лесов до начала XX века сократилась несущественно. Это происходило лишь за счет отчуждения участков для сельского хозяйства, промышленного и гражданского строительства, дорог и т.д. Наиболее значительные масштабы этот процесс приобрел во второй половине XX века. Сокращения покрытой лесом площади за счет рубок на протяжении данного и всего последующего периода хозяйственного освоения таежных территорий европейской России не происходило в связи с успешным естественным восстановлением древесной растительности.

29 Покрытые лесом земли Северной Европы в настоящее время (по данным космического зондирования). Петрозаводск Доля лесов от общей площади: темно- зеленый цвет – более 75 % на кв.км.

30 Так, в Республике Карелия при изменении общей площади Гослесфонда с 14.1 до 14.9 млн.га лесистость даже увеличилась приблизительно на 10 %. Это происходило за счет : а) облесения осушенных болот; б) изменения нормативов для отнесения земель к категории «покрытые лесом»; в) облесения заброшенных сельхозугодий. В других таежных регионах и в России в целом аналогичная ситуация. Впрочем установлены некоторые категории природно- территориальных комплексов, где естественный лесовозобновительный процесс может затягиваться на десятилетия или даже на неопределенное время.

31 Площадь сельхозугодий за 70 лет сократилась почти в 2.5 раза – на 270 тыс.га

32 Зарастающее лесом сельхоугодье

33 В определенной мере изменение лесистости можно связать с ландшафтными особенностями территории. Так, в ландшафтах с большим количеством заброшенных мелкоконтурных сельхозугодий за счет их зарастания древесной растительностью происходит заметное увеличение лесистости. Увеличение лесистости также происходило в равнинных сильнозаболоченных ландшафтах, наиболее интенсивно затронутых гидролесомелиорацией - за счет облесения открытых болот. Так, в Карелии после гидромелиорации в покрытую лесом площадь переведено до 160 тыс. га бывших болот

34 Ввод в категорию хозяйственно-ценных лесов в Республике Коми. В Республике Карелия аналогичная ситуация Роль искусственного лесовосстановления незначительна (вклад < 10%).

35 Состав лесного покрова Состав лесного покрова европейской части таежной зоны России претерпел кардинальную трансформацию. Об этом свидетельствует обширные данные, характеризующие изменение соотношения лесообразующих пород в пределах данного региона. К новейшим материалам следует отнести карту лесов России «по преобладающим группам древесных пород и сомкнутости древесного полога (Барталев и др., 2004).

36

37 Карта – схема лесного покрова в естественном состоянии. Синий цвет- еловые леса, желтый - сосновые

38 В количественном измерении изменение состава лесов с начала их освоения (за последние столетия) оценить весьма сложно по следующим причинам. Во-первых, до начала четверти XIX века включительно отсутствуют какие-либо сводки количественных данных о лесах в этом отношении на уровне административных регионов. Во-вторых, нормативы определения доминирующей породы в древостоях периодически изменялись, поэтому для сравнительной оценки необходима тщательная коррекция материалов для сопоставимости. Провести такую работу можно только на уровне отдельных территорий, в том числе на уровне ландшафтных контуров.

39 Ключевыми данными для ретроспективного анализа антропогенной динамики лесов различных типов ландшафта являлись описания 15 лесных дач общей площадью 736 тыс.га в различных частях среднетаежной подзоны. Они были устроены в гг. Для северо-запада таежной зоны европейской части России являются самыми первыми результатами сплошной инвентаризации лесов. Олонецкая губерния была одной из четырех губерний России, где со второй четверти XIX века началось систематическое лесоустройство на всей территории.

40 Ярко проявляются ландшафтные особенности антропогенной трансформации состава таежных лесов. В средне заболоченных ландшафтах различного генезиса с преобладанием еловых местообитаний произошло большое сокращение площади сосновых лесов (на 55%). Ельники не изменили свого участия, а площадь лиственных лесов возросла в 3,5 раза. В денудационно-тектоническом грядовом (сельговом) среднезаболоченном ландшафте с преобладанием сосновых местообитаний площадь сосновых лесов сократилась на значительно меньшую величину (на 35%), ельников уменьшилась на 15%, а лиственных лесов возросла в 3,5 раза. В сильно и средне заболоченных ландшафтах озерных и озерно- ледниковых равнин и водно-ледниковых с преобладанием сосновых местообитаний площадь сосновых лесов сократилась лишь < 10 % (несмотря на исключительно интенсивное аграрное освоение территории), еловых уменьшилась на 20 %, а лиственных увеличилась в 2.5 раза).

41

42 Самый типичный на северо-западе России среднетаежный ледниковый холмисто-грядовый среднезаболоченный ландшафт с преобладанием еловых местообитаний. Справа - монодоминантный массив коренных еловых лесов, слева – массив лиственных лесов, сформировавшийся на вырубках. Глубокая, но обратимая трансформация естественного состава лесного покрова.

43 Сосняки в самом обычном на северо-западе России среднетаежном водно- ледниковом холмисто-грядовом среднезаболоченном ландшафте с преобладанием сосновых местообитаний. Справа коренной лес, слева производный, спустя 50 лет после рубки. Успешное восстановление естественного состава лесного покрова.

44 В целом проведенные исследования позволяют сделать два основных вывода. Во - первых, с начала освоения человеком лесов региона произошли крупные изменения их структуры. Сосновые леса оказались самым уязвимым к антропогенным воздействиям компонентом спонтанной тайги. Во- вторых, масштабы и тенденции изменения состава лесов четко обусловлены ландшафтной структурой таежных территорий. В одних типах ландшафта происходит их глубокая трансформация, в других не происходит существенных изменений, третьи занимают различное промежуточное положение.

45 Продуктивность лесов Корректное сравнение и оценка продуктивности коренных и производных лесов возможны только на уровне типа местообитания и модельных участков. Осуществить это в пределах отдельных таежных регионов или подзон тайги практически невозможно ввиду крайней неоднородности лесного покрова, находящегося на самых разных стадиях антропогенной динамики.

46 Сосняки Массивы производных сосняков, успешно возобновившиеся на вырубках, особенно паловых, по продуктивности существенно не отличаются от массивов коренных одновозрастных сосняков.

47 Динамика запаса в северотаежных сосняках брусничных Восточной Фенноскандии (по: Зябченко, 1984, с.47). I, II, III – поколения сосны различных генераций

48 Еловые леса. В коренных ельниках черничных после 500 летнего цикла развития запас составляет около 70% от общего запаса древесины в производных березняках со вторым ярусом ели в возрасте 100 лет. В целом общая продуктивность массивов производных хвойно-лиственных лесов выше чем коренных ельников.

49 В настоящее время в таежных регионах складывается парадоксальная ситуация, когда запас в спелых и перестойных лесах, оказывается значительно ниже, чем в приспевающих. Однако это явление объясняется весьма просто.

50 Сравнительная оценка запасов древесины в лесах различных возрастных групп

51 Рубками не затрагивались наименее низкопродуктивные древостои (в скальных и заболоченных местообитаниях), в то время как приспевающие представляют собой производные древостои, которые сформировались на месте вырубленных наиболее высокопродуктивных коренных лесов. Очевидно, что в наибольшей степени это характерно для сильнозаболоченных и скальных ландшафтов, где доля низкопроизводительных местообитаний самая высокая (кустарничково-сфагновых, осоково- сфагновых и близких к ним).

52 Показатели изменения соотношения категорий земель и состава лесов, тем более продуктивности являются результирующими. Они не раскрывают содержание сукцессионных процессов, происходящих в лесном покрове. Разберем закономерности антропогенных сукцессий в лесных местообитаниях различных типов ландшафта, связывая сукцессионные ряды с разными параметрами структуры таежных экосистем на ландшафтном и субландшафтном уровнях.