Общество и Власть. Антикоррупционное издание России

Лес и климат. Влияние изменений климата на леса России: зафиксированные воздействия. (полный текст выступления на заседания Общественного Совета при Федеральном агентстве лесного хозяйства Мылова С.А.)

Лес – это природная зона, которая встречается во многих климатических поясах земли. Она представлена деревьями и кустарниками, которые плотно растут и размещаются на обширных территориях. В лесу проживают такие виды фауны, которые способны выжить в подобных условиях. Одна из полезных функций данной экосистемы – это способность самовозобновляться.

Леса бывают различных типов: галерейный, ленточный бор, парковый, перелески, роща. В зависимости от типа древесины лесные массивы бывают хвойные, широколиственные и смешанные.

Стоит отметить, что леса отличаются в зависимости от климатических поясов. В экваториальном климатическом поясе, где всегда жарко и высокая влажность, растут вечнозеленые деревья в несколько ярусов. Здесь можно встретить фикусы и пальмы, орхидеи, лианы и дерево какао. Экваториальные леса в основном характерны для Африки, Южной Америки, в Евразии встречается редко.

Жестколистные леса произрастают в субтропическом климате. Лето здесь умеренно жаркое и достаточно сухое, а зима не морозная и дождливая. Растут в субтропиках дубы и вереск, маслины и мирты, земляничное дерево и лианы. Такого типа леса есть в Северной Африке, Европе, Австралии и Америке.

Умеренный климат лесной зоны богат на такие широколиственные породы, как бук и дуб, магнолии и виноградники, каштаны и липы. Широколиственные леса есть в Евразии, на некоторых островах Тихого океана, в Южной и Северной Америке.

В умеренном климате есть и смешанные леса, где наряду с дубом, липой, вязом, растут пихты и ели. В целом, смешанные леса опоясывают узкую полосу Североамериканского и Евроазиатского континентов, простираясь до Дальнего Востока.

В северной части Америки, Европы и Азии находится природная зона тайги, где также доминирует умеренный климатический пояс. Тайга бывает двух видов – светлохвойная и темнохвойная. Здесь растут кедры, ели, пихты, папоротники, а также ягодные кустарники.

В теплых широтах есть тропические леса, которые находятся в Центральной Америке, в юго-восточной части Азии, частично в Австралии. Леса этой зоны двух типов – сезонно и постоянно влажные. Климат в лесной зоне субэкваториального пояса представлен двумя сезонами – влажным и сухим, на что влияют экваториальные и тропические воздушные массы. Леса субэкваториального пояса находятся в Южной Америке, на территории Индокитая и в Австралии. В субтропическом поясе представлены смешанные леса, которые располагаются в Китае и США. Здесь достаточно влажный климат, растут сосны и магнолии, камелия и камфорный лавр.

На планете есть много лесов в различных климатических условиях, что способствует широкому разнообразию мира флоры и фауны. Однако лесам угрожает антропогенная деятельность, из-за чего ежегодно площадь лесов сокращается сотнями гектаров. Непосредственно предметом настоящего исследования являются изменения в лесном покрове России, произошедшие в результате современного потепления глобального климата и ожидаемые в XXI веке. Для начала кратко охарактеризуем изменение климата на территории России по сведениям Росгидромета. Интервал после 1976 года выделяется как период наиболее интенсивного потепления. Самым теплым для территории России оказался 2007 год, когда среднегодовая температура превысила климатическую норму 1961–1990 годов на 2,1 °С — значение, максимальное


Рисунок 5. Изменение непрерывной длительности периодов (сутки) без осадков летом в период 2041–2060 годов по отношению к концу XXI века при сценарии изменения климата, близком к RCP4.5

Рисунок 6. Увеличение числа пожароопасных суток (с индексом Нестерова больше 1000) в мае–сентябре 2080–2099 годов.

за период с 1886 года. Средний для России линейный тренд к повышению температуры в 1976–2012 годах составил 0,043 °С/год. Наиболее быстро (0,052 °С/год) повышается температура на европейской территории России (рис. 1, а). Далее следуют Восточная Сибирь (0,050 °С/год), Средняя Сибирь (0,043 °С/год), Приамурье и Приморье (0,039 °С/год), Прибайкалье и Забайкалье (0,032 °С/год), Западная Сибирь (0,029 °С/год). Из федеральных округов наиболее высокие темпы прироста температуры в Центральном, наименьшие — в Сибирском (соответственно 0,059 и 0,030 °С/год).

Практически повсеместно в 1951–2012 годах наблюдалось увеличение числа дней с аномально высокой температурой зимы с пиками (5–10 дней) в европейской части, на Алтае, юге Западной Сибири, в Приамурье и Приморье. Летом число дней с аномально высокой температурой повышается наиболее быстро в Прибайкалье и Забайкалье, на Алтае, в Приамурье и Приморье, Северо-Западной России, на Кавказе и Чукотке. Число дней с аномально низкой температурой воздуха, за редким исключением, сокращается.

В целом по России тренд годовых сумм осадков положительный (0,8 мм/месяц за 10 лет).

Наибольшее увеличение сумм годовых осадков (см. рис. 1, б) отмечается в Средней Сибири, Прибайкалье и Забайкалье (по 1,1 мм/месяц за 10 лет), наименьшее — в европейской части, Приамурье и Приморье (по 0,5 мм/месяц за 10 лет). В этих регионах осадки явно увеличиваются лишь весной, а летом уменьшаются  (соответственно –1,5 и –0,8 мм/месяц за 10 лет). На фоне постоянного повышения температуры летнее уменьшение осадков создает серьезные проблемы с обеспечением лесных насаждений влагой, а также усиливает риск возникновения лесных пожаров.

Динамика времени наступления и продолжительности вегетационного периода.

Одним из показателей, которые используются при анализе данных дистанционного зондирования, сопряженных с фотосинтетической активностью растительности, площадью и биомассой листвы, является нормализованный разностный вегетационный индекс (НРВИ).

Продолжительность вегетационного периода, определенная по динамике НРВИ в 1981–1999 годах на территории Северной Евразии увеличилась на 14–22 дня, причем в основном за счет увеличения времени сохранения листвы на деревьях.

Установлена пространственная корреляция наблюдаемых изменений с изменениями температуры весны, лета и всего вегетационного периода. Это соответствует более раннему весеннему и более позднему осеннему переходу температуры воздуха через 0 °С на территории России. Однако при рассмотрении отдельных регионов и реакции отдельных пород эффект увеличения продолжительности вегетационного периода и его температуры не столь однозначен.

В Приамурье, где тренды среднегодовой температуры отчетливо выражены, в 1976–2000 годах наблюдается увеличение продолжительности листопада у осины и некоторых видов березы. На юге Восточной Сибири существенное повышение температуры осени и учащение экстремальных колебаний температуры зимы-весны угнетают возобновление хвойных на некоторых участках их произрастания. Такие тенденции неминуемо ведут к изменению сукцессионного режима и, следовательно, породного состава древостоев.

Изменения радиального прироста и продуктивности.

Тенденции к сокращению радиального прироста обнаружены в лиственничниках Алтая, произрастающих как на верхней границе распространения лесов с середины ХХ века до 1995 года, так и ниже в 1977–1997 годах, и на северной границе леса на Яно-Индигирской низменности начиная со второй половины XX века. В подзонах северной и средней тайги Сибири и Дальнего Востока взаимосвязь радиального прироста хвойных и динамики климатических условий отрицательная или незначимая.

Площади сечения лиственницы, ели и сосны, рассчитанные по показателям прироста, в зоне лесотундры имели положительную динамику до второй половины 1950-х годов, после чего темпы прироста замедлились.

Об улучшении условий роста в лиственничных массивах бассейна на восточном макросклоне Полярного Урала свидетельствуют тренд увеличения радиального прироста в бассейне р. Щучья в 1830–1990 годах и положительные изменения прироста в 1914–2004 годах, высоты, полноты и фитомассы лиственницы в бассейне р. Собь. В пихтарниках Северного Кавказа радиальный прирост пихты увеличивался с середины 1880-х по 1990 год. При этом максимальные темпы прироста для всех регионов характерны для 1940–1950-х годов. Сходство динамики прироста рассматривается как доказательство ее климатической обусловленности.

Различия в рассмотренных дендроклиматических тенденциях, зачастую отмечаемые в пределах одного региона, подтверждают, что отражение направленных климатических тенденций в приросте деревьев специфично для отдельных мест произрастания. Таким образом, динамика стволового прироста не всегда отражает положительной тенденции изменения продуктивности древостоев. Явные проявления климатического потепления в структуре стволовой древесины зафиксированы в приграничной полосе произрастания древесной растительности.

Методами лесной таксации с применением дистанционного зондирования также устанавливается улучшение условий произрастаний лесов в бассейне р.   Собь на Полярном Урале, в предтундровых редколесьях Северной Сибири, где с 1960 по 2000 год произошло 44–63 процентное увеличение площади сомкнутых лиственничников, а лиственничные редины перешли в редколесья. Высоки темпы увеличения сомкнутости березняков (33 %) и ельников (16 %) в предтундровых редколесьях в горах Южного Урала. Интенсивное лесовозобновление лиственницы вблизи верхней границы леса в течение последних 30 лет наблюдается в Кузнецком Алатау. По аэрофотоснимкам установлено увеличение сомкнутости древостоев в устье Оби на 50 % территории, не подверженной прогрессирующему заболачиванию.


Рисунок 2. Тренд изменения нормализованного разностного вегетационного индекса в Северной Евразии за 1982–1999 годы. Повышение НРВИ происходит главным образом за счет увеличения массы листвы. По данным наземных наблюдений, в результате климатических изменений это происходит быстрее изменений стволовой и корневой фитомассы, а во многом и за счет нее, т. е. одной из тенденций в адаптации древостоев к потеплению климата в 1960–1998 годах в России стало увеличение фотосинтезирующих тканей за счет водопроводящих.

Сибири и Среднесибирского плоскогорья (рис. 2). Восточнее пояс возрастания НРВИ смещается к югу, представляя собой полосу шириной около 5 ° от Забайкалья до Алданского плоскогорья. В северо-восточной части страны наблюдается увеличение временной изменчивости НРВИ с тенденцией к ее небольшому сокращению на 5 %.

Приведенные выше сведения свидетельствуют о том, что связь пространственно-временной динамики продуктивности лесов с изменением климата подтверждается локальными исследованиями сомкнутости древостоев и данными дистанционного зондирования.

Изменения ареалов древесных растений и границ распространения леса.

Увеличение продолжительности вегетационного периода способствует формированию и прорастанию семян, вызреванию меристемы, характерной для деревьев, а не стланиковых форм, увеличению глубины сезонного оттаивания в зоне распространения вечной мерзлоты, что благоприятно сказывается на развитии подроста.

Наибольшая чувствительность к изменению вегетационного периода наблюдается на границах распространения леса, которые являются полосой или поясом изменения сомкнутости древостоев. Высокая географическая изменчивость в этой полосе на локальном уровне препятствует проведению региональных количественных оценок изменения границ дистанционными методами, а ширина этой полосы часто не позволяет проводить наземные исследования.

Поэтому подавляющее большинство исследований изменения границ леса проведено в горных районах, где ширина приграничной полосы редколесий существенно меньше, чем на равнинных участках, но климатическая граница леса определяется не только широтными, но и высотными пределами.

Качественные исследования изменения северной границы леса выявляют смещение границ лесной растительности в зону тундр. Например, в устье Оби наступление леса на тундру отмечается в 30 % случаев, на 65 % участков изменения положения границ лесотундры не наблюдалось, а на 5% пробных площадей отмечено сокращение площади лесов и увеличение заболачивания.

Улучшение условий произрастания древесной растительности в этом регионе подтверждается также дендроклиматическими наблюдениями за экспансией древесной растительности в пояс горных тундр на Полярном Урале в 1910–2000 годах. Горизонтальная и вертикальная компоненты вектора перемещения границ в среднем составляли соответственно 3,2 и 0,3 м/год для сомкнутых лиственничных древостоев и 5,8 и 0,4 м/год для редин. Временное изменение границы сомкнутого леса носит дискретный характер из-за длительного прорастания семян. Установление благоприятных погодных условий в отдельный год приводит к массовому прорастанию, а позднее — к формированию сомкнутого фронта наступления древостоев на тундру. Улучшение условий произрастания связаны в основном с увеличением среднегодового количества осадков.

Отмечается также наступление лесов на предгорные степи. В Забайкалье на южных склонах Хамар-Дабана в степные экосистемы распространяются молодые сосняки возрастом до 30 лет. Наступление леса на степь началось в 1985 году, а оптимум роста сосны пришелся на 1993 год.

Рисунок 3. Изменение площадей лесов с доминированием дуба по субъектам Российской Федерации за 1988-2008 годы.

По данным последовательных учетов лесного фонда, в результате усиления аридности в степной и лесостепной зонах европейской части России в 1988–2008 годах выявлено сокращение площадей дубовых насаждений на 5–25 % в большинстве административных областей в степной и лесостепной зонах (рис. 3).

Преобладание одноствольной формы роста лиственницы над многоствольной, развившейся из стланика, также является откликом на повышение температуры и количества осадков. В нижней части экотона происходит внедрение ели сибирской и формирование лиственнично-еловых древостоев, в которых возобновление лиственницы практически прекращается.

Подтверждение однонаправленного наступления лесов на тундру получено для самого северного массива леса в урочище Ары-Мас на Северо-Сибирской низменности. В 1973–2000 годах лиственничные редины ежегодно продвигались в зону тундр со средней скоростью 3–11 м. За счет большей доступности семян граница сомкнутых лесов изменяется с большей скоростью — 11–58 м/год в первую очередь по укрытым местам произрастания орографических понижений. Несмотря на то, что по иному набору космических снимков оценки скорости наступления отличаются, тенденция к наступлению лесов на тундру прослеживается.

На плато Путорана расширяются рефугиумы Pinus sibirica и Picea abies, в 500 км от северной границы ареала, чему способствует увеличение глубины сезонного оттаивания. Южнее, на Среднесибирском плоскогорье, наблюдается экспансия вечнозеленых хвойных пород и березы в зону доминирования лиственницы. Под лиственничным пологом наблюдается 10-30 летний подрост сосны кедровой. Обилие подроста увеличивается с уменьшением возраста, что положительно корреллирует с повышающейся температурой зимы и среднегодовым количеством осадков. На некоторых участках доминирования лиственницы в подросте преобладает береза, активно заселяющая гари. В меньшей степени продвигается в северном направлении ареал пихты и ели.

Продвижение лесов вверх по склонам гор на более высокие уровни наблюдается и в более южных районах Урала и Сибири. В среднегорье Южного Урала наблюдается повышение границы распространения как сомкнутых ельников, так и елово-березовых редколесий за период 1973–2006 годов на 14 м (максимум — 31 м). Еловые древостои постепенно замещают березу извилисту.

На Алтае вслед за отступающими ледниками наблюдается продвижение кедра и лиственницы на современные морены. На северном склоне хр. Танну-Ола, а также на склонах Западного и Восточного Саяна, Алтая наблюдается экспансия лесов в высокогорные луга и тундру. Наиболее широка экспансия кедра и ели, а в Тыве вверх по склону продвигается лиственница.

Таким образом, в большинстве сообщений указывается на расширение зоны бореальных лесов в результате наступления как на тундру, так и на степь. Улучшение условий произрастания сказывается и на изменениях внутри биома: наблюдается распространение пород, доминирующих в более южных районах и нижних высотных поясах в северном направлении и вверх по склонам. Однако на южной границе леса в европейской части страны присутствует тенденция к сокращению площадей дубовых лесов, что логично объясняется доминирующей тенденцией к аридизации климата.

Водоохранные леса.

Это категория лесов, выделяемых обычно вдоль берегов крупных рек, озёр, водохранилищ, каналов и др. водоёмов от 2 до 6 километров  для улучшения водного баланса, гидрологического режима, а также уменьшения эрозии почвы в их бассейнах и улучшения качества вод, особенно в степной и лесостепной зонах Европейской части России.

Леса замедляют движение воздушных масс, обостряют фронтальные процессы в атмосфере, усиливают конвекцию воздуха и ускоряют выпадение осадков (например, в среднем на равнине в Европейской части России при увеличении лесистости на каждые 10% годовая сумма осадков возрастает на 10—15 мм). Создание лесами благоприятного микроклимата, задержание стока воды с бассейнов приводят к поддержанию высокой водности рек и увеличению запасов подземных вод.

Единого понимания водоохранных лесов пока нет: одни специалисты называют водоохранными лишь прибрежные леса, другие включают в это понятие и удаленные от водоемов леса водосборов. Некоторые ученые считают целесообразным отличать леса водоохранные и водорегулирующие, другие не видят в этом необходимости. Одни авторы вкладывают в понятие водорегулирующие леса более широкий смысл по сравнению с водоохранными, другие, признавая правомерность обоих понятий, считают их понятиями одного ранга, третьи склонны считать понятие водоохранные леса наиболее широким, охватывающим основные аспекты проблемы — лес и вода. В практике пока более распространено последнее толкование, оно более понятно и доступно широкому кругу лиц и заслуживает предпочтения.

Задачи водоохранных лесов в широком понимании могут быть очень различными и даже противоречивыми в зависимости от климата, рельефа, почвы, растительности, демографических особенностей и т. д., в связи с чем и обращение с ними будет неодинаковым. Так, в регионах с влажным климатом и в то же время дефицитом питьевой воды или воды для технических целей задача сводится к обеспечению максимального стока влаги. В связи с этим в некоторых лесных регионах земного шара может возникать потребность проведения в этих целях даже сплошнолесосечных рубок (по мнению некоторых американских лесогидрологов).

Наоборот, при опасности горных лавин, снежных обвалов, эрозии почвы, наводнений, обмеления водоемов сохраняется традиционное понимание водоохранной роли леса и необходимость усиления его защитных свойств в этом плане.

Степень водоохранности леса, его влагораспределяющая роль связаны со многими факторами, в том числе:

— с характером леса и, прежде всего с его составом и структурой — лиственные породы и лиственница способствуют снегонакоплению, почвы в лиственных лесах имеют много макропустот, способствующих водопоглощению; ель — слабый снегонакопитель, но она может играть роль регулятора весеннего снеготаяния и, следовательно, поступления воды в реки; пихта, благодаря ее способности давать отводки, имеет большое берегоукрепительное значение; водоохранная оценка леса зависит от морфологии насаждения в целом; повышение водоохранной роли может достигаться регулированием формирования отдельных насаждений (состава, возраста, сомкнутости и полноты и т. д.) и соответствующим их территориальным размещением;

— с рельефом — по мере увеличения крутизны склонов увеличивается водоохранная и вообще защитная роль леса;

— с почвой — лес играет особенно благоприятную роль на тяжелых по механическому составу почвах благодаря древесным корням, улучшающим ее структуру, способствующим просачиванию влаги; на песчаных почвах при ровном рельефе лес существенно не влияет на сток вод, но при выраженном рельефе его водоохранная роль сказывается и на этих почвах;

— с лесистостью водосборов, размещением лесных и нелесных территорий. В решении проблемы водоохранных лесов эта сторона имеет особенно важное значение, В качестве придержек необходимой для этих целей лесистости еще в начале 30-х годов прошлого столетия назывались цифры от 20 до 30 %. Некоторые более поздние исследования дали близкие показатели и их можно считать средними практическими придержками. Однако в зависимости от географических условий они могут заметно отличаться.

При вычислении Л. И. Миховичем (1972) водоохранной лесистости (на основе учета увеличения подземного стока) речных бассейнов Украины средневзвешенная лесистость по природным зонам оказалась в пределах от 15-17 % (степь) — 26 % (лесостепь) до 46-50 % (Предкарпатье и Полесье).

При достижении такой лесистости, по тем же расчетам, подземное питание рек может быть увеличено в 2,8-3,5 раза. Вычисленная таким путем водоохранная лесистость оказалась выше так называемой оптимальной лесистости, определенной в этих же условиях с учетом ряда других сторон (лесопромышленной, озеленительной, противоэрозионной, берегозащитной, полезащитной и др). Это показывает относительность понятия оптимальная лесистость.

При определении оптимальной (а чаще минимально необходимой — и это более правильно) лесистости приходится считаться е реально сложившейся лесистостью в данных конкретных условиях. Не везде существующая и необходимая лесистость совпадают. Не везде имеется и возможность в кратчайшие сроки повысить процент лесистости до требуемого оптимума, но о необходимом и реально достижимом минимуме заботиться надо при всех условиях, не оставляя эту задачу на далекую перспективу. При вычислении минимальной, как и оптимальной лесистости, необходим многофакторный анализ.

Очень важное значение имеет пространственное размещение лесных и нелесных площадей. При определенном сочетании леса с открытыми местами может быть обеспечен более длительный период таяния снега и равномерное поступление воды в реки. При этом имеет значение направление течения рек и особенно — течет ли река с севера на юг или с юга на север (с этим связаны сроки таяния снега, вскрытия рек и т. п.).

В прибрежной зоне, где проявляется прямой водный сток, усиливающий опасность эрозии, необходимо облесение, обеспечивающее лучшее водопоглощение. Однако в этих условиях может проявляться и опасность разрушения берегов под тяжестью крупных деревьев. В связи с этим необходим под бор древесных и кустарниковых пород, обладающих берегоукрепительной способностью, например: пихта, ива, многие кустарники. Эта способность обеспечивается также соответствующим смешением пород и возрастным регулированием. Определять протяженность зоны водопоглощения в стороны от реки также нельзя шаблонно, она зависит от тех физико-географических условий и характера леса, параметры которых назывались выше.

Важное значение для установления ширины приречных защитных лесов имеют характер долин, их ширина, облесенность, выраженность коренных берегов, что пока в практике выделения запретных полос не учитывается (Рубцов, 1972). Леса приречных полос выполняют преимущественно противоэрозионную роль, являются своеобразным фильтром и аккумулятором почвенных выносов и имеют большое эстетическое значение. Но одни эти леса не могут выполнить все защитные функции по охране и регулированию вод. Очень важная роль в этом принадлежит лесам на водосборах, где рубки должны проводиться с комплексной целью получения древесины и обеспечения нормального водного режима рек.

Большая необходимость в защитных прибрежных насаждениях поя вилась в связи с созданием искусственных водохранилищ для защиты берегов от волновых ударов потребовалось введение древесных пород, которые бы еще на подступах к суше, то есть в воде, выполняли волногасящую роль. Такую роль способна выполнять ива.

Учеными сделаны ценные попытки количественной оценки и построения классификаций защитных лесов (Ткаченко, 1939; Дубах, 1951; Харитонов, 1963; Козменко, 1961; Смарагдов, 194о; Жилкин, 194(1; Рутковский, 1949; Тюрин, 1949; и др.). М.Е. Ткаченко (1939, 1955) выделял четыре группы лесов: водоохранные, водорегулирующие, защитные и водоохранно-защитные леса. Водоохранные леса содействуют равномерному поступлению воды в источники или увеличивают ее поступление особенно в периоды минимума запасов воды или предохраняют водоемы от засорения и загрязнения. Водорегулирующие леса, не увеличивая общего поступления воды в источники, смягчают наводнения, предотвращают заболачивание или содействуют лучшему дренажу почвы. Защитные леса предохраняют почву от водной и ветровой эрозии, а также защищают населенные места в земельные угодья от вредного влияния атмосферных факторов (ветров, температурных крайностей, снежных заносов и лавин). Леса, выполняющие одновременно функции водоохранности и защитности, М. Е. Ткаченко называет водоохранно-защитными.

Козменко С. А. (1961) называл защитные леса равнинных районов европейской части России мелиоративными и делил их на две группы: водорегулирующие и ветрорегулирующие. Каждая из этих групп состоит из несколько более дробных подразделений.

Водорегулирующая группа включает: 1 — противоэрозионные леса, предохраняющие почву от смыва, размыва и подмыва сточными поверхностными водами: берегоукрепительные, склоноукрепительные, руслоукрепительные; 2 — грунтоосушительные леса — способствуют разболачиванию избыточно увлажненных участков, препятствуют образованию оползней на склонах с близким залеганием грунтовых вод; З — кольматирующие леса — задерживают взмученный ил, песок водного стока и тем предохраняют водоемы от загрязнения; они делятся в зависимости от характера охраняемых водоемов на карстовые, приканальные, прирусловые; 4 — водопоглощающие леса — переводят поверхностный сток во внутрипочвенной.

Ветрорегулирующая группа включает леса пескоукрепительные, полезащитные, снегосборные.

Большая работа по выделению лесогидрологических районов в средней и южной частях европейской территории России была проделана ВИ. Рутковским (1949). Она ценна географическим подходом.

Смарагдовым Д. Г. дана формула числовой оценки водоохранного значения леса по его влиянию на питание грунтовых вод:

Хл — Хп = Wл — Wп

Где Хл —Хп — разность водопоглощения почв в лесу и в поле, мм;

Wл — Wп — разность валовых расходов влаги в атмосферу с лесных и полевых площадей. Формула позволяет определить величину водопоглощения почвы, равную годовым осадкам с вычетом годового поверхностного стока.

Числовая оценка водоохранной роли леса в баллах была предложена Б. Д. Жилкиным (1940). Участок леса оценивается трехзначным числом, каждая цифра которого отражает пятибалльную оценку водоохранности леса. Первая цифра означает оценку влияния леса в зависимости от лесорастительной области, вторая от типа местности, третья — от характера леса. Лесорастительная область выделяется с учетом климатических данных и отражается на специальной картограмме. Тип местности устанавливается по рельефу и степени водопроницаемости грунта. Так, при ровном местоположении и водопроницаемом грунте оценочный балл выражается 1 (степень водоохранности леса незначительная), в противоположных условиях, то есть при крутом склоне и водонепроницаемом грунте, — 5 (водоохранное значение леса наибольшее). Между этими крайними условиями и соответствующими им оценками находятся все промежуточные оценки, отражаемые в отдельной таблице (табл. 12). Точно так же в специальных таблицах даны и оценочные баллы в зависимости от характера леса.

Получена комплексная числовая схема по трехчленно-пятибалльной системе, дающая возможность оценки степени влияния леса на водный баланс по накоплению влаги и переводу ее в грунтовые воды. Наивысшая оценка 555, наименьшая, при которой водоохранная роль леса крайне незначительна, — 111.

Классификация Б. Д. Жилкина не лишена недостатков, связанных особенно с исходными оценками лесорастительных областей и лесов. В частности, она может привести к недооценке некоторых сторон гидроклиматического значения лесов Севера и их влияния на водный баланс. Наименования оценок в таблице не очень удачны. Но это одна из первых попыток количественной оценки водоохранности лесов. Количественный подход к оценке водоохранной роли лесов заслуживает внимания, особенно теперь, при возможности использования ЭВМ.

Необходимо дальнейшее уточнение и расширение исходных материалов, улучшение натурной диагностики, получение и использование экспериментальных данных.

Оценка водоохранной роли леса (Жилкин, 1940)

В нашей стране и за рубежом проведен ряд экспедиционных и экспериментальных исследований лесов водоохранного значения с установлением значимости различных категорий этих лесов. Продолжаются методические поиски определения количественной оценки гидрологической роли леса (Бочков, 1970; Воронков, 1970; Львович, 1963; Михович, 1969; Молчанов, 1960; Николаенко, 1973; Рахманов, 1971, 1975; Рубцов, 1972, и др.). Эти вопросы обсуждались на международных симпозиумах. Наибольшее внимание было уделено определению водного баланса водосборов, влиянию лесистости бассейнов и их отдельных частей на сток рек, территориальному размещению лесов, водной эрозии почв. Появляются новые аспекты водоохранной проблемы вопросы качества воды, выражающиеся не только в заботе о сохранении при по мощи

леса природной чистоты воды, поступающей в реки, но и об улучшении, об очистке вод, загрязненных вредными отходами промышленных и других предприятий. В какой степени и как в решении второй стороны задачи может быть использован лес — вопрос очень трудный. Решение его возможно в результате комплексных исследований.

К настоящему времени выявились два подхода к установлению водоохранной роли леса: показателем этой роли является увеличение суммарного речного стока, включающего и подземный, и поверхностный стоки (Рахманов, 1971, 1975, и др.); таким показателем считают речной сток в меженный период, то есть зависящий от величины подземной составляющей речного стока (Молча нов, 1960; Михович, 1969, и др.).

Большое значение грунтового стока, обеспечивающего за счет запасов грунтовых вод подземное питание водоемов, бесспорно и давно признано. Сохраняет силу требование максимально использовать лес для перевода поверхностного стока в подземный в целях не только грунтового увлажнения, но и борьбы с эрозией почвы. Поэтому имеются основания для определения водоохранной роли леса по подземному стоку. Но можно ли считать такой подход исчерпывающим при оценке водности рек и других водоемов? Ведь водность их определяется общим объемом речного стока. Имеет немалое значение выявление соотношений поверхностного и подземного стоков при различной лесистости, разном характере и размещении лесов, а также и качественных особенностей поверхностного стока в разных условиях. Таким образом, эти два подхода вряд ли следует пока противопоставлять друг другу. Они дополняют один другого, и правомерно их использование при изучении водоохранной роли лесов. По мере дальнейшего изучения возможно будет судить с большей определенностью о предпочтительности того или иного метода.

Водоохранное значение леса означает сохранение и накопление им влаги в любых проявлениях — в виде увеличения ее запасов в почве и грунте, а через них и в реке, экономного расходования на испарение с поверхности почвы, снегонакопление, особенно заметное в лиственных древостоях и на лесных прогалинах, замедленного таяния снега и растянутого периода питания реки. Оно означает также очищение воды от примесей, улучшение ее качества.

Понятие водорегулирующая роль леса, по мнению некоторых лесогидрологов (Михович, 1969, и др.), более широкое, включающее влияние леса на весь водный баланс, в том числе и на его расходные составляющие. Л. И. Михович дал балансовую формулу водорегулирующей роли леса:

?СГ=?О — ?СП — ?И, где ?СГ— изменение средней многолетней величины годового подземного стока под влиянием леса, мм;

?О— изменение средней многолетней суммы осадков, мм;

?СП — изменение годовой величины поверхностного стока, мм;

?И — изменение годового суммарного испарения влаги лесом по сравнению с полем, мм.

По мнению автора, эта формула позволяет определить влияние леса в чистом виде. Конечный результат оценки водорегулирующей роли леса определяет прежде всего знак показателя 11СГ. Если он больше нуля, лес играет увлажняющую, если меньше нуля, — иссушающую роль.

Если исходить из приведенного наиболее широкого понимания водорегулирующей роли леса, то, естественно, вытекает вывод, что водорегулирующие функции присущи всем лесам, хотя и в разном виде, в разной степени, то есть все леса являются водорегулирующими, или, точнее сказать, влагораспределителями. В таком случае понятие водоохранные леса, хотя и представляется относительно более узким, но вполне определенным, отражающим четкую самостоятельную категорию большой значимости. Эта категория может включать ряд более мелких подразделений, выделяемых, на пример, по территориальному принципу (приречные пойменные леса, леса коренных берегов, полосы вдоль водоразделов, леса у истоков рек и т.д.) и по функциональному (берегоукрепительные насаждения, водопоглотительные полосы и т. д.). Таким образом, водоохранные леса можно понимать в более широком и в более узком смысле.

Большое разнообразие природных условий в бассейнах рек и других водоемов, осложненное последствиями воздействия человека (эродированные площади, искусственные насаждения, гари, вырубки, сельскохозяйственные угодья и т. д.), все более вызывает необходимость дифференцированного подхода к разработке мероприятий по регулированию водного режима. Наиболее полное обеспечение водоохранной роли лесов и рациональное распределение и использование воды может быть достигнуто системой контроля, регулирования и управления по отдельным бассейнам и водосборам.

Водно-химические аспекты. В разработке лесогидрологических систем приобретают все большее значение методы моделирования. Однако чтобы вписать гидрологическую модель в общую модель экосистемы или, точнее, эколого-гидрологическую или, еще точнее, лесогидрологическую модель в природную систему леса, определяющую среду, необходимо подключить к гидрологическим параметрам также и примыкающие к ним параметры других циклов, прежде всего химического, то есть химических примесей к воде, образующихся и преобразуемых в процессе ее передвижения в границах и за границами лесного биогеоценоза.

Необходимо учитывать состав химических веществ, источники и пути их превращений и передвижений. Эти вещества могут выпадать на водосборной площади вместе с дождевыми осадками. Они могут включать и атмосферную радиоактивную пыль. Часть химических веществ образуется в процессе разложении лесных органических материалов (опада, подстилки и пр.), растворения определенных составных частей материнской гор ной породы и т. д. Они претерпевают ряд превращений, попадая на крону, ствол, подстилку, затем, просачиваясь в глубинные слои грунтов, в почвенно-водную систему, и окончательно выходя в водные резервуары — ручьи, реки, озера и т. п. Влияние этих водно-химических превращений и передвижений через различные природные фильтры в условиях леса сказывается, в конечном счете, благоприятно на водных экосистемах, их биологических компонентах, в том числе на рыбном населении. Лес — самоочистительная система, создающая чистую воду.

Таким образом, водный, или гидрологический, и химический циклы взаимосвязаны, действуют совместно, образуя в условиях леса природную саморегулирующуюся систему. Вода в этой системе действует как транс портер и как один из реактивных компонентов. Одна из попыток создания модели, отражающей гидрологический и химический циклы в водоохранных экосистемах, принадлежит И. Курлину (Сurlin, 1970).

Безусловное положительное влияние леса на состав воды, на ее очищение от химических загрязнителей возможно не при всех условиях. При систематическом загрязнении водоемов и прилегающих к ним территорий отходами промышленности или сельского хозяйства, коммунально-бытовыми выбросами и другими загрязнителями лес, хотя и может некоторое время ослаблять отрицательное действие химикатов, но полностью исключить его не в состоянии при отсутствии специальных охранительных мероприятий (по стройка очистных сооружений, административные меры по запрещению загрязняющих выбросов и т. д.).

Более того, сам лес остро нуждается в этих случаях в защите от отрицательного действия химических загрязнителей. В Лесном кодексе Российской Федерации предусматривается необходимость осуществления мероприятий, обеспечивающих охрану лесов от отрицательного воздействия на них сточных вод, химических веществ, промышленных и коммунально-бытовых выбросов, отходов и отбросов.

Выполнение лесом защитных функций зависит от занимаемой им площади, территориального размещения и характера самого леса. Эти параметры применительно к условиям загрязнения, связанного с техногенными, анропогенными и другими антропогенными воздействиями, наукой еще не установлены. Наряду с недопущением и ограничением этих воздействий на лес следует изыскивать дальнейшие пути повышения защитных функций леса, в том числе определения оптимальных параметров.

Динамика лесных пожаров.

Основным видом естественных нарушений, ведущих к гибели лесов на территории России, являются пожары. Пожарная опасность, по результатам анализа индексов пожарной опасности, которая рассчитана по метеоданным, достоверно связанным с площадью и количеством пожаров, на Русской равнине в 1935–2000 годах снижались, а к востоку от Урала в течение всего ХХ века увеличивалась.

Согласно официальным данным средняя пройденная огнем площадь покрытых лесом земель в 2000–2009 годах составляла 1,4·10 6 га/год, что превышает аналогичные величины за 1947–1992 и 1990–1999 годы соответственно на 7 и 30 %. В годы со средней продолжительностью пожароопасного периода доля верховых пожаров в общей площади пожаров увеличилась с 22 % в ХХ веке до 47–59 % в 1998–2006 годах, что связано с увеличением пожарной опасности.

На долю лесных пожаров в азиатской части страны в 1992–2011 годах приходилось более 78 % пройденной огнем площади. Несмотря на высокую межгодовую изменчивость (от 0,8·106 до 14,5·106 га) в этой части страны, для 1997–2003 годов установлен тренд к ежегодному увеличению площади пожаров на 0,79·106 га. На обширных территориях Сибири и Дальнего Востока отмечается учащение пожаров. Например, на Среднесибирском плокогорье дендрохронологически установлено, что средний межпожарный интервал в лиственничниках сократился в ХХ веке до 65 лет в сравнении со 100 годами в XIX-м.

Антропогенная обусловленность многих пожаров оставляет открытым вопрос о климатогенности современного отклика динамики лесных пожаров. Пожары 2003–2009 годов в основном сосредоточены вдоль южной границы зоны распространения лесов, где пожарная опасность выше. Эти территории являются и местом максимального сосредоточения населения. Свидетельства климатогенного увеличения пожаров следует в первую очередь искать в удаленных от объектов инфраструктуры районах.

Усыхание.

Усыхание рассматривается как последовательный процесс разрушения древостоев, зачастую инициированный стрессовой погодно-климатической ситуацией, неблагоприятными почвенными факторами. Частота засух в ХХ веке на территории России возрастала. Однако динамика усыхания древостоев не согласуется с региональными метеорологическими данными ввиду локального распространения явлений усыхания.

Космический мониторинг лесных экосистем с разрешенем 30 м с переменным успехом обеспечивает достоверность оценки тенденций усыхания, как показано в глобальном обзоре деградации лесов. Для России (со ссылкой на Рослесхоз) в этом обзоре приводятся сведения о массовом усыхании сосновых и еловых древостоев, наблюдаемом вблизи южной границы лесов в 2005–2008 годах, с общей площадью погибающих насаждений, превышающей 0,4·106 га.

Крупномасштабное усыхание дубрав Среднего Поволжья было инициировано летними засухами и морозными зимами 1972–1978 годов. Усыханию были подвержены наименее устойчивые перестойные дубравы без подлеска и подроста. В 1979–1983 годах в ослабленных древостоях ведущим фактором деградации стала деятельность вредных насекомых и грибковые заболевания, что привело к усыханию дубовых лесов почти на 20 тыс. га. Увеличение отпада и благоприятные погодно-климатические условия стали причиной повышенной активности насекомых в 1991–1994 годах и гибели дубняков в Прикамье на 53 тыс. га.

Массовое усыхание перестойных ельников в Архангелской области в 1990–2000 годах охватило 190 тыс. га. и вызвало интерес множества ученых и сотрудников Рослесхоза. По данному вопросу организована специальная конференция.

Исследования характера распространения усыхания по типам местообитания ельников и результаты дендроклиматического анализа показали, что основным лимитирующим фактором роста ели, действие которого прогрессировало в последние годы жизни усохших деревьев, была почвенная влажность. Усыхание ельников в начале 1990-х годов было широко распространено и в средней полосе Русской равнины, и на Дальнем Востоке, что свидетельствует о глобальном ухудшении условий произрастания ели.

Очевидно, для определения первопричины усыхания требуются детальные исследования состояния древостоев. Чувствительность древостоев к погодно-климатическим факторам определяется их состоянием. Усиление экстремальности погоды, воздействующее на режим увлажнения почв, в значительной степени обусловливает современную динамику усыхания лесов.

Ожидаемые изменения климата на территории России согласно сценариям Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).

В Пятом оценочном докладе МГЭИК используется новый прогнозный набор эмиссий по четырем сценариям, получившим название representative concentrations pathways (RCP). Сценарий низких эмиссий RCP2.6 предполагает постоянные и амбициозные действия по сокращению антропогенных выбросов парниковых газов. Сценарии RCP4.5 и RCP6.0 (промежуточные эмиссии) основаны на использовании различных сочетаний технологического прогресса и стратегий по сокращению выбросов. Сценарий RCP8.5 (высокие эмиссии) характеризует ситуацию, когда мировое экономическое развитие остается привязанным к использованию ископаемого топлива без осуществления мер климатической политики.

Оценки повышения глобальной температуры в 2085–2100 годах по отношению к 1986–2005 годам согласно среднему прогнозу по ансамблю моделей общей циркуляции атмосферы и океана CMIP5 в зависимости от сценариев RCP составляют: 1,0° С (RCP2.6); 1,8° С (RCP4.5); 2,3° С (RCP6.0); 3,7° С (RCP8.5). Точно установить, какой именно из сценариев осуществится в действительности, в настоящее время невозможно.

Однако как по совокупности допущений, так и по соответствию реальности первых лет прогноза наиболее реалистичным выглядит сценарий RCP4.5. Именно для него будет дан краткий обзор прогнозного изменения климата на территории России.

Согласно сценарию RCP4.5 повышение среднегодовой температуры в Российской Федерации по сравнению с 1986–2005 годами составит ( °С): в 2011–2030 годах — 1,5; в 2041–2060 — 2,9; в 2080–2099 — 3,8. Таким образом, сохранится тенденция современности, при которой в России теплеет примерно в 2 раза быстрее, чем в мире. Зимняя температура будет возрастать быстрее, чем летняя, например в 2040–2050 годах — на 3,4 °С, в то время как летняя — на 2,4 °С. В федеральных округах наибольшее повышение температуры к 2080–2099 годам прогнозируется в Северо-Западном (4,2 °С), Уральском (4,1) и Дальневосточном (4,0), умеренное — в Сибирском (3,7), Приволжском (3,6) и Центральном (3,4), наименьшее — в Южном (2,8) и Северо-Кавказском (2,7° С).

Годовые суммы осадков будут возрастать по всей территории Российской Федерации. В сравнении с 1986–2005 годами увеличение в 2011–2030 годах составит 25 мм, в 2041–2060 — 45, в 2080–2099 — 61 мм.  Причем оно будет неравномерным по сезонам: так, из 61 мм периода 2080–2099 годов 22 мм придется на зиму, 16 — на осень, 15 — на весну и лишь 9 мм — на лето. Вполне очевидно, что такое распределение осадков не вполне благоприятно и может привести к учащению паводковых наводнений в весенний период, а также к дефициту влаги на фоне повышения температуры в летний.

Максимальное увеличение суммы осадков к 2080–2099 годам придется на Дальневосточный, Сибирский и Уральский федеральные округа (соответственно 75, 68 и 59 мм), умеренное — на Северо-Западный, Привожский и Центральный (52, 46 и 38 мм), наименьшее — на Южный и Северо-Кавказский округа (20 и 9 мм). Отметим, что в Южном и Северо-Кавказском округах оно произойдет в основном в 2011–2030 годах, т. е. потепление после 2030 года будет происходить на фоне постоянных осадков, что значительно усилит аридность условий и создаст серьезные проблемы для поддержания лесных насаждений этих регионов.

Помимо общего количества осадков значимым факторов является равномерность их выпадения. Отсутствие осадков в течение нескольких дней и более продолжительных периодов на фоне теплой погоды приводит к высыханию лесных горючих материалов и повышению вероятности возникновения лесных пожаров. На фоне повышения сумм осадков на значительной территории Российской Федерации прогнозируется увеличение продолжительности периодов без осадков (рис. 5).

Наиболее опасная ситуация сложится в южной половине европейской части, где длительность таких периодов увеличится на 2-3 дня в 2041–2060 годах. К регионам с увеличением периодов без осадки относятся также северо-восток европейской части, Западная Сибирь, Забайкалье, Магаданская область, Южная Якутия и Приморье.

Рисунок 4. Изменение среднегодовой температуры (а, ° С) и годовой суммы осадков (б, %) на территории Российской Федерации в 2034–2053 годах по отношению к доиндустриальному периоду согласно сценарию RCP4.5

Прогнозы воздействия изменений климата на лесные пожары.

Фактическая горимость лесов определяется двумя основными факторами — погодными условиями и уровнем деятельности по профилактике и борьбе с лесными пожарами. Прогнозируемое для территории Российской Федерации повышение температуры, сопровождаемое увеличением продолжительности периодов без осадков, приведет к повышению вероятности по сравнению с 1981–2000 годами при сценарии RCP4.5 возникновения пожароопасных ситуаций. Повышение лесопожарной опасности в нашей стране при потеплении отмечена во многих научных работах.


Рисунок 5. Изменение непрерывной длительности периодов (сутки) без осадков летом в период 2041–2060 годов по отношению к концу XX века при сценарии изменения климата, близком к RCP4.5
Рисунок 6. Увеличение числа пожароопасных суток (с индексом Нестерова больше 1000) в мае–сентябре 2080–2099 годов.

Настоящий раздел основан на Втором оценочном докладе Росгидромета, в свою очередь, базирующемся на работе, в которой предложены регрессионные соотношения между среднемесячными значениями температуры воздуха, месячными суммами атмосферных осадков и числом пожароопасных дней в месяце. Прогнозные расчеты пожарной опасности выполнены по климатическим сценариям RCP4.5 и RCP8.5.

По жесткому сценарию RCP8.5 в 2011–2030 годах заметные изменения числа пожароопасных дней, по сравнению с нормой за 1981–2000 годы, произойдут почти на всей европейской территории России, в Западной Сибири и на юге Восточной Сибири (увеличение на 7–9 дней). В некоторых районах на юге и западе европейской территории, а также на юге Сибири число пожароопасных дней увеличится на 10–19. По мягкому сценарию RCP4.5 прогнозная оценка оказалась практически идентичной. Это означает, что в близком временном интервале различия по повышению лесопожарной опасности между сценариями изменения климата проявляются незначительно.

В 2041–2060 годах при сценарии RCP8.5 почти на всей европейской части и на юге Сибири ожидается увеличение пожароопасных дней соответственно на 10–14 и 15–19. В прогнозе по сценарию RCP4.5 области с увеличением числа пожароопасных дней на 15–19 занимают меньшие площади. В конце ХХI века при осуществлении сценария RCP8.5 число пожароопасных дней возрастет на 20–29 и более для всей европейской территории, Западной Сибири, а также в средних широтах Восточной Сибири.

На 30–50 число пожароопасных дней увеличится к концу века на юге и западе европейской части, а также на территории Западной и Восточной Сибири (52–57 °с. ш.). По сценарию RCP4.5 к концу века число пожароопасных дней увеличится на 10–19, в некоторых местах — на 20 и более (рис. 6).

При сохранении существующего уровня охраны от лесных пожаров и реализации сценария изменения климата RCP8.5 ежегодная площадь лесных пожаров возрастет в Центральном федеральном округе к концу XXI века примерно в 2 раза.

Таким образом, на всех временных интервалах и при любом сценарии просматривается общая тенденция усиления в XXI веке роли метеорологических факторов, способствующих возникновению и распространению лесных пожаров почти во всех районах лесной зоны России.

Прогнозы изменения границ распространения лесов.

Рассмотрение изменений границ распространения различных типов растительного покрова (биомов), в том числе лесного, является популярной формой прогнозного анализа. При этом могут использоваться так называемые биоклиматические модели, описывающие распределение биомов в зависимости от климатических параметров, либо модели динамики глобальной растительности (DGVM), включающие оценку функциональных параметров растительности, таких как первичная продукция или баланс углерода.

Рассмотрим изменения ряда типов растительного покрова к 2100 году при осуществлении климатического сценария RCP8.5 согласно современной модельной оценке из работы. Наиболее масштабные изменения коснутся таежных лесов Евразии и Северной Америки. Хвойные леса исчезнут или их площади сильно сократятся почти на всей территории Европы и Западной Сибири, за исключением самых северных частей этих регионов, ныне занятых тундрой и лесотундрой. В Восточной Сибири и на севере Дальнего Востока площадь хвойных лесов, наоборот, возрастет. Эти регионы расположены на вечной мерзлоте и ныне заняты редкостойными лесами из лиственницы.

На фоне потепления увеличится сомкнутость лесов, кроме того, постепенно появятся и другие хвойные породы. В средней и северной полосах Европейской России, а также на юге Западной Сибири расширятся умеренные листопадные леса. Дуб, клен, липа и другие широколиственные породы станут замещать исчезающие хвойные. Однако на эту зону приходится и расширение покрытия травяных экосистем, т. е. лугов и степей. Следовательно, в этой зоне начнут распространяться лесостепные ландшафты.


Рисунок 7. Изменение (% покрытия) типов растительного покрова к 2100 году при климатическом сценарии RCP8.5. В восточноевропейских странах и лесостепной зоне Европейской России сократится площадь листопадных лесов и расширятся степные экосистемы. В районах, прилегающих к Черному и Каспийскому морям, сократится покрытие всех типов растительного покрова, т. е. активизируются процессы опустынивания. Сходные прогнозы показывают и большинство других моделей, основанных на биоклиматических подходах. Добавим, что многие из описанных эффектов (наступление леса на тундру, внедрение темнохвойных в зону доминирования лиственницы, усыхание лесных насаждений в степной зоне) действительно отмечаются в исследованиях последних десятилетий

Отметим, что биоклиматические модели адекватно характеризуют равновесное состояние границ биомов при новом стабильном состоянии климата и встречают трудности при оценке переходных процессов на фоне меняющегося климата. Лесное хозяйство в XXI веке придется вести при постоянном изменении климатических условий, потому насущной необходимостью станет разработка моделей, комбинирующих биоклиматический подход с оценкой динамики лесного фонда, т. е. количественных (повышение) и качественных (нарушения, восстановление) переходов в совокупности лесных насаждений исследуемой территории.

Комбинированные прогнозы влияния климатических изменений и лесохозяйственной деятельности.

С практической точки зрения наибольшую ценность представляют модельные инструменты, позволяющие прогнозировать влияние климатических изменений вместе с анализом эффектов тех или иных мер лесохозяйственной деятельности, в частности режимов рубок, лесовосстановления, охраны от пожаров и т. д. При задании стартовых параметров следует учитывать фактическое состояние лесного покрова, т. е. современный породно-возрастной состав лесов.

В настоящее время примеры подобного лесоводственно-климатического прогноза национального уровня для России отсутствуют, хотя попытки анализа предпринимались. Для локального уровня лесничеств имеются примеры детального лесоводственно-климатического анализа, осуществленного с использованием модели EFIMOD. EFIMOD является индивидуально-ориентированной моделью с точными позициями деревьев, располагаемых в ячейках квадратной решетки.

Дерево взаимодействует с ближайшим окружением посредством затенения и корневой конкуренции за доступный азот почвы, причем прирост дерева зависит от ресурса, находящегося в дефиците (солнечная радиация или доступный азот). Модель позволяет описывать круговорот углерода и азота в системе «древостой — почва».

При оценке конкретных объектов основное внимание исследователей уделено круговоротам углерода и азота, а также сукцессионным процессам и изменениям породного состава лесов. Однако модель EFIMOD включает и дендрометрические показатели деревьев (диаметр, высота), что позволяет прогнозировать и типичные лесоводственные показатели.

Совместный анализ четырех вариантов управления лесами и двух вариантов изменения климата для Мантуровского лесничества Костромской области по модели EFIMOD показал, что изменение климата по сценарию A1f (ранний аналог RCP8.5) приведет к ускорению роста древостоев и запасов фитомассы примерно на 20 % к концу XXI века в сравнении со стабильным современным климатом. Такие различия будут присутствовать как при заповедном режиме использования территории, так и при разных режимах рубок.

За 100 лет заповедный режим будет способствовать увеличению фитомассы древостоя примерно в 2 раза, выборочные рубки обеспечат стабильность запаса фитомассы, сплошные рубки приведут к 2-кратному сокращению фитомассы древостоя (рис. 8). Приведенный пример показывает принципиальную возможность учета ключевых лесохозяйственных воздействий и климатических изменений в модельном описании. Модель EFIMOD требовательна к детальности исходной информации, потому ее применение для крупных территорий достаточно затруднительно.


Рисунок 8. Изменение фитомассы древостоя в лесах Мантуровского лесничества (Костромская область) при отсутствии (темная линия) и наличии (серая линия) изменения климата и при различных вариантах управления лесами: а — отсутствие нарушений; б — наличие природных пожаров; в — наличие выборочных рубок; г — наличие сплошных рубок.

Заключение.

Современные климатические изменения на территории Российской Федерации, в том числе повышение температуры, неравномерное увеличение количества осадков и модификации ряда других параметров, все более усиливают воздействие на леса страны. Это воздействие логично соответствует существующим климатическим лимитам, ограничивающим современное распространение различных типов лесов. На северной границе с тундрой расширяется площадь лесов и увеличивается их сомкнутость. На южной границе со степью усиливаются процессы усыхания лесов. На южной границе распространения хвойных расширяются площади широколиственных пород, в зону распространения мерзлотных лиственничников внедряются темнохвойные породы.

Повсеместно возрастает риск возникновения лесных пожаров, частые и продолжительные засухи ослабляют древостои (в первую очередь спелые ельники), приводя к возникновению вспышек массового размножения насекомых-вредителей и болезней. Степень негативности климатических изменений (заметное повышение температуры при небольшом возрастании количества осадков и увеличении длительности периодов без них) наиболее высока в южной половине европейской части, Забайкалье и Приморье.

В регионах России, где повышение температуры сопровождается значительным возрастании количества осадков (северо#восток европейской части, Сибирь и северная часть Дальнего Востока) могут преобладать позитивные эффекты климатических изменений при условии эффективной охраны от лесных пожаров.

Климатические изменения на протяжении XXI века будут развиваться по сходным направлениям, как и в прошедшие десятилетия. По самому вероятному сценарию, повышение температуры в России за XXI век будет примерно в 2 раза больше, чем за XX. Потому влияние климатических изменений станет намного заметнее. Наиболее проблематичные условия для лесного хозяйства будут складываться в южной половине европейской части, особенно на Северном Кавказе. При наиболее жестких сценариях изменения климата процессы естественного обезлесения могут охватить до 2 / 3 территории Европейской России. Сильно увеличатся риски лесных пожаров, при отсутствии изменений в организации лесопожарной охраны горимость лесов может увеличиться в 2 раза к концу XXI века. Усиление климатических изменений настоятельно требует их учета в повседневной деятельности по управлению лесами. Разработка стратегии адаптации лесного хозяйства к изменению климата становится насущной необходимостью, а не данью международным обязательствам России по РКИК ООН.

В заключении своего выступления хотелось бы обратить еще раз  внимание на следующие ,а именно:

Усиление климатических изменений настоятельно требует их учёта в повседневной деятельности управления лесами, а разработка стратегии адаптации лесного хозяйства к изменению климата становится насущной необходимостью, а не только международными обязательствами России. У нас вырубки и непродуманная система вырубок уже меняют климат, поэтому очевидно необходимо официально вводить такие понятия, как «климатические леса», или «климатические территории», которые влияют и дальше будут влиять на условия дальнейшего существования населения, проживающего в данных регионах, да и на всей территории страны.

Нельзя не отметить гидрорегулирующую функцию лесов. Данную позицию нельзя обойти — это водосборные леса, не водоохранная зона, а именно водосборные леса.

Большое разнообразие природных условий в бассейнах рек и других водоёмов, с одной стороны, и с другой стороны, осложнения и последствия воздействия человека, эрозированные площади, искусственные насаждения, вырубки лесов — всё это вызывает необходимость выработки разумного подхода к разработке мероприятий по регулированию водного режима, наиболее полного обеспечения водоохранной роли лесов и регионального распределения использования воды.

Возможно, необходимо создать систему контроля, регулирования, управления по отдельным бассейнам, так как выполнение лесом защитных функций зависит от занимаемой им площади, территориального размещения, характера самого леса. Эти параметры в условиях загрязнения, связанного с техногенным, антропогенным и другими воздействиями, наукой еще до конца не установлены.

Наряду с ограничениями воздействия на лес следует находить дальнейшие пути повышения защитных функций леса, в том числе определение оптимальных параметров этого защитного функционала.          

Отдельный вопрос — рубка лесов на землях сельхозназначения.              В принципе, все они находятся или в водоохранной зоне, или в водосборных лесах, и вырубка таких лесов не регулируется.

Россельхознадзор требует их вырубать, раз земля сельхозиспользования, но надо же учитывать все нюансы, так как они серьёзно влияют на окружающую среду и условия существования населения Российской Федерации.

У нас очень много материалов на эту тему, мы готовы их предоставить Совету.

Предлагается создать отдельную рабочую группу по изучению этих объектов, климатических лесов и водосборных лесов, обратиться в Научный совет по лесу РАН с предложением подключиться и оказать нам содействие в изучении этого вопроса.

Председатель

МРОО «Экологическая безопасность»                                      С. А. Мылов

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Яндекс

Оставить комментарий

Powered by WordPress | Designed by PureID
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru