Кедровые леса Байкала:
проблемы, концепция и технологии
экологически устойчивого развития

Кедровые леса Байкала: проблемы, концепция и технологии экологически устойчивого развития / Воробьев В.Н., Корсунов В.М., Бизюкин В.В. и др. // Байкал как Участок Мирового природного наследия: результаты и перспективы международного сотрудничества: Тр. междунар. конф. - Новосибирск, 1999. - С.237-242.

В. Н. ВОРОБЬЕВ¹, В. М. КОРСУНОВ², В. В. БИЗЮКИН², И. А. БЕХ¹, А. Г. ДЮКАРЕВ¹, Н. А. ВОРОБЬЕВА¹, А. В. МАРТЫНОВ³

¹ Филиал Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН
² Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН
³ Министерство лесного хозяйства Республики Бурятия

Кедровым лесам Байкала всегда уделялось особое внимание. Тем не менее нет оснований считать, что современная система ведения хозяйства в них обеспечивает их устойчивое развитие. Традиционное лесопользование ориентировано на обеспечение лесопромышленного производства древесиной, в том числе в кедровых лесах. Разрешение противоречия между целями освоения лесных ресурсов и охраной природы временно достигается путем недостаточно обоснованного разделения лесного фонда на группы лесов и различные охранные территории в результате “зеленого” движения. Системного подхода к организации территории и природопользования в ней пока не предложено. Проводимые нами исследования включают разработку фундаментальных основ многоцелевого лесопользования в кедровых лесах Байкала на основе эколого-хозяйственной оценки земель в системе бассейновой иерархии природных комплексов, обоснования дифференцированного подхода в них к организации охраны, использования и восстановления ресурсов. В отличие от предшествующих работ по “кедровой проблеме”, в том числе по Байкалу (до 1990 г.), новый этап исследований основан на объединении теорий восстановительно-возрастной динамики кедровых лесов (Колесников, Смолоногов, 1960) и их комплексной оценки (Воробьев, 1983) как основы инвентаризации биоразнообразия, расчета многоцелевого лесопользования и дифференцированного лесовосстановления. Особенностью наших исследований является разработка фундаментальных основ лесопользования в условиях экологического ограничения технологий лесопромышленного производства. Проект соответствует “Заявлению с изложением принципов для глобального консенсуса в отношении рационального использования, сохранения и освоения всех видов леса”, принятому на Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, июль 1992 г.), которое “призывает все страны предпринять должное усилие по укреплению учреждений и программ, ориентированных на рациональное использование и сохранение лесов и их ресурсов (п. За); по специальной охране репрезентативных и уникальных видов лесов (п. 8.); активизации научных исследований и деятельности по таксации лесов и оценок, в которых учитывались бы биологические, физические, социальные и экологические факторы”.

Теория традиционного лесопользования связана с обеспечением задач выращивания, использования и воспроизводства древесины — с созданием основ лесопромышленного производства, не учитывающих экологических функций лесов.

Решение задач охраны природы при этом достигалось путем деления лесного фонда на три группы. Преобладание III лесоэксплуатационной группы привело к уничтожению лучшей части популяций. Остатки лесов стали резервироваться. Фактически задачи разделения лесов решались административным путем — преобладанием лесозаготовительных или “зеленых” тенденций. Разделение лесов на группы устарело, не имеет теоретической основы. Современные категории защиты лесов, на которые нужно переводить хозяйство, в первую очередь в кедровых лесах, не обоснованы, не нормированы, производство по ним не организовано в плане дифференциации лесопользования и лесовосстановления. Аналогов подобных работ в России не имеется. Разрабатываемый проект — это дальнейшее развитие исследований по кедровой проблеме. В 90-х годах он завершился серией монографий и инструктивных документов, остановивших лесопромышленный подход к использованию кедровых лесов. На современном этапе стоит задача дифференциации лесопользования в кедровых лесах с учетом их экологических функций. Фактически до сих пор так называемое “комплексное хозяйство в кедровых лесах” не имело общей теории, а являлось “собирательством” отдельных рекомендаций и многообразных свойств кедра. В данном случае теории устойчивости и биоразнообразия экосистем могут стать такой основой, но их необходимо прорабатывать как применительно к регионам, так и ко всей иерархии территорий и структуре целей по организации многоцелевого лесопользования. Общий план включает следующие разделы:

• методология эколого-хозяйственной оценки земель в системе бассейновой иерархии природных комплексов (на примере ряда бассейнов рек Байкальского региона);
• теория связи роста и генеративного развития кедра сибирского как основа их разнообразия, инвентаризации и организации многоцелевого лесопользования;
• теория связи восстановительно-возрастной динамики кедровых лесов и комплексной продуктивности как основа учета, расчета многоцелевого пользования и дифференцированного лесовосстановления;
• изучение закономерностей лесообразовательного процесса кедровых лесов под пологом лиственных и других пород и разработка технологий по уходу за потенциальными кедровниками как основного пути лесовосстановления потенциала кедровой формации;
• дендрохронологическое изучение контактов кедровой формации с лиственными, темнохвойными и светлохвойными лесами в целях оценки ретроспективного и перспективного ее развития;
• изучение морфоструктуры крон и урожаев кедра сибирского как основы дифференциации популяций и селекционного отбора особей для сохранения генофонда;
• изучение ландшафтной структуры модельных бассейнов рек, лесного и почвенного покровов для целей проведения регионального природоустройства, организации устойчивого многоцелевого лесопользования в кедровых лесах и сохранения многообразия в них.

Общая площадь лесного фонда бассейна озера Байкал составляет 20 248,5 тыс. га, в том числе покрытая лесом 16 793,5 тыс. га. По хозяйственному значению 50,2 % федерального лесного фонда отнесено к первой группе лесов, из которых 7,5 % -орехопромысловые зоны. Древостой хвойных пород занимают 77,5 % покрытой лесом площади, в том числе лиственничники — 33,5, сосняки — 29,1, кедровники — 12,2, ельники и пихтачи — 2,7 %. Лиственные породы преобладают на 11,8 % площади, заросли кустарников (преимущественно кедрового стланика) — на 10,6 %. За последние 5 лет покрытая лесом площадь в целом по региону сократилась на 19,6 тыс. га, хвойных лесов — на 55,8 тыс. га, а лиственных увеличилась на 31,1 тыс. га (включая насаждения с кедровым подростом). В целом кедровая формация лесного фонда бассейна Байкала чрезвычайно динамична. Для обеспечения ее экологически устойчивого развития необходимо прежде всего изменить систему учета лесов, и в первую очередь кедровых. При выполнении первого этапа исследования разработаны принципы регионального природоустройства и эколого-хозяйственной оценки земель, основанные на геосистемных подходах и учитывающие специфику природно-хозяйственного комплекса и биосферные функции региона. В бассейне озера, где социально-экологическая политика направлена на сохранение чистоты вод, основой геосистемного анализа территории являются ландшафтно-гидрологические подходы, совмещающие преимущества эколого-ландшафтного и бассейново-гидрологических методов. Для горных территорий, составляющих основную часть Байкальского региона, с высокой степенью эрозионной опасности и низкой экологической устойчивостью, высокой напряженностью вещественно-энергетических потоков, относительно равномерным распределением гидрологической сети и хорошей выраженностью большинства водоразделов, бассейновая организация лесопользования является наиболее приемлемой, отвечающей современным экологическим требованиям. В предлагаемых основах природоустройства в качестве учетной единицы, по которой определяются размер и технологии пользования ресурсами, принимается бассейн средней реки 4-5-го порядка протяженностью до 100 км или аналогичные по площади бассейновые арены рек 3-го порядка. В лесохозяйственном отношении эта территория соответствует площади лесничества. Порядок реки определяется в системе Хортона-Штраллера, в которой за реку первого порядка принимается неразветвленный водоток. Слияние двух водотоков одного порядка повышает порядок реки на одну единицу. Проект естественной квартальной сети составляется с учетом разделения площади лесхоза на гидрологические потоки. В один квартал, как правило, включается бассейн реки 2-го порядка. У рек 3-го порядка бассейн разбивается на лево- и правобережную части. Границу проводят по водоразделу, а при его слабой выраженности и отсутствии естественных границ — по центру междуречья к точке слияния водотоков. Реки первого порядка объединяются в один квартал. По признакам экологической, хозяйственной и социальной значимости покрытые и непокрытые лесом земли разделяются на эколого-хозяйственные группы и категории защиты, включая особо охраняемые территории. В первую экологическую группу включают все категории участков леса, требующих особой защиты. Ко второй эколого-хозяйственной группе относят леса и непокрытые лесом земли, требующие ограничений в нормативах и технологиях пользования. В третью группу включают все остальные леса, хозяйственное использование которых ведется с соблюдением экологически обоснованных размеров пользования и технологий. Предлагаемая концепция разделения земель по их итоговой значимости построена на представлениях о связи ресурсных и экологических функций территории. При относительно выровненной биосферной значимости лесных экосистем они обладают различиями в динамике восстановления. При вырубках наиболее продуктивных лесов их экологические функции передаются менее продуктивным и их экологическая значимость возрастает. При определении категорий защиты земель учитывается и строение почвенного покрова, как наиболее объективно отражающее направление природных процессов и устойчивость экосистем к внешним воздействиям. Ландшафтно-гидрологический подход оптимальным образом позволяет создать эколого-ресурсную базу многоцелевого лесопользования. Основой для регионального учета и использования кедровников служит разработанная В.И. Воробьевым (1983) методология комплексной эколого-ресурсной оценки насаждений и ее связь с этапами восстановительно-возрастной динамики кедровых лесов (Воробьев, Бех, 1995, 1997). Учет кедровых лесов Байкальского региона зависит прежде всего от правильного выделения демутационного этапа. Кедровое хозяйство должно объединять все лиственные насаждения в возрасте до 30-40 лет, имеющие под пологом ярус из кедра, подрост того же возраста или моложе с участием других хвойных или без них.

К кедровым молоднякам следует относить:

• все лиственные насаждения в возрасте 40-80 лет, имеющие под пологом второй ярус из хвойных того же возраста и моложе с участием кедра не менее 20 % состава, при общей относительной полноте второго яруса не менее 0,1;
• все лиственные насаждения в возрасте 80-120 лет, имеющие подчиненный ярус из хвойных того же возраста и моложе с участием кедра не менее 30 %;
• все смешанные кедрово-пихтово-лиственные и лиственно-кедрово-пихтовые насаждения, независимо от их возраста, с участием кедра не менее 30 %;
• насаждения любого возраста и состава с участием кедра, в которых направленными хозяйственными мероприятиями можно обеспечить его преобладание.

Таким образом, лиственные насаждения со вторым ярусом и подростом кедра, достаточным для формирования продуктивных кедровников, следует учитывать как кедровники начальных классов возраста и включать их в состав кедрового хозяйства. В отношении светлохвойных лесов с подростом кедра решение следует принимать отдельно, в каждом конкретном случае. При расположении таких насаждений в пределах или на контакте с орехопромысловыми зонами или другими ценными лесами желательно учитывать их в кедровом хозяйстве и переводить туда путем проведения рубок ухода. Такие рубки проводятся в лесхозах Министерства лесного хозяйства Республики Бурятия по особой программе. Суть рубок заключается в том, что в тех насаждениях, где кедр находится в достаточном количестве в подросте или во 2-м подчиненном ярусе, основной верхний ярус древостоя вырубают. Рубки проводятся в насаждениях старше 40 лет. При наличии 2-го яруса с участием кедра более 20 % или крупного благонадежного подроста в количестве более 800 шт./га 1-й ярус древостоя вырубается в один прием. Если во 2-м ярусе кедра менее 20 % или его подроста менее 800 шт./га, то рубки осуществляются в два приема. Способ рубки — полосно-постепенный. Период повторяемости рубок — 10 лет. Допускаемая крутизна склонов при проведении рубок — 22. Применяемая лесозаготовительная техника — бензопила, трактор ТДТ-55 или ТТ-4. Разработка лесосек — методом узких лент. Концепция экологически устойчивого развития кедровых лесов включает необходимость организации многоцелевого лесопользования, связанного с прогнозом хозяйственно ценных признаков деревьев будущих насаждений и целенаправленной дифференциацией их воспроизводства. При разработке теоретических основ многоцелевого лесопользования необходимо учитывать онтогенез древесных растений и связь генотипического полиморфизма с направлением их развития в различных условиях среды. Очевидна также необходимость морфофизиологического изучения дифференциации деревьев и закономерностей связи между свойствами материнского дерева, степенью разнообразия свойств, семенного материала и направлением онтогенетического развития потомства; Решение этих сложных задач требует знаний как о генетической структуре и разнообразии в популяции, так и о системе их изменения во времени. В связи с длительностью онтогенеза такие изменения у древесных являются итогом внутрипопуляционной селекции и последующей физиологической адаптации селектированных организмов к условиям среды. Пространственно-временные закономерности формирования морфоструктуры кроны деревьев кедра и их специфика на последовательных этапах онтогенеза являются основой изменений в онтогенезе репродуктивной активности, качества метамеров побега, смены направления сексуализации и связи роста с генеративным развитием. Знание этих закономерностей помогает выявить морфологические и биохимические особенности деревьев, а также диагностические признаки устойчивости их развития в различных условиях среды. В этом случае критериями оценки должны быть не общие характеристики роста, а показатели, непосредственно обусловливающие последовательность дифференциации и смену ее ступеней. В качестве таких показателей может быть использована активность изменений по этапам морфо- и онтогенеза гистологических, физиологических и морфологических характеристик роста побегов. Результат именно такого взаимодействия отражает ход онтогенеза дерева и соответствующие ему на каждом из последовательных этапов развития морфологические характеристики. Следовательно, тип онтогенеза дерева можно классифицировать как своеобразный хронологический “портрет” его развития. Такой подход позволяет ретроспективно восстановить последовательность процессов, приводящую к определенному результату, выявить основные вехи и критические моменты взаимодействия их отдельных сторон, конкретизировать закономерности последовательных этапов и охарактеризовать их морфологически, т.е. использовать его как природную модель для изучения закономерностей реализации определенного генотипа в онтогенезе с доминированием тех или иных свойств. Использование таких моделей дает возможность перейти от оценки индивидуального организма дерева к оценке типа онтогенеза, его устойчивости к условиям среды и соответствия ему преимущественного развития тех или иных хозяйственно ценных признаков. В связи с этим представляется перспективной не оценка степени развития того или иного признака, а изучение закономерностей формирования конкретного онтогенетического типа, выявления его специфики и ведущих характеристик на последовательных этапах онтогенеза. Подобная постановка вопроса означает не отбор по одному или нескольким признакам, а дифференциацию по типу онтогенеза с конкретизацией соответствующих ему характеристик и хозяйственно ценных показателей и установление закономерностей сопряженности в изменчивости морфологических признаков в ходе различных типов онтогенеза как биологической основы способа реализации свойств генотипа в определенных условиях окружающей среды и их использования в практике многоцелевого ведения хозяйства.

Заключение

В бассейне озера Байкал начат новый этап изучения кедровых лесов, имеющих особо важные экологические функции и ресурсные ценности. Прежнее ведение хозяйства в них, ориентированное в основном на получение древесины, неприемлемо.

Современное состояние научных и практических подходов, ориентированных на резервацию ресурсов, также не является оптимальным. В проекте разрабатывается концепция устойчивого развития кедровых лесов региона, основанная на многоцелевом лесопользовании с учетом эколого-хозяйственной дифференциации земель в пределах бассейновой организации территории. Проект содержит ряд важнейших теоретических задач и данные по научному и практическому решению. Для успешной реализации проекта необходимо участие международных организаций и ученых, выполнение ряда опытных лесоустроительных работ по современным ГИС-технологиям и эксперименты по системам рубок ухода за кедром и за его восстановлением.