Зонально-географические особенности состояния и динамики лесных экосистем Енисейской Сибири

Изменение климатических условий, отмечаемое в последние десятилетия, обуславливает динамику лесорастительных условий, при этом возможно нарушение устойчивости части лесных экосистем. На фоне изменения климатических и лесорастительных условий увеличивается степень воздействия негативных факторов. В лесных районах Сибири факторами, значительно изменяющими функционирование и состояние лесов на фоне изменения климатических и, как следствие лесорастительных условий, являются лесные пожары, насекомые-вредители и болезни леса. Ежегодно в мире площадь лесов, пройденная пожарами, исчисляется миллионами гектаров, а площадь очагов вредителей и болезней варьируется от нескольких сотен тысяч до миллиона гектаров. При этом практически ежегодно наибольший прирост площади нарушенных лесных земель характерен для лесных районов Сибири. Согласно данным спутникового мониторинга на территории большей части лесных районов Сибири среднегодовой прирост площади нарушенных земель лесного фонда превышает 2 %, в лесных районах Забайкалья – 4 %. При этом большая доля погибших лесов приходиться на насаждения, поврежденные в результате воздействия лесных пожаров, например – в 2021 г. на территории России от их воздействия погибло 57,1 тыс. га (или 64,5 % от общей площади погибших лесов).

Зонально-географические особенности воздействия пожаров на формирование лесов

В последние десятилетия вследствие сложившегося комплекса факторов в ряде регионов России наблюдается увеличение продолжительности пожароопасного сезона и частоты возникновения пожаров [88] [89] и др. и рост горимости лесов [90]. По экспертным оценкам площадь, пройденная пожарами, в отдельные пожароопасные сезоны может достигать несколько млн. га ( [91] и др.) . Складывающаяся в южных районах лесопожарная ситуация усугубляется в результате отмечаемого еще с 40-х годов потепления климата [92] [93] [94] [95] [96] и др. Увеличение активности пожаров может привести к усугублению их последствий [97] [98]. При этом наиболее чувствительными к изменениям являются территории юга Сибири [99] [100]. Значительная степень нарушенности лесных земель пожарами и дальнейший рост частоты пожаров и горимости лесов может привести к сокращению площади лесных и покрытых лесом земель. Так за последние десятилетия произошло заметное сокращение площади сосновых массивов, произрастающих в крайних южных условиях распространения лесов. На данном этапе наблюдается остепнение и даже опустынивание участков крупных гарей в ленточных борах юга Сибири [101] [102]. Опустынивание многих ландшафтов Забайкалья исследователи 20 лет назад отнесли к уже cвершившемуся факту [103]. Кроме того, в состоянии экологического неравновесия находятся регионы, характеризующиеся значительной степенью нарушенности, связанной с деятельностью человека.

Последствия воздействия пожаров на формирование и развитие лесов в различных зонально-географических условиях являются неравнозначными, что определяет необходимость выявления региональных особенностей лесообразовательного процесса на нарушенных пожарами участках лесных земель.

В регион исследования были включены наиболее горимые лесные районы Средней Сибири, находящиеся в настоящее время вследствие изменения климата и высоких антропогенных нагрузок в неустойчивом экологическом состоянии (рисунок 1). Нижнеангарский таежный район – как наиболее нарушенный в результате рубок, пожаров и биотических факторов. Среднесибирский подтаежно-лесостепной, отличающийся высокой частотой пожаров из-за близости крупных городов, в том числе – г. Красноярска. Горные леса юга Сибири (Алтае-Саянские горно-таежный и горно-лесостепной лесные районы) – где последствия пожаров имеют наиболее разрушительный характер. Байкальский и Забайкальский горные лесные районы, отличающиеся самой высокой степенью горимости вследствие засушливых климатических и природных условий. Отдельное внимание уделено ленточным борам юга Сибири, характеризующимся наиболее высокой степенью горимости из-за климатических и природных особенностей и высокой плотности населения. Кроме того, исследования были проведены в Среднесибирском плоскогорном таежном районе, занимающим наибольшую площадь в регионе исследования и характеризующимся в последние годы возрастающей степенью горимости. При оценке послепожарного состояния нарушенных пожарами участков лесных земель использовались выявленные в результате 35-летних исследований закономерности [102], дополненные данными, собранными в полевой сезон 2022 г. (57 пробных площадей).

Рисунок 1 – Карта схема плотности пожаров (по данным спутниковой съемки) и размещения пробных площадей по лесным районам

Нижнеангарский таежный район

Для лесного района, прежде всего, характерно ежегодное нарастание площади нарушенных участков лесных земель в результате интенсивных лесозаготовок, биотических факторов и пожаров. Гари и вырубки характеризуются большими запасами валежа и порубочных остатков. Высокая захламленность вырубок, гарей и шелкопрядников и зарастание их травяной растительностью, чаще – вейником, приводит не только к увеличению степени горимости, но и возрастанию отрицательных последствий воздействия огня – до полного отсутствия естественного лесовосстановления на прогоревших участках лесных земель. Г.А. Ивановой с соавт. было отмечено, что в Нижнем Приангарье лесные пожары высокой интенсивности изменяют сложившиеся гидротермические условия, что приводит к увеличению периода восстановления экосистемы [104]. В текущий период в лесном районе имеется отчетливая тенденция к росту частоты пожаров, а, следовательно, и их повторяемости, до ежегодных – на участках крупных гарей и вырубок. (рисунок 2). Данные факторы в первую очередь определяют структуру и состав фитоценозов; и в комплексе влияют на возникновение, развитие пожаров и на их последствия – до формирования самостоятельных фаций с особыми рядами сукцессий. Коренными местами обитания сосны обыкновенной являются приречные береговые песчаные валы и повышенные элементы рельефа с песчаными почвами. Лиственница сибирская приурочена к более пологим элементам рельефа со свежими и влажными суглинистыми почвами, встречается она и на переувлажненных почвах в логах, совместно с темнохвойными породами, и на болотах. Закономерности разграничения насаждений в пределах ландшафта ранее были описаны Л.В. Поповым [105], А.И. Бузыкиным и Л.С. Пшеничниковой [106].

Наибольшая частота пожаров и горимость лесов в Нижнеангарском таежном районе характерна для насаждений, произрастающих в сухих условиях местопроизрастания, и для нарушенных участков лесных земель. Однако более негативные последствия воздействия пожаров (до полной гибели древостоев) свойственны насаждениям, приуроченным к суглинистым почвам с достаточной и избыточной степенью увлажнения. Гибель древостоев после воздействия низовых устойчивых пожаров обусловлена повреждением поверхностных корневых систем, формирующихся в данных условиях местопроизрастания даже у сосны и лиственницы. На участках крупных гарей и вырубок возможны необратимые последствия с длительными эколого-динамическими восстановительными сменами (дигрессивными сукцессиями), сопровождаемые развитием дернового процесса.

Проведенные исследования свидетельствуют, что в настоящее время под воздействием пожаров в Нижнеангарском таежном районе наблюдается сокращение площади лесных земель за счет трансформации участков крупных гарей в пустыри. Наблюдается тенденция наступления подзоны травяных подтаежных лесов на подзону южной тайги, отмеченная еще в 1982 году Л.В. Поповым. Это выражается в смене светлохвойных сосново-лиственничных и лиственнично-сосновых насаждений преобладающей зеленомошной группы типов леса, на насаждения травяных типов леса с увеличением в составе древостоев доли сосны. Насаждения с преобладанием сосны переходят на более пониженные и пологие, по сравнению с традиционными коренными элементами рельефа.

Рисунок 2 – Схема размещения насаждений на территории Нижнеангарского таежного района по преобладающим породам и группам типов леса: 1 – приречные сосняки лишайниковые и мертвопокровные; 2 – молодняки по гарям и вырубкам; 3; 4 – невозобновившиеся вырубки и валежные гари; 5 – сосново-лиственничные насаждения на супесчаных и суглинистых свежих и влажных почвах; 6 – темнохвойно-лиственничные насаждения на переувлажненных почвах; 7 – сосняки брусничные; 8 – зеленомошная и разнотравная серии типов леса

Можно предположить, что смена зеленомошных и долгомошных групп типов леса на травяные является своеобразным природным механизмом сохранения лесных экосистем Нижнеангарского таежного района в складывающихся лесопожарных условиях вследствие изменения климата и возрастания антропогенных нагрузок. Это связано с тем, что происходит сдвиг пика пожарной опасности с летнего периода на весенний и чаще возникают беглые пожары, которые наносят меньший ущерб лесным экосистемам.

Кроме того, природным механизмом сохранения лесов является густое размещение молодых поколений насаждений, куртинное и групповое расположение молодняков, которое предохраняет их от возникновения лесных пожаров, а в отдельных случаях, и от гибели при прохождении огня.

Среднесибирский подтаежно-лесостепной район.

Среднесибирский подтаежно-лесостепной район отличается, прежде всего, повышенной антропогенной нагрузкой вследствие близости самых крупных городов Средней Сибири, в том числе – Красноярска. В территориальном отношении в лесном районе выделяются низкогорные подтаежные леса зеленой зоны г. Красноярска (предгорья Восточного Саяна) и более отдаленные от города равнинные леса лесостепной части. Отмечается значительно более высокая частота пожаров и степень горимости лесов в низкогорной пригородной части лесного района, по сравнению с равнинной, более удаленной от города. Для одних и тех же групп типов леса, при пожарах одинаковой интенсивности наблюдается большая степень повреждения древостоев в низкогорной подтаежной части лесного района, по сравнению с лесостепной равнинной. На фоне изменения климата, возрастания антропогенных нагрузок и возникновения частых пожаров в низкогорной пригородной части лесного района отмечается остепнение крутых склонов южной экспозиции, смена темнохвойной тайги на светлохвойные насаждения на склонах теневых экспозиций и смена насаждений зеленомошной группы типов леса на разнотравную. В равнинной лесостепной части лесного района отмечается усиление позиции светлохвойных и мелколиственных пород. В пригородных подтаежных лесах, на участках лесных земель, где повторяемость пожаров составляет 1–5 лет, отмечается отсутствие естественного лесовосстановления, что в последующем может привести к преобразованию данных участков лесных земель в непокрытые лесной растительностью или нелесные земли. Вследствие изменения климатических условий в последние годы в Среднесибирском подтаежно-лесостепном районе отмечается более раннее наступление пожароопасных сезонов, характеризующихся возникновением высокоинтенсивных пожаров и их развитием в верховые из-за сильных ветров в весенний период, и сопровождающееся увеличением негативных последствий воздействия пожаров.

Алтае-Саянский горно-таежный и горно-лесостепной районы.

Горные леса юга Средней Сибири. В горных насаждениях юга Сибири (Алтае-Саянская горная страна) пожары наносят огромный ущерб лесным экосистемам. Наибольшее влияние на возможность возникновения, характер распространения и развития пожаров и степень их воздействия на лесные экосистемы из факторов лесообразования оказывает рельеф. Прежде всего – это приуроченность участков лесных земель к ВПК, склонам различной экспозиции и крутизны, высота над уровнем моря и часть склона [102] [107], определяющие категорию участка, тип леса, состав и характеристики древостоев, пожарную опасность насаждений, повторяемость и степень пирогенного воздействия (таблица 1). Отпад древостоев в большей части насаждений, пройденных пожарами, значителен – до полной гибели после воздействия верховых и низовых устойчивых сильных пожаров, а естественное лесовосставление гарей затруднено.

В целом в результате воздействия пожаров растительности в горных лесных районах юга Средней Сибири отмечается сокращение площади земель занятых лесной растительностью и лесных земель. Уже в настоящее время в верхних частях склонов на границе с каменистыми россыпями и на крутых склонах южной экспозиции Алтае-Саянской горной страны имеется значительная площадь старых необлесившихся гарей. Сокращение площади лесов происходит за счет остепнения участков крупных гарей на крутых склонах южной экспозиции и нижних частях световых склонов, а также вследствие увеличения площади каменистых россыпей в результате прогорания напочвенного покрова и смыва почв на верхней границе леса. На то, что сильные пожары в предгольцовых лиственничниках бассейна озера Байкал приводят к понижению верхней границы леса, указывал М.Д. Евдокименко [108].

Байкальский горный лесной, Забайкальский горный лесной и Забайкальский лесостепной районы.

Вследствие климатических и природных особенностей землям лесного фонда Забайкальского края характерна самая высокая степень горимости. Регион характеризуется резко континентальным климатом, основными чертами которого является небольшое количество осадков и их неравномерное распределение по сезонам года, малое количество снега зимой, раннее снеготаяние весной и жаркое лето. Совокупность этих факторов способствует высокой пожарной опасности по погодным условиям. Доминирование сосны и лиственницы обуславливает высокую природную пожарную опасность, которая возросла в результате самовольных рубок, охвативших огромную площадь лесных земель. В регионе отмечается устойчивый рост количества пожаров и их площади. За последние десятилетия самой высокой степенью горимости в Забайкальском крае характеризовался пожароопасный сезон 2003 года, когда, по данным агентства лесной отрасли, пожарами пройдена площадь 903375 га, а фактическая горимость по краю составила – 2,56 %. При этом, например, в Верхне-Читинском лесничестве пожарами было пройдено 25 % от общей охраняемой площади территории.

В настоящее время пожары растительности в лесных районах Забайкалья выступают как мощный экологический фактор, определяющий возможность существования значительной части лесных экосистем. В случае сохранения существующей тенденции потепления климата и возникновения повторных пожаров, возможно преобразование значительной доли покрытых лесом земель – в не покрытые лесом и нелесные земли. В регионе это проявляется в остепнении участков крупных гарей в южных лесостепных районах и в нижних частях склонов южной экспозиции на границе со степными ландшафтами или их опустынивании в центральных районах Забайкальского края, а также заболачивании участков гарей на переувлажненных почвах. На участках крупных гарей отмечается интенсивная ветровая и водная эрозия почв.

Алтае-Саянский горно-лесостепной и Забайкальский лесостепной районы (степные боры).

Современные природно-климатические особенности и повышенная плотность населения обусловливают высшую степень горимости самой южной части Сибири. Наиболее сложная ситуация сложилась в борах, находящихся за пределами зонального ареала сосны обыкновенной, вклинивающихся в зону сухих степей, и имеющих важное значение для защиты окружающей природной среды. К таким территориям относятся южные степные и лесостепные ленточные боры, в их числе: Алтайские, Минусинские и Шушенские боры Красноярского края, Балгазынские боры республики Тыва и Цасучейский бор, находящийся на юге Забайкальского края у границы с Монголией. Практически все исследователи отмечают сокращение площади земель, покрытой лесной растительностью в Алтайских степных борах [101] [109]. Остепнение и даже опустынивание крупных гарей связывают, прежде всего, с потеплением климата, которое приводит к изменению лесорастительных условий.

Проведенные исследования показали, что за последние десятилетия в результате верховых пожаров площадь Цасучейского бора сократилась на 90 %. За период с 1998 по 2008 г. пожарами, в основном – верховыми, было пройдено более 70 % от площади Ононского лесничества (включает Цасучейский бор), а в 2012 году – 38,6 %. По данным лесоустройства 2012 г. площадь не покрытых лесом земель, представленная гарями и пустырями, в Ононском лесничестве превышает 54 %. Развитие верховых пожаров вследствие морфологических особенностей сосны, имеющей в данных лесорастительных условиях низкоопущенную крону, и отсутствие лесовосстановления (из-за перегревания почвы, ветровой эрозии, отсутствия обсеменения и, на отдельных участках, – из-за задернения почвы), является причиной преобразования земель, покрытых лесной растительностью, – в не покрытые. Травяная растительность на гарях представлена в основном степными, а не лесными видами. В последующем при отсутствии лесокультурных мероприятий возможно остепнение и даже опустынивание данных земель и их преобразование из категории лесных – в нелесные.

По аналогии с Цасучейским бором, в Балгазынских борах большая доля насаждений пройдена верховыми пожарами. Площадь боров за последние 20 лет в результате пожаров сократилась в 4 раза. Причины развития пожаров в верховые те же – опущенная до напочвенного покрова крона деревьев, сильные засухи и ветра. Сукцессионные ряды восстановительные коротко-производные или дигрессивные. Дигрессия лесных экосистем на части участков крупных гарей, приуроченных к более сухим условиям местиопроизрастания, обусловлена отсутствием естественного лесовосстановления, наблюдается опустыривание лесных земель, или их остепнение. Следует отметить, что на участках крупных гарей, где не были созданы лесные культуры и на 20-й год после пожаров (летом 2022 г.) естественное возобновление отсутствует (рисунок 3). На более увлажненных участках в части боров, расположенных вблизи с горными условиями и на части участков по пониженным элементам рельефа естественное возобновление более успешно, и зачастую протекает со сменой сосны на березу и осину, что создает в дальнейшем возможность для поселения сосны.

Рисунок 3 – Остепненная гарь (после воздействия пожаров 2002 г.) в 2022 г.

Следует отметить, в Балгазынских и Цасучейском борах и после воздействия беглых низовых пожаров от средней силы до сильных степень повреждения древостоев значительна. Доля погибших деревьев в древостоях превышает 40 % от их общего запаса. Ослабление деревьев и их гибель обусловлена повреждением и усыханием низкоопущенных крон деревьев огнем и тепловыми потоками.

Южные боры Красноярского края расположены севернее Цасучейского и Балгазынских боров в более благоприятных климатических условиях и вследствие этого менее нарушены пожарами.

Минусинские боры были пройдены верховыми пожарами в 2007 и 2022 г. На крупных гарях естественное лесовосстановление затруднено вследствие разрастания травяной растительности (чаще – вейников), иссушения почвы и отсутствия притенения.

В Шушенских борах, непосредственно примыкающих к насаждениям Западного Саяна, климат более влажный, а лесорастительные условия способствуют формированию высокобонитетных, высокопроизводительных древостоев. Преобладание высокополнотных одноярусных насаждений без густого подроста и подлеска препятствует развитию пожаров в верховые.

Однако, на современном этапе в Шушенских и Минусинских борах за счет выживания групп и куртин подроста в окнах полога древостоев и поэтапного зарастания крупных гарей, начиная от стен сохранившихся лесов идет формирование группово-разновозрастных древостоев. Это, в совокупности с потеплением климата и повышением природной пожарной опасности, в дальнейшем может привести к более частому развитию верховых пожаров и нарастанию площади гарей.

Исследования последствий пожаров в ленточных борах юга Сибири показали, что высокая природная и погодная пожарная опасность, большая плотность населения обусловливают чрезвычайную степень горимости и высокую частоту пожаров, а нарастающая нарушенность лесных земель усиливает этот процесс. Изменение климатических условий, усиление засух, сложность лесовосстановления на участках крупных гарей, повторное прогорание вырубок и гарей способствует остепнению участков гарей и сокращению площади земель покрытых лесной растительностью и лесных земель. Наиболее ярко эти процессы выражены в Цасучейском и Балгазынских борах, расположенных на южной границе лесов в более жестких крайне засушливых условиях. В случае дальнейшего потепления климата такие последствия можно ожидать и в южных борах Красноярского края, прежде всего, – в Минусинских в дальнейшем, возможно, – в Шушенских борах.

Среднесибирский плоскогорный таежный район.

Среднесибирский плоскогорный таежный район отличается меньшей степенью нарушенности, прежде всего, вследствие малой доступности большей части земель лесного фонда. В лесном районе распространены темнохвойные, лиственничные и березовые насаждения моховых типов леса. Длительно не горевшие темнохвойные насаждения характеризуются хорошим санитарным состоянием и естественной для среднетаежной зоны периодичностью пожаров. Основной причиной пожаров в лесном районе являются грозы. Вследствие природных особенностей пожары чаще распространяются в летний период (июль-август), характеризуются устойчивой формой и наносят значительный ущерб темнохвойным древостоям. Так после воздействия устойчивых пожаров даже слабой силы отпад от запаса темнохвойных древостоев превышает 40%, а после высокоинтенсивных низовых устойчивых пожаров древостои погибают практически полностью уже в год воздействия огня. После пожаров слабой и средней силы массовая гибель ослабленных деревьев отмечается на 4-ый год после воздействия огня, при этом отпад от запаса древостоев возрастает в 4-5 раз. Ослабленные пожарами деревья гибнут, прежде всего, вследствие их заселения стволовыми вредителями.

В составе смешанных лиственнично-темнохвойных древостоев после воздействия пожаров увеличивается доля лиственницы за счет ее большей пожароустойчивости. В дальнейшем пройденные пожарами насаждения представлены лиственничными древостоями с участием кедра и других темнохвойных пород, рединами или гарями. Гари характеризуются высокой степенью захламленности за счет вывала поврежденных пожарами деревьев.

Естественное лесовосстановление на гарях успешное, но в составе послепожарного подроста доминирует береза порослевого и семенного происхождения. Вследствие этого значительная площадь лесных земель в регионе занята производными березовыми насаждениями. Следует отметить, что в производных березовых насаждениях естественное лесовосстановление протекает успешно, причем в составе подроста преобладают кедровый подрост, соответственно под пологом производных березняков формируются коренные кедровые насаждения.

В результате воздействия пожаров в Среднесибирском плоскогорном таежном районе увеличивается доля травяных типов леса, прежде всего, за счет прогорания мхов и их длительного восстановления, а также вследствие разреживания древостоев и изменения светового режима на участках лесных земель.

В целом по результатам проведенных исследований можно сказать, что в Средней Сибири пожары растительности, при наблюдающихся изменениях климата, сопровождающихся усилением засух, в совокупности с изменением лесопожарных режимов, лимитируют возможность существования части лесных экосистем и обуславливают остепнение или опустыривание лесных земель, расширение границ каменистых россыпей. Особенно ярко эти процессы выражены на южной широтной (степные боры и Забайкалье), нижней и верхней высотной границах лесов (чаще – южные склоны). Происходит преобразование лесного покрова, смещение границ зон и подзон, а также сдвиг поясов и подпоясов, в том числе, и под действием пожаров.

В наблюдающихся динамический условиях смена моховых типов леса на травяные является своеобразным природным механизмом сохранения лесных экосистем в складывающихся условиях. Происходит сдвиг пика пожарной опасности с летнего периода – на весенний и чаще возникают беглые пожары, наносящие меньший ущерб лесным экосистемам. Природным механизмом сохранения лесов является и густое размещение молодых поколений насаждений, которое предохраняет их от возникновения лесных пожаров, а в отдельных случаях, и от гибели при прохождении огня.

Состояние кедровых насаждений в южных районах Сибири

Исследователями установлено, что кедровые насаждения являются наиболее сложной и динамичной из лесных формаций Сибири, в которой четко выражены процессы восстановительно-возрастной динамики, устойчивости, пространственно-временной структуры и биоразнообразия сибирских лесов [110]. Площадь насаждений с преобладанием кедра в России составляет 37,1 млн. га, а запас древостоев превышает 6,7 млрд. м³. Вне Сибири произрастает лишь 4,6 % кедровых насаждений.

Предполагается, что на территории южной Сибири увеличение частоты пожаров приведет к исчезновению чистых кедровников [111]. С. П. Арефьев выявил, что кедровые насаждения отличаются наибольшей устойчивостью на севере ареала их распространения в условиях крайне северной тайги. Данное утверждение он обосновывает более широким распространением кедровых насаждений на севере, высоким возрастом кедрачей и их меньшим повреждением вследствие воздействия пожаров и энтомовредителей. Исследователем установлено, что по мере продвижения на юг, устойчивость кедровых насаждений снижается. Особенно низкие значения этого показателя характерны деревьям кедра, находящимся во втором ярусе и под пологом других лесообразующих пород [112]. Однако И. А. Бех [113] указывает и на то, что меньшая нарушенность северных кедровников энтомовредителями и пожарами, и, как следствие, их больший возраст можно объяснить меньшей степенью их хозяйственного освоения и суровыми климатическими условиями, препятствующими массовым вспышкам вредителей леса [113] .

В границах ареалов состояние и устойчивость лесных экосистем регулируется естественно-историческими причинами, экологическими требованиями лесообразующих пород и внешними факторами. Так, распространение и устойчивость темнохвойных насаждений с доминированием в составе древостоев кедра и участием других темнохвойных пород лимитируется климатическими и почвенными условиями, в их числе: продолжительность вегетационного периода, суммарная солнечная радиация, питательный и водно-воздушный режимы почв, количество осадков, температура и влажность воздуха [108] [113].

По мнению Д.Г. Замолодчикова [114], современные изменения климата (увеличение температуры, неравномерный рост количества осадков и др.) оказывают все большее влияние на леса России. Это воздействие соответствует характерным климатическим лимитам, ограничивающим современное распространение типов леса. Во всех лесорастительных зонах увеличивается риск возникновения пожаров растительности, частые и продолжительные засухи ослабляют древостои, приводя к массовому размножению энтомовредителей и болезней леса. Предполагается, что повышение температуры за XXI век в России будет приблизительно в 2 раза больше, чем за XX. Соответственно и влияние изменения климатических условий станет еще более заметно [114].

В настоящее время в лесных районах Сибири отмечается массовая гибель кедра сибирского в результате воздействия пожаров, шелкопряда сибирского, бактериальной водянки, стволовых вредителей (короедов шестизубчатого, союзного), корневых гнилей и иных причин.

Сибирский шелкопряд

Сибирский шелкопряд наряду с лесными пожарами является важнейшим фактором, влияющим на лесообразовательные процессы в таежных лесах Сибири. На сегодняшний день шелкопрядники занимают особое место в сукцессионной динамике нарушенных лесных экосистем и имеют ряд отличительных особенностей. Возникновение вспышки сибирского шелкопряда заключается в ряде последствий, которые сопровождаются полным уничтожением подроста темнохвойных пород, последующим заболачиванием и интенсивным процессом задернения участков, возникновением периодических пожаров, а также отсутствием почвенного запаса семян хвойных пород [115].

Поврежденные насаждения теряют биологическую устойчивость и становятся ареной процессов, вызывающих смену растительных и животных сообществ, иногда вплоть до полного исчезновения лесов на обширных территориях. После воздействия шелкопряда хвойные леса становятся очагами размножения различных стволовых вредителей, которые превращают поврежденные древостои в сухостой и приводят к полной гибели деревьев. Наиболее разрушительные последствия характерны для темнохвойной тайги с преобладанием пихты и кедра. Значительную роль в этих процессах играют низовые пожары различной интенсивности. Восстановление темнохвойных лесов на участках бывших шелкопрядников происходит через длительно-производную смену пород, сопровождается многократными пожарами и изменением гидротермического режима и почвенных характеристик, препятствующих естественному лесовозобновлению. Результат воздействия данных двух факторов – сотни тысяч гектар не покрытых лесной растительностью земель.

Болезни

Бактериальная водянка.

Проблемы усыхания хвойных лесов в результате воздействия бактериальной водянки существуют во многих странах мира. В России бактериальная водянка выявлена на 15 видах хвойных пород [116]. В Сибири очаги поражения бактериальной водянки зафиксированы в пихтарниках и кедрачах Западных и Восточных Саян, Кузнецком Алатау и Хамар-Дабане.

Исследователи полагают, что основной причиной усыхания кедровых древостоев на хребте Хамар-Дабан является обострение хронического течения бактериальных болезней хвойных в связи происходящими в регионе изменениями климатического баланса [117] [118] [119]. Отмечается, что в новых климатических условиях (теплые зимы, влажное лето) произошла активизация бактериальной водянки хвойных, которая в хронической форме практически постоянно сохраняется в древостоях. В ходе комплексной лесопатологической экспедиции в 2019 г. под руководством В.И. Воронина с целью подтверждения симптоматики бактериальной водянки были обследованы темнохвойные леса западного и северного макросклонов Хамар-Дабана в бассейнах: р. Мысовка, р. Большой Мамай – участки горной тайги в Бурятии; р. Утулик, р. Безымянная (п. Мангутай) – участки долинных таёжных лесов в Иркутской области. В результате симптоматика бактериальной водянки была подтверждена на нескольких древесных породах: сосне кедровой сибирской, пихте, березе повислой, осине, рябине сибирской. Предполагается, что усыхание древостоев обусловлено синергизмом климатических (увеличение засушливости) и биотических условий [120]. Теплые зимы с часто повторяющимися оттепелями способствуют активизации бактериальных заболеваний леса, зафиксированы также повреждения кроны кедра и пихты после продолжительных оттепелей в позднезимний период [121]. Отмечается, что в новых климатических условиях (теплые зимы, влажное лето) произошла активизация бактериальной водянки хвойных, которая в хронической форме практически постоянно сохраняется в древостоях. Предварительные оценки площади, на которой происходит распад кедровых древостоев и пихтарников в Иркутской области и Бурятии показывают, что усыхание древостоев прогрессирующее, по разным данным может охватывать до 100 тыс. га, что можно квалифицировать как экологическую катастрофу первичных древостоев Хамар-Дабана, сопровождающуюся сменой породного состава и экологической сукцессией.

Новые очаги усыхания, предположительно, в результате воздействия бактериальной водянки отмечены очевидцами в темнохвойных насаждениях Хамар-Дабана в 2021 г. (через 15 лет после массового усыхания кедровых древостоев в 2006 г.) (рисунок 4).

Рисунок 4 – Усыхание темнохвойных древостоев на Хамар-Дабане в 2021 г.

Корневые гнили.

Корневая губка (Heterobasidion annosum) – возбудитель пестрой ядровой и ядровозаболонной гнили корней и стволов. Корневую губку можно рассматривать как новое явление в лесоводстве, заявившее о себе в последние 30 лет. Болезнь поражает, преимущественно, деревья, которые к возрасту 15—20 лет по тем или иным причинам не обрели должной устойчивости. Основными причинами неустойчивости было и остается несоответствие условий местопроизрастания биоэкологическим свойствам древесных пород, густая посадка, несвоевременные рубки ухода и другие факторы, которые могут стать причиной неразвитости корневых систем у деревьев.

Главная проблема явления состоит в том, что остановить поражение и распад ослабленного насаждения с помощью имеющихся знаний и средств уже невозможно. Степень распада насаждения находится в прямой зависимости от степени его ослабленности, точнее его жизнеспособности. Однако, не все пораженные насаждения обречены

Корневая губка в настоящее время широко распространена в ленточных борах юга Сибири, в сосновых насаждениях Среднесибирского подтаежно-лесостепного района, а также в сосновых и кедровых насаждениях равнинной и низкогорной части горных районов юга Сибири. Гнездовое усыхание деревьев в очагах корневой губки и иных корневых патогенов не только ухудшает санитарное состояние поврежденных насаждений (средняя степень поражения со средневзвешенной категорией санитарного состояния насаждений от 2,54 до 2,81, породы - от 2,71 до 3,00) (рисунок 5), но и за счет вывала деревьев и разрастания трав и поселения хвойного подроста на осветленных участках (окнах полога) в очагах повреждений обуславливает увеличение природной пожарной опасности насаждений и возрастание интенсивности пожаров при их распространение, с возможным развитием пожаров в верховые.

Рисунок 5 – Повреждение кедра корневыми патогенами и гнездовое усыхание кедровых древостоев

Причиной массового усыхания кедровых древостоев, ослабленных вследствие изменения климатических условий, в горных условиях юга Сибири (Восточные Саяны, Саянское лесничество) являются союзный и шестизубчатый короеды.

Кроме того, по мнению ряда исследователей причиной гибели кедровых древостоев в горных условиях является варварская добыча кедрового ореха, когда околот производится по всей окружности ствола, вследствие чего происходит нарушение сокодвижения и усыхание дерева.

В целом, в настоящее время в лесных районах юга Средней Сибири (прежде всего – в лесных районах Южно-Сибирской горной зоны) отмечается массовая гибель кедра сибирского в результате воздействия на ослабленные вследствие потепления и иссушения климата деревья насекомых-вредителей, болезней и иных причин.