Борис Миркин - Что такое растительные сообщества

Очень интересны сукцессии под влиянием радиации, которые описали Р. Уиттекер и Дж. Вудвелл в эксперименте на о-ве Лонг. Оказалось, что по мере увеличения дозы радиации сукцессия оказывается как бы зеркальным отражением той, что протекает при зарастании скал, и это было положено Ф. Клементсом в основу его общих представлений о данном процессе. Вначале исчезают деревья, потом кустарники, мхи и лишайники, и, наконец, наиболее устойчивыми к действию радиации оказываются сохраняющиеся в почве одноклеточные водоросли. В такой же последовательности, кстати, происходят изменения состава и структуры сообществ и при сильном загрязнении например при осаждении пыли некоторых предприятий горнодобывающей промышленности и при "переудобрении" — на территории вокруг предприятий, производящих минеральные удобрения.

Однако, если действие вызвавшего сукцессию фактора прекратилось, начинается обратный процесс восстановления. Причем восстановительный процесс протекает уже, как говорят фитоценологи, чисто автогепетически, т. е. аналогично первичной сукцессии Ф. Клементса по причине, заложенной в самом сообществе и экосистеме, которые "стремятся" прийти в соответствие с тем комплексом факторов среды, который восстанавливался после действия антропогенного фактора.

На пастбище начинается процесс постпастбищной демутации — постепенно вновь появляются (или из-за сохранившихся в почве подземных органов вегетативного размножения "банка семян", или из-за семян, доставляемых животными и ветром) те же виды, которые характерны для сенокосной степи. В лесу после сведения древостоя, после рубки или пожара начинается процесс восстановления, причем вначале буйно развиваются травы, которые получили дополнительные ресурсы в результате исчезновения полога деревьев, разложения их корней или минеральных веществ, вымываемых в почву из золы. Далее могут восстановиться те породы, которые были уничтожены, или появляется "буферная" порода, как, например, ольха в ельниках. И уже под пологом обладающей свойством R ольхи начинается восстановление ели, которая из-за свойства S хорошо чувствует себя под сенью полога ольхи и затем, когда растения вырастут, за счет свойств К подавляет ее.

Полное восстановление возможно не во всех случаях, и потому после сильных воздействий человека экосистема может не приходить к прежнему состоянию. На границе лесов и степи сведение леса способствует формированию уже не лесной, а степной растительности. После пожара и выпаса на месте тропического леса может формироваться саванна. После забрасывания пашни залежи многие десятки лет остаются отличными по видовому составу от исходной степи или прерии. Плохо восстанавливаются сообщества тундры после выпаса крупных стад оленей; наконец, перевыпас в горах может вызвать развитие процессов эрозии, и в этом случае после потери мелкоземистого слоя восстановление затягивается на тысячелетия.

Иными словами, далеко не после всякого воздействия человека "экологический батут" может восстановить растительность. В ряде случаев человеку приходится помогать ликвидации последствий собственного (часто неосмотрительного) воздействия на природу — проводить посадку леса, высевать травосмеси. Особой заботой для человечества является восстановление растительности на промышленных техногенных субстратах — отвалах дорог, намытых грунтах, выбросах пустой породы из шахт и т. д. Площадь их непрерывно увеличивается, и потому превратить их в полезные экосистемы, дающие кислород и растительную массу,- задача весьма актуальная.

В ряде случаев, если субстрат более или менее благоприятен, природа справляется сама и возникновение сомкнутой растительности происходит чисто автогенетически, причем постепенно в такой породе формируется зачаточный гумусовый слой и сукцессия идет по клементовскому типу стимуляции. Однако нередко такой сукцессии помогают — покрывают породу слоем чернозема и высевают травы или высаживают деревья. В США покрывают отвалы слоем лесной почвы, которая содержит банк семян, и тогда происходит быстрое и успешное восстановление древесной растительности. Оригинальный быстрый способ заселения нарушенных участков предложил советский фитоценолог Д. С. Дзыбов. Он покрывает такой участок слоем мелкого высушенного и нарезанного, скошенного в три срока степного сена. В результате семена сразу десятков видов трав попадают в почву в тесном естественном комплекте и за 2-3 года восстанавливается травостой, состав которого очень близок к истинной степи. В Прибалтике на терриконах пустой породы, образующихся при добыче сланцев, после покрытия их слоем плодородной почвы и посадки деревьев создают скверы и парки.

Изучение антропогенных смен растительности — дело очень интересное. Объектов для исследования много, смены протекают достаточно быстро, и несложно измерить время действия фактора и его интенсивность. Тем не менее не это является движителем динамической проблематики в фитоценологии, которая привела к "буму". Все эти исследования нацелены на организацию мониторинга состояния растительности, разработку мер расчета устойчивости разных типов сообществ к разным воздействиям человека, разработку способов стимулирования восстановительной сукцессии и подтормаживания нарушающих биосферу аллогенных смен. Если таких исследований не вести и если практикам не учитывать их результатов и рекомендаций науки, батут может не выдержать... и среда существования человечества уподобится тому варианту модели сукцессии, который называется ретрогрессией. Нашим потомкам придется жить хуже, чем нам. Но этого не должно случиться.

Заканчивая рассказ о поисках "философского камня" в науке о растительности, нельзя не обсудить еще одну очень важную составляющую часть современной фитоценологии, которая занимается растительностью пашен. Нередко этот раздел фитоценологии именуют агрофитоценологией. Агрофитоценология — это пока еще весьма юная ветвь на стволе фитоценологического древа, и, пожалуй, ни в одном другом разделе фитоценологии не было таких вопиющих экологических нарушений в практике и ошибок в теории, как в пей.

Агрофитоценология уходит истоками в те древние времена (историки датируют их отдаленность от наших дней двадцатью тысячами лет), когда по крохотным "полям", разрыхленным острой палкой, ходил одетый в шкуры и изрядно обросший предок современного агронома. Однако и перед ним стояли примерно те же вопросы, что и перед современным элегантно одетым дипломированным специалистом сельского хозяйства: