Книга: История леса. Взгляд из Германии

V. Лес и его границы

V. Лес и его границы

Когда заходит речь о расширении площади леса, неизбежно возникает вопрос о его границе. Какие площади занимал лес в ту или иную эпоху, где он сталкивался со своим антиподом, открытым пространством? Кажется очевидным, что на этот вопрос нужно ответить, однако после долгих поисков такого ответа приходится признать, что «с точки зрения леса», то есть если смотреть на лес как на единый организм, ответа не просто нет, но и быть не может. Естественный лес не имеет четких внешних границ, это видно по любой группе деревьев, «выходящей» из леса в поле, если ничто извне ее не останавливает.

Мы знаем, что с потеплением климата леса наступали, то есть ареалы деревьев увеличивались, но можем лишь предполагать, как это происходило. Семена берез, сосен, ив и тополей, а в Альпах и окрестностях Карпат также лиственниц, распространял ветер. При сухой погоде они разлетались, и потоки воздуха еще долго переносили их с места на место. В более влажную погоду семена оседали и фиксировались на почве, чаще – вблизи других растений. Осевшие семена давали проростки, однако судьба их была нелегкой. Чтобы получить доступ к свету, молодым деревцам приходилось конкурировать с травами; кроме того, нужно было пробиться через слой уже отмершей травы. Лучше всего это получалось там, где были наиболее активны почвенные микроорганизмы, то есть на более плодородных почвах, где отмершие части растений быстро разрушались.

Чтобы лучше расти, древесным растениям требовались «партнеры», в содружестве с которыми они могли бы успешно конкурировать с быстрорастущими злаками и другими травами. Многие лесные деревья, и среди них те самые березы, сосны и лиственницы, которые сыграли столь важную роль в формировании старейших европейских лесов после последнего оледенения, хорошо развиваются только тогда, когда их корни в почве образуют сообщество с грибами – микоризу. Оба партнера, дерево и гриб, получают от него выгоду. Гриб снабжает дерево водой и растворенными в ней минеральными веществами из почвы, включая азот и фосфорные соединения. Без этих веществ рост дерева ограничивается. А дерево в свою очередь «поставляет» грибу органику. Сам гриб синтезировать ее не в состоянии, потому что у грибов, как у животных, нет клеток, содержащих зеленый пигмент – хлорофилл, и они не способны к фотосинтезу. Но из органики гриб строит свое тело (опять же, как животное) – обойтись без нее он не может. Только в условиях симбиоза с деревом он может образовать плодовое тело и споры. Поскольку образование плодовых тел полностью зависит от поступления органических веществ, которые гриб «высасывает» из корней дерева, то происходит оно поздним летом или осенью, когда самому дереву уже не нужно много органики для формирования листьев, цветков и плодов, и начинается ее перенос из кроны в подземные части. Поэтому мы и собираем грибы (строго говоря, не грибы как целые организмы, а их плодовые тела) только во второй половине лета или осенью. Без древесных растений не могут расти и размножаться ни белые грибы, ни подберезовики, ни польские грибы[28].

Сосна образует микоризу минимум с 25 различными видами грибов. Такое большое число видов-спутников, конечно, сказывается на возможностях ее расселения. Видимо, более тесно связаны друг с другом лиственница и лиственничный масленок. Возможно, эта привязанность могла бы объяснить, почему лиственница еще в начале послеледниковья заняла столь необычный, разорванный на две части ареал, из которого позже смогла выйти лишь очень недалеко: одна часть ее ареала занимает высокогорья Альп, а другая – предгорья Карпат на юге Польши.

Деревья могли успешно расселяться только тогда, когда вместе с ними расселялся и микоризный гриб, так что формирование микоризы шло с самого начала везде, где произрастали деревья и грибы. Только после становления такого симбиоза деревья смогли конкурировать с травами и начали формировать лесные экосистемы.

Молодые деревья испытывают множество трудностей. Пока деревце невысокое, его верхушку могут откусить травоядные животные. Объедают они и крупные ветви в нижней части ствола. Эти ветви, кроме того, сильно повреждаются снегом и льдом. Ветер наметает снег вокруг одиночных деревьев, образуя на нижних ветках сугробы. Если после этого наступает потепление, то днем снег подтаивает и уплотняется, а ночью снова замерзает, превращаясь в ледяную корку. В результате многократного оттаивания и замерзания ветви пригибаются к земле, повреждаются и обламываются. Особенно страдают ветви, горизонтально отходящие от ствола.

Если молодому дереву удается справиться со всеми трудностями, оно растет дальше, цветет, приносит плоды и семена. Легкие семена, такие как у березы и сосны, разносятся ветром и могут разлетаться на значительные расстояния. Однако большая часть плодов и семян опадает и остается непосредственно под деревом. Да и те, что унесло далеко, оседают в первую очередь в зарослях трав или у подножия дерева. Так что растущее дерево так или иначе является центром распространения древесной растительности. Этого мало. Проростки, выросшие из семян, попавших под другие деревья, получают чрезвычайно важное преимущество: в их распоряжении уже находятся микоризные грибы. Да и грибы тоже в выигрыше – увеличиваются возможности для их расселения.

Некоторые виды деревьев, например ивы и тополя, легко размножаются вегетативно, давая во все стороны корневые отпрыски. Это случай бесполого размножения – клонирования, и каждое новое «дерево» в таком случае изначально обладает микоризой, принадлежащей общей корневой системе.

Вследствие всех этих обстоятельств дерево в природе никогда не растет в одиночку: вскоре после начала собственного роста оно будет окружено другими деревьями. Такая группа распространяется на открытой местности во все стороны, образуя линзообразные края: высокое дерево оказывается в центре, а по направлению к краям возраст и высота деревьев снижаются. Деревья, стоящие в центре, вскоре становятся малодоступными для травоядных животных, а их ветви меньше страдают от ветра и снега. Внутри группы постепенно формируется типичный лесной климат: даже при сильном солнце под пологом леса не так жарко, как вне его, а ночью внутри леса сохраняется тепло. Между лесом и открытым пространством возникают потоки воздуха, захватывающие и разносящие вокруг семена и плоды лесных растений. Семена деревьев оседают на безлесных участках, прорастают и вступают в конкуренцию с травами, так что преимущество получают проростки, оказавшиеся на опушках. Древесные растения как бы собираются воедино, формируя закругленную фигуру: любой лес кажется со стороны единым «организмом» с большой округлой кроной, в центре которого располагаются самые высокие деревья. У деревьев, оказавшихся на краю, ветки с внешней стороны более длинные, чем с внутренней, если этому не мешает ветер или что-то еще. Сильнее разрастаются нижние ветви. Поэтому деревья на опушке имеют асимметричные формы.

С лесными деревьями связаны определенные виды животных. На них садятся птицы, особенно охотно выбирая для «присады» длинные ветви с внешней стороны опушки, – с них открывается лучший обзор. Многие птицы питаются плодами и семенами. Семена рябины, бузины, косточки вишни не перевариваются, а выделяются с пометом, что особенно часто случается именно тогда, когда птицы сидят на ветках. В богатой азотом «упаковке» из птичьего помета семена падают под деревья, прежде всего расположенные по внешней стороне опушки. Там, на открытом месте, где количество солнечного света максимально, они прорастают и становятся участниками общего процесса расширения границ леса. Птиц, «работающих» над расселением лесов, довольно много: сойки переносят орехи лещины и желуди, кедровки – семена пихты и «орешки» европейской кедровой сосны, клесты – еловые семена.

Итак, когда в какой-то местности, где по климатическим условиям мог бы расти лес, появляется дерево-пионер, то под действием многочисленных факторов от него начинает неудержимо расходиться во все стороны древесная растительность. Не надо, конечно, объяснять это некоей «волей» леса, его желанием стать больше и выше. Но в процессе эволюции преимущество постоянно получали те виды, которые развивались в соседстве с другими деревьями и кустарниками. В таком случае уменьшался ущерб от морозов, снега, ветра, сухости и травоядных животных. Поскольку весь четвертичный период с его многочисленными потеплениями каждый раз формировались новые леса, то именно те виды деревьев, которые участвовали в этом процессе, оказались лучше других приспособлены к продвижению леса на открытую местность.

Чаще всего рядом с большим деревом поднималось еще одно – несколько меньшего размера, а рядом – еще поменьше, то есть границы леса в современном смысле в те времена вообще не было, а был лишь постепенный переход от леса с его высокими деревьями к «не лесу» открытых пространств. Иными словами, отношения между лесом и открытым пространством можно описать как градиент. Этот градиент занимал полосу большего или меньшего размера со столь же размытой внешней границей, как и сама лесная экосистема, которую он окружал. В этой промежуточной между лесом и «не лесом» зоне держались многочисленные виды растений из степей и тундр ледникового периода. Здесь они имели доступ к солнечному свету и конкурировали с наступающими на них деревьями, правда, эта борьба продолжалась, только пока деревце было совсем юным.

В некоторых ситуациях лес в конце концов достигал максимально возможной точки распространения, хотя отдельные его представители, конечно же, пытались расти и на опушках, и вне зоны градиента. Однако условия там были для него настолько неблагоприятными, что травы оказывались сильнее и побеждали в конкуренции с деревьями.

На скалах и щебнистых склонах есть участки, где слой почвы очень тонок. В таких местах корни деревьев не могли надежно закрепиться. Не росли деревья и в регионах со слишком коротким и холодным летом. Период вегетации должен быть как минимум таким, чтобы успело образоваться годичное кольцо – группа молодых клеток, проводящих воду, минеральные и органические вещества по стволу дерева. Из-за этого лишены леса Арктика и альпийские высокогорья. С большим трудом выживали деревья и на вершинах менее высоких гор. Из-за сильных ветров, снега и льда в таких местах лучше чувствовали себя травы и карликовые кустарнички. Не могли расти древесные растения и на сильно заболоченных участках: их корни постоянно находились бы ниже уровня грунтовых вод, а в таком случае и сами корни, и микоризные грибы задохнулись бы в отсутствие кислорода. Леса не могли подходить и вплотную к морским берегам, где почвы содержат соль. Соль гигроскопична – активно впитывает воду. Растения также используют это свойство солей, чтобы вода поступала в их клетки. Однако у большинства растений сосущая сила гораздо ниже, чем у морской соли в почве. Если растение не имеет специальных приспособлений, чтобы выжить в условиях почвенного засоления, то оно погибнет от жажды – несмотря на близость целого моря воды! Древесные растения Центральной Европы ни при каких обстоятельствах не могут расти на засоленных почвах, лишь некоторые виды трав можно встретить на заболоченных побережьях Северного моря (маршах). Даже там, куда штормовой прилив принес немного соленой воды, не будут расти деревья, пока дождь не вымоет из почвы соль.

Итак, существует целый ряд экологических условий, сдерживающих формирование лесов. Однако даже когда эти условия вступают в игру, распространение деревьев останавливается не полностью и не навсегда, оно лишь притормаживается и в конце концов настолько замедляется, что складывается впечатление полного покоя. Но на границах лесного градиента молодые растения всегда будут «пытаться» осваивать окружающие открытые пространства. Формирование четкой линии опушки определяется воздействием извне – идет ли речь о скалах с их льдом, морозом и ветром, или о море с его соленым прибоем, или о реке с ее стремительным течением, ломающим и уносящим растущие по берегам деревья. К примеру, на меловых скалах острова Рюген штормы, ледяные дожди и лавины пробивают в лесу лакуны и целые коридоры, формируя четкий край леса. Понятно, что такие резкие граничные линии в природе можно видеть куда реже, чем мягкие градиенты.

Многообразие переходов между лесом и открытым пространством осложняет понимание, как выглядел ландшафт Центральной Европы сразу после окончания ледникового периода. Застилает глаза опыт сегодняшнего дня. Специалистам по пыльцевому анализу задавали и задают вопрос: каким было соотношение леса и открытого пространства в то или иное время? Десятилетиями по этому поводу велись оживленные диспуты. Однако такой вопрос ставился исключительно исходя из опыта, основанного на знании элементов современного культурного ландшафта. То, что характерно для сегодняшнего дня, не обязательно было таковым в прежние времена, и четкая граница между лесом и «не лесом» – типичный тому пример. Центральная Европа была в принципе лесным регионом, но здесь же уживались и многочисленные виды светолюбивых растений, где-то они чувствовали себя лучше, где-то – хуже. Некоторые виды знакомы нам сегодня как обитатели лесных экосистем, другие – как виды открытых пространств, но четкого разделения между местами произрастания обеих групп не существовало. Не было ни тех «лугово-степных пространств» (Steppenheiden), о которых писал в своей нашумевшей теории Роберт Градман[29], ни тех сплошных сомкнутых лесов, на существовании которых настаивали его противники, уверяя, что в таких лесах вымирали растения-светолюбы. В ходе подобных дискуссий обсуждалось, что такое «лес», то есть были попытки выразить в процентах, сколько древесных растений должно расти на определенной территории, чтобы эту территорию можно было назвать лесной. Это, может быть, необходимо с точки зрения географии – при составлении карты нужно наносить на нее границы между отдельными географическими единицами, прежде всего между лесом и открытым пространством. Однако с точки зрения биолога описывать границу естественного леса – дело не слишком полезное. В природе все выглядит совсем не так, как на абстрактных картах географов.

С течением времени лес и «не лес» приобретали все более четкие характерные черты. Некоторые растения могли жить только под кронами леса, другим лесная тень мешала. Под древесными растениями с их мощными, глубоко проникающими в почву корнями сформировались особые типы почв, отличные от почв безлесного пространства. В лесах образовались бурые почвы (буроземы) или сходные с ними, имеющие трехслойное строение, а вне лесов – двухслойные черноземы. В Центральной Европе имеются отдельные участки с черноземами, и часто высказываются предположения, что на этих участках были естественные степи. Однако и это умозаключение делается под влиянием сегодняшнего ландшафта. Какие именно почвы, степные или лесные, формировались в переходной полосе между лесом и открытым пространством, мы не знаем.

Определить, что же такое естественная граница леса, оказывается весьма сложно. Но при этом не возникает серьезных пробелов в научных исследованиях. Если пытаться восполнить этот кажущийся пробел с научной точки зрения, выясняется, что идут поиски несуществующего. Гораздо важнее общее заключение, что облик природных территорий характеризуют не четкие границы, столь удобные для нанесения на географическую карту, а градиенты, или постепенные переходы. Это видно везде и всюду, где границы растениям не задает человек. Однако в большинстве случаев люди этим как раз и занимаются: в садах каждый год заботливо размечаются границы газонов, чтобы края были ровные, а лесные опушки особенно тщательно выкашиваются, чтобы предотвратить зарастание лугов и полей. Как ни старается корневая поросль создать привычную переходную зону между лесом и «не лесом», но все ее попытки сегодня пресекают коса и электрическая газонокосилка.