Какое удовольствие было бы посетить дикий лес таким, каким он когда-то был. Представьте себе лесной пейзаж с пышной растительностью и деревьями всех возрастов, от крошечных саженцев до огромных гигантов, некоторым из которых тысячи лет. Лесная подстилка усеяна упавшими ветвями и стволами, в воздухе смешиваются запахи свежей растительности и разложения. Медведь выходит из леса и неторопливо бредет по прохладной пестрой поляне к большому гниющему пню, который без усилий начинает раскалывать в поисках личинок.
Большая часть наших оставшихся лесов сильно отличается от тех древних лесов, и ключевое отличие заключается в количестве стоячей и упавшей в них сухостойной древесины. Исследования в лесах умеренного пояса в Северной Америке и в других местах показывают, что в здоровом диком лесу валежная древесина может составлять до 30% от общей древесной биомассы. Сегодня средний лесной массив намного меньше. Прежде чем разобраться, почему, давайте рассмотрим решающую роль, которую мертвая древесина играет в лесной экосистеме.
Мертвая древесина (грубые древесные остатки) чрезвычайно важна для здоровья леса, и это все больше признается защитниками природы. Это не только аспект процесса круговорота питательных веществ, обеспечивающий постоянный источник азота с медленным высвобождением, но также считается, что он играет важную роль в хранении углерода. Упавшие бревна также могут повысить устойчивость почвы в лесу. Стоячие мертвые деревья (коряги) и упавшие обломки представляют собой фантастический набор «микроместообитаний». Существует захватывающий дух набор сапроксиловых (зависимых от сухостоя) организмов, включая грибы, лишайники, беспозвоночных, мхов и птиц, многие из которых имеют очень специфические потребности, а некоторые специализируются исключительно на одной конкретной микросреде обитания. Сорок процентов лесной дикой природы зависят от этого аспекта лесной экосистемы.
Среди беспозвоночных особенно широко представлены специализированные мухи и жуки. Некоторые из них в настоящее время стали чрезвычайно редкими в результате потери среды обитания. Некоторые насекомые зависят от грибков, которые растут на мертвых деревьях. Кроме того, есть некоторые исчезающие виды, которые специализируются на сосне обыкновенной, например сосновая журчалка, которая размножается во влажных очагах гниения в сосновых пнях.
Треть всех лесных птиц гнездится в дуплах или полостях мертвых деревьев, а большие дуплистые деревья представляют собой идеальные места для ночлега для таких видов, как большой пестрый дятел и различных сов. Хохлатая синица сильно зависит от мертвых сосен для гнездования и выкапывает гнездо в более мягкой, гнилой древесине сосновых коряг большого диаметра. Некоторые птицы также полагаются на беспозвоночных в мертвой древесине в качестве источника пищи.
По меньшей мере десять из пятнадцати видов летучих мышей используют норы деревьев для летнего и зимнего ночлега. Хищные птицы часто используют коряги в качестве наблюдательных пунктов и пунктов обработки пищи. Кроме того, бревна являются ценным физическим свойством для других позвоночных и используются для укрытия, кормления, наблюдения, отдыха и зимовки.
На гниющей древесине находится широкий спектр мхов и лишайников. Характерные кочки, встречающиеся в древних сосновых борах, часто образуются на старых пнях. Эти пышные растительные насыпи развиваются по мере того, как слои лишайника и мха колонизируют пень, за которыми следуют более крупные растения, такие как черника, вереск обыкновенный и в конечном итоге береза и сосна. Эти привлекательные особенности добавляют еще больше разнообразия лесной экосистеме. Существует также ряд сапротрофных грибов (грибов, которые получают питательные вещества из мертвого органического вещества), которые связаны с сосновыми лесами, в том числе желтый оленьий рогатый или желеобразный пантовый гриб, который выбрасывает желтые ветвящиеся коралловидные плодовые тела из сосны.
Крупные древесные остатки играют жизненно важную роль в создании экологических ниш в лесных ручьях и реках. Упавшие бревна служат укрытием для рыб, а также создают бассейны и залежи гравия, которые используются для нереста. Плотины из мусора собирают опавшие листья, давая пищу рыбам и беспозвоночным. Замедляя скорость потока, валежная древесина также помогает уменьшить эрозию почвы и регулировать наводнения.
Говорят, что в мертвом дереве больше жизни, чем в живом, и исследования на тихоокеанском северо-западе Северной Америки подтверждают это. В стволе живого дерева содержится около 5% живых клеток по объему. Однако в мертвом может быть до 40%, состоящих в основном из грибов и азотфиксирующих бактерий, которые имеют решающее значение для здоровья леса.
В сухостойной древесине наблюдается типичная картина гниения и разрушения, что в значительной степени является результатом колонизации другими организмами. Когда дерево умирает, в заболонь вторгаются жуки-древоточцы. Наряду с грибами жуки-короеды относятся к числу более ранних поселенцев валежной древесины и используют содержимое клеток камбия и заболони. Вскоре они привлекают хищников и паразитов , включая пауков, ложных скорпионов и ос-наездников, а также позволяют проникнуть большему количеству грибов. Грибы, как правило, начинают работу по разложению менее питательной сердцевины, поскольку их нитевидный мицелий проникает в ткань и открывает доступ другим организмам.
Некоторые специализированные жуки, такие как усачи, встречаются на ранних стадиях гниения древесины, за ними снова следуют хищники и жуки падальщики. У сосны обыкновенной к таким хищникам относятся личинки крупной мухи-разбойницы, которая питается личинками усачей. Журчалки, многоножки и клещи связаны со средней стадией разложения, а на более поздних стадиях древесина может даже использоваться мелкими млекопитающими.
Фаза гумификации — завершающая стадия разложения, в котором сапроксильные насекомые замещаются почвенными организмами. Большинство этих организмов питаются бактериями и микрогрибами, которые превращают древесину в гумус. Это в некотором смысле завершение цикла, в котором питательные вещества, хранившиеся в дереве десятилетиями, возвращаются в почву.
Высокое содержание смолы в сосне обыкновенной означает, что бревна сосны разлагаются медленнее, чем бревна других пород, таких как береза, осина, клен и они могут на десятилетия обеспечить среду обитания для видов, связанных с валежной древесиной. Разложение упавшей сосны обыкновенной может занять более сорока лет из-за высокого содержания смолы, а старые коряги могут храниться до 100 лет.
Очевидно, что древесина из леса играла решающую роль в человеческом обществе на протяжении многих тысячелетий. Топливо необходимо для нашего выживания, и наши предки собирали как упавшую древесину, так и живые деревья, чтобы удовлетворить свои потребности. В некоторых ситуациях это означало уничтожение лесного массива, особенно если этот район впоследствии использовался для сельского хозяйства. В других случаях это означало резкое изменение соотношения живой и мертвой древесины.