Найти в Дзене

МХН 60. Экология хвойных: светолюбие и теневыносливость, сукцессия и климакс

Среди хвойных есть и светолюбивые, и теневыносливые виды. При этом действует жесткая закономерность, универсальная для любых широт: чем больше у вида потребность в свете, тем меньше его претензии к почвенным условиям. Оно и понятно: тех, кто хотел всего и сразу, уже нет с нами. Выжили, кто знал меру. Поэтому, например, светолюбивая сосна спокойно живет и на «пустом» песке, и в кислом болоте, и на щелочном известняке. Теневыносливая же пихта в таких экстремальных условиях, наоборот, не встречается: ей подавай богатую и влажную, притом, хорошо дренированную почву. Смотреть картинки и обсуждать подробности мы будем потом, в статьях по хвойной морфологии-физиологии и при рассмотрении конкретных видов-родов.

А слышали ли вы когда-нибудь такое слово: сукцессия? Это процесс постепенного восстановления экосистемы после разрушающего воздействия, чаще всего, пожара. Виды, которые доминируют на ранних этапах сукцессии, называются пионерными, а доминирующие на поздних этапах – климаксовыми. В отличие от сукцессии, слово «климакс» знают все как этап стабилизации дамской физиологии. Оказывается, климакс бывает и у растительного сообщества. Это когда стабилизируется его структура, включая видовой состав: место погибших от старости растений занимают новые особи тех же самых видов. Среди хвойных есть и пионерные, и климаксовые виды (роды). Последних больше, чем первых. Пионерные, естественно, светолюбивы (сосна обыкновенная, лиственница). Они отлично возобновляются по голому песку на полном солнечном освещении.

Самосев сосны на песке в Белгородской области
Самосев сосны на песке в Белгородской области

Ссылка на источник фотографии.

Климаксовые, естественно, теневыносливы. Непереносимость тени часто упоминается как существенный фактор неспособности хвойных растений конкурировать с быстрорастущими покрытосеменными в благоприятных условиях произрастания. Представители Pinaceae и Cupressaceae наименее теневыносливы, однако в таких родах, как Abies, Tsuga и Thuja, есть удивительно толерантные виды, способные прорастать под пологом леса и там выживать в течение десятилетий. Когда полог, наконец, разрушается, их рост резко усиливается, и они становятся доминирующими.

Возобновление пихты белой (Abies alba) под пологом довольно густого леса в горном массиве Рила на Балканском полуострове. Фото автора
Возобновление пихты белой (Abies alba) под пологом довольно густого леса в горном массиве Рила на Балканском полуострове. Фото автора

Самый теневыносливый из хвойных, конечно, тис. В тени он выглядит так, как другие хвойные на полном освещении: густым и красивым.

Тис остроконечный (Taxus cuspidata) на острове Кунашир. Фото автора
Тис остроконечный (Taxus cuspidata) на острове Кунашир. Фото автора

Светолюбивые быстрорастущие пионерные виды обычно живут недолго. Но это относится, в основном, к лиственным. Среди хвойных немало таких, которые одновременно являются и пионерными, и долговечными. Для тропических видов мы это уже обсуждали. Есть такие виды и в умеренном поясе. Характерный пример – Pseudotsuga menziesii на западе Северной Америки. Она поселяется на гари, растет быстрей других, поэтому доминирует в течение 300-400 лет, только после этого сменяется теневыносливыми хвойными (тсуга, туя).

Сукцессии бывают первичные и вторичные. Первичная сукцессия происходит там, где ничего живого нет вообще: после схода лавин, отступления ледников, наводнений, извержения вулканов.

Первичная сукцессия на вулканическом пепле в кальдере вулкана Головнина на о. Кунашир. Первой поселяется шикша (Empetrum nigrum), следом за ней – кедровый стланик (Pinus pumila). Фото автора
Первичная сукцессия на вулканическом пепле в кальдере вулкана Головнина на о. Кунашир. Первой поселяется шикша (Empetrum nigrum), следом за ней – кедровый стланик (Pinus pumila). Фото автора

В последние 30 лет из-за глобального потепления первичная сукцессия характерна для верхней границы леса в горах по всему северному полушарию, причем, пионерными видами деревьев почти везде являются хвойные. Они поселяются и живут там, где раньше был голый камень (гольцы).

В данном случае, это лиственница европейская (Larix decidua) в Альпах
В данном случае, это лиственница европейская (Larix decidua) в Альпах

Ссылка на источник фотографии.

Вторичная сукцессия следует за катастрофическим разрушением растительности болезнями, вредителями, вырубкой, пожаром. Послепожарные сукцессии наиболее распространены. Они играют важнейшую роль в динамике хвойных лесов и, соответственно, эволюции хвойных видов. У нас обычно считается, что лесные пожары – это «изобретение» человека. Нет, они были важным экологическим фактором уже с середины палеозойской эры: не только до появления человека, но даже и до появления семенных растений. Их причина – атмосферное электричество, особенно «сухие грозы».

Один из вариантов пирогенной (послепожарной) сукцессии сибирских темнохвойных лесов. Источник рисунка - Н.Ф.Реймерс. Природопользование. М.: Мысль, 1990. 638 с
Один из вариантов пирогенной (послепожарной) сукцессии сибирских темнохвойных лесов. Источник рисунка - Н.Ф.Реймерс. Природопользование. М.: Мысль, 1990. 638 с

Тут всё понятно без объяснений. Древесные виды – участники сукцессии, располагаются в таком порядке от пионерных к климаксовым: береза (осина) – сосна обыкновенная – кедр сибирский – пихта сибирская. В ряду последовательных стадий фитомасса экосистемы всё время увеличивается: сначала быстро, потом всё медленнее. А вот биопродуктивность максимальная на березово-сосновом этапе. После этого она снижается: медленно, но верно. В этой экосистеме возраст 250 лет – оптимальный для нового пожара, который можно заменить рубкой. Иначе произойдет заболачивание уже с резкой потерей биопродуктивности. Можно сказать, что у таежных лесов нет климакса как по-настоящему стабильного состояния. В южной части лесной зоны умеренного пояса серьезным «игроком» из числа хвойных является лишь сосна, представленная многими пионерными видами.

С сосны начинается лесная фаза сукцессии. А завершается она фазой широколиственных лесов, которые почти не горят. Значит, это уже настоящий климакс
С сосны начинается лесная фаза сукцессии. А завершается она фазой широколиственных лесов, которые почти не горят. Значит, это уже настоящий климакс

Ссылка на источник рисунка.

Хвойные, наоборот, горят очень хорошо. О роли огня в их жизни мы поговорим в следующий раз.