Лес. Как устроена лесная экосистема

Издательства «КоЛибри» и «Азбука-Аттикус» представляют книгу Адриане Лохнер «Лес. Как устроена лесная экосистема» (перевод Александра Громова).

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр — лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов.

Предлагаем прочитать фрагмент книги.

Буковые леса — природное наследие Германии

Внизу о скалы бьется прибой, а сверху возвышаются, крона к кроне, старые буки. Лес тянется зеленой лентой по меловым скалам острова Рюген в Балтийском море, местами достигающим 120 метров. Уникальный пейзаж впечатлил еще художника Каспара Давида Фридриха — настолько, что тот сохранил его на холсте. Это идиллическое место, источник вдохновения романтической эпохи, сегодня находится в национальном парке Ясмунд. Старые буковые леса парка имеют всемирное значение. В 2011 году их вместе с четырьмя другими лесными массивами — национальным парком Мюриц в земле Мекленбург — Передняя Померания, биосферным заповедником Шорфхайде-Хорин в Бранденбурге, национальным парком Хайних в Тюрингене и национальным парком Келлервальд-Эдерзее в Гессене — включили в объект Всемирного природного наследия ЮНЕСКО «Девственные буковые леса Карпат и старые буковые леса Германии».

С глобальной точки зрения буковые леса — наше ценнейшее природное наследие, и мы в ответе за их сохранность.

Так пишут ученые Георг Шпербер и Штефан Тирфельдер в альбоме 2008 года «Девственные леса — архаические миры Германии» (Urwälder — Deutschlands archaische Welten). В истории германского лесоводства буку пришлось нелегко: его древесина непригодна для строительства и слишком тяжела, чтобы ее сплавлять. Если хвойные были любимыми породами первых лесоводов, то бук веками терпел суровое обращение. В Германии он сегодня занимает всего 7 % своего первоначального ареала.

В зависимости от геологических свойств почвы в буковом лесу развиваются разные сообщества организмов. На породах, где произошло окисление, например на пестром, граувакковом или сланцеватых песчаниках, образуются так называемые ожиковые бучины. Ожика — признак кислой почвы. Это маленькое невзрачное растение с белыми цветками составляет существенную часть яруса трав под молодыми буками в лесах данного типа. Кислая почва бедна питательными веществами, и на первый взгляд сообщество организмов в лесу кажется скудным, потому что здесь нет обычного для других мест яруса кустарников. Это впечатление обманчиво: жизнь в лесу весьма многообразна. Ученые Института Зенкенберга считают, что в ожиковой бучине Шёнбуше в Гессене обитает 5200 различных видов животных, примерно в три-четыре раза больше, чем предполагалось ранее.

Так, в лесной почве расположилась «детская» долгоносика серебристого — одного из приблизительно 800 видов долгоносика в Германии. Семейство жуков-долгоносиков, или слоников, называется так за вытянутую переднюю часть головы, внешне напоминающую хобот. Похожие на опарышей личинки долгоносика серебристого поедают корневые волоски бука, пока не окуклятся. Выйдя из куколки, жучки делают примерно то же, что и маленькие черепашки, которые отправляются с пляжа в море. Они предпринимают рискованное путешествие к буковым кронам. В дороге добычу подстерегают не чайки и врановые, а хищные жужелицы и пауки, которые, впрочем, для долгоносиков не менее опасны.

На щелочных почвах — базальтовых, известковых или диабазе — часто вырастает подмаренниковая бучина. Помимо того что из подмаренника душистого можно сварить вкусный пунш, этот вид подмаренника с мутовчатым листорасположением и белыми цветками указывает на щелочную, а значит, богатую питательными веществами почву. В отличие от ожиковой, в подмаренниковой бучине ярус трав представлен большим разнообразием видов: кроме подмаренника, здесь растут другие травянистые растения, такие как пролесник многолетний, ячменеволоснец европейский, копытень, черемша, печеночница благородная, гусиный лук желтый и различные виды хохлатки. В теплом сухом климате может образоваться орхидейная бучина с такими видами, как пыльцеголовник крупноцветковый и дремлик широколистный. Подмаренниковые бучины в Германии можно увидеть, в частности, в земле Рейнланд-Пфальц, к северу от Мозеля, в нагорьях Айфель и Вестервальд.

Когда говорят о буковых лесах, как правило, имеют в виду леса из бука лесного (Fagus sylvatica). Он может расти почти повсюду. Граб обыкновенный (Carpinus betulus) по-немецки называется Hainbuche, то есть «бук из рощи», но относится к семейству березовых и произрастает на почве, слишком плотной и влажной для лесного бука, например на суглинке. Граб обыкновенный и бук лесной хорошо растут в тени, что помогает им в конкурентной борьбе.

Многие виды животных настолько тесно связаны с буком, что он упоминается в их названиях. Личинки букового долгоносика-прыгуна, еще одного вида долгоносиков, ведут образ жизни минеров, то есть прогрызают ходы между верхней и нижней поверхностями листа. Взрослый жук длиной всего 2 миллиметра немного похож на блоху. Он умеет летать и даже далеко прыгать, отталкиваясь сильными задними ногами. Большое количество буковых долгоносиков-прыгунов может навредить дереву, потому что, когда съедено слишком много листьев, растение не способно проводить фотосинтез в достаточном объеме, чтобы обеспечить себя пищей.

Также любовь к листьям бука лесного, впрочем, не такую губительную, питают ядовито-зеленые гусеницы ночных бабочек павлиноглазки рыжей и краснохвостки[1]. Сидя, последняя вытягивает передние ноги вперед. Покрытый волосками самец бабочки по ночам порхает в лесу, где вынюхивает самок широкими гребенчатыми усиками — рискованное предприятие, потому что ночные бабочки входят в рацион летучих мышей. Рукокрылые в темное время определяют положение добычи с помощью эхолота и чаще всего ловят ее в полете.

Особенной ловкостью в полете среди рукокрылых отличается длинноухая ночница, которую часто можно встретить в естественных лесах. Эта маленькая летучая мышь с большими ушами использует дупла в качестве летнего жилища и «детской». В частности, из-за того что дупел в лесах стало меньше, длинноухая ночница тоже встречается всё реже. Дупла образуются не только в мертвых деревьях, но и в живых, например в гнилой части дерева или в месте повреждения, скажем, там, где отломалась ветка. Раньше полностью или частично мертвые деревья быстро удаляли из лесов хозяйственного назначения, но сегодня охрана природы всё же играет в лесоводстве важную роль, и деревья с дуплами, в том числе выдолбленными желной, могут оставаться в лесу в качестве дерева-биотопа.

Буки снабжают лесных животных вкусными листьями и корнями, а раз в несколько лет, как и дубы, накрывают пиршественный стол. Плоды бука, буковые орешки, маленькие, угловатые, в четырехлопастной оболочке с черешком, богаты жирами и поэтому очень питательны. В «тучные годы» животы ими набивают не только кабаны, косули, мыши и белки, но и такие виды птиц, как зяблик. Для зяблика богатый урожай бука — благословение, потому что он обеспечивает птице успешную зимовку. Пары зябликов каждую осень разделяются. Самка улетает в теплые южные края, а самец остается пережидать холода один. Зимой часто можно увидеть, как он, временно холостой, скачет по земле и ищет орешки и семена, которые сможет расколоть мощным клювом. Поползни и гаички пользуются другой стратегией. Они прячут буковые орешки на зиму в гнилых древесных стволах.

Горный смешанный лес — триада бука, ели и пихты

«Любовь может всё: глухарь от нее слепнет и глохнет» — так гласит старая охотничья поговорка. Это не метафора, а отсылка к любовной песне глухаря. В Баварии песню, которую постоянно повторяет эта черно-коричневая птица с красными «бровями», называют «гзатцель». Песня начинается ритмичным щелканьем, оно ускоряется и переходит в треск. За этим следует главный «удар», похожий на чмоканье. Дальше идет любопытная часть — птица «точит» (получается похоже на звук точения металла). Глухарь машет хвостовыми перьями, опускает крылья и при этом вытягивает голову вверх и издает длинный шипящий звук. В этот момент он ничего не слышит и не видит. Этого-то «точения» раньше и ждали охотники, чтобы подойти ближе. Сегодня глухари во всех странах Европейского союза находятся под охраной, в Германии им грозит исчезновение. Причина такого положения в том, что сократилась их естественная среда обитания — сплошные нетронутые лесные массивы чуть ниже границы произрастания леса.

Глухарь — типичный обитатель естественных горных смешанных лесов. Глухари питаются почками и ягодами, предпочитают голубику. Как и тетерева и рябчики, они очень робкие. Присутствие человека, будь то лесничие, охотники или туристы, их сильно беспокоит. Наряду с северными предгорьями Альп к немногочисленным местам, где еще встречаются глухари, относятся некоторые участки Баварского леса и Шварцвальда. Вот как смешанные горные леса описывают Шпербер и Тирфельдер:

С высотой к составу буковых лесов в горах присоединяются виды хвойных деревьев. Складывается триада из бука, пихты белой и ели, причем деревья разного возраста растут мозаично поодиночке или группами рядом друг с другом. К ним добавляются такие благородные лиственные породы, как клен ложноплатановый, вяз шершавый и ясень.

Причина, по которой лесной бук, обычно сильный конкурент, вдруг начинает подпускать к себе соседей, состоит в том, что в горах другие климатические условия, нежели на равнине: температура ниже, осадков меньше, а вегетационный период, то время года, когда дерево может расти, короче. Бук вынужден притормозить. Хвойные деревья растут быстрее и лучше используют короткий период вегетации. Они обгоняют буки. Под сомкнутым пологом леса маленькие пихты применяют еще один прием. В тени они «засыпают»: практически приостанавливают рост и терпеливо ждут своего шанса — пусть даже сотню лет и дольше. Если кто-то из соседних деревьев-великанов умирает от старости или удара молнии, в пологе образуется просвет. Лучи света поцелуем будят пихточку, как сказочный принц Спящую красавицу. Дерево начинает расти и обеспечивает себе место под солнцем. Пихта растет быстро и прямо, так что, как и ель, она интересный кандидат для разведения в хозяйственных целях.

В результате ледниковой эрозии, когда маленькие ледники выпахивали породу, на склонах гор ниже вершин и хребтов возникли чашеобразные углубления, так называемые кары. Когда ледники растаяли, некоторые из этих каров наполнились водой, и получились совершенно особенные по форме и расположению озера.

Пихта может жить до 500 лет и достигать двух метров в диаметре и до 65 метров и больше в высоту. Любителям этого дерева стоит навестить знаменитую пихту-дедушку в сердце национального парка Шварцвальд. Она стоит еще с несколькими пихтами-великанами на озере Вильд — ледниковом каровом озере в районе Фройденштадт. Озеро находится примерно в трех четвертях часа езды на автомобиле от Баден-Бадена. В заповеднике Озеро Вильд — Хорнисгринде любители пеших прогулок могут пройтись с аудиогидом. Мобильное приложение познакомит вас с особенностями местной природы и историей региона. Гвоздь программы — интервью с самой пихтой-дедушкой. Дерево рассказывает, что оно вовсе и не дедушка и в свои 200 лет находится в полном расцвете сил.

Меньше, чем популярный Шварцвальд, освоен туристами заповедник Тотенграбен в Баварских Альпах. Он представляет собой участок настоящего девственного леса, которого на протяжении многих веков не касалась рука человека. В этом древнем горном смешанном лесу растут настоящие пихты-дедушки. Им больше чем по 400 лет. Упорные патриархи с глубокими корнями умирают стоя, их прямые стволы остаются стоять десятилетиями, пока не сломаются и не лягут на землю. Здесь мертвое дерево составляет около 30 % массива. Подобно телу кита на морском дне, остов мертвого дерева на влажном воздухе туманного горного леса превращается в отдельный биотоп. Грибы, насекомые, мхи и лишайники заселяют гниющий ствол, так что вскоре он становится похож на коралловый риф. Например, коралл из подводного мира напоминает лишайник кладония тощая (Cladonia macilenta). Он тоже предпочитает селиться в старой мертвой древесине в горных смешанных лесах.

Лишайник — это ассоциация гриба и зеленой водоросли. Водоросль прекрасно проводит фотосинтез, а значит, может поставлять сахар. Гриб окружает ее своими нитями и в качестве платы за ценный сахар защищает от высыхания и слишком сильного ультрафиолетового излучения. Такое взаимовыгодное сожительство называется симбиозом.

В горных лесах мертвое дерево на земле может оказаться более удачным субстратом для молодых деревьев, чем почва, часто слишком влажная или слишком густо поросшая травой. Этим особенно активно пользуется ель.

Настоящий долгожитель среди пихт — Большая пихта Вальдхаус в роще Ханс-Ватцлик-Хайн близ Байериш-Айзенштайна в национальном парке Баварский лес. Ее возраст оценивают в 600 лет, обхват ствола составляет почти 7 метров, а высота — больше 50 метров, и дерево используют не менее 263 видов животных. Это выяснилось в ходе так называемого Проекта по горным смешанным лесам, одного из исследований, которое проводилось при финансировании Германского федерального фонда окружающей среды с 2007 по 2010 год. Ученые под руководством специалиста по планированию ландшафта и орнитолога Кристофа Монинга в рамках учета каталогизировали характерные для горных смешанных лесов виды, такие как белоспинный дятел, который, как и большинство дятлов, долбит дупла в участках мертвой древесины стоящих деревьев. В гнилом мертвом дереве, помимо многих других видов, живет жук Danosoma fasciatum, настолько редкий и малоизученный, что его название даже не переведено с латыни. Желто-коричневое насекомое относится к семейству так называемых щелкунов. Для других жуков перевернуться на спинку — роковое событие, но щелкунам это не страшно. Они просто щелкают панцирем и вскакивают обратно на ноги.