Тайга и лесотундра

Темнохвойные северо- и среднетаежные еловые леса, местами - ближе к Уралу - лиственнично-елово-кедровые и сосновые постепенно, словно нехотя, переходят в редколесья, а затем, преодолевая свое извечное стремление расти вверх, превращаются в криволесья, стланики и, наконец, опускаясь до уровня полукустарничков, уступают арену борьбы за жизнь тундрам.

Ученых всегда интересовал вопрос, кто же побеждает в этой борьбе. Одни находили неоспоримые доказательства наступания леса на тундру и продвижения леса выше в горы. Другие находили столь же веские аргументы в пользу захвата тундрами лесных пространств и снижения лесной границы. Третьи придерживаются той точки зрения, что граница эта весьма динамична и лесотундра вполне самостоятельная зона. С учетом же изменений среды в пределах тысячелетия представляется вполне понятным наличие пней и старых деревьев за пределами современных лесов.

В IX - XII вв. условия произрастания лесов на северном и высотном пределах были благоприятнее. В этот период леса в Хибинах поднимались на 100 - 150 м выше современного уровня.

Датирование по ¹⁴С деревьев этого поколения показало, что они погибли 600 (±90) лет назад (Козубов, Шайдуров, 1965).

В пыльцевых диаграммах этого периода отмечается максимум сосны. В Архангельской области в этот период формировался обогащенный органикой почвенный слой, который последние 800 лет не мог образовываться под растительностью, доминирующей в этот интервал (Динесман, Метельцева, 1967). Может быть, этот обогащенный органикой слой имел в виду А. Фомин, наблюдавший берега Белого моря в 1789 г., когда писал, что камни, почва, дрова "покрыты тонким, прополосканным сверху дождевою водою слоем сажи, которая в озеленевших уже и непрорастих местах разрывающую руку марает"^*.

^* (Описание Белого моря с его берегами и островами. СПб., 1797, с. 70.)

В XIII в. произошло необратимое снижение лесной границы в горах, которое могло случиться только при снижении температур. В этот же период прекратилось формирование обогащенных гумусом почв в Архангельской области. Установлено, что при подъеме здесь в горы на 100 м летние температуры понижаются на 0,5°. Снижение лесной границы в Хибинах на 100 - 150 м может указывать на снижение летних температур на 1 - 1,5°. Но это явление, вызвавшее необратимые изменения в горах, не повлекло изменений в лесистости побережья. В XIII - XIV вв. Новгород укрепился в диких землях Тренес, богатых пушниной, рыбой, ловчими соколами, речным жемчугом. Скандинавское слово "тре" - "земля, покрытая лесом" - впоследствии сохранилось за южным побережьем Кольского полуострова, именуемого и поныне Терским берегом. Норманны, плававшие в X - XIII вв. вокруг Кольского полуострова, вероятно, могли наблюдать лесистые берега. На карте Олауса Магнуса 1536 г. по всему Кольскому полуострову показаны деревья. До самого побережья моря показаны деревья на скалах и на картах экспедиции Баренца в 1597 г. На карте России Антония Вида-Ляцкого леса показаны всюду до самого побережья.

Сегодня лесная растительность на Кольском полуострове на 50 - 150 км отступает от побережья. Ольха клейкая на 100 - 150 км южнее Белого моря имеет северный предел распространения, а в прошлом выходила к нему. В XV в. яблоки из северных монастырей присылали в Москву, к царскому столу, что трудно себе представить, даже исходя из современных условий.

З. Герберштейн писал в XVI в. о северных местах, выделяя такие их недостатки, как болотность и бесплодие. Так, о Перми он писал, что "по причинам множества болот и рек туда едва можно доехать сухим путем, разве только зимой".

В конце XVI в. Иван Грозный, разорив Новгород и искореняя демократическое влияние в его колониях, в том числе и в Варзужской волости (Варзуга - главное поселение Терского берега), послал туда военный отряд опричников во главе с Федором Басаргой, который в 1575 г. так действовал в этих краях, что через семь лет после его расправы осталась в Варзуге только треть дворов. "И запустела от гладу и от мору и от Басаргина правежу" Варзужская волость. Если учесть, что расположенные на этих же широтах земли норманнов в этот же период тоже испытали запустение, то климатические факторы и здесь, вероятно, сыграли определенную роль.

В начале XVII в. деревья не возобновлялись, но уже в 1630-х годах появились поколения перестойных лиственниц на Полярном Урале и елей на Европейском Севере. Период 1630 - 1651 гг. характеризуется обилием пожаров. Во второй половине XVII - начале XVIII в. у деревьев Севера был неплохой прирост. Поколение воронично-черничного ельника по южным экспозициям и сосняков-черничников по северным и восточным склонам Хибинского массива, а также в долине Тулиок относится к этому же периоду.

В первой половине XVIII в., отличавшейся значительной сухостью, участились пожары (по П. В. Воропанову - с 1717 по 1743 г., по Т. Е. Ткаченко - с 1716 по 1735 г.) на Севере. После них произошла "вспышка" возобновления сосен, елей. Эти пожары многие исследователи и считают главной причиной энергичного возобновления растительности. В XVIII - начале XIX в. был прекращен проход водным путем через Чижу - Чешу. В связи с этим заслуживает внимания замечание А. Шренка об отсутствии болот в землях самоедов-ненцев. "Северные тундры, в которых самоеды кочуют, не только не имеют топких болот, но даже вообще не могут быть названы болотными странами, несмотря на то что они обозначены таковыми на всех европейских картах". Следует заметить, что и в настоящее время на картах показаны здесь болота в соответствии с наличием таковых в природе в XX в. Прирост елей Хибин в этот период уменьшался, ниже был прирост лиственниц на Полярном Урале. Прирост сосен в целом был высоким, что совпадает с периодами увеличения ледовитости Карского моря.

Конец XVIII - начало XIX в. - период спада прироста елей Хибин, не возобновлялись ели и на равнинах Севера. А прирост сосен и лиственниц в целом был высок, хорошим было и их возобновление. В настоящее время лиственницы возобновляются только по гарям. Анализ их возрастных категорий показывает следующее. Площади насаждений с участием лиственницы распределяются следующим образом: до 50 лет - 7,1%; 51 - 100 лет - 3,7; 101 - 200 лет - 68; 201 - 299 лет - 20,5; свыше 300 лет - 0,7% (Калинин, 1965). Таким образом, основную массу составляют лиственницы 100 - 300 лет (88,5%), т. е. деревья, появившиеся в XVII - XIX вв.

При низкой ледовитости океана на побережьях преобладает большая облачность. Повышение ледовитости в Карском море приводило к усилению антициклонального режима и увеличению континентальности (1620 - 1629, 1720 - 1729, 1820 - 1829 гг.). Поэтому лиственница в тот период хорошо возобновлялась на Европейском Севере и Полярном Урале. Некоторые еще сохранившиеся сегодня дома, например в Угличе, были построены когда-то из лиственницы.

Холодные северо-восточные ветры были губительными для деревьев побережья Кольского полуострова. Алексей Фомин, давший описание берегов Белого моря после плавания в 1797 г., пишет об угнетенном виде деревьев на побережье: "Можжевельник, березняк, ивняк, ельник и сосна носили не свойственные им краски..." Первый ряд деревьев у моря был не выше полуаршина, далее деревья становились все выше и выше, но кроны у них были обломаны и искривлены. Особенно страдали деревья по берегам, обращенным на восток и северо-восток; западные и южные ветры таких разрушений не производили.

Относительно теплые летние сезоны вызывали засухи и пожары. Например, на полуострове Канин в 1772 г. отмечалась засуха и зарастание мхами и травами ранее существовавших болот. Проход через пролив был закрыт. Наиболее сильные пожары в этот период отмечались в 1753, 1777, 1792, 1797, 1810 - 1814 гг. Две гари (1800 - 1805 гг.) отмечены в Лапландском заповеднике. Сухим стало огромное Пустозерское озеро, обозначенное на картах предыдущих веков. Деревья заселяли повышения рельефа на равнинах, освободившихся от морских вод, и днища высохших водоемов, которые являли собой картину малообитаемой суши с перевеваемыми песками. Песок у Пустозерска (по наблюдениям А. Шренка) заносил лиственницы почти до вершин.

Но вероятно, энергичное разрастание этих деревьев происходило в предшествующий, более теплый период, в 1755 - 1780 гг., когда ель в Хибинах повышала прирост, температуры были высокими и в Исландии. В этот период хорошо возобновлялись ели на Севере.

Середина XIX в. (около 1820 - 1870 гг.) характеризуется в целом хорошими показателями прироста деревьев Хибин и Полярного Урала. Правда, в 1830 - 1840 гг. произошел спад прироста в соответствии со снижением температур. Интересно заметить, что этот спад проявился и в ледовитости Балтики, и в снижении температур Исландии. Показательно, что минимум возобновления ели на Севере приходился на 1835 - 1840 гг. Есть интересные наблюдения Александра Шренка, путешествовавшего в 1837 г. по северу России. Посетив город Мезень, он, в частности, пишет: "О том, как неудачна бывает жатва мезенских жителей, можно судить по тому, что зерновые хлеба в нижних широтах уже 8 лет сряду не давали никаких жатв или же давали самый худой урожай; Мезень же составляет самый крайний северный предел, где вообще еще занимаются землепашеством, хотя при настоящих обстоятельствах множество пашен, оставшись в продолжении нескольких лет необработанными, покрылись уже дерном". Продолжали сеять немного ячменя; рожь не удалась в эти годы. Рожь, конопля, как и осина (по наблюдениям А. Шренка), поднимаются до 65°45' с. ш., а картофель только до 65°. Наблюдая усыхающие чахлые ели, березы, лиственницы и южнее их сосны, А. Шренк указывает на неблагоприятные условия для их роста и делает вывод об отступании лесов. Последние лиственницы им были встречены на 66°30' с. ш., ели и березы - на 66°45' .

В 1842 г. Матиас Александр Кастрен отметил, что "только изредка встречается кое-где реденький ельник, который здешние русские называют заимствованным у финнов словом "мъянда" (в настоящее время слово "мянда" означает "сырые еловые леса").

В книге 1855 г. А. Шренк отмечает группы невысоких елей и отдельно стоящие старые лиственницы среди тундр Канинских и Большеземельских.

В 1869 г. братья Герман и Карл Аубели отмечали наличие на холмах уродливых елей. В 1898 - 1900 гг. на полуострове Канин работал Р. Поль, один из разделов книги которого называется "Об остатках леса в тундровой зоне и причинах их угнетения". Р. Поль наблюдал небольшие острова ельников, березовые криволесья, исчезновение сплошного распространения которых он связывал с деятельностью человека. Исследования С. Г. Григорьева в начале XX в. обнаружили массив елового криволесья на берегу в устье Чижи.

В современных условиях в южной, низменной части полуострова не встречаются еловые леса. Но есть точка зрения, что "Канин полуостров должен быть облесен", так как почвы увалистой северной части "по своему происхождению ближе к более южным - таежным почвам". Предлагалось произвести здесь посадки и посевы ели.

Таким образом, невысокие ельники наблюдались на юге полуострова Канин во второй половине XIX в., а к первой половине XX в. относится их исчезновение, что связано не с колебаниями температуры, а с увлажнением почв. В предшествующей главе говорилось о том, что к XVIII - первой половине XIX в. относится зарастание озер и полное прекращение прохода водным путем Чижа - Чеша. Ельники появились, следовательно, в период морской регрессии, и росли они на холмах, т. е. там, где было относительно сухо. В конце XIX в., когда вновь стало возможным использование проливов, ельники стали деградировать. В настоящее время здесь произрастают только ивняки до 1,2 - 2 м высотой, т. е. для ельников полуострова Канина гибель вызвана увеличением заболачивания (гипотеза Г. И. Танфильева применительно к ним наиболее правильна).

Похолодания 1880 - 1890-х гг. выразились в спаде прироста елей Хибин, лиственниц Полярного Урала, сосен Карелии, уменьшилось возобновление елей. Крестьяне северных районов (например, Пустозерска) прекратили в то время даже возделывание некоторых сельскохозяйственных культур, так как и ячмень не всегда удавался. В Архангельске в 1891 г. отмечался минимум эффективных температур - 641°, что составляло лишь половину нормы (Давитая, 1964). Лавинная деятельность в Хибинах в этот период ослабевала.

Вторая половина XIX - первая половина XX в. характеризуются значительным нарастанием температур, хотя в теплые и холодные годы и десятилетия колебания температур достигали больших размеров. (Так, холодным было начало века.) В отдельные годы суммы эффективных температур были недостаточными даже для вызревания картофеля, однако в целом картофель вышел к побережьям Белого и Баренцева морей, несколько отступая на Кольском полуострове. Улучшение прироста деревьев Хибин началось с 1915 г., Полярного Урала - с 20-х годов, но максимум прироста произошел синхронно в 1920 - 1940 гг. Показательно в это время значительное усиление возобновления елей на равнинах Севера и прекращение возобновления лиственницы. Лавинная деятельность имела максимум в Хибинах в 1920 - 1940 гг. (Возовик, Лукьянова, Мягков, 1971).

Ледовитость Арктики при общей тенденции к уменьшению несколько возрастала в 1920 и в 1940 - 1960 гг., что совпадает с десятилетиями увеличения прироста сосен. Исследуя влияние климата на прирост деревьев различных местообитаний Карелии, Е. В. Дмитриева (1975) отмечает, что только крайнее напряжение климатических факторов вызывает единую реакцию деревьев всех местообитаний. Например, прирост снижался под влиянием очень суровых зим 1856/57, 1917/18, 1940/41, 1942/43, 1956/57 гг., очень сухих летних сезонов 1853, 1858, 1868, 1889, 1896, 1933, 1961, 1964, 1972 гг. О современном потеплении Арктики, продвижении к северу косяков рыб, увеличении прироста и возобновлении лесов на северном и высотном пределах известно почти всем. Поэтому стоит лишь заметить, что эти процессы были особенно интенсивными в 1930 - 1940 гг., а со второй половины XX в. прирост стал снижаться, темпы продвижения выше в горы замедлились. Лавинная деятельность в Хибинах стала ослабевать (Мягков, Лукьянова, 1979). Увеличение заболачивания на равнинах приводит к гибели ельников по понижениям.

Березовые криволесья поднялись за последнее столетие в горах Южной Швеции в пределах 50 м. Зарастают соснами и березами болота Южной Финляндии. В Хибинах березовые криволесья с 1930-х годов продвигаются также вверх по склонам. Воздействие лавин замедляет это продвижение, но подрост берез и рябин всюду очень хороший в отличие от подроста сосен и елей. В Хибинах по отложениям селей наблюдался в 1971 г. усохший подрост сосен высотой до полуметра. Появление этого подроста в долинах, где в настоящее время только еловые леса и березовые криволесья, свидетельствует о том, что сюда попали семена сосен, но в то же время здесь нет условий для их произрастания. Плохое возобновление сосняков отмечается в Карелии, Лапландском заповеднике, Финской Лапландии и Северной Норвегии.

Показательно, что лиственница, отдельные старые деревья которой часто встречались исследователями XIX в. в лесотундре, в настоящее время возобновляется только по гарям.

Освоение природных ресурсов Европейского Севера вызывает иногда изменение в экологическом равновесии этих мест. Так, при движении вездеходов, гусеничных тракторов по тундрам в колее после проезда трактора образуется своеобразное болото. А ведь на восстановление былой растительности требуется не меньше двух десятилетий. Хозяйственная деятельность человека только в последнее столетие и даже десятилетия стала существенным образом влиять на природные экосистемы Севера. До этого человек сам вынужден был приспосабливаться к этим природным условиям.

За тысячелетнюю историю взаимодействия леса и тундры колебания температур были основным регулирующим фактором взаимодействия этих зон. И хотя увеличение лесистости нашего Севера при похолодании Европы в целом может показаться парадоксальным, здесь проявляется закономерность, давно известная ботаникам: влажный океанический климат снижает границу лесов в горах и на равнинах. Июльская изотерма +10° ограничивает распространение лесов в Западной Европе, а в Сибири леса лимитируются изотермой +8°.

Увеличение ледовитости Арктики с максимумом в XVIII - XIX вв. повлекло за собой усиление континентальности, снижение зимних и увеличение летних температур, сопровождавшиеся понижением увлажненности. Это способствовало уменьшению заболоченности, широкому распространению лиственницы на Северо-Востоке, а сосняков - на Северо-Западе. Ель в этой ситуации занимала окраины понижений бывших болотных местообитаний. Потепление второй половины XIX - начала XX в. вызвало обратный процесс: уменьшение континентальности, увеличение увлажненности и заболоченности, благоприятные условия для произрастания елей на повышенных элементах рельефа. При этом массивы перестойных сосняков и лиственничников воспринимаются сейчас как реликтовые, хотя время их прошло всего век назад.