Зона бореальных хвойных лесов

Полет из Токио в Москву протяженностью 8000 км продолжается около 10 часов. Из них более 7 часов, то есть свыше 6000 км, самолет летит над тайгой - огромной областью нетронутых хвойных лесов, которые пассажирам кажутся нескончаемым зеленым ковром. Округлые вершины Станового хребта поросли очень редкостойными хвойными лесами, западнее господствует горный ландшафт со сглаженными формами рельефа и редкостойной тайгой. Он пересечен множеством рек, даже в середине июня отчасти еще покрытых льдом. За Енисеем - а он с высоты 10 000 м имеет вид широкой ленты - картина резко меняется. Вместо горной тайги появляется заболоченная тайга Западносибирской низменности. До Оби, то есть на протяжении свыше 1000 км, путешественник видит бескрайние непроходимые топи и болота, разделенные узкими перемычками, поросшими редко расположенными деревьями. Лишь на восточных предгорьях Урала вновь появляется тайга. Но здесь это уже сравнительно густые леса, они тянутся до верховьев Двины, сменяясь западнее все более окультуренными, приспособленными для ведения сельского хозяйства территориями с населенными пунктами.

Размеры и границы. Бореальная зона хвойных лесов, общий вид которой с высоты птичьего полета мы вкратце охарактеризовали, - самая крупная зона растительности земного шара. Если исключить океаны, она простирается без сколько-нибудь существенных перерывов вокруг всего северного полушария. В Евразии с запада на восток вдоль Полярного круга зона тянется более чем на 7000 км, по параллели, соответствующей 60° с. ш., - свыше 8000 км, а в Северной Америке - более чем на 5000 км. Ее протяженность с севера на юг в Евразии, как и в Северной Америке, в среднем составляет 1000 - 1200 км, а в некоторых местах, например между Енисеем и Леной, - почти вдвое больше. Таким образом, как нетрудно убедиться, бореальная зона хвойных лесов охватывает огромнейшую территорию.

Хотя площадь зоны столь велика, растительный покров ее обширных пространств весьма однообразен, и в хозяйственном отношении составляющие ее районы также имеют много общего. Это единственная зона растительности нашей планеты, где из всех способов получения растительного сырья, бесспорно, преобладает заготовка древесины. Бореальные леса играют исключительно важную роль в лесной промышленности. Почти 80% всей получаемой в мире деловой древесины - древесина хвойных деревьев, 70% такой древесины заготавливается в бореальных хвойных лесах. Не удивительно, что в странах, чья территория - целиком или частично - находится в этой зоне, получение и переработка древесины составляют существенную часть всего промышленного производства (сказанное относится, например, к Финляндии или Швеции) или даже, как в Канаде, оказываются его основой. В Советском Союзе деревообрабатывающая промышленность тоже играет важную роль: ведь СССР принадлежит примерно четверть всех имеющихся на Земле лесов! Правда, до сих пор используется относительно небольшая часть бореальных хвойных лесов, а именно те из них, что расположены вблизи транспортных магистралей. Огромные районы пояса хвойных лесов остаются еще практически нетронутыми и ждут хозяйственного освоения.

Как южную, так и северную границы бореальной зоны хвойных лесов часто нельзя провести достаточно четко, поскольку здесь находятся области, переходные к соседним зонам.

В подверженной влиянию океана Европе бореальные хвойные леса на юге граничат с летнезелеными смешанными лиственными лесами, причем между ними располагается так называемая "бореонеморальная переходная зона", в которой либо встречаются смешанные леса из лиственных и хвойных древесных пород, либо, чаще, обнаруживается мозаичное чередование участков хвойного и лиственного леса; такое чередование обычно определяется почвенными факторами. В целом южную границу собственно бореальной зоны можно считать примерно совпадающей с северной границей распространения дуба черешчатого (Quercus robur).

В Западной Сибири хвойные леса на юге граничат с относительно узкой зоной редкостойных березовых лесов, а в восточной, континентальной части Сибири - со степями и даже полупустынями.

В Северной Америке наблюдается примерно та же картина. И здесь в восточной части континента, подверженной сильному влиянию Атлантического океана, например в области Великих озер, бореальные хвойные леса на юге переходят в летнезеленые лиственные леса, тогда как на более континентальном западе они смыкаются с прериями.

Североамериканский бореальный хвойный лес в Йосемитском парке (США)

С севера к бореальным хвойным лесам всюду примыкает тундра. Местами эта граница выражена очень резко, но чаще хвойный лес как бы разбивается здесь на отдельные островки, и возникает так называемая лесотундра. Большие площади лесотундра занимает прежде всего в Восточной Сибири и в некоторых районах Северной Америки. Среди геоботаников нет единого мнения о том, куда следует относить лесотундру: к зоне хвойных лесов или к тундровой зоне. В зависимости от того, к какой из зон относят лесотундру, приводятся разные сведения о размерах занимаемых этими зонами территорий.

Климадиаграмма зоны бореальных хвойных лесов Северной Европы

Климадиаграмма зоны бореальных хвойных лесов Северной Европы

На некоторых вопросах, относящихся к границам распространения леса и отдельных видов деревьев, мы остановимся в следующем разделе книги, где речь пойдет о тундре.

Климатические условия. Границы зоны бореальных хвойных лесов, равно как и распространение этих лесов внутри зоны, обусловлены климатом. Там, где он неблагоприятен для развития широколиственных древесных пород, то есть в тех местах, где лето слишком короткое, а зима слишком продолжительная, начинают господствовать хвойные леса. Определяющими климатическими показателями можно считать среднесуточные температуры свыше 10°С менее чем в течение 120 дней в году и холодный период, продолжающийся на протяжении более полугода. Если же последний длится около 8 месяцев и лишь максимум 30 суток в году обнаруживают среднюю температуру не ниже 10°С, то и хвойные деревья не способны благополучно развиваться. Здесь проходит граница зоны арктических тундр. Следовательно, ограничивающим фактором в первую очередь оказывается продолжительность относительно теплого времени, когда среднесуточные температуры достигают 10°С и выше, а не сами по себе высокие летние или низкие зимние температуры. Даже в районе полюса холода северного полушария, в Верхоянске и Оймяконе, где зимой температура часто опускается ниже - 60°С, вполне хорошо развиваются хвойные леса!

Климадиаграмма зоны бореальных хвойных лесов Азии

Климадиаграмма зоны бореальных хвойных лесов Азии

Но температура - не единственный климатический фактор, влияющий на состав растительного покрова и границы зоны хвойных лесов. Рельеф местности, от которого зависит, в частности, действие ветра на растения, почвенные и другие факторы также играют определенную роль. Однако все они оказывают воздействие на относительно ограниченных территориях.

Климадиаграмма зоны бореальных хвойных лесов Северной Америки

Климат бореальной зоны отнюдь не всюду одинаков, что при ее огромной протяженности вполне понятно. В пределах зоны различают два климатических региона: холодный океанический и холодный континентальный. Их различия ясно видны на приводимых климадиаграммах. При сравнении этих диаграмм, относящихся к разным пунктам Евразии и Северной Америки, видно также, что климатические условия обоих континентов весьма схожи. В Евразии холодный океанический регион простирается от Скандинавии через Западную Сибирь вплоть до Енисея. Эта территория сравнительно богата осадками: в среднем их выпадает 400 - 500 мм в год. Осадки, которые выпадают здесь зимой и обусловливают образование высокого снежного покрова, приносятся воздушными массами прежде всего с Атлантического океана; последние оказывают сильное влияние на зимние температуры, заметно снижающиеся в направлении с запада на восток. Если в Скандинавии зимы довольно мягкие (их средние температуры находятся в пределах от - 7 до - 10°С), то средние зимние температуры в районе Енисея составляют уже около - 30 °С. Но в целом различия температур все же не столь велики (ср. климадиаграммы Вологды, Албанеля, Тобольска и Слейв-Лейка).

Распространение багульника болотного ( Ledum palustre) в Евразии (1) и южная граница сплошного распространения многолетне-мерзлых горных пород ('вечной мерзлоты') (2), а также южная граница промерзания почв (3)

Холодный континентальный климатический регион простирается от Енисея до Тихого океана; Енисей резко отграничивает Западную Сибирь от Восточной не только по климатическим показателям, но и по характеру растительности, рельефа и т. д. Эта граница настолько бросалась в глаза прежним натуралистам-путешественникам, что, например, Гмелин^* даже предлагал провести здесь рубеж между Европой и Азией.

^* ( Гмелин Иоганн Георг (1709 - 1755) - академик Петербургской Академии наук, автор первой "Флоры Сибири". - Прим. ред.)

В этом регионе с континентальным климатом лето очень жаркое (температура достигает 30 - 38°С), а зимы необыкновенно суровые, с холодами до - 50°С, наиболее низкие температуры бывают ниже - 60°С. Амплитуда колебаний температуры, величину которой, кстати, считают характерным признаком континентальности климата, местами здесь превышает 100°С, иными словами, она больше, чем где-либо на земном шаре. Резко выраженное высокое атмосферное давление, устанавливающееся зимой над Восточной Сибирью, обусловливает возникновение нисходящих потоков воздуха и тем самым малую облачность и почти полное отсутствие осадков. Поэтому зимы здесь очень сухие, а поскольку снежный покров невелик - например, у Якутска толщина его достигает всего 30 - 40 см, - почва глубоко промерзает. Это в свою очередь оказывается важным фактором, от которого зависит сохранение много-летнемерзлых горных пород (так называемая "вечная мерзлота"). Летом выпадает очень мало осадков: своим возникновением они обязаны прежде всего транспирации влаги растениями и испарению ее водоемами. Среднегодовое количество осадков, составляющее менее 300 мм, а местами даже менее 150 мм, соответствует количеству, характерному для полупустынных и пустынных областей (ср. климадиаграммы Оймякона и форта Юкон). Тот факт, что, несмотря на это, растительный покров получает достаточно влаги, а климат оказывается гумидным, объясняется наличием мерзлых почв: свою потребность в воде растения покрывают за счет влаги оттаивающих летом верхних слоев почвы.

Распространение разных видов лиственницы в Евразии и южная граница 'вечной мерзлоты'. 1 - лиственница европейская ( Larix decidua); 2 - лиственница сибирская ( L. sibirica); 3 - лиственница даурская ( L. dahurica); 4 - южная граница сплошного распространения многолетнемерзлых горных пород; 5 - южная граница промерзания почв

Следует добавить, что постоянно мерзлые почвы характерны почти для всей Восточной Сибири, примерно для трети Западной Сибири, тогда как на севере Европы они занимают лишь узкую полосу у северного края пояса хвойных лесов (см. карту). В Северной Америке они также широко распространены и, например, в Канаде занимают более половины бореальной области. С ними же связано и сильное заболачивание территорий, поскольку вода здесь не в состоянии впитаться в почву. Как полагают, "вечная мерзлота" сохранилась со времени ледникового периода.

С другой стороны, некоторые особенности растительного покрова и почвообразовательного процесса явно свидетельствуют о влиянии сухости климата. Так, в Якутии местами встречаются подобные чернозему степные и даже солонцовые почвы, занятые растительными сообществами типа степных.

Почвы. Наиболее распространенный в зоне бореальных лесов тип почв - подзолистая почва (см. рисунок), возникающая здесь почти на всех материнских горных породах. Из-за недостатка тепла в течение большей части года микробиологическое разрушение лесной подстилки, образующейся в результате опада хвои, затруднено, и поэтому возникает слой грубого гумуса. Из-за постоянно высокой насыщенности почвы влагой происходит вымывание образующихся в этом слое гуминовых кислот, которые в свою очередь вызывают в ниже расположенном минеральном горизонте полное выщелачивание оснований и соединений железа. В результате в этом слое в конце концов остается только обесцвеченный кварцевый песок. Обесцвеченный горизонт столь же характерен для подзола, как и возникающий глубже из-за отложения соединений гуминовых кислот и соединений железа темно-коричневый или ржаво-красный горизонт обогащения, или ортштейновый слой. Образование подзолов и мерзлота почв одинаково влияют на развитие корневых систем растений; даже деревья используют здесь только самые верхние слои почвы и образуют корневые системы, расположенные лишь в горизонтальной плоскости. А это в свою очередь обусловливает редкое расположение деревьев в лесу, которое подчеркивается еще и тем, что здесь господствуют деревья с узкими кронами.

Вертикальный разрез подзолистой почвы. Для этого типа почвы характерны как светло-серый оподзоленный горизонт, так и темно-коричневый горизонт, обогащенный соединениями железа

Все сказанное, естественно, влияет на структуру растительного покрова.