Чернопихтово-широколиственные леса (чернопихтарники) в заповеднике Кедровая падь

Из хвойно-широколиственных формаций заповедника Кедровая падь  чернопихтарники, образованные пихтой цельнолистной,— основ­ная формация заповедника. Занимают 1823 га, или 13,9 % лесопокрытой площади и 94,7 % площади хвойно-широколист­венных лесов. Эти леса на советском Дальнем Востоке растут только на крайнем юге Приморского края, где проходит северо­восточная граница их общего ареала в Восточной Азии. Основ­ная область распространения чернопихтарников находится за пределами России — в северо-восточных районах Китайской На­родной Республики и на п-ове Корея. Встречается эта лесная формация и на о-ве Квельпарт (33°25' с. ш.), где распростране­ны субтропические леса.

Следует отметить, что в сопредельных странах Восточной Азии в результате многовекового ведения хозяйства леса из пих­ты цельнолистной сильно изменены рубками и пожарами. В этом регионе коренные чернопихтарники сохранились только на тер­ритории советского Приморья — в заповедниках Уссурийском и «Кедровая падь». Чернопихтарники заповедника Кедровая падь отличаются большим типологическим разнообразием и флористическим богатством. Они относятся к лесам многовидо­вым и сложным. Ни одну из хвойных лесных по флористическому богатству и многовидовому составу древостоев нельзя сравнить с чернопихтово-широколиственными леса­ми. Даже наиболее близкие по эволюции к ним леса из пихты Нордманна, распространенные на Кавказе, и восточнокарпатские насаждения из пихты европейской, или пихты почкочешуйной белобелокорой, менее многоформенны и более бедны по флористическому составу. Напри­мер, в кавказских пихтарниках встречаются бук, ель восточная, 1—2 вида клена, небольшое количество кустарников, лиан и незначительное число видов высших сосудистых растений.

Пихта цельнолистная, или черная (названная так лесовода­ми еще в дореволюционное время за темный цвет коры),— основной образователь чернопихтово-широколиственных лесов. В отличие от других видов пихт, распространенных в Сибири и на Дальнем Востоке, хвоя у этой теплолюбивой южной пихты не раздвоенная на конце, а цельнокрайняя, заостренная. С этим связано ее видовое научное название, данное одним из первоисследователей природы и растительности Дальнего Востока во второй половине XIX в.— академиком К. Н. Максимовичем. Пихта цельнолистная наиболее мощное дерево Дальнего Восто­ка. В верхней части бассейна реки Кедровой в заповеднике Кедро­вая падь встречаются деревья этого вида пихты, достигающие высоты 45—50 м, диаметра на высоте груди 1,5—2 м и возраста 400—500 лет.

В южной части п-ова Корея отмечены экземпляры пих­ты цельнолистной, достигающие высоты 75—80 м и диа­метра на высоте груди до 3,5 м и доживающие до 1000 лет и более. По своей мощи она не уступает знаменитой дугласовой пихте, растущей в Северной Америке. В третичное время чернопихтовые леса были широко распространены на Дальнем Вос­токе и встречались в нижней части бассейна Амура и на побе­режье Охотского моря. В них росли и теплолюбивые виды де­ревьев и кустарников, которые в настоящее время встречаются только в субтропиках и тропиках.

Пихта цельнолистная, в отличие от других видов дальневос­точных и сибирских пихт, почти не повреждается дереворазрушающими грибами и насекомыми, а ее древесина обладает высокими физико-механическими свойствами, по некоторым ос­новным показателям даже превосходящими древесину сосны, кедра и ели. Эта древесная порода характеризуется быстрым ростом, хорошо возобновляется естественным путем, легко вво­дится в лесные культуры и успешно интродуцирована в ряде районов европейской части России.

В сложении древостоев из пихты цельнолистной участвует большое количество лиственных древесных пород, доля которых в первом и втором ярусах может достигать 30—40%, а в нижних 80—90 °/о по запасу древесной массы. Благодаря этому чернопихтарники подобно другим хвойно-широколиственным формациям, в частности кедровникам, характеризуются свое­образным ходом возрастных смен. Обычно за одно возрастное поколение пихты цельнолистной сменяется до 2—5 поколений менее долговечных лиственных пород.

В процессе естественного развития наступает период, когда основные возрастные поколения пихты отмирают и временное преобладание в древостое переходит к лиственным породам. Под пологом лиственных древесных пород возникают благо­приятные условия для возобновления и дальнейшего успешного роста пихты цельнолисгной, которая через определенный про­межуток времени вновь формирует древостой.

Ход возрастных смен чернопихтарников изучен детально, и в качестве примера можно привести принципиальную схему воз­растного развития одного из наиболее распространенных ти­пов — чернопихтарника кленово-чубушникового из группы све­жих типов леса.

0—30 лет. Переход самосева нового поколения пихты в подрост. Рост первого поколения подроста в угнетении материнского древостоя, господ­ствующее поколение пихты в котором она имеет возраст 190—220 лет и на­чинает отмирать. Стадия перехода самосева пихты в подрост.

30—90 лет. Переход пихгы цельнолистной нового поколения в третий подчиненный ярус древостоя и ее рост в составе этого яруса. Появление новых поколений под­роста, их угнетенное развитие и постепенный переход в третий ярус. В дре­востое весьма велика роль лиственных пород старших поколений и одно-возрастного с пихтой нового поколения. Стадия врастания пихты в третий ярус древостоя.

90—140 лет. Врастание пихты нового поколения во второй, частично в первый ярус лиственных пород. Для нее характерен энергичный прирост в высоту и по диаметру. Роль лиственных пород в сложении древостоя умень­шается и одновременно возрастает роль пихты цельнолистной. Лиственные породы старших возрастных поколений интенсивно отмирают. Пихта из ма­теринского поколения (старше 300 лет) окончательно отмирает и выпадает из состава древостоя. Конец стадии характеризуется началом отмирания лиственных пород одновозрастных с новым поколением пихты цельнолистной. Стадия врастания пихты во второй ярус древостоя.

140—190 лет. Максимальное участие пихты рассматриваемого поколения в составе первого и второго ярусов древостоя и минимальное — лиственных пород. Лиственные породы одновозрастные с господствующим поколением пихты усиленно отмирают. Максимальные показатели запасов и сомкнутости древостоя. Слабое развитие третьего подчиненного яруса лиственных пород, подлеска и травяного покрова, самосев всегда имеется в достаточном коли­честве, но не переходит в подрост. Стадия спелости.

190—220 лет. Начало отмирания пихты из рассматриваемого и промежу­точных поколений. Полное отмирание лиственных пород из поколений одно-возрастных с пихтой. Снижается сомкнутость древостоя. В его пологе появ­ляются просветы, что способствует переходу самосева пихты в подрост. Ста­дия перестойности и начала разрушения древостоя.

220—280 лет. Усиленное отмирание пихты из господствующих поколений, максимальное участие лиственных пород младших поколений в составе дре­востоя. Предельное развитие подлеска и травяного покрова. Пихта нового молодого поколения и подроста переходит в третий подчиненный ярус. Ста­дия полного разрушения древостоя.

Сравнение возрастной динамики чернопихтово-широколиственных лесов и других хвойно-широколиственных формаций Евразии и Северной Америки показывает, что между ними имеются признаки сходства качественного порядка. Это свиде­тельствует о том, что принципиальная схема возрастного раз­вития едина для всех формаций из класса смешанных хвойно-широколиственных лесов умеренного климата.

При возрастной динамике древостоев хвойно-широколиствен­ных лесов наблюдается обратная взаимосвязь между видовым составом и степенью развития нижних и верхних ярусов рас­тительности. Так, на стадии спелости в сомкнутых, высокополнотных насаждениях подлесок и травяной покров развиты слабо и в их составе преобладают теневыносливые виды. На стадии разрушения, когда в пологе древостоя появляются многочислен­ные прогалины и просветы, пышно разрастаются кустарники, лианы и травы, особенно светолюбивые растения, до осветления развивавшиеся вегетативным путем.

Чернопихтарники заповедника Кедровая падь более богаты во флористическом отношении, чем чернопихтарники Уссурий­ского заповедника, по территории которого проходит северная граница ареала пихты цельнолистной в Восточной Азии. В за­поведнике чернопихтарники растут на всех элементах рельефа, включая речные долины, скалистые водоразделы и крутые ка­менистые склоны преимущественно южных экспозиций. В Ус­сурийском заповеднике эти теплолюбивые леса приурочены к наиболее выровненным в климатическом отношении средним частям горных склонов в высотном интервале 200—400 м над уровнем моря. Здесь в летнее время наблюдается более высокая влаж­ность воздуха, нет резких колебаний температуры, на меньшую глубину промерзает почва и в холодное время года отсутствует температурная инверсия.

Сухие чернопихтарники 

Занимают в заповеднике Кедровая падь 661 га, или 5 % лесопокрытой площади и 36,3 % общей площа­ди чернопихтарников. Приурочены к верхней части крутых скло­нов (свыше 25°) всех экспозиций.

Но коренные типы сухих чернопихтарников в относительно нетронутом виде сохранились только в верхней части крутых склонов северных экспозиций. На склонах южных экспозиций сухие чернопихтарники неоднократно повреждались пожарами и в настоящее время почти повсеместно сменились лесами из дуба монгольского.

Почвы, развитые под этой группой чернопихтарников, бурые горно-лесные, маломощные, сильно скелетные, сухие: на поверх­ности часты выходы скальных пород. Инсолируемость местооби­таний высокая. Низкое плодородие почв, необеспеченность их влагой и развитость эрозионных процессов, а также воздействие пожаров оказывают прямое влияние на форму, состав и про­изводительность древостоев.

Древостой одно-, реже двухъярусные, развиваются по линии III—IV классов бонитета. В возрасте древостоя 120— 140 лет запас стволовой древесины составляет 220—280 м³/га. В составе первого яруса обычно преобладает пихта цельнолистная (до 40—60% по биомассе). Кроме того, встречаются дуб монгольский, липы амурская и Таке, березы даурская (черная) и Шмидта (железная), клен мелколистный и ясень носолистный (горный). На отдельных участках реликтовая береза Шмидта, включенная в Красную книгу,  составляет 10—20%. На склонах южных экспозиций доля дуба монгольского в сложении древостоя может возрастать до 20—30%.

Второй ярус, как правило, представлен лиственными породами: грабом сердцелистным, кленами мелколистным и ложнозибольдовым, липами амурской и Таке, ясенем носолистным и грушой уссурийской. При отсутствии пожаров пихта цельнолистная хорошо возобнов­ляется (2—3 тыс. штук подроста на 1 га) и возрастное развитие в группе сухих чернопихтарников обычно происходит без смены хвойных пород.

Подлесок средней густоты, групповой, достигает высоты 1 — 1,5 м. Преобладает красиво цветущий кустарник — вейгела ран­няя, успешно используемая при озеленении южноприморских го­родов. Кроме того, постоянно встречаются леспедеца двухцвет­ная, лещины манчьжурская и разнолистная, дейция амурская, чубушник тонколистный и клен бородчатонервный. На склонах южных экспозиций в подлеске сильно снижается доля чубуш­ника и дейции и возрастает участие леспедецы. Травяной покров редкий и представлен суховыносливой (ксерофитной) расти­тельностью. В его составе обычны полыни, астры, чины, осоки ржавопятнистая, уссурийская и возвратившаяся, серобородник сибирский, атрактилодес овальный, собакодав розовый и марь­янник щетинистый. В группе сухих чернопихтарников выделено два типа леса — чернопихтарник леспедецево-вейгеловый и чернопихтарник лещинно-вейгеловый. Сухие чернопихтарники обладают высокими склоно- и почвозащитными свойствами и должны в заповеднике особо тщательно охраняться от пожаров.

Свежие чернопихтарники 

Наиболее распространен­ная группа типов чернопихтарников. Занимает 997 га, или 7,6 лесопокрытой и 55 % общей площади чернопихтово-широколиственных лесов. Типы этой группы чернопихтарников занимают средние и нижние части среднекрутых и пологих склонов всех экспозиций. Почвы бурые и желтоземно-бурые горно-лесные, среднемощные, скелетные, хорошо дренированные, плодородные. По механическому составу в большинстве случаев среднесуглинистые.

Древостой разновозрастные, двух-трехъярусные, сомкнутые, высокопроизводительные (развиваются по линии II—III клас­сов бонитета). В возрасте 130—140 лет общий запас древостоя равен 450—500 м³/га. При среднем диаметре на вы­соте груди 40—44 см пихта цельнолистная достигает высоты 28—30 м. Помимо пихты в сложении древостоя принимают участие липы амурская и маньчжурская, дуб монгольский, бе­реза желтая, ильм лопастный, кедр корейский, клен мелколист­ный. Представитель семейства аралиевых, калопанакс семилопастный, включенный в Красную книгу, достигает в све­жих чернопихтарниках значительных размеров — диаметра 80 см и высоты 25—27 м.

Здесь же находит оптимальные усло­вия для своего роста и развития и другое редкое древесное растение из семейства розоцветных — мелкоплодник ольхолистный, включенный в региональную Красную книгу редких расте­ний Дальнего Востока. В свежих чернопихтарниках встречаются деревья мелкоплодника высотой 18—20 м при диаметре 36— 40 см. В нижнем ярусе древостоя преобладает граб сердцелистный и клен ложнозибольдов. Жизнеспособное возобновление пихты цельнолистной появляется только на стадии перестойности и естественного разрушения древостоя. Подрост пихты носит групповой характер и приурочен к просветам в пологе древо­стоя.

Подлесок редкий, равномерный, высотой до 1,5 м, много­видовой. Сложен чубушником тонколистным, дейцией амурской, жимолостями ранней, горбатой и Максимовича, бересклетами малоцветковым и большекрылым, смородинами маньчжурской и Комарова, лещиной маньчжурской, элеутерококком колючим и вейгелой ранней. Из лиан встречается актинидия аргута острая, дос­тигающая диаметра 12—16 см и обвивающая деревья на высоту до 25 м, образуя в их кронах плотный зеленый шатер.

Травяной покров редкий, высотой до 50 см. Преобладают папоротники: щитовники толстокорневищный и владивостокский, кочедыжники письменный и игольчатый, адиантум дланевидный, короткокистник воронеглазый и фрима тонкокистевая. В микропонижениях встречаются влаголюбивые растения — какалии копьевидная и ушастая и пренантес Татаринова. Кроме того, обычны и мелкие лесные растения, связанные с южнопри­морскими хвойно-широколиственными лесами: кислица обратнодельтовидная, майник широколистный и василистник нитча­тый.

На пробных площадях, заложенных в древостоях свежих чернопихтарников, при описаниях были отмечены взрослые рас­тения и самосев женьшеня настоящего. В ряде случае встреча­лись группы, в которых было до 5 и более растений женьшеня и несколько десятков экземпляров жизнеспособного самосева. Подлесок и травяной покров в силу своей неразвитости и разреженности не представляют препятствий для естествен­ного возобновления древесных пород, ход которого в основном определяется сомкнутостью материнского полога.

В группе свежих чернопихтарников отмечено два типа ле­са— чернопихтарник разнокустарниковый с желтой березой и чернопихтарник кленово-чубушниковый. Воздействие системати­ческих пожаров, имевших место в прошлом, привело к смене свежих чернопихтарников на южных склонах лесами из дуба монгольского, а на северных склонах, характеризующихся по­вышенной влажностью воздуха,— древостоями с преобладанием кленов мелколистного, ложнозибольдового и зеленокорого, лип амурской, маньчжурской и Таке, в некоторых случаях граба сердцелистного. Восстановление коренного типа чернопихтарника полностью зависит от того, сохранились или нет семеносящие деревья пихты цельнолистной. Сохранились—восстанавливает­ся коренной тип; не сохранились — смена может принять необ­ратимый характер.

В этих древних высокопроизводительных лесах сосредоточено большое количество реликтовых растений, имеющих лекарствен­ное, техническое и пищевое значение. Изучение природы южно-приморских сложных первобытных лесов позволит познать ход естественных смен в коренных древостоях и исследовать био-экологические свойства редких и ценных представителей расти­тельного мира. В конечном итоге это даст возможность разра­ботать систему мероприятий по рациональному природопользо­ванию  и охране генофонда  и ценофонда  популяций растений.

Влажные чернопихтарники 

В заповеднике они распространены незначительно. Занимают 165 га, или 1,3 лесопокрытой площади и 9 % общей площади чернопихтовых лесов. Приурочены к горным закрытым котловинам, к шлейфам горных склонов и к террасам реки Кедровой. Почвы мощные, плодородные, достаточно влажные, хорошо дренированные. Относятся к типу бурых и желтоземно-бурых горно-лесных. Почвенно-грунтовые воды находятся в корнедоступной зоне.

Древостой трехъярусные, сильно разновозрастные, сомкну­тые, высокопроизводительные. В 140—160 лет запас стволовой древесины составляет 550—600 м³/га. Встречаются участки древостоев с запасом древесины 700—900 м³/га. В их составе участвует до 15 видов древесных широколиственных пород. В первом и втором ярусах помимо пихты цельнолистной отме­чены кедр корейский, липы амурская, маньчжурская и Таке, ильм японский, ясень маньчжурский, клен мелколистный, бархат амурский, дуб монгольский, калопанакс семилопастный и береза желтая. В третьем ярусе древостоя преобладает граб сердцелистный с участием кленов ложнозибольдового и зеленокорого, мелкоплодника ольхолистного, сирени амурской и ильма ло­пастного. Средняя высота первого яруса достигает 33—35 м при диаметре деревьев 56—60 см (максимальная высота для пихты цельнолистной 45—47 м), второго яруса 22—25 м при диаметре 36—40 см и третьего 10—12 м при диаметре 12—16 см. Во влажных чернопихтарниках отмечены самые крупные деревья граба сердцелистного высотою 14—16 м при диаметре 36—40 см и возрасте 100 лет и более.

Из-за высокой сомкнутости древостоя подлесок развит сла­бо, носит групповой характер и приурочен к более разреженным, а следовательно, и более освещенным местам. В большом коли­честве встречаются чубушник тонколистный, элеутерококк ко­лючий, клен бородчатонервный, смородины маньчжурская и Комарова, бересклеты большекрылый и малоцветковый. Фона не создают, но постоянно присутствуют барбарис амурский, ле­щина маньчжурская, дейция амурская, жимолости Максимовича и горбатая. Из лиан в вегетативной форме существуют лимон­ник китайский и виноград амурский.

Травяной покров редкий и средней густоты, неравномерный, высотой 70—100 см. Преобладают папоротники: щитовники толстокорневищный и владивостокский, адиантум дланевидный, страусник, кочедыжники красноногий, городчатый и письмен­ный.  В  микропонижениях развиты недотроги обыкновенная  и вильчатая, какалии копьевидная и ушастая, лабазник дланевидный, подлесник красноцветковый, валериана корейская, пренантес Татаринова, адокса мускусная и осоки расходящаяся и извилисторыльцевая. Небольшими группами встречаются короткокистник воронеглазый, неомолиния маньчжурская, волжан­ка длиннолучевая, селезеночник ветвистый, марена китайская и подмаренники удивительный и бореальный. Травяной покров задернения не создает и не препятствует ествественному возоб­новлению хвойных пород. Неудовлетворительное возобновление пихты и кедра объясняется затеняющим влиянием высокосомк­нутого материнского полога. Удовлетворительно возобновляются теневыносливые лиственные породы: клен мелколистный, граб сердцелистный и сирень амурская.

Влажные чернопихтарники по происхождению связаны с до­линными ясенево-широколиственными лесами, так как сменяют последние естественным путем в результате формирования тер­расы высокого уровня и выхода ее из зоны постоянной затоп­ляемости речными водами. После рубок и особенно пожаров, имевших место в дореволюционное время и особенно в период гражданской войны и интервенции, влажные чернопихтарники сменились производными кленово-грабово-липовым и дубово-липовым древостоями. Эти лесные группировки при повторяе­мости пожаров деградировали и перешли в высокотравные леса из дуба монгольского. В этих дубняках развивается мощный травяной покров, представленный крупными папоротниками и осоками, образующими дернину, препятствующую возобновле­нию не только пихты цельнолистной и кедра, но и дуба, который в этих условиях возобновляется только порослевым путем.

На территории Барабашского лесхоза, расположенного ря­дом с заповедником Кедровая падь, в 1965 г. были проведены опытные рубки ухода в короткопроизводных кленово-грабово-липовых и кленово-дубовых древостоях, под пологом которых было хорошее возобновление пихты цельнолистной. В дубняках высокотравных были подсеяны семена пихты и ценных лиственных пород — ясеня маньчжурского, бархата амурского, калопанакса семилопастного в площадки и полосы, с которых был удален дерно-образующий травяной покров и проведено рыхление всей засе­ваемой площади. По учету, проведенному в 1975 г., были полу­чены хорошие результаты. После осветления при проведении рубок ухода на опытных участках прирост в высоту и по диа­метру у пихты цельнолистной увеличился в 2—3 раза по срав­нению с деревьями на контрольных участках. На площадках и полосах появилось достаточное количество жизнеспособного подроста пихты и лиственных пород, в будущем способного сформировать высокопроизводительное, экологически устойчи­вое хвойно-широколиственное насаждение.

Исходные материалы, послужившие основой для проведения хозяйственных и природоохранных мероприятий, были получены на территории заповедника Кедровая падь на постоянных пробных площадях при изучении динамики лесных сообществ с учетом воздействия природных и антропогенных факторов.

В группе влажных чернопихтарников было выделено два типа леса — папоротниковый и кленово-недотроговый. Эта вы­сокопроизводительная группа чернопихтово-широколиственных лесов по насыщенности редкими и реликтовыми растениями представляет не меньшую ценность, чем свежие чернопихтарники, и подлежит тщательной охране от пожаров. Следует учесть и через органы лесного хозяйства Приморского края обеспе­чить охрану немногих сохранившихся участков девственных лесов в верхней части бассейнов ряда горных рек залива Петра Великого — Нежинки,  Барабашовки,  Нарвы,  Славянки.