Изменение состава и структуры компонентов ландшафтов лесной зоны в условиях техногенеза

Москва
ИНФРА-М
2022

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА 
И СТРУКТУРЫ КОМПОНЕНТОВ 
ЛАНДШАФТОВ ЛЕСНОЙ ЗОНЫ 
В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕНЕЗА

Â.Ñ. ÃÐÓÇÄÅÂ
Ë.Ï. ÃÐÓÇÄÅÂÀ
Ñ.Â. ÑÓÑËÎÂ

МОНОГРАФИЯ

Груздев В.С.
Г90 
 
Изменение состава и структуры компонентов ландшафтов 
лесной зоны в условиях техногенеза : монография / В.С. Груздев, Л.П. Груздева , С.В. Суслов. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 
177 с. — (Научная мысль). — DOI 10.12737/monography_5ba0f0c2
da3100.00760386.

ISBN 978-5-16-014022-3 (print)
ISBN 978-5-16-107235-6 (online)

Монография посвящена анализу изменения структуры природных 
и сельскохозяйственных ландшафтов в условиях антропогенного, в том 
числе техногенного, воздействия на ландшафты. В монографии обобщены собственные исследования, проведенные в лесной зоне в подзонах 
средней и южной тайги и широколиственно-хвойных лесов. Исследования проводились в лесах, на лугах и болотах, а также изучались формирование качества природных вод и зарастание водохранилищ лесной зоны. 
Рассмотрены состав и структура зональных растительных сообществ и динамические сукцессионные стадии вторичных, производных сообществ, 
формирующихся на вырубках, гарях, при подтоплении водохранилищами, техногенном загрязнении, а также интегрированном антропогенном 
воздействии. Проанализированы факторы техногенной трансформации 
ландшафтов. Проведен анализ комплекса антропогенных воздействий 
и выявлены основные тенденции антропогенной динамики почвенного 
и растительного покровов, даются рекомендации по оптимизации и рационализации природопользования при антропогенном воздействии. 
Рассмотрены вопросы формирования геотехнических систем, их структура и вопросы взаимодействия в системе «человек и природа».
Монография представляет интерес для экологов, географов, биологов, 
она может быть использована в работе государственных органов по мониторингу состояния окружающей среды и в учебном процессе — преподавателями и студентами, занимающимися вопросами экологии, природопользования, биологии, мониторинга окружающей среды, инженерного 
обустройства территории, а также научными сотрудниками, аспирантами 
и соискателями.

УДК 504.05+911.52(075.4)
ББК 20.18:26.82

УДК 504.05+911.52(075.4)
ББК 20.18:26.82
 
Г90

© Груздев В.С., Груздева Л.П. , 
     Суслов С.В., 2019 
ISBN 978-5-16-014022-3 (print)
ISBN 978-5-16-107235-6 (online)

Р е ц е н з е н т ы: 
Косинский В.В., доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры землеустройства Государственного университета по землеустройству;
Хрусталёва М.А., кандидат географических наук, старший научный сотрудник Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Введение

В современный период планирование природопользования 
осуществляется на ландшафтной основе. Ландшафты, или природно-территориальные комплексы, испытывают разнообразные 
техногенные воздействия, что приводит к негативным и иногда 
необратимым изменениям компонентов ландшафтов, что уменьшает возможности использования ландшафтов и снижает биоразнообразие. Комплекс техногенных воздействий зависит от наличия 
природных ресурсов и их использования в промышленности и сельском хозяйстве. От состояния ландшафтов страны и ее регионов 
зависит национальная безопасность страны. Изучение техногенной 
измененности ландшафтов и их компонентов необходимо для инвентаризации и картографирования ландшафтов и их компонентов, 
а также для разработки стратегии и тактики природопользования 
в регионах страны в условиях техногенеза.
К антропогенным факторам динамики биогеоценотического покрова природных зон относятся: распашка земель, вырубка лесов, 
лесные пожары, забрасывание земель в залежь в годы перестройки, 
посадка деревьев и кустарников, применение в лесном и сельском 
хозяйстве пестицидов, сенокошение, пастьба скота, рекреационное 
использование территории, подтопление территорий водохранилищами, загрязнение от транспорта, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также в результате глобального переноса 
воздушных масс. Часть этих факторов (подтопление, загрязнение 
от черной металлургии и химической промышленности и др.) действует на локальных территориях, а во многих других случаях наблюдается интегрированное воздействие перечисленных антропогенных факторов.
Виды природопользования и связанные с ними средства воздействия на природную среду в пределах определенного региона исторически сформировались в течение длительного времени в определенные геотехнические системы, позволяющие рассматривать 
хозяйственную деятельность как фактор, который закономерно изменяет природный ландшафт. Глубина техногенного воздействия 
на ландшафты зависит от времени становления вида природопользования в каждом конкретном регионе.
При освоении природных ресурсов ландшафт претерпевает 
крупные изменения под влиянием комплекса техногенных воздействий, которые во многих случаях вызывают коренное его преобразование, особенно в процессе мелиорации заболоченных земель, 
гидротехнического строительства, преобразования лесных массивов в агроландшафты и др. Все виды антропогенного воздействия 

на ландшафты характеризуются множеством параметров, каждый 
из которых непосредственно зависит от степени антропогенной нагрузки.
Такими параметрами, например, являются:
 
– в агроландшафтах — количество внесенных удобрений, пестицидов на единицу площади за год, количество проходов 
сельскохозяйственной техники по полю за год, удельное давление сельскохозяйственных машин на грунт, глубина его 
обработки и пр.;
 
– для промышленных воздействий — объемы выбросов различных загрязнений в атмосферу и поверхностные воды 
(средние разовые, максимальные разовые, в целом за год), 
шумовое и тепловое загрязнение, объемы воды, вводимые 
в технологические циклы, и т.п.;
 
– для влияния рекреации — количество отдыхающих на единицу 
площади на протяжении года, максимальное количество отдыхающих за один день (пиковая одновременная загрузка), 
количество палаток, костров на единицу площади, вытаптывание травяного яруса и пр.;
 
– особую угрозу природной среде составляют выбросы и отходы 
металлургической и химической промышленности, самые 
разнообразные по составу, содержащие тяжелые металлы 
и изменяющие рН почв. Предприятия этих отраслей — 
источники загрязнения веществами первого и второго класса 
опасности. Уровень загрязнения воздуха в промышленных 
городах такими соединениями достигает 4...10 ПДК;
 
– водохозяйственное влияние проявляется в процессе создания 
новых объектов (водохранилища, каналы, выпрямление 
русла, антропогенные озера, заполненные котловины техногенно-эрозионного происхождения, карьеры и др.), которых 
ранее в природных комплексах не было. Создание антропогенных аквальных ландшафтов изменяет гидрологический 
и гидрохимический режимы водоемов, вызывает переформирование ландшафтной структуры прилегающих к ним территорий и изменяет возможности природопользования.
К важнейшим направлениям в области исследований основ оптимизации и охраны природной среды относятся: исследование 
законов саморегуляции природных процессов; изучение устойчивости природных систем к антропогенным воздействиям; исследование биологических основ реконструкции и охраны ландшафтов 
и их компонентов; разработка региональных экологических прогнозов и пр.
Необходимость оптимизировать состояние биогеоценотического покрова при антропогенных воздействиях вызывает интерес 

ученых к их проявлению в природных зонах, а также к мероприятиям, способным улучшить состояние биоценозов.
Исследованиями профессора, д.г.н. В.С. Груздева установлено, 
что ответная реакция ландшафтов на техногенное воздействие зависит не только от вида и характера техногенного воздействия, 
но также от особенностей состава и структуры компонентов ландшафтов природных зон (Груздев, 2007–2016).
В.С. Груздев разработал концепцию зонального проявления техногенного воздействия на ландшафты.

Глава 1
АНТРОПОГЕННАЯ ДИНАМИКА ЛЕСНОЙ 
РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Современный растительный покров нашей планеты — продукт 
длительного исторического развития, сложившийся под влиянием 
как природных, так и антропогенных факторов. К важнейшим направлениям в области исследований основ оптимизации и охраны 
природной среды относятся: исследование законов саморегуляции 
природных процессов; изучение устойчивости природных систем 
к антропогенным воздействиям; исследование биологических 
основ реконструкции и охраны ландшафтов и их компонентов; разработка региональных экологических прогнозов и пр.
 Необходимость оптимизировать состояние биогеоценотического 
покрова при антропогенных воздействиях вызывает интерес ученых 
к их проявлению в природных зонах, а также к мероприятиям, способным улучшить состояние биоценозов. Во всем мире наблюдается 
усиление антропогенного пресса на природную среду. Это подчеркивает необходимость широких научных исследований антропогенных 
изменений растительного покрова с целью разработки научных 
основ рационального и оптимального природопользования и повышения эффективности природоохранных мероприятий.

1.1. ЛЕСНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ БАССЕЙНА ВЕРХНЕЙ ВОЛГИ 
И ЕЕ АНТРОПОГЕННАЯ ДИНАМИКА

Река Волга является самой крупной рекой Европы, ее длина 
3700 км, площадь бассейна 1380 тыс. км². Волга берет начало на северо-западе Тверской области в Осташковском районе. Истоком 
Волги считается ключ у дер. Волговерховье. Около 10 км в своем 
начальном течении это небольшой ручей в лесисто-болотной местности. Подойти здесь к ней трудно, кругом вязкая топь, заросшая 
травой и густым мелколесьем (Груздева, 1991). Затем Волга проходит через два небольших озера — Малый Верхит, Большой Верхит 
и постепенно становится шире. Далее впадает в озеро Стерж, затем 
проходит через озера — Вселуг, Пено и Волго. В 8 км ниже озера 
Волго находится плотина — Верхневолжский Бейшлот, сооруженный в 1843 году для регулирования стока воды. Среднегодовой 
расход воды у Верхневолжского бейшлота составляет 29 м³/сек,
а у г. Твери — 176 м³/сек. Озеро Вселуг имеет длину 15 км, ширину — 4,5 км. Средняя глубина — 4 м, наибольшая — 14 м. До впадения реки Селижаровки долина Волги выражена слабо, берега 

невысокие. При пересечении Вышневолоцкой моренной гряды 
скорость течения воды увеличивается. Здесь на Волге на протяжении 100 км встречаются места с порожистым руслом, имеется 
20 крупных порогов, из них наиболее крупные «Бенские пороги». 
Ниже по течению река становится равнинной, и ее ширина в г. 
Ржеве достигает 100 м. После впадения правого притока р. Вазузы 
с притоком Гжать ширина русла у г. Твери достигает 120 м и начинает оформляться долина реки (Коронкевич, 1990).
Значительное количество исследований проведено нами в бассейне Верхней Волги (Верхневолжье). Растительный покров Верхневолжья образован преимущественно еловыми, сосновыми, сосново-еловыми, мелколиственными и смешанными лесами. Пойменных лугов немного, преобладают вторичные суходольные луга, 
образовавшиеся на месте лесов. Большие площади заняты болотами. В пределах лесной зоны в бассейне Верхней Волги с севера 
на юг выделяются подзоны, характеризующиеся некоторыми особенностями флоры и растительности. Выделяют подзоны южной 
тайги и широколиственно-хвойных лесов. В подзоне широколиственно-хвойных лесов выделяют полосы второго порядка. Северная 
полоса второго порядка отличается господством субнеморальных 
ельников с подлеском из неморальных видов (лещина, бересклет, 
кустарниковая форма липы) и неморально-травяным покровом; 
широколиственные породы имеют незначительное участие во 
втором подъярусе древостоя. Южная полоса второго порядка собственно широколиственно-еловых лесов (неморальных) характеризуется преобладанием на плакорах древостоев, в которых ель и широколиственные породы содоминируют в древесном ярусе.
В бассейне Верхней Волги леса и кустарники занимают около 
трети территории и состоят преимущественно из хвойных и мелколиственных пород. В некоторых северных и западных районах леса 
занимают до 50...70% территории. Основной лесообразующей породой темнохвойных и широколиственно-темнохвойных лесов бассейна Верхней Волги является ель европейская (Picea abies Karst.). 
Еловые леса приурочены в основном к водораздельным плато или 
равнинам с моренными, покровными и лессовидными суглинками.
Флора еловых лесов отличается бедностью состава. Это объясняется молодостью темнохвойной тайги (Исаченко, 1977) как зонального типа, а также особыми экологическими условиями под пологом ели (недостаток света, кислые почвы и пр.). Основу таежной 
группы видов составляют бореальные виды, являющиеся эдификаторами и доминантами во всех ярусах. Доля участия неморальных 
(дубравных) видов увеличивается к югу, достигая наибольшей 
величины в широколиственно-хвойной полосе. По составу меридионального спектра геоэлементов среди растений темнохвойных 

лесов преобладают виды голарктического и евроазиатского типов 
ареалов, составляющие около двух третей всех видов.
Сосняки нередко занимают большие площади на озерно-ледниковых равнинах и в придолинных лесах. Сосновые леса образованы 
сосной обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Экологический ареал 
сосны обыкновенной очень широк. Она встречается от бедных 
до богатых почв и в разных условиях увлажнения. Экологический 
оптимум сосны совпадает с таковым у ели (нормальное увлажнение 
и довольно богатые суглинистые почвы), но здесь эта светолюбивая 
порода не выдерживает конкуренции с теневыносливой елью. Поэтому фитоценотический оптимум сосны, где она образует леса, 
лежит в крайних пределах ее экологического ареала — на сухих или 
заболоченных, бедных почвах, где требовательная ель не растет.
В районах распространения двучленных наносов (пески и супеси, 
подстилаемые на глубине 40...80 см суглинками и глинами) распространены елово-сосновые леса. Совместно с ними встречаются ельники 
и сосняки. В прошлые, более теплые эпохи, в Верхневолжье более широко встречались широколиственные породы в составе хвойных лесов, 
а также встречались дубравы, липняки и кленовники. Об этом свидетельствуют нахождение мореного дуба в поймах рек и названия сел — 
Дубки, Дуброво и др. В настоящее время небольшие по площади дубравы сохранились в Торжокском и Андреапольском районах Тверской 
области. Выше г. Твери, при впадении в Волгу реки Тьмы заповедана 
пристенная Кокошкинская дубрава (заказник). Дубравы сохранились 
в основном в поймах. А дубравы на водоразделах крайне редки. К ним 
относится заповедная Останкинская дубрава в г. Москве.
В силу неодновременного действия антропогенных факторов 
в растительном покрове наблюдаются комплексы серийных сообществ. В их составе можно выделить следующие группы (Мяло, 
Горяинова, 1976):
1. Зональные растительные сообщества — реликты прежних 
экологических условий.
2. Сообщества, соответствующие стадиям деградации зонального растительного покрова под воздействием антропогенных факторов.
3. Пионерные группировки, развивающиеся на участках почти 
полного исчезновения природных процессов.
4. Сообщества, соответствующие стадиям восстановления растительного покрова в изменившихся экологических условиях.
Анализ серийных рядов растительного покрова позволяет выявить тенденции в его развитии.
Из прямодействующих антропогенных факторов особенно 
резкие изменения экологических условий вызывают вырубки лесов. 
Большие изменения в растительный покров внесены осушением 

лесов, болот, сельскохозяйственных угодий. Катастрофические 
смены растительного покрова вызываются также пожарами и массовым нападением вредителей. Строительство крупных водохранилищ, каналов, пастьба скота, сенокошение, рекреационное использование территории, распашка земель, сельскохозяйственное, 
промышленное, транспортное и бытовое загрязнение территории, 
зарастание лугов и пашен, создание лесокультур также являются 
действенными факторами динамики растительного покрова бассейна Верхней Волги (Верхневолжья).
Еловые леса приурочены в основном к водораздельным плато или 
равнинам с моренными, покровными и лессовидными суглинками. 
Граница южной тайги и широколиственно-хвойных лесов проходит 
с северо-запада (от г. Бологое) на юго-восток, спускаясь по Верхневолжской низменности до 55° северной широты, что связано с увеличением в этом направлении континентальности климата. Отдельные 
массивы южнотаежных (бореальных) ельников проникают далеко 
на юг, преимущественно по более бедным породам, а неморальные 
ельники, наоборот, встречаются в южной тайге на более богатых 
карбонатных породах. Заболоченных ельников немного.
В бассейне озера Селигер на территории Осташковского района 
(Тверская область) и Валдайского района, на территории Валдайского национального парка сохранились участки коренных еловых 
лесов. По исследованиям А.Ю. Бельшева (1988) на площади около 
900 га сохранились крупные участки елово-березовых и елово-сосновых древостоев. В возрасте 80...140 лет запас древесины здесь составил 350...450 м³/га. А в других лесах около озера Селигер запас 
в среднем 250 м³/га. Преобладает группа ассоциаций ельников- 
зеленомошников, ель имеет I и II классы бонитета. К елям примешиваются высокобонитетные осины и березы. Во втором ярусе 
в древостое представлены ольха серая и черная, липа мелколистная.
В подлеске растут черемуха, рябина, крушина ломкая. Травяно-кустарничковый покров представлен черникой, брусникой, 
майником двулистным, седмичником, линнеей северной. В мохово-лишайниковом покрове преобладают зеленые мхи: плеурозий 
Шребера, дикраны. Проективное покрытие мхов 80% и более. Характерны ассоциации: ельник чернично-зеленомошный, ельник 
бруснично-зеленомошный и другие.
К северу от истока реки Волги сохранился массив сосново-елового леса. Возраст деревьев 100...130 лет. В подлеске можжевельник, 
рябина, ольха серая, ива бредина. Травяно-кустарничковый покров 
представлен брусникой, черникой, толокнянкой и вереском. Общее 
проективное покрытие кустарничков 10...20%. Из трав встречается 
марьянник гребенчатый, вейник наземный. Встречаются ассоциации: сосняк вейниково-зеленомошный, сосняк орляково-зеле

номошный, сосняк кислично-ландышево-зеленомошный, сосняк 
чернично-зеленомошный, сосняк бруснично-зеленомошный. 
В районе истока Волги эти леса введены в состав заказников.
Сосняки нередко занимают большие площади в придолинных 
лесах и на зандровых и озерно-ледниковых равнинах. На западе 
Верхневолжья преобладает ель, а на востоке сосна. Сосняки образованы сосной обыкновенной (Pinus sylvestris) на сухих и заболоченных бедных почвах, где ель не может расти.
Широколиственные леса в настоящее время для Верхневолжья 
мало характерны. В юго-западных и западных районах встречаются 
дубовые рощи в долинах рек и на водоразделах; их распространение 
связано с наличием более богатых, часто карбонатных суглинистых, 
хорошо дренированных почв. Степные элементы, являющиеся реликтами ксеротермического периода, еще встречаются в поймах 
крупных рек, а иногда и на водоразделах. Это клевер горный 
(Trifolium montanum), овсяница желобчатая — типчак (Festuca 
rupicola), тимофеевка степная (Phleum phleoides), вероника колосистая (Veronica spicata), песчанка узколистная (Arenaria stenophilla). 
Наряду со степными элементами встречаются аркто-альпийские 
и гипоарктические. Так, на некоторых болотах на западе и северозападе Верхневолжья произрастают типично северные растения: 
морошка (Rubus chamaemorus), пухонос альпийский (Trichophorum 
alpinum), водяника (Impetrum nigrum), береза карликовая (Betula 
nana) и другие. Встречаются также западные элементы: наперстянка 
крупноцветковая (Digitalis grandiflora), зиглингия лежачая (Ziglingia 
decumbens), лобелия Дортмана (Lobelia dortmanii) и другие. Из восточных элементов можно отметить дерен сибирский (Cornus sibirica), 
изредка встречающийся в восточных районах.
Луга занимают свыше 25% исследуемой территории, это преимущественно суходольные луга, образовавшиеся на месте сведенных 
лесов (белоусники, красноовсяничники, мелкоосочники и другие), 
являющиеся вторичными лугами, поэтому при прекращении выпаса 
и сенокошения они быстро зарастают лесом и кустарниками. Первичными являются пойменные луга, но их немного, так как хорошо 
развитых пойм мало. Основная роль принадлежит суходольным лугам, 
многие из которых малопродуктивны и нуждаются в улучшении.
На болота приходится около 9% территории. Сформировались 
болота в результате зарастания озер, заболачивания лугов, лесов 
и пастбищ. Встречаются все типы болот: низинные, переходные и верховые. Преобладают верховые болота, более 60% которых расположено на водоразделах среди зандровых и озерно-ледниковых равнин.
В Тверской области сохраняется биоразнообразие многих 
редких видов, в частности, видов семейства орхидных, занесенных 
в Красную книгу. Биоразнообразие сохраняется даже в лесах рядом