Продукционный процесс и структура лесных биогеоценозов: теория и эксперимент (Памяти А.И. Уткина)

Учреждение Российской академии наук
Институт лесоведения РАН
Продукционный процесс
и структура лесных биогеоценозов:
 теория и эксперимент
(Памяти А.И. Уткина)
Москва v 2009
Товарищество научных изданий КМК

УДК 630*945.4 : 630*64; 630*182
Продукционный процесс и структура лесных биогеоценозов: теория и эксперимент (Памяти А.И. Уткина) / Отв. ред. М.Г. Романовский; Ин-т лесоведения РАН. – Москва: Товарищество научных изданий КМК, 2009. – 350 с.
В книге, посвященной 80-летию со дня рождения  заслуженныого деятеля науки РФ, проф., д.б.н. А.И. Уткина, представлены результаты исследований продукционного и лесообразовательного процессов в лесных биогеоценозах, полученные сотрудниками лаборатории биопродуктивности, возглавлявшейся им на протяжении многих лет, а также близкие по тематике к
ним научные работы, выполненные в других лабораториях Института лесоведения РАН.
Для специалистов в области лесоведения, лесной биогеоценологии и
биопродуктивности, аспирантов и студентов.
Ответственный редактор
доктор биологических наук М.Г. Романовский
Рецензенты:
проф., д.б.н. Л.О. Карпачевский
проф., д.б.н. Е.Г. Мозолевская
Авторы:
М.Г. Романовский, Л.И. Савельева, И.А. Уткина,
А.Я. Гульбе, Т.А. Гульбе, Я.И. Гульбе, А.А. Дерюгин,  Л.С. Ермолова,
Н.Г. Жиренко, А.Ф. Ильюшенко, Н.Ф. Каплина, В.В. Мамаев,
Л.П. Рысин, В.В. Рубцов, М.В. Рубцов, В.Г. Стороженко,
Д.В. Татарников
Ó Институт лесоведения РАН, 2009
Ó Товарищество научных изданий
КМК, издание,  2009
ISBN 978-5-87317-583-3

Содержание
Введение ............................................................................................. 5
Глава 1. Вся жизнь в науке .............................................................. 7
1.1. Мой отец. Уткина И.А.......................................................... 7
1.2. Вклад А.И. Уткина в изучение продуктивности лесных
биогеоценозов. Ермолова Л.С. .................................................. 35
Глава 2. Особенности продукционного процесса в лесных
биогеоценозах................................................................................... 49
2.1. Возрастная динамика продукционного процесса в березовом
древостое. Гульбе Я.И., Гульбе Т.А., Ермолова Л.С., Гульбе А.Я.
....................................................................................................... 49
2.2. Погодичная динамика фитомассы и продукции древостоя
     дуба южной лесостепи: методические подходы и результаты.
Каплина Н.Ф., Жиренко Н.Г., Ильюшенко А.Ф. ................... 68
2.3. Изучение сезонного и годичного прироста биомассы
микоризных поглощающих корней дуба в дубравах южной
лесостепи. Мамаев В.В.............................................................. 93
2.4. Элементы структуры крон ели под пологом сосняка.
Ермолова Л.С., Гульбе Я.И., Гульбе Т.А............................... 107
2.5. Листовой индекс в исследованиях продукционного процесса
лесов. Романовский М.Г.......................................................... 129
Глава 3. Лесообразовательный процесс и биологическое
разнообразие лесов России ........................................................... 161
3.1.  Прошлое и настоящее лесной типологии в России.
Рысин Л.П. ................................................................................ 161
3.2. Сохранение биоразнообразия и лесотипологические
кадастры особоохраняемых территорий. Савельева Л.И. ... 184
3.3. Восстановительно-возрастная динамика популяций ели
под пологом южно-таежных березняков при демутационном
процессе. Рубцов М.В., Дерюгин А.А. ................................... 206
3.4. Динамика фитомассы и годичной продукции березняков на
залежах в подзоне южной тайги. Гульбе А.Я. ........................ 229

3.5.Ценотическая регуляция видового разнообразия лесных трав
и кустарничков (к 40-летию выхода работы Н.В. Дылиса и
А.И. Уткина «Экспериментальный метод в изучении природы
широколиственно-еловых лесов»). Татарников Д.В. ............ 243
Глава 4. Отчуждение и деструкция фитомассы. ....................... 265
4.1. Древесный отпад в коренных лесах Русской равнины.
Стороженко В.Г. ..................................................................... 265
4.2. Современные представления о влиянии изменения климата
на лесных филлофагов. Уткина И.А, Рубцов В.В. ................ 286
Полный список научных трудов А.И. Уткина ............................. 313
Основные этапы биографии А.И. Уткина ................................... 348

Введение
В 2009 г. исполняется 80 лет со дня рождения Анатолия Ивановича Уткина (10.06.1929 – 24.11.2006) – профессора, доктора биологических наук, Заслуженного деятеля науки РФ, лауреата премии
по биогеоценологии им. В.Н. Сукачева, главного научного сотрудника Института лесоведения РАН. Идея опубликовать монографию,
посвященную его памяти, появилась сразу же после ухода Анатолия Ивановича из жизни, но получила возможность к реализации
только в год его юбилея.
Работы по изучению продуктивности лесов Европейской части
СССР были начаты А.И. Уткиным еще в 1960-х годах, а в 1974 г.
он официально стал научным руководителем  и организатором работ этого направления в Лаборатории лесоведения АН СССР (с
1991 г. – Институт лесоведения РАН) на посту заведующего отделом (позже лабораторией) биопродуктивности и физиологии лесных
пород.
В 1990-х гг. А.И. Уткин параллельно начал сотрудничество с
Центром по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
(ЦЭПЛ), возглавляя там с 1994 по 2003 г. лабораторию биосферных
и социально-экономических функций леса.
Энциклопедические знания А.И. Уткина в области лесоведения,
биопродуктивности и биогеоценологии позволили ему  успешно сочетать интенсивную научную работу с деятельностью на посту
заместителя главного редактора журнала «Лесоведение» в течение 1972–2003 гг., что во многом определило издательскую политику журнала и высокий уровень публикаций в нем. На протяжении
многих лет А.И. Уткин был представителем Института лесоведения на общих собраниях РАН, выполнял обязанности эксперта ВАК
РФ в комиссии по биологическим наукам,  эксперта научных проектов в области лесоведения и продуктивности лесов по конкурсам
Российского фонда фундаментальных исследований.
А.И. Уткин много внимания уделял также работе с научной сменой, подготовив несколько кандидатов наук и консультируя многих
соискателей докторской степени. Будучи с 1990 г. заместителем
председателя диссертационного совета при Институте лесоведения, он всегда, не жалея своего времени и сил, помогал соискателям довести их работы до требуемого уровня.

Основные главы книги посвящены проблемам биопродуктивности, динамики структуры и биоразнообразия лесных биогеоценозов
и выполнены сотрудниками Анатолия Ивановича Уткина при финансовой поддержке РФФИ.
Вступительная часть первой главы книги, написанная Ириной
Анатольевной Уткиной – дочерью Анатолия Ивановича,  характеризует особенности его многогранной и незаурядной личности. О
вкладе А.И. Уткина в изучение продукционного процесса в лесах
России, осуществляемого под его руководством лабораторией биопродуктивности Института лесоведения, говорится во второй статье первой главы, написанной Людмилой Сергеевной Ермоловой –
постоянным членом научной команды А.И. Уткина и соавтором
его многих работ.
Результаты научных исследований, в разные годы выполненных
сотрудниками Института лесоведения РАН, сосредоточены во второй, третьей и четвертой главах монографии. Вторая глава книги
посвящена исследованиям особенностей и параметров продукционного процесса в лесных биогеоценозах. Она касается методов и
результатов исследования продуктивности лесов европейской России. В третьей главе представлены исследования по динамике и
типологии лесообразовательного процесса. Четвертая глава затрагивает завершающий этап продукционного процесса – деструкцию
органических веществ, осуществляемую «вторичной биомассой»
(Уткин, 1975), и формирование возвратного потока углекислоты в
атмосферу.
В заключительной части книги приведен полный список научных работ А.И. Уткина и основные этапы его биографии.
 М.Г. Романовский

Глава 1. ВСЯ ЖИЗНЬ В НАУКЕ
1.1. Мой отец
Вспоминать об ушедшем из жизни человеке одновременно легко и трудно. Легко – так как до сих пор до конца не пришло понимание полной, окончательной утраты,  и все кажется, что отец просто
далеко уехал, но вот-вот вернется, войдет в дом, поставив рюкзак
у порога, и радостно и громко оповестит нас о своем прибытии.
Трудно – потому что вспоминается очень много, вплоть до мельчайших деталей, интонаций, словечек, выражений, манеры сидеть
за столом, держать ручку, отвечать на телефонные звонки. И из
всего вороха запомнившегося надо выбрать самое важное, существенное, чтобы передать всю глубину и сложность, многогранность личности. Обычно трудно осознать богатство натуры живущего рядом с тобой человека, его незаурядность, мощь его интеллекта. А мой отец был очень незаурядным человеком – мне
посчастливилось понять это еще при его жизни, и я, вольно или
невольно, старалась запомнить как можно больше из увиденного и
услышанного.
В своем рассказе я неоднократно употребляю выражения «мне
повезло» и «мне посчастливилось». И это чистейшая правда: все
мои многочисленные везения вытекают из самого главного, самого важного – того, что мне необычайно повезло с родителями!
Я не буду излагать сухие факты биографии Анатолия Ивановича Уткина – моего отца, так как они достаточно подробно описаны
в двух статьях журнала «Лесоведение» (№ 3,1999; № 2, 2007). И я
не ставлю задачи дать анализ его научных достижений: об этом
лучше расскажут те, кто работал с ним рядом или под его руководством (например, Л.С. Ермолова в следующем разделе этой главы), а также его собственные многочисленные научные труды.
Мне хотелось бы побольше рассказать о том, что мало известно за пределами нашей семьи: про детство отца и его студенческие годы, поездки в экспедиции, особенности его домашней, повседневной жизни, его отношение к тем или иным явлениям и событиям, подчас не имеющим отношения к науке. Однако все равно
придется снова и снова возвращаться к науке: ведь вся сознательная жизнь моего отца пронизана наукой – как пронизан солнечными
лучами весенний лес, подставляющий им свои зеленые листья.

Глава 1
Рассказывая об отце, я буду неоднократно ссылаться на два
основных понятия, которые, как мне кажется, определяют его сущность: жажду познания и научно-поэтическое мышление.
О научно-поэтическом мышлении в интерпретации известного
поэта С.Я. Маршака я услышала несколько лет назад. По его словам, людям свойственно либо научное, либо поэтическое мышление, и лишь у немногих есть научно-поэтическое мышление – способность воспринимать мир наиболее полно и  гармонично. Долгое время я считала, что мой отец – яркий пример обладателя
научного мышления, для которого наука – естественный способ
постижения окружающего мира. И совсем недавно я поняла, что
поэтическое мышление ему было свойственно ничуть не меньше,
он просто скрывал его в глубинах своей души от всех, в том числе
самых близких людей,  заслоняясь броней суровости и язвительности.
Недавно я  услышала слова известной писательницы Виктории
Токаревой о том, что к занятию писательским трудом человека
побуждает, помимо прочего, инстинкт передачи информации: человек пишет, потому что не может не писать. Мне подумалось, что к
ученым это относится в еще большей степени. Вот и моему отцу
был присущ, выражаясь бездушно-формальным языком,  инстинкт
сбора и передачи информации, которому есть более возвышенное и
поэтому более точное название – жажда познания.
Многие друзья и коллеги отца еще при жизни называли его последним энциклопедистом лесной науки. Позже то же самое они написали нам, выражая соболезнование. От себя добавлю, что отец,
обладая научно-поэтическим мышлением, был не только последним
энциклопедистом, но и последним романтиком лесной науки, преданным ей до самого последнего своего мгновения. Я уверена, что
его уход из жизни ускорился от отчаяния, от понимания того, насколько масштабны и, скорее всего, необратимы современные негативные явления, которые губительны для любой науки, но особенно для естествознания, основанного на длительных неторопливых наблюдениях в природе, не настроенной, в отличие от людей,
на быстрый результат.
Анатолий Иванович Уткин, мой отец, родился 10 июня 1929 г. в
деревне Ракитино Рузского района Московской области. Его родители – Анна Ефимовна (1894–1979) и Иван Васильевич (1893–1964)

1.1. Мой отец
Уткины – бедные крестьяне, чье образование – три класса церковно-приходской школы.
В 1929 г., когда появились на свет мои родители, в СССР началась коллективизация сельского хозяйства, которая затронула семьи и отца, и матери, но отца – в гораздо большей степени, так как
Анна Ефимовна сразу же вступила в колхоз и проработала в нем
более 30 лет, с первого до последнего дня его существования.
В то же время коллективизация не затронула семью моего отца
в том смысле, что раскулачивать их было не за что: они как были
бедняками, так ими и остались.
Иван Васильевич, мой дед, во время первой мировой войны был
артиллеристом, находился на линии фронта в районе Могилевских
болот. Вернулся оттуда тяжело больным, с опухшими суставами.
Врачи посчитали его безнадежным, отказались лечить, и выжил он
только благодаря местному знахарю, давшему рецепт травяного
настоя, который надо было готовить в русской печи в больших чугунах, а потом парить в нем больные руки и ноги. Дед выздоровел,
женился, дал жизнь 8 детям, из которых четверо рано умерли от
разных инфекционных болезней, еще один погиб на фронте, и после
войны в живых осталось лишь трое: Анатолий, Екатерина и Алексей.
В колхоз Иван Васильевич не вступал, до войны ездил на заработки в Москву, после нее был мастером в местном автодоре. Во
время Великой Отечественной войны был мобилизован на трудовой фронт и 1942–1948 гг. провел на торфоразработках под Щелковом. Умер он в 71 год – довольно солидный возраст для российских мужиков, на чей век пришлись две войны, две революции, коллективизация, хрущевские реформы.
В мае 1929 г., за несколько недель до рождения Анатолия, семья
въехала в новый дом, сложенный из свежих сосновых бревен, который уже в августе сгорел дотла, подожженный пьяным пастухом:
тот, желая отомстить своему обидчику, перепутал дома и поджег
соседний. Сравнительно быстро построили новый дом, но и он простоял недолго – до начала войны.
В 1941 г. именно здесь, на западе Московской области, прошли
ожесточенные бои за Москву, а перед этим многие деревни, включая Ракитино, были оккупированы гитлеровцами. По словам Екатерины Ивановны, моей тетки, в их избе квартировали, по-видимому, разведчики – они прекрасно говорили по-русски, были хорошо

Глава 1
экипированы. Скотину, которую держала семья, оккупанты-постояльцы съели в несколько приемов, случайно уцелел лишь один поросенок.
Потерпев поражение в битве под Москвой, фашисты при отступлении подожгли деревенские дома, облив их бензином. Жители деревни
прятались по землянкам. Екатерина Ивановна помнит, как они – дети,
родители и бабушка по отцовской линии – сидели в землянке вместе
с поросенком, который от жажды хватал черный, засыпанный пеплом снег, высовываясь за ним подальше от входа в землянку, но,
отброшенный взрывной волной, с визгом возвращался назад.
В день самых ожесточенных боев, 18 декабря 1941 г., Катя и
Толя чудом уцелели. Прячась от шквального артиллерийского огня
с обеих сторон, они поползли в ту сторону, где неминуемо погибли
бы. Но вдруг им послышалось, будто мать зовет их в другую сторону, и они поползли туда, благодаря чему остались живы. Как потом оказалось, матери в том месте не было и не могло быть.
После того, как фашисты сожгли дом, семья некоторое время
жила в землянке или в избе дальних родственников в другой деревне, не так разоренной оккупантами. В 1943 г. взяли ссуду на строительство нового дома, которую так и не сумели вернуть полностью: остатки долга были списаны уже при Хрущеве.
Как я упоминала выше, Иван Васильевич семь лет провел на трудовом фронте, поэтому все это тяжелое время забота о детях и стариках полностью лежала на плечах Анны Ефимовны. Именно она
была «паровозом», тащившим за собой всю семью, и ежедневно была
озабочена тем, чем накормить детей, стариков, а потом уже себя.
Вспоминая Анну Ефимовну, свою бабу Аню, я каждый раз думаю, что вся ее жизнь – обычная судьба миллионов российских крестьянок, родившихся в конце 19-го – начале 20-го веков, прошедших
через коллективизацию, потерю детей, пожары, нищету, разруху и
голод войны, реформирование села. Их слезами, потом и кровью
обильно полита земля нашего многострадального отечества.
В колхозе Анна Ефимовна проработала с 1930 по 1964 г. и все
эти годы была членом ревизионной комиссии: ее репутация безупречно честного человека была столь велика, что ревизию колхозного имущества доверяли только ей.
Работала баба Аня в полевой бригаде. Лошадей не было, мужчин тоже. Землю пахали, запрягая быков,  а иногда женщины впрягались сами, волоча за собой тяжеленный плуг.