Структура и функции лесов Европейской России

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Отделение биологических наук
Институт лесоведения РАН
СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ЛЕСОВ
ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ
Москва
Товарищество научных изданий КМК
2009

УДК 630*644.2
Структура и функции лесов Европейской России / Отв. ред. И.А. Уткина; Ин-т лесоведения РАН. – Москва: Товарищество научных изданий
КМК, 2009. – 000 с. – ISBN
В книге, посвященной 50-летию Института лесоведения РАН, представлены результаты исследований по основным направлениям исследований, выполняющихся специалистами института в разных природных
зонах: изучению биоразнообразия, функционирования лесных биогеоценозов и их компонентов в условиях современных климатических
изменений, повышенной антропогенной нагрузки в виде рекреационного пользования и загрязнения окружающей среды автомобильным
транспортом.
Для специалистов в области лесоведения, лесной биогеоценологии и
биопродуктивности, физиологии растений,  лесного почвоведения, болотоведения, защитного лесоразведения, лесной экологии, аспирантов
и студентов.
Ответственный редактор
кандидат биологических наук И.А. Уткина
Рецензенты:
Доктор сельскохозяйственных наук В.М. Жирин
Доктор биологических наук Н.В. Лукина
Авторы:
А.В. Абатуров, Т.И. Алексахина, С.Э. Вомперский, Н.Г. Жиренко,
Н.Ф. Каплина, А.Б. Лысиков, В.В. Мамаев, А.А. Маслов, П.Н. Меланхолин, А.Г. Молчанов, Г.А. Полякова, М.Г. Романовский, Л.П. Рысин,
В.В. Рубцов, М.К. Сапанов, Н.Н. Селочник, В.Г. Стороженко, Т.Н. Судницына, И.А. Уткина, Ю.Л. Цельникер
© Институт лесоведения РАН, 2009
© Товарищество научных изданий
КМК, издание, 2009
ISBN 978-5-87317-585-7

ОГ
ЛАВЛЕНИЕ
Введение ....................................................................................................
Глава 1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЛЕСНЫХ
БИОГЕОЦЕНОЗОВ...................................................................................
1.1. Биогеоценология – основа научных исследований
Института лесоведения РАН. Романовский М.Г. ....................................
1.2. Влияние современного климата на болотообразование и
гидролесомелиорацию. Вомперский С.Э. ..............................................
1.3. Исследования углеродного обмена деревьев в группе
физиологии Института лесоведения РАН. Цельникер Ю.Л...................
1.4. Функциональная характеристика фотосинтетического аппарата
сосны, березы и дуба. Молчанов А.Г. ....................................................
1.5. Изучение потока пасоки в стволах деревьев
термоэлектрическими методами. Жиренко Н.Г. ....................................
1.6. Закономерности функционирования грибной биоты в консорциях
лесного биогеоценоза. Стороженко В.Г. .............................................
1.7. Группировки водорослей лесных насаждений в условиях
комплексного воздействия автомобильного транспорта.
Алексахина Т.И.........................................................................................
Глава 2 . БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОМПОНЕНТ
БИОГЕОЦЕНОЗА .....................................................................................
2.1. Видовое разнообразие и биомасса гетеротрофов в структуре
биогеоценоза. Романовский М.Г., Селочник Н.Н. ................................
2.2. Мониторинг биоразнообразия и процессов природной динамики
в заповедных лесных участках: программа и итоги работ за 25 лет.
Маслов А.А. ..............................................................................................
2.3. Итоги 25-летнего лесопатологического мониторинга дубрав
Теллермановского леса и его грибные сообщества. Селочник Н.Н. ..
2.4. Рубцов В.В., Мамаев В.В., Уткина И.А. Ростовые реакции дуба
на дефолиацию как фактор обеспечения его жизнедеятельности.
Глава 3. АНТРОПОГЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, ОХРАНА БИОТЫ,
ИСКУССТВЕННЫЕ ЛЕСА.......................................................................
3.1. Лес и человек на Восточно-Европейской равнине в
послеледниковье. Абатуров А.В. ...........................................................
3.2. Урболесоведение – новое направление в науке о лесе.
Рысин Л.П. ...............................................................................................

3.3. Воздействие рекреации на состояние почвенного покрова
лиственных биогеоценозов Московского региона.
Лысиков А.Б., Судницына Т.Н. ...............................................................
3.4. Редие виды растений на территориях городских и загородных
лесопарков города Москвы. Полякова Г.А., Меланхолин П.Н. ..........
3.5. Защитное лесоразведение в аридных регионах: исторический
опыт и современные решения. Сапанов М.К. .......................................
3.6. Профиль ствола и его прирост. Каплина Н.Ф. ...............................

ВВЕДЕНИЕ
Институт лесоведения РАН (ИЛАН) в своем развитии прошел несколько этапов, неразрывно связанных с развитием биологических наук,
включая науку о лесе, Своеобразие института, определяющее тематику
его исследований, – применение и развитие биогеоценотического подхода к изучению природы леса, основанное на длительных наблюдениях в природе.  Биогеоценотические исследования, проводимые в течение 50 лет на стационарах Института, расположенных в разных природных зонах: от северной тайги до лесостепных широколиственных
лесов и искусственных защитных насаждений полупустыни, давно
включены в золотой фонд наук о лесе.
В Институте леса – Лаборатории лесоведения – Институте лесоведения в разные периоды времени работали многие ученые, внесшие существенный вклад в отечественное лесоведение, экологию, биогеографию, гидрологию, лесную типологию, физиологию: В.Н. Сукачев,
Н.В. Дылис, Л.А. Иванов, А.А. Молчанов, Н.И. Пьявченко, С.Ф. Курнаев, Л.Ф. Правдин, В.Г. Карпов, С.В. Зонн, А.И. Уткин и др.
В данную монографию вошли результаты работ, выполняющихся на
протяжении последних лет в рамках основных направлений исследований института: лесной типологии, биологической продуктивности,
лесного почвоведения и микробиологии, экологии, лесоводства, защитного лесоразведения, лесного болотоведения и гидрологии, лесной фитопатологии и альгологии, лесной зоологии, лесоэкологического моделирования.
История создания института. Наиболее полно история создания Института леса АН СССР изложена в книге «Институт лесоведения Российской академии наук»  (М.: Наука, 2000. 88 с.) Чтобы не повторять
изложенные в этой книге сведения, кратко повторим основные этапы и
факты. Решение организовать первый в системе АН СССР Институт
леса в г. Москве для всестороннего изучения природы леса и лесоэкономических проблем было принято руководством страны и соответственно АН СССР во время войны, в сентябре 1944 г. Предполагалось,
что исследования создаваемого института станут научно-методологической основой мероприятий по улучшению и сохранению лесов, повышению их производительности с учетом всех полезностей леса и
рационализации лесного хозяйства.
Чрезмерная эксплуатация лесов экономически развитых регионов
в период индустриализации СССР и обусловленные войной их кризис

Структура и функции лесов Европейской России
ные изменения вызвали острую государственную необходимость восстановления, сохранения и улучшения лесов страны. Потребовались
обоснования принципов выделения лесов разного целевого назначения, разработка научных основ и новых методов ведения в них рационального лесного хозяйства, а также ряда других экологических и лесоэкономических проблем лесного хозяйства страны. (Сократить или
убрать!)
Особое значение придавалось  организации и проведению комплексных (биогеоценотических) научно-исследовательских работ, учитывая разнообразие природных условий СССР.
Научный коллектив Института на протяжении 14 лет проводил исследования в разных районах страны, в том числе и в системе комплексных экспедиций Совета по изучению производительных сил страны АН СССР. Однако решением ЦК КПСС от 28 октября 1958 г. Институт леса АН СССР был переведен в г. Красноярск (Постановление Президиума АН СССР № 754 от 12 декабря 1958 г.), переименован в Институт леса и древесины и включен в состав Сибирского отделения АН
СССР.
Одновременно тем же Постановлением Президиума АН СССР для
продолжения комплексных научно-исследовательских работ по лесоведению в европейской части СССР была организована Лаборатория
лесоведения в качестве самостоятельного научно-исследовательского
учреждения, входящего в систему Отделения биологических наук АН
СССР (с 30 октября 1964 г. – в составе Отделения общей биологии,
после нескольких лет подчинения другим ведомствам).
Лаборатория лесоведения АН СССР. Основной задачей Лаборатории, в продолжение плана исследований Института леса, было признано комплексное биогеоценотическое изучение леса по разделам: лесная биогеоценология, лесное почвоведение, лесная климатология и
гидрология, лесная микробиология, физиология и экология древесных
пород, лесное болотоведение.
Отражая изложенные выше задачи, структура Лаборатории лесоведения АН СССР частично повторяла структуру Института леса в виде  9
организованных групп (из них  6 сохранили руководителей, бывших в
Институте леса заведующими аналогичных лабораторий): 1) группа
лесной гидрологии и климатологии; 2) группа лесного почвоведения;
3) группа физиологии древесных пород; 4) группа лесной геоботаники и дендрологии; 5) группа лесной микробиологии; 6) группа лесной зоологии беспозвоночных; 7) группа лесной зоологии позвоноч

Введение
ных; 8) группа лесного болотоведения; 9) группа защитного лесоразведения.
В ведение Лаборатории лесоведения были переданы Северная лесная опытная станция (Ярославская область), Серебряноборское опытное лесничество (Московская область), Теллермановское опытное лесничество (Воронежская область), стационары – Уральский (Уральская
область Казахской ССР), Джаныбекский (Уральская область Казахской ССР), Аршань-Зельменский (Калмыкская АССР).
В 1962 г. В.Н. Сукачев по собственному желанию оставляет пост
директора Лаборатории, и исполняющим обязанности директора, а затем и директором становится доктор биологических наук, заслуженный деятель науки РСФСР Александр Алексеевич Молчанов (1902–
1985), в 1968 г. избранный членом-корреспондентом АН СССР.
Начиная со времени организации Лаборатории направления ее исследований все расширялись, отвечая актуальным социально-экономическим задачам (борьба с лесными пожарами, радиоактивные катастрофы в Кыштыме, Чернобыле и т.п.), что сопровождалось увеличением штатов, структурными изменениями. К началу 1970-х гг. общая
численность Лаборатории лесоведения, включая технический персонал опытных лесничеств, была около 300 человек.
В ноябре 1969 г. Постановлением Президиума АН СССР было признано целесообразным преобразовать Лабораторию лесоведения АН
СССР в институт, но это произошло лишь через  два с лишним десятилетия.
Постановлением Президиума АН CCCP № 2912 от 20.11.1970 г. были
утверждены новые направления исследований Лаборатории: комплексное изучение леса и биологической продуктивности в различных лесорастительных зонах; исследование почвозащитной, санитарно-гигиенической и гидрологической роли леса для установления оптимальной лесистости; разработка научных основ лесоразведения на безлесных площадях и мелиорации лесных заболоченных территорий; методы улучшения породного состава лесов; изучение возможности прогнозирования изменений климата методами дендроклиматологии.
Лаборатория лесоведения неоднократно, являясь общепризнанным
авторитетом  в области работ по лесоведению, участвовала в разработке мероприятий по повышению средообразующей роли лесов, курировала научные исследования по проблеме защитных лесных полос и
оптимальной лесистости в бассейнах нерестовых рек.
В 1974 г. в структуре Лаборатории, как отражение увеличения объема исследований и постановки новых задач, были созданы предусмот

Структура и функции лесов Европейской России
ренные штатным расписанием отделы: лесной биогеоценологии; лесного болотоведения и гидроклиматологии; геоботаники и лесной типологии; защитного лесоразведения; почвоведения и микробиологии;
лесоводства и физиологии древесных пород; генетики и селекции древесных пород; отдел лесной зоологии.
В 1974 г. был открыт Западнодвинский лесоболотный стационар
(Тверская область), ставший базой экспериментального биогеоценотического изучения природы лесных болот, проблем заболачивания и
гидролесомелиорации.
В 1978 г. директором Лаборатории лесоведения стал доктор биологических наук Станислав Эдуардович Вомперский (с 1990 г. член-корреспондент РАН, с 2003 – академик).
В мае 1982 г. в составе Лаборатории лесоведения АН СССР было
организовано еще три отдела: биопродуктивности и лесной физиологии; дендрометрии и математического моделирования;  лесоводства и
генетики древесных пород. Согласно формальным требованиям Президиума АН СССР в 1985 г. все отделы были переименованы в секторы, в 1988 г. – в лаборатории.
Институт лесоведения РАН. 28 мая 1991 г. Лаборатория лесоведения
была преобразована в Институт лесоведения АН СССР (Постановление
Президиума АН СССР № 167), а с 20 декабря 1991 г. – Институт лесоведения РАН (Постановление Общего собрания РАН № 30).
На тот момент в Институте лесоведения РАН было 11 научных подразделений – 7 лабораторий и 4 группы: 1) лаборатория лесной типологии; 2)  лаборатория биопродуктивности; 3) лаборатория экологии широколиственных лесов; 4) лаборатория лесного почвоведения; 5) лаборатория лесного болотоведения и гидрологии; 6) лаборатория лесоводства; 7) лаборатория защитного лесоразведения и лесной зоологии; 8)
группа лесной фитопатологии и альгологии; 9) группа физиологии древесных пород; 10) группа лесной зоологии; 11) группа лесоэкологического моделирования.
Институт располагает следующими научно-исследовательскими базами в разных подзонах европейской части России.
1. Серебряноборское опытное лесничество (Московская область).
2. Теллермановское опытное лесничество (Воронежская область).
3. Северная лесная опытная станция (Ярославская область).
4. Западнодвинский лесоболотный стационар (Тверская область).
5. Онежский стационар (Архангельская область).

Введение
6. Джаныбекский стационар (Волгоградская область).
7. Аршань-Зельменский стационар (Республика Калмыкия).
На стационарах ведутся долгосрочные наблюдения за различными
компонентами лесных биогеоценозов и процессами круговорота веществ и энергии, в отдельных случаях в течение 40–50 лет (более подробная информация в книге «Стационарные исследования Лаборатории лесоведения АН СССР» (1984. 173 с.).
Основные научные направления исследований Института лесоведения РАН утверждены Постановлением Президиума АН СССР № 167 от
28.05.1991 г.  К ним относятся: лес как экологическая система, ее структура, механизмы функционирования и устойчивости; экофизиологические и популяционно-генетические особенности основных лесообразующих пород; биосферная роль лесного покрова, изучение его средообразующих функций в интересах рационализации природопользования; естественная и антропогенная динамика лесов, влияние на лес рубок, загрязнений и хозяйственных мероприятий; разработка принципов
экологического мониторинга лесов, сохранение генофонда и природного разнообразия лесных экосистем; научные основы управления продуктивностью, устойчивостью и защитными функциями леса в условиях интенсивного природопользования.
В Институте ведут исследования высококвалифицированные специалисты по лесоведению, лесоводству, экологии, ботанике, физиологии, зоологии, почвоведению, альгологии, почвенной микробиологии,
6опотоведению, гидрологии, гидрохимии, фитопатологии, защитному
лесоразведению. Сотрудники Института активно участвуют в выполнении ряда государственных научно-технических программ, значительного числа проектов Российского фонда фундаментальных исследований, научных программах ряда министерств и комитетов, международных фондов, а также хозяйственных договоров.
Пока неразрешенной для Института проблемой остается его перебазирование в Москву и ожидаемое в связи с этим омоложение научных
кадров.
Важнейшие комплексные исследования. Исходя из экосистемной
организации биосферы и теории биогеоценологии, с самого начала
Институт организовывал свои работы, широко используя стационарные методы комплексных исследований непосредственно в природе.
Сеть стационаров и опытных лесничеств, репрезентирующих типичные
образцы наших лесов в разных природных зонах, стала базой таких
длительных наблюдений. Они осуществляются преимущественно биологами разных узких направлений, привносящими свои методы ис

Структура и функции лесов Европейской России
следований, но все они подчинены главной научной задаче, разрешаемой в конкретном биогеоценозе или экосистеме б6льшего объема.
Объекты исследований часто обеспечены необходимой научной инфраструктурой, позволяющей проводить те или иные исследования.
Многолетний период наблюдений - одно из условий получения статистически обоснованных выводов по оценке динамичных процессов,
свойственных природе. К настоящему времени такая методология изучения лесов, биогеоценотический подход завоевали общее признание.
Хотя главной широкой целью исследований является изучение структуры и законов функционирования биогеоценозов лесов, болот и других систем, всегда открывается задача обоснования рациональных методов управления или ведения хозяйства, оценки форм техногенного
давления. В последние годы также обострились требования выявить
степень влияния тренда глобального изменения климата на наши леса,
на проявление ими биосферных функций при разной стратегии хозяйства и антропогенной нарушенности. Все эти вопросы требуют глубоких знаний и систематических разнообразных наблюдений в разных
природных и хозяйственных условиях.
За 50 лет изучения природы лесов европейской части России сотрудниками Института опубликовано более 4300 статей, тезисов, сообщений, рецензий, в том числе более 200 монографий и сборников (Указатель работ сотрудников Лаборатории лесоведения АН СССР (Института лесоведения РАН) за 1959–1970 годы: 1971. 242 с.; за 1971–1975
годы: 1976. 242 с.; за 1976–1982 годы: 1985. 104 с.; за 1983–1988
годы: 1989. 112 с.; за 1989–1995 годы: 1996. 102 с.). Прежде чем приступить к характеристике направлений работы отдельных подразделений Института, остановимся на тех комплексных исследованиях, которые являлись этапными в развитии представлений о лесе и потребовали координированных усилий почти всех лабораторий Института.
В 1964 г. был опубликован фундаментальный труд «Основы лесной
биozеоценолoгии» / Под ред. В.Н. Сукачева, Н.В. Дылиса (1964. 574
с.), подготовленный большим коллективом авторов, подытоживший
накопленные знания и наметивший пути дальнейшего изучения леса на
биогеоценотической основе. Выполнен ряд комплексных работ в зональном аспекте: собраны и про анализированы обширные материалы
по комплексной характеристике лесных биогеоценозов северной тайги:  Основные типы биогеоценозов северной тайги (1977. 282 с.); южной: Типы лесных биогеоценозов южной тайги (1974. 231 с.), Коренные темнохвойные леса южной тайги (резерват «Кологривский лес»)
(1988. 220 с.), Биогеоценологическое изучение болотных лесов в свя