Достижения и перспективы развития лесной науки

Лесная биогеоценология является комплексной наукой, которая для реализации своих целей и задач требует участия в исследованиях специалистов различного профиля: лесоводов, геоботаников, почвоведов, зоологов, метеорологов и даже математиков. В настоящее время биогеоценология представляет собой одно из приоритетных направлений биологической науки. Биогеоценологические исследования проводятся во всех типах растительности и растительных зонах России. Характерной чертой современной биологической науки является количественный подход при исследовании сложных динамических систем, которые характеризуются многообразием связей с окружающей средой, высокой сложностью внутреннего строения и большим числом типов взаимоотношений организмов друг с другом. В каждой сложной системе, к которым относятся и лесные биогеоценозы, выделяют три части: состав, структуру и функционирование. Используя аналитический метод обычно сначала изучается состав системы и свойства ее отдельных компонентов. Затем исследуются отдельные связи и отношения между элементами системы и внешней среды и между элементами внутри системы. В этом направлении лесной биогеоценологией достигнуты значительные успехи.

Результаты биогеоценологических исследований позволили вскрыть целый ряд географических закономерностей в изменении таких важнейших биогеоценотических показателей, как продуктивность органического вещества, накопление энергии, масса опада и запас подстилки, скорость разложения мертвой органики, миграция химических элементов, почвообразовательный процесс и динамика природных сообществ.

Благодаря усилиям многих исследований уже выяснены основные аспекты функциональной и структурной организации биогеоценотических систем и ее механизмов, установлены закономерности в круговоротах веществ и энергии в пространстве и времени, особенности взаимодействия всех компонентов самых разных типов лесных биогеоценозов.

Наиболее трудной для изучения и важной для практики является проблема динамики и развития биогеоценоза как единого целого. Познание этих процессов позволит прогнозировать и эффективно управлять этими процессами, а также оптимизировать функционирование всех компонентов биогеоценоза. Многие из этих вопросов довольно глубоко разработаны на качественном уровне. Однако практика требует не только качественного, но и количественного ответа на перечисленные вопросы. Для их решения применение аналитических методов оказывается уже не достаточным — требуется синтетический подход, эффективно реализуемый с помощью математического моделирования.

Результаты этих исследований позволят вплотную подойти к эффективному регулированию взаимодействий различных видов биоценозов в целях увеличения их биологической и хозяйственной продуктивности, наметить пути наиболее рационального хозяйственного использования живых природных ресурсов в конкретных типах биогеоценозов. Разработка саморегулирующихся и имитационных математических моделей уже сейчас позволяет довольно точно прогнозировать последствия некоторых антропогенных воздействий на ход биогеоценотических процессов.

Главнейшей целью лесной биогеоценологии продолжает оставаться выяснение закономерностей в структурно-функциональной организации и вещественно-энергетических потоках биогеоценозов. В связи с этим идет уточнение полученных ранее результатов и продолжается изучение таких традиционных вопросов как состав, структура и динамика живых компонентов, почвообразование, радиационный, тепловой, минеральный и водный режимы, биохимические характеристики первичной и вторичной продуктивности, образование и разложение лесной подстилки и др.

Все эти исследования обязательно должны проводиться в различных временных режимах: сезонном, годичном и многолетнем. Кроме того, необходимо устанавливать важнейшие биогеоценотические показатели в связи с изменением возраста древостоя и в ходе сукцессий разных типов. При этом важно выявить особенности основных этапов формирования биогеоценоза и изменение его компонентов после пожаров, рубок, массового размножения насекомых-вредителей и других экологических нарушений в лесу. Необходимо более полное и глубокое изучение вопросов, касающихся цепей питания различных консорций, а также взаимоотношений между ценопопуляциями растений, животных и микроорганизмов, приводящих биогеоценоз в состояние динамического равновесия. Следует обратить серьезное внимание на изменения в биогеоценотических процессах, происходящих в лесах, в результате рекреационного использования и антропогенного загрязнения атмосферы газообразными и твердыми веществами.

До сих пор остаются весьма слабо изученными межбиогеоценотические взаимодействия, связанные с выносом минеральных и органических веществ поверхностным и внутрипочвенным стоком, газообменом, переносом органических материалов ветром и перемещением животных.

Важное место в биогеоценологических исследованиях продолжают занимать вопросы, связанные с разработкой объективной классификации лесных биогеоценозов, которая совершенно необходима для эффективного внедрения результатов исследований в практику.

Необходимо дальнейшее исследование биогеоценозов и в географическом аспекте. Именно в зависимости от географического положения меняется гидротермический режим леса, который в основном и обусловливает дифференциацию биогеоценозов, особенности и характеристику их компонентов. В результате на равнинах возникают широтно-зональные особенности биологического круговорота веществ и энергии, а в горных странах — вертикально-поясные. Познание этих процессов позволят установить закономерности формирования биогеоценозов и причины различий в их продуктивности. Выяснение географических аспектов биогеоценотических процессов имеет не только теоретическое, но и практическое значение. На базе результатов подобных исследований будут разработаны более эффективные приемы агролесомелиорации, осушения заболоченных лесов, рационального использования древесных и недревесных лесных ресурсов.

Познание функционирования лесных биогеоценозов окажет большую помощь при решении вопросов охраны живой природы. Становится понятным, что охрана видов должна заключаться не столько в призывах и запретах, сколько в создании для них наиболее благоприятных условий местообитания.

Возникающие в результате биогеоценотических исследований практические рекомендации в первую очередь помогут решению следующих задач:

• — рациональному и комплексному использованию древесных и недревесных ресурсов леса;
• — повышению продуктивности хозяйственно-ценных лесных видов;
• — борьба с болезнями и насекомыми-вредителями леса;
• — усилению защитных функций леса;
• — формированию устойчивых высокопродуктивных древостоев;
• — сохранению биосферных функций леса.

Результаты биогеоценологических исследований позволят перейти к ландшафтному изучению территорий, без которого невозможна оптимизация всей системы природопользования. При этом в лесных зонах многоцелевое лесопользование обязательно должно быть сбалансировано со всеми отраслями народного хозяйства.