Введение. В последнее время в связи с возрастающим антропогенным воздействием актуальным стал вопрос о сохранении биологического разнообразия биогеоценозов как комплексной системы повышения устойчивости, качества и продуктивности [7,8].

Объекты и результаты исследований. В конце 19 - начале 20 века, уже тогда эта проблема привлекала многих ученых [2,4,6,10]. Так, Д. И. Литвинов [2] отмечал, что «меловые боры» с их флорой уцелели на окраинах ледников, покрывавших Европейскую Россию. И. К. Пачоский [4] также считал, что лесостепь Среднерусской возвышенности с комплексом различных реликтовых видов сохранилась в «горных борах» с третичного периода. Понятие реликта широко обсуждалось в связи с историей формирования флоры лесостепной и степной зон [2,4,6,10]. Были предложены гипотезы: «реликтовая» Д. И. Литвинова [2] и «синатропная» В. И. Талиева [6]. Все это послужило усилению исследований флор меловых, известняковых обнажений Подольской [4], Приволжской, Среднерусской возвышенностей [1,3,5,10], Донецкого кряжа. Многие исследователи поддержали гипотезу Д. И. Литвинова о реликтовом характере растительности юга Восточно-Европейской равнины.

В настоящее время на юге Русской равнины господствует лесостепной и степной ландшафт, сформировавшийся в четвертичном периоде. Ф. Н. Мильков [3] считал, что в позднемеловой период здесь находилось обширное море (66 + 3 млн. лет).

В более поздний палеогеновый период (25 + 2 млн. лет) это море значительно сократило свою площадь. В третичный период (вторая половина) море полностью отступило с возвышенности и начала формироваться современная речная сеть. Климат стал более умеренный и на смену третичной растительности пришли широколиственные леса. Около миллиона лет на границе третичного и четвертичного периодов климат стал более континентальным,  и широколиственные леса сменились хвойными породами (ель, лиственницы, пихта).

Вторая точка зрения, что умеренный пояс располагался уже в позднеледниковую эпоху (110 млн лет) в Северной Америке и отсюда шла миграция в европейскую часть, но она сдерживалась Западно-Сибирским морем, которое исчезло 25-30 млн лет назад. В  европейской части в это время располагалась флора с вечнозелеными видами. В третичный период хвойные достигли Европы, занимая и пески, и каменистые обнажения (мел, известняк, граниты и т.д.). В четвертичный период Европа трижды покрывалась ледниками. Самое сильное было днепровское оледенение. В этот период «горные или меловые боры» находились за пределами даже максимального оледенения. После  таяния ледников они стали центрами расселения сосны на равнины и песчаные террасы. Аналогичной точки зрения придерживался Сукачев В. Н. [5], который считал, что в «рефугиумах» сохранились представители ивовых, березовых, сосна и они после таяния ледников внедрялись в растительные сообщества и с улучшением климата продвигались на север. С учетом различных способов миграции сосна, береза, осина могли быстро двигаться вслед за ледником со скоростью 100 м/год.

«Меловые или горные боры» имеют в своем составе целый ряд травянисто-кустарниковых видов, относящихся к реликтам третичного периода. Здесь же отмечается наличие видов, характерных для боровых типов леса (зеленые мхи, папоротники, травянистые виды). Б. М. Козо-Полянский [1]  в работе «В стране живых ископаемых» рассматривает различные гипотезы формирования горных боров и их флоры. Его мнение: сосна и боровые виды в горных борах явление первичное, а на песчаных террасах берегов рек Дон, Днепр, Волга и их притоков - вторичные. Третичными реликтами являются волчеягодник Софии (Dapha sofihia Kalen). Горно-альпийскими видами - проломник мохнатый  (Androsace villosa L.), шеверекия подольская (Schewerekia podolica Andrz.). Из кустарников: скумпия (Rhus coiinus L.), бирючина (Legustrum renlgaris L.). Они в ледниковый период были вытеснены с гор в долину, где они и заняли новую полосу обитания.

Эту точку зрения и в настоящее время поддерживает большинство исследователей [1-10]. Подтверждением этому могут служить и наши наблюдения [7,8] в Шебекинском меловом комбинате, где на бортах карьера под воздействием водной, воздушной эрозии плитчатый мел через 7-8 лет превращается в рухляк, и «пионерами» в этих условиях являются тимьян (Thmus creaceum)  и сосна мелового эдафотипа из прилегающего бора (риc. 1).

 

Рис. 1. Естественное возобновление на бортах Шебекинского мелового комбината

Донецкий кряж. Самый западный участок сосны мелового эдафотипа расположен на правом берегу реки Северский Донец в северо-восточной части Донецкой области и входит в состав республиканского заказника «Горы Артема». Основной участок сосредоточен в кварталах 39-40 Теплинского лесничества Сла­вянского лесхоззага площадью 85 га. Остальные участки площадью 299 га находятся у других фондодержателей.  Координаты: 49°30′  с.ш. и 37°41′  в.д.

Сосняки меловые, травяно-степные приурочены к верхней части южных и восточных склонов с крутизной 25-35° на высоте 70-100 м над уровнем моря и выше на дерново-карбонатных, щеб­нистых почвах. Древостой - двухъярусный,  разновозрастный,  в первом ярусе - деревья в возрасте 180-200 лет,  высотой 14-16 м, диаметром 46 см,  во втором - в возрасте 50-60 лет, высо­той 6-10 м,  диаметром 25 см.  Класс бонитета V. Подрост отсутствует из-за сильной конкуренции с травянистой растительностью, представленной злаками (Camagrostis cpigexios (L.) Roth., Stipa pennota L.)_, льном желтым (Linum flavum L.),   васильком pycским (Centaurea ruthenica L.), чабрецом  (Thymus Pallasiana H.Braun). Подлесок редкий и состоит из  вишни степной  (Cerasus fruticosa (Pall.vor.), терна   (Prunus spinosa L.),  шиповника    (Rosa majalis Herrm.).

В средней и нижней частях южных и восточных склонов на перегнойно-карбонатных почвах произрастают двухъярусные сложные сосняки,  которые сформировались под влиянием рубок. В первом ярусе сохранились маточные деревья сосны меловой 180-200 лет, высотой 12-13 м,  диаметром 38-40 см, второй ярус состоит из сосны 30-50 лет,  высотой 5-8 м, диаметром 20 см и ши­роколиственных пород - дуба черешчатого  (Quercus robur L.), клена остролистного (Acer platanoides L.), липы обыкновенной (Tilia cordata L.). В окнах единично встречается подрост сосны,  а под пологом леса только широколиственные теневыносливые породы. Подлесок средней  густоты состоит из пород, характерных для сосняка травяно-степного,  а также бересклета бородавчатого (Euonymus verrucosa Scop.) и скумпии  (Cotinus  coggigria  Scop.). Травяной покров беден и представлен осокой (Carex supine Wahlb.),  ландышем майским (Convallaria majalis L.)_,   купеной лекарственной  (Polygonatum officinale All.).

Среднерусская возвышенность. Самый крупный участок (50 га) -«Бекарюковский бор» в Шебекинском лесничестве Белгородской об­ласти (координаты: 50°30 с.ш. и Зб°58 в.д.) - представлен сос­няком травяно-степным 180-200 лет,  приуроченным к южному правому крутому склону (35-45º)  реки Нежеголь. Высота де­ревьев 14-16 м,  диаметр 44  см,  класс бонитета V. Подрост отсутствует, в подлеске - дрок красильный ( Gytisus ruthenicu L.), ракитник русский  (Genista tinctoria L.), боярышник (Crataegus  sanquinea Pall.).

В Ново-Оскольском лесничестве (координаты:  50° 50´ с.ш.  и 37° 40´ в.д.) Белгородской области в урочище "Стенки-Изгорья" сохранился сложный бор,  который сформировался под влиянием комплекса факторов. Это насаждение двухъярусное: в первом ярусе 160-180-летние сосны высотой 23-25 м,  диаметром 42 см, класс бонитета III. Состав второго яруса - 5Д2Яс1Лп1Кл10с, возраст - 30-40 лет,  высота - 10-12 м. В травяном покрове встречается реликт - волчеягодник Софии.

Рис. 2. «Бекарюковский бор» в Шебекинском лесничестве (возраст около 200 лет)

В Острогожском лесничестве Воронежской области сохранилось одно маточное дерево сосны в возрасте 150-180 лет,  высотой 13 м, диаметром 45 см.  Обильный подрост в возрасте 2-40 лет занимает площадь 1,2 га на правом крутом берегу реки Потудань. В травяном покрове встречается реликт - дремник темнo-красный  (Epipactus atrorubens All.).

Приволжская возвышенность. Здесь сосредоточены самые крупные древостои мелового  эдафотипа сосны обыкновенной.

Насаждения Хвалынского национального парка (330 га) Саратовской об­ласти тянутся вдоль правого берега реки Волги, узкой полосой и отдельными участками размером 1-17 га. Координаты:  52°25´ с.ш. и 48°10´ в.д. Самые высокопродуктивные насаждения сосре­доточены по северному склону, где сформировались двухъярус­ные разновозрастные древостои. В верхней части склонов по меловому супесчаному карбонатному рухляку,  покрытому слоем  хвойного опада,  растут сосняки в возрасте 140-160 лет,  вы­сотой    22-24 м, диаметром 36-40 см и 80-100 лет,  высотой 13-15 м, диаметром 24-26 см,  класс бонитета III,  с единичным под­ростом сосны среди изреженного подлеска. Травяной покров не­равномерный,  с дремником темно-красным и такими боровыми растениями,   как костяника (Rubus saxatilis L.) и рамишия однобокая  (Ramisсhia secunda  (L.) Gar.).

К нижней части склонов (ниже по склонам от 100 м до по­дошвы) с перегнойно-карбонатными почвами приурочены сложные насаждения. В первом ярусе сосна 120-140 лет,  высотой 22-24 м, диаметром 38-40 см.  Во втором - 35-40 лет в смеси с дубом черешчатым,  липой и кленом остролистным высотой 8-10 м, диаметром 10-12 см,  с единичным подростом сосны в окнах и клена под пологом. В подлеске изредка встречается рябина (Sorbus aucuparium L.). В травянистом покрове, кроме лан­дыша и рамишии,  группами  отмечен  папоротник-орляк  (Pteridium aqulinium  (L.)  Kuhn.).

На восточных и южных склонах произрастают чистые двух­ъярусные    сосновые насаждения с хорошим подростом в местах выхода мелового рухляка и почти полном его отсутствии там, где мощная дернина конкурирует с  сосной. Возраст древостоя - 140-160 и 80-100 лет,  высота 12-15 м и 5-10 м, диаметр 36-40 и 28-30 см,  класс бонитета V. Подлесок - виш­ня степная, терн, шиповник. Травяной покров - тимьян,  осока, пырей,  вейник.

Эти насаждения  выделены в категорию реликтовых и имеют статус национального парка "Хвалынский". Все они страдают от антропогенного воздействия,  а в период войны были сильно  расстроены    рубками,  о чем свидетельству­ют остатки пней диаметром до 50 см.  Рубки способствовали усиленному внедрению широколиственных пород.

Самый крупный массив сосны мелового эдафотипа в России на площади около 1800 га сосредоточен на Самарской луке.  Координаты;  53°20´ с.ш. и 49°30´ в.д. Здесь сохранились уникаль­ные старовозрастные древостои.

По гребням хребтов, по южным и восточным склонам на высо­те от 100 м над уровнем моря и выше распространены сосняки травяно-степные 180-220 лет,  высотой 20 м,  диаметром 40 см, класс бонитета IV,  с редким подлеском из вишни, терна,  бобов­ника (Amygdalis nana L.).

Ниже по склону расположены отдельными участками сосняки толокнянковые высотой 15-17 м,  диаметром 28 см с единичным подростом сосны и подлеском из можжевельника (Juniperus sabina L.).

В средней и нижней частях западных  склонов Жигулей пре­обладают сложные двухъярусные сосняки. В первом ярусе со­средоточены маточные деревья, сосны 140-160 лет,  высотой 24 м, диаметром 36 см,   класс бонитета III. Во  втором ярусе - дуб, липа,  клен 50-60 лет,  высотой 5-8 м,  диаметром 12-14 см.   В подлеске - лещина,  рябина, бересклет бородавчатый,  вишня. В травяном покрове - ландыш,   купена,   костяника,   реликт - шеверекия подольская.

Выводы. 1) Нами установлено, что основными типами леса являются:

сосняк меловой травяно-степной и сосняк меловой сложный (суборь)  - Среднерусская возвышенность и Донецкий кряж;

сосняк меловой на супесчаном меловом рухляке;

сосняк ме­ловой травяно-степной;

сосняк меловой сложный (суборь) и сосняк меловой толокнянковый - Приволжская возвышенность.

2) Выявлено, что определенные типы леса приурочены к специ­фическим условиям произрастания в зависимости от высоты над уровнем моря,  экспозиции склонов. Так,  сосняк   травяно-степной находится в верхней,  самой крутой части склонов южной и восточной экспозиции, на высоте 70-120 м над уровнем моря и выше. Ниже по склону расположены сложные двухъярусные сосняки, пройденные рубками. Самые высокопродуктивные насаждения приуро­чены к северным склонам.

3) Насаждения сосны мелового эдафотипа имеют общие черты раз­вития, о чем свидетельствует их принадлежность к одним и тем же типам леса (сосняки травяно-степные) во всех географичес­ких районах и трансформация этих насаждений под влиянием рубок в сложные сосняки со сменой доминирующей породы. Эти сосняки находятся под сильным антропогенным воздействием и требуют  усиления их охраны с тем,  чтобы сохранить генетичес­кие резерваты древесной, кустарниковой и травянистой растительности.

Рецензенты:

Таранков В.И., д.б.н., профессор  кафедры лесоводства, таксации и лесоустройства  ФГБУ ВПО Воронежская государственная лесотехническая академия Минобразования РФ, г. Воронеж.

Ефимов Ю.П., д.с.-х.н, главный научный сотрудник НИИ лесной генетики и селекции (Воронеж) Рослесхоза РФ, г. Воронеж.