Защитные полосы вдоль дорог (различные регионы и источники)

Использование защитных полос вдоль дорог является стандартной практикой во многих лесных зонах. В США и Канаде такие зоны создаются, в первую очередь, из эстетических соображений. Вот некоторые из таких зон:

· 50-метровые полосы на дорогах через лесной массив, принадлежащий компании «Альберта Пасифик Форест Индастриз», Канада;

· 100-200-футовые полосы в лесах, признанных уникальными или редкими, с деревьями старше 10 лет и высотой более 35 футов – по классификации «Тексас Форест Сервис»;

· 100-футовые полосы в штате Нью-Йорк на участках, где трасса не закрыта холмами или изгибами рельефа;

· Полосы вдоль дорого в густо населенных районах округа Саншайн Коуст Форест (Британская Колумбия) – для уменьшения визуальных раздражителей последствий лесозаготовок.

Хотя создание многих буферных зон в США и Канаде продиктовано эстетическими мотивами, существуют и сугубо производственные причины. Придорожные полосы создаются условия для сохранения и оздоровления среды обитания многочисленных представителей лесной фауны – от бабочек до медведей. Они защищают экосистемы от попадания нефтепродуктов, предотвращают эрозию придорожных насыпей и дамб. Как обсуждается в McClain et al, 2001, буферные зоны смягчают воздействие от NO₃, используемого лесоводами для ухода за хвойными посадками.

Законы Российской Федерации, регулирующие деятельность лесной отрасли на Дальнем Востоке, предусматривают создание 100-метровых полос, вдоль железнодорожных путей и шоссейных дорог на склонах <10 градусов и 200-метровых полос на склонах >10 градусов. На этой иллюстрации из Приморья видно, что главная лесовозная магистраль ограничена насыпью с некоторыми признаками эрозии. Магистраль связана с сетью второстепенных дорог и волоков, уже заросших кустарником и небольшими деревьями малоценных пород, после окончания работ два года назад.

Малые лесовозные дороги в Приморье, соединенные с магистральной трассой, часто пересекают небольшие ручьи и реки или проходят вдоль склонов гор. При пересечении рек и ручьев тяжелыми грузовиками неизбежно разрушается ложе водоема и ниже по течению начинается накопление избыточных осадков. Лесовозные дороги у подножия склонов гор вызывают эрозию и смывание верхнего слоя почвы в водоемы, особенно со склонов более 30 градусов.

Сахалин и Курильские острова (Сахалинрыбвод…, 2002)

Сахалинское бассейновое управление «Сахалинрыбвод» направило официальное письмо (см. ПРИЛОЖЕНИЕ)в адрес Дальневосточной Федеральной комиссии в ответ на ее обращение от 25 апреля 2002 г. с предложениями по улучшению охраны рыбных ресурсов в контексте Программы экономического развития региона. В записке содержится просьба к Комиссии устранить противоречие, вызванное постановлением губернатора Сахалина (№ 373 от 24 сентября 1999 г.) о буферных зонах вдоль рек при разработке лесных ресурсов. Сахалинрыбвод подчеркивает, что это постановление губернатора противоречит федеральному закону № 193, принятому 11 июля 1972 г., который регламентирует буферные зоны вдоль рек, представляющих промышленную ценность для рыбного хозяйства.

Своим постановлением губернатор сократил или вовсе ликвидировал установленные законом буферные зоны на 363 реках Сахалина и Курильских островов. При регулировании лесозаготовок по берегам рек установлены три группы водоемов, из которых 1-я группа является самой охраняемой. Критерии для определения 1-й группы:

1. Буферные зоны рек по спецификациям, определенным научными обоснованиями Министерства природных ресурсов для областей и краев.

2. Нерестовые районы рыб ценных промысловых видов; и –

3. Районы традиционного рыболовства коренных народностей.

Сахалинрыбвод приводит данные трех исследований на о. Сахалин, свидетельствующие о пагубном воздействии лесозаготовок на процессы воспроизводства лососей:

1. Сахалинрыбвод изучил состояние реки Быстрая, где в 1998-2001 г.г. добывалось 6 000 – 8 000 куб. м. леса в год. В бассейне Быстрой до 1998 г. уровень воды постепенно падал после весенних паводков до уровней, обеспечивающих беспрепятственный проход мигрирующих лососей. После начала лесозаготовок уровень воды стал падать до летних величин уже в мае. В результате резко сократилось число нерестовых участков для мигрирующих лососей и образовался 30%-й дефицит воды у рыбоводных заводов. Эти предприятия оказались перед необходимостью применять технологии по восстановлению содержания кислорода в водной среде. Заводам потребуется реконструкция. Сахалинрыбвод подчеркивает, что доля рыбных промыслов в областной экономике составляет 60%, а лесная отрасль – лишь 1,6%.

2. СахНИРО предпринял в 1978-1980 г.г. исследования зон лесозаготовок на северо-востоке Сахалина. Было установлено, что эффективность воспроизводства лососевых в этих районах составляет лишь 12% - 13% от уровней зон, где лесозаготовительные работы не ведутся. СахНИРО подчеркивает также, что заготовка леса не сопровождается никакими экологическими экспертизами в интересах рыбного хозяйства. Изучению подверглись реки Нерпичья, Песковская и Приторная.

3. Исследовательский институт АзНИИРХ изучал в 1991 г. влияние лесозаготовок на популяции лососевых и опубликовал результаты в журнале «Рыбное хозяйство», № 4 (1994). Установлено, что на всей территории Сахалина реки истощаются там, где ведется заготовка леса. В выводах Института говорится: «При заготовке леса необходимо сохранять верхний почвенный слой и органическую базу; после завершения заготовительных работ осуществлять восстановление лесов». Основываясь на данных АзНИИРХ, Сахалинрыбвод рекомендует прекратить на Сахалине всякие операции по заготовке леса.

4. Анализируя документы по лесозаготовкам на российском Дальнем Востоке, Сахалинрыбвод отмечает следующие тенденции:

а)Лесозаготовки вблизи нерестовых участков не сопровождаются экологическими экспертизами;

б)Ощущается недостаток не только экологических экспертиз, но и расчетов о потенциальном ущербе рыбному хозяйству, а также программ компенсирования причиненного ущерба;

в)Установленные законом буферные охранные зоны у водоемов регулярно игнорируются. Грузовики, бульдозеры, строительство дорог и сбросы древесины по склонам разрушают берега рек и приводят к избыточной седиментации дна на участках вызревания икры.

Сахалинрыбвод приходит к заключению, что поскольку на Сахалине нетронутыми остались участки лесов в верхних (по течению) зонах рек и нерестовых участков, дальнейшая деятельность по заготовке леса приведет к катастрофическим последствиям и рыбная отрасль понесет потери, невосполнимые и в будущем. Сахалинрыбвод рекомендует Дальневосточной Федеральной комиссии рассмотреть вопрос об отмене постановления губернатора о буферных зонах вдоль водоемов, провести экономический анализ по оценке рыбных ресурсов в сравнении с рентабельностью лесозаготовительной отрасли и содействовать ужесточению существующих законов об охране рыбных ресурсов.

Приморский край[Опритова Р.А., 1988]

Р.А. Опритова по поручению Академии Наук СССР и Биолого-почвенного института (Владивосток) провела исследование по теме «Влияние лесозаготовок на изменения в реках Приморского края и их истощение». Документ, датированный 1988 г., представляет собой исчерпывающий отчет об исследовании гидрологии Сихотэ-Алиньской горной системы и ее лесов. Опритова утверждает, что водная система Сихотэ-Алиньских лесов очень мощная по сравнению с лесами европейской части России. Плохо контролируемые вырубки леса могут привести к радикальному истощению рек всей горной системы, в том числе Самарги, Ботчи, Коппи и Киевки. Рекомендации Опритовой заключаются в следующем:

1. В бассейнах большинства рек необходимо сохранять 70-80% (оптимальная величина) лесного покрова.

2. Минимальная площадь лесов в бассейнах рек не должна быть меньше 35-40%. Снижение площадей лесов с оптимального уровня в 70-80% до 35-40% ухудшает гидрологический режим рек, приводит к их истощению, изменяет состояние грунтовых вод. Значительные перерубы вызовут наводнения, эрозию, избыточное промерзание и пересыхание водоемов. Таким образом, вырубленные сверх меры бассейны рек утрачивают способность сохранять свой гидрологический режим, а состояние всей экосистемы резко ухудшается.

3. Только в исключительных случаях могут быть разрешены лесоразработки в районах, покрытых лесом менее чем на 35-40%.

4. Если лесной покров в бассейне характеризуется минимальной величиной, то оставляться лес должен преимущественно вдоль границ водораздела и вдоль русла в верховьях и вдоль.

5. В бассейнах, расположенных в нижнем поясе гор, лес не должен вырубаться (если лесистость составляет менее 35-40%). В бассейнах, покрытых лесом на 35-80%, возможна вырубка 50% деревьев. Выборка деревьев должна проводится таким образом, чтобы с течением времени и с учетом лесоводственных мероприятий лесной покров восстановился до 35-80%.

6. При вырубке смешанных хвойно-лиственных лесах заготовителям следует обеспечить сохранение лесистости 50-75%, с преобладание хвойных деревьев. Иначе в весенний период количество воды резко, а в осенне-летний сезон сильное уменьшение, что приведет к необратимым изменениям гидрологического режима.

7. Лесозаготовители могут вырубать до 25% площади без всяких ограничений. Это наоборот увеличивает накопление снега в зимний период.

8. Лесозаготовители не должны производить сплошные рубки в бассейнах менее 200-300 кв. км.

9. В пихтовых и еловых лесах, расположенных в средней и верхней частях крупных речных бассейнов (200-300 кв. км.), площадь сплошных рубок не должна превышать 300 гав год. Участки бассейна, где вырублено 50-75% и 76-100% леса, не должна занимать более 30-10% от всей годовой площади рубки. На остальной территории рубка может вестись с интенсивностью до 35% и 36-50% соответственно. Интенсивность лесозаготовок должна распределяться равномерно по всей территории бассейна.

10. В переходных пихтово-еловых полосах в бассейнах площадью 200-300 кв. км. Возможно проведение рубки на 400 га. В смешанных хвойно-лиственных лесах допустима вырубка до 500 га.

11. Районы, где вырубка леса ведется с интенсивностью 50-100% (сплошные рубки), не должны превышать 50% всей площади лесозаготовок. А вырубка с интенсивностью 76-100% не должна превышать 15% площади работ. На оставшихся 50% территории может быть вырублено 36-50% (хвойных и лиственных деревьев).

12. Как правило, с продвижением вдоль водоема вверх по течению площадь вырубки должна сокращаться в процентном выражении.

13. 50% общей площади лесозаготовок должно приходиться в нижней части любого бассейна. Остальные вырубки должны распределяться равномерно по всей территории бассейна. В среднем течении реки Опритова рекомендует разрабатывать 36-75% лесов на участках, не превышающих по площади 50 га с равномерным распределением работ по территории бассейна. В бассейнах небольших горных рек в радиусе 1 км от русла сплошные рубки должны быть запрещены. Бассейны небольших горных рек и верхние районы крупных водоемов должны сохранять не менее 30-40% лесного покрова.

14. Границы главных бассейнов должны иметь особые лесозащитные полосы с сохранением в них максимально возможного процента лесного массива.

В заключение Опритова утверждает, что при соблюдении соответствующих технологий лесозаготовок и научно-обоснованных рекомендаций гидрологический режим водоемов может быть сохранен. Он может даже улучшиться, при выборочных рубках и содействии лесовосстановлению.

Обзор подготовлен для Центра Дикого лосося, 3 сентября 2002 г.

Перевод В.В. Переславцева

Литература

Опритова Р.А. Влияние лесозаготовок на изменение гидрологического режима рек в Приморском крае. Владивосток: Биолого-почвенный институт АН СССР, 1988

Сахалинрыбвод, Памятная записка 356/11-01-328-02, Южно-Сахалинск: 25 апреля 2002

Bisson, P. A., Quinn, T. P., Reeves, G. H., Gregory, S. V. Best Management Practices, Cumulative Effects, and Long-Term Trends in Fish Abundance in Pacific Northwest River Systems //Watershed Management: Balancing Sustainability and Environmental Change(Naiman, R. J., Editor) Springer-Verlag, New York:1992.

Gregory, S.V. and Bisson, P.A. Degradation and Loss of Anadromous Salmonid Habitat in the Pacific Northwest // Pacific Salmon and Their Ecosystems: Status and Future Options, New York:: Chapman & Hall, 1997

Gregory, S.V. et al. Influence of Forest Practices on Aquatic Production // Streamside Management: Forestry and Fishery Interactions. Seattle: University of Washington, 1987

Hartman et al. Some Effects of Different Streamside Treatments on Physical Conditions and Fish Population Processes in Carnation Creek, a Coastal Rain Forest Stream in British Columbia // Streamside Management: Forestry and Fishery Interactions. Seattle: University of Washington, 1987

McClain et al. Nutrient Cycles and Responses to Disturbance// River Ecology and Management: Lessons from the Pacific Coast Ecoregion New York: Springer, 2001

Nehlsen, W.,. Williams J.E,,.Lichatowich,J.A. Pacific Salmon at the Crossroads: Stocks at Risk from California, Oregon, Idaho, and Washington.//Fisheries 16(2), 199. P.14-21

Sullivan, K. et al. Stream Channels: The Link Between Forests and Fishes // Streamside Management: Forestry and Fishery Interactions. Seattle: University of Washington, 1987

Upstream: Salmon and Society in the Pacific Northwest. Committee on Protection and Management of Pacific Northwest Anadromous Salmonids National Academy Press, № 8, 1996

А. А. Сирин

лаборатория лесоведения АН СССР

ВЛИЯНИЕ ЛЕСНОЙ СРЕДЫ НА УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ЛОСОСЕВЫХ (ПО ЗАРУБЕЖНЫМ ДАННЫМ)

На основании анализа зарубежных публикаций рассматривается связь условий обитания и воспроизводства лососевых рыб с лесной средой на водосборных бассейнах и по берегам рек. Приводятся данные о влия­нии рубок на среду обитания и условия питания рыб, а также меры по предотвращению вредного воздействия рубок.

Условия обитания и воспроизводства ценных пресноводных и проход­ных лососевых рыб определяются различными параметрами водной сре­ды, наличием пищи и т. д., которые в свою очередь связаны с окружаю­щей сушей. Существенное влияние на формирование водного, термиче­ского, гидрохимического режима рек, на условия питания рыб оказыва­ют как леса водосборного бассейна в целом, так и леса, растущие непо­средственно по берегам рек. Изучение вопроса о влиянии лесов на усло­вия обитания лососевых имеет большое значение для рационального ис­пользования природных ресурсов, для определения оптимальной облесенности водосборных бассейнов и ширины запретных полос вдоль не­рестовых рек. Большой интерес в этом отношении представляет зару­бежный опыт.

Источники

Первичными источниками информации послужили рефе­ративные журналы «Forest Abstracts» и «Ecological Abstracts»[6], обзор М. В. Рубцова и Ю. Н. Салминой (1978) о влиянии лесов Европейского Севера СССР на воспроизводство ценных пород рыб, а также ряд мо­нографий по экологии (Одум, 1975), экологии пресных вод (Hynes, 1970; Mills, 1972) и экологии лососевых (Mills, 1971). Ряд рассмотрен­ных работ посвящен непосредственно влиянию леса и лесотехнических мероприятий на условия обитания лососевых (Chapman, 1962; Pella, Myren, 1975; Meehan, 1975; и др.), анализу результатов, полученных на экспериментальных водосборах в штате Орегон (Hall, Lantz, 1969), в Калифорнии (Burns, 1972), на Аляске (Sheridan, McNeil, 1968). О зна­чении, которое придается изучению данного вопроса за рубежом, го­ворит тот факт, что в составленной Гиббонсом и Сало (Gibbons, Salo, 1974) аннотированной библиографии по влиянию рубок на рыбных оби­тателей запада США и Канады содержится 278 названий по 10 разде­лам, характеризующим различные аспекты проблемы. Помимо работ, посвященных непосредственно влиянию леса на условия обитания рыб.

Влияние леса на условия обитания лососевых

Экология лососевых рыб различная. Среди них имеются пресноводные, полупроходные и про­ходные формы. Видовые признаки, свойства, характерные черты поведе­ния, биологии и строения, экологии связаны со специфическими особен­ностями внешних условий, к которым приспособились лососи в длитель­ном процессе филогенеза (Канидьев и др., 1971) и изменение которых резко сказывается на их состоянии и численности. Различие в экологии отдельных видов и форм лососевых усложняет изучение влияния леса на условия их обитания. Это влияние будет сильно отличаться не только для разных видов и форм, но и для бассейнов, расположенных в различ­ных природных условиях. Влияние отдельных факторов различается так­же и на разных этапах развития особей (Hall, Lantz, 1969; Allen, 1970; Ringler, Hall, 1975).

Говоря о влиянии леса на условия обитания рыб, нужно выделить два аспекта проблемы: 1) зависимость этих условий от лесистости бас­сейна и 2) зависимость их от облесенности берегов. Лесистость бассейна является важнейшим фактором, определяющим объем и режим стока и химический состав воды. В то же время древесная растительность по берегам выполняет противоэрозионные функции, влияет на качество воды, в большей степени определяет ее термический режим, является важней­шим источником питательных веществ для водных обитателей. Джонсон (Johnson, 1953), оценивая влияние леса на условия обитания форели, отмечает наличие двух различных, но связанных между собой факторов: влияния леса на почвенную эрозию и объем стока и многогранного влия­ния облесенности берегов.

Изменение лесной среды на водосборных бассейнах связано главным образом с рубками, поэтому центральное место в проблеме влияния леса на лососевых занимает вопрос влияния рубок, которому посвящено и большинство публикаций.

Основным фактором, определяющим жизнь в реке, состояние и чис­ленность лососевых, является водный режим, особенно в период нереста и эмбрионально-личиночного развития (Пути увеличения численности, 1968; Johnson, 1953; Allen, 1970, и др.). Влияние измененной рубками лесной среды на объем и режим стока продолжает оставаться дискус­сионным. В зарубежной литературе преобладает мнение, основанное на исследованиях на экспериментальных водосборах (главным образом на западе США), об увеличении объема стока после рубок и усилении его неравномерности[7].

К пагубным последствиям приводит увеличение стока в результате стихийных бедствий, например резкое увеличение стока на гари в Кибек-Крик (штат Аризона, США) после пожара на площади 23000 га привело к массовой гибели рыбы (Wagle, 1978). Такие же последствия имели пожары в штатах Айдахо и Монтана (Johnson, 1953). Увеличение объема стока, возрастание скоростей течения усиливают размыв берегов, приводят к перестройке рельефа дна, увеличению количества взвесей в воде, разрушению нерестилищ, изменению условий питания рыб.

Вредное влияние увеличения стока на продуктивность лососевых свя­зано главным образом с перестройкой рельефа дна, с перемещением дон­ных отложений в период эмбрионально-личиночного развития рыб (Chapman, 1962). Лососи откладывают икру в «гнезда» из гальки. Раз­витие икринок длится около 4 месяцев, мальки остаются в «гнездах» на 3—4 месяца. В этот период значительное количество икры и мальков гибнет. В условиях Аляски эти потери составляют около 70%, одна из основных причин их — передвижение придонной гальки (развалы) (Backiel, 1960). Шеридан и Мак-Нейл (Sheridan, McNeil, 1960) приво­дят пример с одним из водотоков Аляски, где 95%-ная смертность эмбрионов лососевых была связана с перемещением гальки.

С усилением неравномерности распределения стока после рубок свя­зано его уменьшение в отдельные периоды. При понижении уровня воды обнажаются участки дна, в результате усложняется нерест, происходит массовая гибель икры (Johnson, 1953; Mills, 1971). Понижение уровня, ослабление течения усиливают прогрев воды, что сказывается на кисло­родном режиме реки.

Вместе с тем часто происходящее после рубок увеличение летнего стока[8] (Rothacher, 1965; Hibbert, 1967) благоприятно сказывается на продуктивности лососевых, так как приводит к увеличению жизненного пространства для молоди (Chapman, 1962; Burns, 1972).

Лес на водосборе выполняет важные противоэрозионные функции. При уменьшении лесистости бассейна и облесенности берегов происхо­дит усиление эрозионных процессов и в результате — увеличение мутно­сти воды. Взвешенные частицы попадают в органы дыхания и пищевари­тельный аппарат рыб, в ряде случаев вызывая их гибель (Оуэн, 1977). Рыбы переносят непродолжительное замутнение до 100000 мг/л, посто­янное содержание ила 100—200 мг/л может быть для них губительным (Одум, 1975). Ухудшается кормовая база рыб в связи с разрушением фитопланктона и гибелью беспозвоночных (Оуэн, 1977). Взвеси оказы­вают прямое воздействие на икру: так, влекомые водой частицы уничто­жили в одной из рек Новой Зеландии до 11% отложенных икринок фо­рели (Одум, 1975).

С увеличением мутности связано заиление нерестилищ. Проблема влияния заиления на воспроизводство лососевых привлекла едва ли не самое большое внимание из всех вопросов, связанных с изучением воз­действия рубок на рыбу (Chapman, 1962). Обзор литературы по этому вопросу сделан Кордоне и Келли (Cordone, Kelley, 1961). Но вопрос о предельно допустимом заилении неясен (Chapman, 1962).

Основное вредное воздействие заиления нерестилищ связано с изме­нением подруслового стока. Выживание эмбрионов и мальков лососевых зависит от содержания в воде растворенного кислорода, ее температуры и проточности воды через гнездо лосося (Wickett, 1954; Coble, 1961; Chap­man, 1962; McNeil, 1966, и др.). Изменение этих параметров, в особенно­сти уменьшение содержания в воде растворенного О2, сказывается на размере мальков (Shumway et al., 1964), на их выживаемости в дальней­шем (Hall, Lantz, 1969). Изменение лесной среды в результате рубок влечет за собой увеличение температуры и уменьшение содержания растворенного О2 в воде подруслового стока (Ringler, Hall, 1975). Холл и Лантс (Hall, Lantz, 1969) отмечают уменьшение после рубки леса на водосборе содержания растворенного О₂ в подрусловом стоке одного из водотоков в штате Орегон на 30%. Температура, содержание растворен­ного О₂ и проточность воды подруслового стока обусловлены главным образом обменом с основным стоком реки, который сокращается в ре­зультате заиления (Wickett, 1954). С подобными последствиями рубок в одной из рек в штате Орегон были связаны отмеченные Ринглером и Хол­лом (Ringler, Hall, 1975) отдельные изменения в популяции кижуча (Oncorhynchus kusutsch) и лосося Кларка (Salmo klarkii).

Помимо заиления и соответствующих параметров поверхностного стока реки температура воды и содержание в ней растворенного О₂ за­висят, по всей вероятности, и от уровня грунтовых вод, изменение кото­рых также происходит после рубок. С уровнем грунтовых вод связаны условия развития не только икры, но и молоди лососевых. В бассейне од­ной из рек в штате Мичиган (США) обнаружена зависимость между количеством сеголеток американского гольца (S. fontinalis) и уровнем грунтовых вод. Механизм этой связи не совсем ясен. По-видимому, это связано с тем, что грунтовые воды играют роль регулятора стока и тем­пературы воды в водотоке (Latta, 1969).

Одним из важнейших факторов среды для лососевых является тем­пература воды. Они обладают узким диапазоном толерантности к тем­пературе и тяжело переносят ее изменение, особенно повышение (Brett, 1956). Увеличение температуры воздействует на лососевых непосредст­венно тепловым эффектом, увеличением скорости обменных процессов, усилением активности болезнетворных организмов, снижением раство­римости кислорода в воде (Hall, Lantz, 1969; Burns, 1972). Температу­ра воды сказывается и на развитии особей. Так, при увеличении темпе­ратуры на 3—4º и 7—8° привес молоди кижуча уменьшился соответствен­но на 25 и 47% (Golden, 1976).

Температура воды в водотоках в значительной степени зависит от степени облесенности их водосборных бассейнов и берегов. В реке с вы­сокой облесенностью бассейна в теплое время температура ниже, а зи­мой выше, что связано с тем, что более низкая в первом и более высо­кая во втором случае температура почвы в лесу понижает или соответ­ственно повышает температуру воды, которая через внутрипочвенный и грунтовый сток поступает в реки (Канидьев и др., 1971; Hynes, 1970). Основное же значение для температуры воды в водотоке имеет облесенность берегов, так как самым мощным непосредственным источником энергии для малых рек и ручьев является солнечная радиация (Таррант, 1970; Brown, Krygier, 1970). Связанное с изменением радиационного ба­ланса значительное увеличение температуры малых водотоков оказы­вает влияние на температурный режим и более крупных, куда они впа­дают (Burns, 1972).

Изменение облесенности сильно сказывается на температурном ре­жиме водотоков. Этому вопросу посвящена многочисленная (по сравне­нию с другими аспектами влияния рубок на лососевых) литература. Имеются обзоры публикаций по этой проблеме (Anderson, 1974; Patton, 1974). Многие исследователи приводят примеры увеличения после рубок максимальных температур воды (Green, 1950; Eschnen, Larmoyeux, 1963; Gray, Edington, 1969; Pluhowsky, 1974; Helvey, 1977, и др.), причем это увеличение наиболее заметно в солнечные дни (Burton, Likens, 1974). Прогнозирование повышения температуры воды, связанное с измене­нием облесенности берегов, иепользуя модели, учитывающие количество вырубленных деревьев, высоты солнца над горизонтом, площади поверх­ности водотока, было предложено Брауном (Brown, 1969). С уменьше­нием облесенности берегов возрастают колебания температуры (Brown, Krygier, 1970; Golden, 1976). Холл и Лантс (Hall, Lantz, 1969) отмечали в связи с рубкой на одном из водосборов в Орегоне увеличение максималь­ных температур с 16 до 30° и увеличение суточной амплитуды темпера­туры с 1,5 до 16°.

В литературе приводятся многочисленные факты воздействия изме­нения лесной среды на лососевых через увеличение температуры воды (Titcomb, 1926; Brett, 1952, и др.). При значительном увеличении тем­пературы лососевые погибают или уходят из этих мест (Оуэн, 1977; Burton, Odum, 1945; Green, 1950, и др.) Увеличение температуры воды пре­пятствует миграции рыб; температура выше 21º останавливала движе­ние нерки (О. nerka) из р. Колумбия в ее притоки для нереста (Оуэн, 1977). Вместе с тем некоторое повышение весенних и летних температур может при определенных обстоятельствах быть положительным для ло­сосевых в связи с увеличением продукции бактерий, водорослей, насеко­мых и скорости обмена веществ у растущих особей (Chapman, 1962; Нуnes, 1970; Burns, 1972). Кроме повышения температур в теплое время года рубки оказывают отрицательное влияние на условия обитания ло­сосевых также понижением минимальных температур зимой (Green, 1950; Chapman, 1962).

Существование рыб невозможно без кислорода. Благодаря неболь­шой глубине, значительной поверхности контакта с воздухом и постоян­ному движению ручьи и реки обильно снабжены растворенным в воде кислородом. Поэтому речные животные, как правило, обладают узким диапазоном толерантности и крайне чувствительны к недостатку кисло­рода (Одум, 1975). После сплошных рубок, включающих и прибрежную растительность, содержание растворенного в воде кислорода заметно уменьшается (Hall, Lantz, 1969). Это связано с ослаблением интенсив­ности фотосинтеза водорослей вследствие худшего проникновения сол­нечных лучей, обусловленного увеличением мутности воды и уменьше­нием растворимости кислорода с повышением температуры (Оуэн, 1977).

В значительной степени снижение содержания растворенного кисло­рода связано с попаданием в водотоки порубочных остатков (Hall, Lantz, 1969; Burns, 1972, и др.), которые, разлагаясь, потребляют значи­тельное количество кислорода (Ponce, Brown, 1976; Ponce, 1976). Кроме уменьшения содержания растворенного кислорода, с порубочными остат­ками связано также образование слизистых бактерий (Sphaerotilus), которые душат развивающуюся икру и молодь (Burns, 1972). Порубоч­ные остатки препятствуют миграции лососевых вверх по течению для не­реста (Chapman, 1962; Mills, 1971). С засорением русла одного из водо­токов в штате Орегон было связано сокращение численности нерестя­щихся лососей на 75% (Chapman, 1962).

С облесенностью бассейна связан химический состав воды. Большин­ство исследователей констатируют заметное увеличение концентрации ионов в воде после рубок, изменение рН (Bormann, et al., 1968; Hall, Lantz, 1969; Marks, 1976; Snyder et al., 1976; Hornbeck et al., 1978, и др.). Но хотя изменение химического состава и оказывает некоторое влияние на среду обитания и условия питания лососевых, оно имеет относительно меньшее значение, чем другие параметры, например заиление и темпе­ратура воды (Hall, Lantz, 1969; Hynes, 1970).

С изменением качества воды в водотоках после рубок на водосборе может, по-видимому, усложниться возвращение лососевых в родные реки для нереста, так как наличие у водотока своего характерного за­паха является наиболее важным экологическим указателем (Backiel, 1960; Оуэн, 1977; Leggett, 1978).

Важнейшим регулятором состояния и численности рыб являются условия питания. Состав пищи лососевых зависит от стадии развития рыб и различается для разных видов и экологических форм. Условия пи­тания рыбы, стоящей в верхней части пищевой цепи, зависят от продук­тивности низших трофических уровней. В реках и ручьях имеются соб­ственные продуценты, такие, как водоросли, водные мхи и т. д., но их для поддержания большого числа обитающих здесь консументов обыч­но недостаточно (Одум, 1975). Поэтому, как подчеркивают многие ис­следователи (Minshall, 1967; Allen, 1970; Mundie, 1970, и др.), продук­тивность экосистем проточных водоемов в значительной степени зависит от органического материала, производимого на суше, а тем самым от облесенности берегов.

Основными пищевыми цепями для лососевых в реках и ручьях явля­ются: 1) солнечная энергия — наземная растительность — водные бес­позвоночные — лососевые и 2) солнечная энергия — наземная расти­тельность — наземные насекомые — лососевые (Chapman, 1962). Так, Нельсон и Скотт (Nelson, Scott, 1962) установили, что в одном из ручьев в штате Джорджия (США) донные беспозвоночные (основная пища ло­сосевых) 66% энергии получают из аллохтонного органического мате­риала, преимущественно из листового опада. Исследования в Орегоне показали, что пища молоди кижуча на 30% состояла из наземных насе­комых, а 70% ее приходилось на бентических позвоночных. А в четырех водотоках в штате Айдахо рацион форели состоял от 10 до 66% из сухо­путных насекомых (Chapman, 1962). Такие примеры многочисленны.

Изменение облесенности берегов в результате рубок в значительной степени влияет на условия питания лососевых. После рубок несколько увеличивается продукция водорослей, но резко уменьшается количество листового опада, необходимого для питания водных беспозвоночных (Warren et al., 1964). Происходит изменение состава фитопланктона (Hansmann, Phinney, 1973), бентос уничтожается под слоем ила (Оуэн, 1977). Кроме того, уменьшение облесенности берегов сопровождается сокращением числа укрытий, наличие которых имеет большое значение для лососевых (Allen, 1970; Hynes, 1970; Mills, 1971, и др.). Ухудшение условий питания после рубок на водосборе связано также с изменением различных параметров среды (Chapman, 1962; Hynes, 1970).

Практические рекомендации

Особый интерес представляют работы, где содержатся практические рекомендации по сохранению и созданию оптимальной лесной среды для условий обитания лососевых, правиль­ному ведению рубок. Говоря о среде обитания форели, Джонсон (John­son, 1953) считает, что практические советы должны быть направлены на решение следующих основных задач: 1) поддержание естественного режима стока, 2) предотвращение эрозии, 3) изменение температурного режима, 4) сохранение древесной растительности по берегам. Если по­следние три вопроса могут быть по существу решены путем сохранения защитных полос вдоль русла, то для поддержания естественного режи­ма стока требуется сохранение определенной облесенности водосбора, так как формирование стока осуществляется в пределах всего водосбор­ного бассейна.

К сожалению, в работах, с которыми нам удалось ознакомиться, не приводится данных по этому вопросу и рекомендации посвящены глав­ным образом правильному ведению рубок и защитным полосам вдоль русл водотоков. Большинство авторов (Sheridan, McNeil, 1968; Hall,. Lantz, 1969; Burns, 1972, и др.) считают, что, хотя изменение лесной об­становки в результате рубок сказывается на условиях обитания лосо­севых, значительных изменений в их численности можно избежать при соблюдении ряда мер. Так, увеличение температуры воды может быть предотвращено обеспечением тени (Brown, 1969) посредством защит­ных полос. Чередование вырубленных и невырубленных полос также мо­жет быть использовано для регулирования температуры (Burns, 1972). Защитные полосы вдоль русла выполняют противоэрозионные функции, способствуют поддержанию других параметров водной среды. Исследо­вания на трех экспериментальных водосборах в штате Орегон (Hall, Lantz, 1969), один из которых (площадью 71 га) был вырублен пол­ностью, второй (304 га) частично на 30% с оставлением защитных по­лос вдоль русла, третий (203 га) - контрольный, не показали значи­тельных изменений условий обитания лососевых в реке с частично вы­рубленным водосбором по сравнению с полностью вырубленным.

Ширина защитных полос вдоль рек, по мнению Кормака (Cormack, 1949), должна зависеть от конкретных условий бассейна: характера бе­регов, лесной растительности, наличия родников и небольших притоков, которые должны в нее включаться, причем для выполнения защитных функций не обязательно оставление там коммерческой древесины (Hall, Lantz, 1969). Эта мысль была подтверждена результатами экономиче­ского анализа Гиллика и Скотта (Gillick, Scott, 1978).

Ряд авторов подчеркивают значение поддержания определенного видового состава древостоя по берегам рек, от которого зависят усло­вия питания рыб. Например, листья черной ольхи и вяза, скорость раз­ложения в воде которых выше, потребляются водными беспозвоночными с большим предпочтением, нежели другой аллохтонный материал (Kaushik, Hynes, 1971), причем худшей усвояемостью характеризуется опад хвойных. Это важно в том отношении, что искусственное восстанов­ление лесов, исходя из требований экономики, проводится главным об­разом хвойными породами, которые ухудшают кормовую базу рыб (Greer, 1979). Имеются примеры удачного восстановления лиственной растительности по берегам рек с целью улучшения условий питания рыб, например в Шотландии (Greer, 1979). Лучшие результаты увели­чения рыбной продукции дает посадка по берегам черной ольхи (Guinat, 1978).

В ряде работ указывается на важность предохранения рек и ручьев от попадания в них порубочных остатков (Mills, 1971; Burns, 1972, и др.). Немаловажное значение имеет и время проведения рубок. Летом (время несколько отличается в зависимости от района исследований), когда популяции значительны и велика смертность, влияние рубок не так ощутимо, как в другие периоды, когда икра и мальки находятся в гнездах или когда молодые лососи готовятся к скатыванию в море. Берне (Burns, 1972) считает, что русла водотоков должны очищаться от пору­бочных остатков; порубочные остатки должны убираться после каждой зимы до того, как высокая вода снесет весь мусор в водотоки; и рубки следует проводить в максимально короткий срок. Многие из этих мер по предотвращению загрязнения водотоков, где обитают лососевые, за­креплены в законодательном порядке в Канаде (Forest Act, Forest Ma­nagement), где, по мнению Миллза (Мills, 1971), сделан некоторый шаг вперед в этом вопросе по сравнению с другими странами.

Заключение

Ознакомление с имеющейся зарубежной литературой по вопросу о влиянии леса на условия обитания лососевых свидетель­ствует о большом значении, которое придается в отдельных странах изучению этого вопроса.

Изменение лесной обстановки сказывается на продуктивности лосо­севых главным образом через связанное с усилением эрозии заиление нерестилищ, увеличение летних температур, уменьшение содержания растворенного в воде кислорода, ухудшение условий питания. Сокраще­ние лесистости водосбора приводит к изменению объема и режима сто­ка, химического состава воды. С уменьшением облесенности берегов свя­зано усиление эрозии, изменение температурного режима, ухудшение условий питания. Значительное отрицательное воздействие на лососе­вых оказывает засорение русел водотоков порубочными остатками.

Ощутимых изменений в популяциях можно избежать при сохране­нии древесной растительности по берегам и правильном ведении рубок. Вместе с тем для поддержания естественного режима стока, являющего­ся основным фактором, определяющим жизнь в реке, требуется сохра­нение определенной облесенности водосбора, так как формирование сто­ка связано не с водоохранными полосами, а в целом с лесной обстанов­кой в пределах водосборного бассейна.

Большая часть приведенных данных относится к районам со специ­фическими природными условиями. Тем не менее, многие выводы, сде­ланные в приведенных выше работах, требуют самого пристального изучения при разработке аналогичных проблем в нашей стране.

ЛИТЕРАТУРА

Идзон П. Ф., Пименова Г. С. Влияние леса на сток рек, Наука, М.:1975

Канидьев А. Н., Салмин С. А., Семенова А. Е. Вырубка леса как фактор, ограничи­вающий численность лососевых рыб // В сборнике работ НИЛ рыбного хозяйства ВЗИПП, вып. 1, 1971

Одум Ю. Основы экологии. Мир, М.: 1975

Оуэн О. С. Охрана природных ресурсов, Колос М.: 1977

Пути увеличения численности лососевых в Канаде. Реферат Т. М. Аронович // В сборнике
научно-технической информации ВНИРО, вып. 3. М.: 1968

Рубцов М. В., Салмана Ю. Н. Влияние лесов Европейского Севера СССР на воспроизводство ценных видов рыб // Обзор. ВНИИТЭИсельхоз ВАСХНИЛ. М.: 1978

Таррант Р. Ф. Изменение качества воды с лесных водосборов, обусловленных дея­тельностью человека // Доклады иностранных ученых на Международном сим­позиуме по влиянию леса на внешнюю среду. М.: 1970

Allen К. R- Limitations on production in salmonid populations in streams.— Studies № 1319—1355 // Fish. Res. Bourd Canada, pt 2, № 1334, 1970

Anderson H. W. The effect of clearcutting on stream temperature: a literature review // Forest. Abstrs, v. 35, № 4, 1974. [1242]

Backiel T. Sprawy lososiowe na zachodzie Ameryki Polnocnej // Qospod. rybna, № 6, 1960

Bormann F. H., Likens G. E., Fisher D. W., Pierce R. S. Nutrient loss accelerated by clear-cutting of a forest ecosystem // Science, v. 159, 1968. P. 882—884

Brett J. R. Some principles in the thermal requirements of fishes // Quart. Rev. Biol., v. 31, № 1, 1956

Brett I. R. Temperature tolerance of young Pacific salmon // J. Fish. Res. Bourd Cana­da, v. 9, № 6, 1952

Brown G. W. Predicting temperatures of small streams // Water Resources Res., v. 5, № 1, 1969.

Brown G. W, Krygier I. T. Effects of clear-cutting on stream temperature // Water Re­sources Res., v. 6, 1970. P. 1133—1139

Burns I. W. Some effects of logging and associated road constraction on nothern Ca­lifornia streams // Trans. Amer. Fish. Soc., v. 101, № 1, 1972

Burton G. W., Odum E. P. The distribution of stream fish in the vicinity of Mountain Lake, Virginia // Ecology, v. 26, 1945, P. 182—194

Burton Т. М., Likens G. E. The effect of strip-cutting on stream temperatures in the Hubbart Brook Experimental Forest, New Hampshire // Forest Abstrs, v. 35, № 10, 1974. [5781]

Chapman D. W. Effects of logging upon fish resources of the West Coast // J. Forestry, v. 60, № 8, 1962

Coble D. W. Influence of water exchange and dissolved oxygen in redds on survival of steelhead trout embryos // Trans. Amer. Fish. Soc., v. 90, 1961. P. 469—474

Cordons A. J., Kelley D. E. The influence of inorganic sediment on the aquatic of streams // Calif. Fish, and Game, v. 47, 1961. P. 189—228.

Cormack R. G. H. A study of trout streamside cover in logged-over and undisturbed spruce woods // Canad. J. Res., v. 27, 1949

Cuinat R. Ecologie et amenagement des rivieres en zone crayense «chalk streams» // Forest Abstrs, v. 39, № 6, 1978. [2678].

Eschner A. R., Larmoyeux J. Logging and trout: Four experimental forest practices and their effect on water quality // Prog. Fish. Cult., v. 25, № 1, 1963

Gibbons D. R., Sato E. A. An annotated bibliography of the effects of logging on fish of the western United States and Canada // Forest Abstrs, v. 35, № 11, 1974 [6657]

Gillick Т., Scott B. D. Buffer strips and the protection of fishery resources: an economic analysis // Forest Abstrs, v. 39, № 2, 1978. [501].

Golden J. T. Immediate effects of logging on the freshwater environment salmonids // Oregon Depart. Fish, and Wild., № AFS58, 1976

Gray J R. A., Edingtan J. M Effect of woodland clearence on stream temperature // J.Fish. Res. Board Canada, v. 26, № 2, 1969

Green G. E. Land use and trout streams // J. Soil and Water Conservat, v 5, №3, 1950

Greer R. B. A tree planting trial at Loch Garry (Tayside Region) aimed at habitat improvement for fish // Scott. Forestry, v. 33, № 1, 1979

Hall f. D., Lantz R. L. Effects of logging on the habitat of coho salmon and cutthroat trout on coastal streams // In: T. G. Northcote (ed.), Symposium on salmon and trout in streams. Univ. of Brit. Columbia. Vancouver, Canada:1969

Hansmann E. W., Phinney H. K. Effects of logging on periphyton in coastal streams of Oregon // Ecology, v. 54, 1973. P. 194—199

Helvey J. D. First-year effects of wildfire on water yield and stream temperature in north central Washington // Forest Abstrs, v. 38, № 7, 1977. [3268]

Hlbbert A. R. Forest treatment effects on water yield // W. E. Supper and H. W. Lull (ed.), Forest Hydrology. Pergamon Press, Oxford: 1967

Hornbeck J. W., Pierce R. S., Martin C. W. Forest cutting in New Hampshire increases volume and ionic concentration of stream-flow // Forest Abstrs, v. 39, №8, 1978. [3194]

Hynes H. В. N. The ecology of running waters. Liverpool, Liverpool Univ. Press, 1970

Johnson F. W. Forests and trout // J. Forestry, v. 51, № 8, 1953

Kaushik N. K., Hynes H. B. N. The fate of the dead leaves that fall into streams // Arch. Hydrobiol., v. 68, № 4, 1971

Latta W. C. Some factors affecting survival of young-of-the-year brook trout, Salvelinus fontinalis (Mitchill), in streams // T. G. Northcote (ed.), Symposium on sal­mon and trout in streams. Univ. of Brit. Columbia. Vancouver, Canada, 1969

Leggett W. C. The ecology of fish migrations // Forest Abstrs, v. 39, № 6, 1978. [2625]

Marks P. L. Effects of deforestation on water quality // Forest Abstrs, v. 37, № 5, 1976 [2690]

McNeil W. I. Effect of the spawning bed environment on reproduction of pink and chum salmon // U. S. Fish and Wildl. Serv., Fish. Bull., v. 65, 1966. P. 495—523

Meehan W. R. The forest ecosystem of south-east Alaska. 3. Fish habitats // Forest Abstrs, v. 36, № 2, 1975. [590]

Mills D. H. An introduction to freshwater ecology. Edinburgh, Oliver, Boyd, 1972.

Mills D. Salmon and trout: a resources its ecology, conservation and management.Edinburgh, Oliver, Boyd, 1971

Minshall G. W. Role of allochthonous detritus in the trophic structure of a woodland spring-brook community // Ecology, v. 48, 1967. P. 139—149

Mundie I. H. Ecological implications of the diet of juvenile coho in streams // Studies № 1319—1355. Fish. Res. Bourd Canada, pt 2, № 1332, 1970

Nelson D. L, Scott D. C. Role of detritus in the productivity of a rock^outcrop commu­nity in a Piedmont stream // Limnol. Oceanogr., v. 7, 1962. P. 396—413

Patton D. R. A literature review of timber-harvesting effects on stream temperatures: research needs for the south-west // Forest Abstrs, v. 35, № 10, 1974. [5780]

Pella J. L, Myren R. T. Caveats concerning evaluation of effects of logging on salmon production in south-eastern Alaska from biological information // Forest Abstrs, v. 36, №6, 1975. [3131]

Pluhowsky E. J. Clear-cutting and its effect on the water temperature of a small stream in nothern Virginia // Forest Abstrs, v. 35, № 11, 1974. [6650]

Ponce S. L. The biochemical oxygen demand of finely divided logging debris in stream water // Forest Abstrs, v. 37, № 3, 1976. [1394]

Ponce S. L., Brown G. W. Demand for dissolved oxygen exerted by finely divided log­ging debris in streams // Forest Abstrs, v. 37, № 2, 1976. [1015]

Ringler N. H., Hall J. D. Effects of logging on water temperature and dissolved oxygen in spawning beds // Trans. Amer. Fish. Soc., v. 104, № 1, 1975

Rothacher J. Stream flow from small watersheds on the western slope of the Cascade Range of Oregon // Water Resources Res., v. 1, 1965. P. 125—134

Sheridan W. L., McNeil W. J. Effects of logging on the productivity of pink salmon streams in Alaska // Research in Fisheries, 1959; Coll. of Fish., Fish. Res. Inst., Univ. of Wash. Contrib., v. 77, № 1, 1960

Sheridan W. L., McNeil W. J. Some effects of logging on two salmon streams in Alas­ka // J.Forestry, 1968, v. 66, № 2

Shumway D. L., Warren C. E., Doudoroff P. Influence of oxygen concentration and wa­ter movement on the growth of steelhead trout and coho salmon embryos // Trans.Amer. Fish. Soc., v. 93, 1964. P. 342—356

Snyder G. G., Haupt H. F., Belt G. H. Clear-cutting and burning slash alter quality of stream water in nothern Idaho // Forest Abstrs, v. 37, № 9, 1976. [5483]

Titcomb J. W. Forests in relation to freshwater fishes // Trans. Amer. Fish. Soc., v. 56, 1929. P. 122—129

Wagle R. F. The Carrizo-Cubicue wildfire in retrospect, what it did, and what we are doing about it // Forest Abstrs, v. 39, № 7, 1978. [2924]

Warren C. E., Wales J. H., Davis G. E., Doudoroff P. Trout production in an experi­mental stream enriched with sucrose // J. Wildlifl. Manag., v. 28, № 4, 1964

Wickett W. P. The oxygen supply to salmon eggs in spawning beds // J. Fish. Board Canada, v. 11, 1954. P. 933—953

Публикуется по: Лесоведение, №1, Наука, 1981

В приложениях приводится переписка органов рыбоохраны, касающаяся проблемы влияния лесоразработок на воспроизводство лососей

Поиск по сайту: