Лесное хозяйство в любом отношении должно быть для нас учителем почвенной биологии и взаимного влияния растений друг на друга. Те же законы, которые растянуты здесь на большой промежуток времени, сведены в несколько месяцев в огородном хозяйстве однолетних растений. Я упомяну только образование сырого гумуса. Опадают многочисленные листья и иглы, замыкаются от воздуха и со временем поставляют кислый гумус. Затруднение доступа воздуха при обычно достаточном, но не перегнившем удобрении обуславливает в сельском хозяйстве кислое гумусовое образование. В обоих случаях с поверхностного слоя вымываются, например, известь и соли железа, и снова скапливаются в более глубоких слоях. Здесь следует упомянуть образование так называемых ортштайна и подзола. В каждом случае они образуют изолирующий слой между верхними и нижними слоями почвы, препятствуют регуляции грунтовых вод и являются началом «заболачивания» почвы, ведущего к неплодородию..
Если эти слои залегают еще глубже, то посредством обработки плугом они могут быть перемешаны с верхними слоями. Это обеспечивают и некоторые растения, имеющие длинные корни. Например, крапива, которая работает также над образованием железа в почве, образует в ней свободный оксид железа. Для леса хорошую службу может сослужить акация (Robinia pseudacacia). Более сложное положение создается, если изолирующий слой залегает глубже, как это часто можно видеть при образовании степей. Несмотря на то, что при возделывании полей и огородов мы за интенсивную почвенную культуру, обработка лесной почвы представляется нам в целом слишком дорогой и недейственной. С опытной целью можно дорнообразным инструментом взрезать почву и подвести к сырому гумусу воздух. Стремление к естественному решению должно перевесить и в этом случае. В прежние столетия европейского лесного хозяйства крестьяне выгоняли в лес коров и свиней. Если это сделать разумно, в небольших масштабах, это наверняка не принесет никакого вреда. Они разрыхлят и удобрят почву. Но, к сожалению, лесные пастбища чрезмерно эксплуатируются, свиньи повреждают корни, коровы вытаптывают семена и побеги молодых деревьев, лес деградирует. Такие мероприятия, в виде опыта, проведенные для сглаживания, часто бывают весьма интересными. Маленькая ограда, такая, что ее можно переносить с места на место, часто передвигаемая, достаточно большая, чтобы в нее можно было поселить нескольких животных, может быть использована для разрыхления, уничтожения сорняков и тому подобного. Можно провести такое «лечение» с помощью свиней. Вспомните знаменитых черных свиней Монте Кассино в Италии. Также в этих целях можно использовать кур. Слишком много кур может привести к порче почвы. Небольшое количество в большом загоне на лугу или в лесу могут уничтожить поверхностную корку, обеспечить проветривание и к тому же уничтожить докучливых личинок майского жука и других вредных насекомых. Для этого следует позаботиться. о средствах транспортирования изгороди или об использовании машины для перевозки кур. Все это, само собой разумеется, относится к собственному лесу крестьян.
Важнейшим фактором лесного хозяйства является вопрос монокультуры или смешанного леса. С небольшими исключениями (например, дубовый лес) монокультуры всегда вредны. Через корни деревьев из почвы крайне односторонним образом вытягиваются питательные вещества, почвенная реакция обычно бывает односторонней. Опавшие листья или иглы дают только односторонний гумус. Если опадают, например, листья дуба, то они покрывают землю, не смешиваясь с ней, толстым непроницаемым слоем. Об «удобрении» листьями составляют обычно неправильное представление. В год, в замкнутой посадке:
в буковом лесу 4107 кг/га
в еловом лесу 2637 кг/га
в сосновом лесу 3706 кг/га
Вспомните к тому же, что опавшая листва богата органическими кислотами (дубильные кислоты), а также минеральными кислотами (SОз), и вы увидите в ней поставщика веществ, которые могут работать над раскрытием почвы. 1 кг сухой субстанции (лиственная солома) содержит, например, SO3 в граммax:
папоротники 2,35
лесные мхи 1,65
буковые листья 1,09
иглы пихты белой 0,98
иглы ели 0,70
иглы сосны 0,53
Последние 100 лет доказали, что монокультура в лесу всегда вредна. Мы уже говорили об одностороннем воздействии на почву. Вторая причина — это быстрое и беспрепятственное распространение вредителей и болезней растений. Одностороннее разведение сосен в сухих областях вследствие их богатства смолами особенно опасно в отношении лесных пожаров. Смешанные леса повсюду показали себя биологически устойчивыми и благоприятными.
При этом нужно еще учитывать взаимное влияние друг на друга растений. Знание всех позитивных и негативных влияний между растениями, их корнями, их «естественного» компостного удобрения сегодня еще недостаточно. И все же мы кое-что знаем, имеющее решающее значение для жизнеспособности и здоровья растений. Между дубами можно сажать любые другие деревья. Также в смешанном лесу благоприятно действует бук. Ель, напротив, не терпит рядом с собой никаких других деревьев. Она растет в ширину и со временем угнетает все прочие деревья. В смешанном лесу еловые семена лучше всходят под пихтами, чем под елями. Так для каждого климата мы можем изучать благоприятные и неблагоприятные взаимные влияния. Тем самым мы уже намечаем правильную линию для здорового лесного хозяйства. Смешанный лес оказывает многосторонние влияния, отсюда также рыхлый, не закрытый гумус. Он сдерживает перемещение вредных насекомых. Словом, здесь господствуют благоприятные биологические условия. Для леса биология играет особенно важную роль, поскольку здесь не может быть речи об удобрении. Удобрение навозом исключается, поскольку он нужен для сельского хозяйства. По суждению специалистов из различных стран, которых мы консультировали, минеральные удобрения не подходят. Для качества древесины необходима определенная скорость роста. Добавление в почву растворимых солей заставляет растения усваивать больше соли. Но в растении устанавливается в тканях постоянное равновесие концентрации солей. Если воспринято больше соли, то потребляется больше воды. Больше воды означает ускоренный рост, рыхлую, менее твердую древесину с большими клетками, к тому же это означает большее вытягивание воды из сухой почвы.
Можно попутно сделать здесь одно замечание. Часто выражают желание увеличить урожай. При этом думают только об интенсивном удобрении, необходимом для достижения цели. Но вода является главным веществом в растении: от 40 до 80 % зеленой массы состоит из воды. Таким образом, увеличение урожая означает: больше воды. Поэтому интенсификация возможна только при наличии достаточного количества воды. Для Центральной Европы, где уровень грунтовых вод из года в год понижается (среднее понижение уровня за 10 лет составляет 1,5 м, но есть области, где понижение доходит до 15 м), из-за уровня воды, если его не регулировать, повышение урожая невозможно. Далее, было показано, что канализация и изменение движения рек и ручьев, закладка плотин и строительство гидроэлектростанций при определенных обстоятельствах может действовать неблагоприятно на уровень грунтовых вод. Если этот вопрос остро стоит для областей, достаточно обеспеченных водой, как же он должен стоять в областях с сухим климатом, которые также хотят выращивать злаковые! Поэтому гумус в лесу является решающим фактором. Гумус в почве связывает жидкость, препятствует быстрому насыщению водой и постоянно возвращает влагу, так что даже в сухой период почва постоянно остается влажной. Тяжелые почвы ведут себя в этом отношении лучше, чем легкие. Однако, если высыхают тяжелые, бедные гумусом почвы, то это хуже всего. Тогда они образуют цементовидные, твердые куски. Следующая таблица дает некоторые сведения о возможности связывания воды различными почвами. Пробы Хамфрея Дэйви: тонко распыленная почва высушивалась при 100 %, обдувалась влажным воздухом и определялась степень впитывания влаги:
неплодородная, чисто минеральная земля 3%
грубый песок 8%
тонкий песок 11%
нормальная, средняя пахотная земля 13%
плодородный аллювий 16%
очень богатая гумусом, плодородная почва 18%
То же справедливо для впитывания и связывания тепла. Для поддержания водного баланса области леса являются лучшим регулятором. Леса являются магнитом для облаков. Они впитывают дождь и представляют собой естественный резервуар. Бедная лесами область бедна и водой — независимо от возможности искусственного орошения. В этом состоит трагедия Северной Америки и Китая (см. гл. I). Единственным спасением была бы посадка лесов на холмах в Китае и на поставляющих пыль равнинах Америки, насколько позволяют осадки.
Особую ноту вносит проблема больших паводков. Стюарт Чейз (The American Magazine, май 1937) пишет в связи с тем, что они из года в год увеличиваются в Соедиенных Штатах (в Мемфисе, например, уровень воды составлял: 1890=35,6 футов, 1916=43,4 футов, 1927=45,8 футов, 1937=50 футов выше нормы): «Сохраняем ли мы в среднем большое количество осадков? Сообщения о погоде ничего нам об этом не рассказывают. Великие периоды засухи 1934 и 1936 годов также ничего нам не показали, Дождя выпадает не больше, но то, что выпадает, достигает главных рек быстрее и в большом количестве. Наука показывает, что вымывание почвы постоянно усиливается... Чем хуже эрозия в холмистых местностях, тем внезапней и опасней разливы рек в долинах... Прежде, чем была открыта Америка, природа накапливала верхний слой гумуса примерно 2—3 см каждые 500 лет».
Килограмм песка абсорбирует только 250 г воды, килограмм гумуса, напротив, вдвое больше своего веса. Этот слой гумуса, которым покрыты все континенты мира едва ли больше, чем на несколько сантиметров, является источником всей жизни на твердой земле. «Поселенцы американского континента изгнали индейцев, чтобы освободить место для урожая. Они распахали травяной покров прерии или выгоняли на пастбище слишком много скота и разрушили поверхность почвы. Они произвели дренаж болот, озер для хозяйственных надобностей и обнаружили, что лежащая под ними почва непригодна для сельского хозяйства. В сухих областях они погрузили насосы в артезианские скважины и быстро исчерпали подземные водные источники... Три миллиона тонн богатейшей почвы ежегодно уносится в море. Уже вследствие вымывания повреждено более 100 миллионов гектар хорошей фермерской земли. Собственная кожа Америки кровоточит и смывается в море. В области пыльных бурь от ветровой эрозии уничтожено еще более 3 миллионов гектар земель», «Три процесса удерживают воду на поросших лесом склонах холмов: 1. Почвенный покров — побеги, листья, мелкий кустарник абсорбируют в лесную почву воду. 2. Гумус как губка впитывает воду. 3. Оба эти слоя действуют как фильтр, очищают дождевую воду, так чтобы не засорялись поры земли». «Но что видим мы сегодня на наших нивах? Здесь нет никакого покрова почвы, чтобы абсорбировать дождь, гумус — вследствие повышенных урожаев — не так глубок, как в лесах и может удерживать только небольшое количество воды, дождь закрывает поры (недостаток комковатости) и не может больше проникнуть в почву, он прямо по поверхности стекает в долины».
Проф. д-р Ф. Б. Хоувё из Корнелианского университета сравнивает сток дождя с гектара, засеянного злаковыми, с гектаром луга в период роста. С запаханной земли стекает примерно полтора миллиона литров воды. Луг оказывается действенней в 65 раз при защите от эрозии и в 5 раз при удержании и отдаче воды. В некоторых областях стекает тотчас до 85 % дождя. Мы можем, — так заканчивает свое впечатляющее сообщение Стюарт Чейз, воспрепятствовать наводнениям, если мы научимся делать то, что действительно нужно для природы и будем работать совместно с ней.
Однако посадки леса не могут быть сделаны за несколько лет. Лесу для развития требуются определенные жизненные условия. Уже так называемая сплошная лесосека, то есть вырубка целых массивов, нарушает биологическое равновесие. До этого покрытый, лежащий во влаге и тени слой лесного гумуса внезапно становится подверженным действию ветра и солнечных лучей. Почвенная жизнь нарушается, развивается враждебная лесу вегетация — на песчаных почвах этот процесс завершается образованием пастбища или вообще остепнением. Каменистые склоны холмов остаются голыми, в более южных районах они вымываются вследствие эрозии.
Поэтому предусмотрительные лесники не вырубают сплошные массивы, но делают «прореживание», то есть ежегодно вырубают то одно, то другое дерево, давая тем самым пространство для развития других. Лес вследствие этого становится более светлым, почва же остается достаточно затененной. Только так можно долгое время поддерживать лес в «молодом» состоянии. Когда во время рубки проходишь через лес, то с удивлением видишь, сколько деревьев повалено, тогда как «лес» все еще «стоит». Молодые лесные деревья, по своей природе, привыкли вырастать в тени других. Обычно светолюбивые деревья в молодом возрасте предпочитают тень. Лесник должен заботиться о том, чтобы в лесу поддерживать естественное прорастание семян. Птицы являются его помощниками. Во всяком случае, нужно устраивать защитные ограждения, чтобы молодые растения не пожирались дикими животными. Тогда можно будет наблюдать особенно действенную «поросль». Наблюдение за этими естественными процессами является главной задачей лесника. Он должен быть другом и помощником процессов роста и поддерживать естественное равновесие. Также для лесопитомников, которые, по возможности, должны располагаться на свету между взрослыми деревьями, то есть должны располагаться в атмосфере леса — показано биологически-динамическое удобрение компостом.
Для лесоразведения в трудных областях в качестве защитного растения хорошо применять акацию. Она относится к семейству бобовых — поэтому является производителем азота. Она имеет пространные корни, а значит и доступ в глубокие слои почвы и возможность переживать засушливые периоды. Она относительно непритязательна: Можно создать защитные полосы из акаций, за которыми можно выращивать и другие деревья.
Известный немецкий хирург, тайный советник, проф. д-р А. Биер, с помощью защитных полос из акаций на востоке провинции Брандербург, на сухом песке за два десятилетия вырастил прекрасный лес.
Твердо усвоим: где есть лес, так никогда нельзя производить сплошной вырубки. Своевременная и правильная вырубка деревьев является искусством. Там, где нет леса, на равнинах и горах, нельзя просто высаживать молодые деревья. Они, поскольку нет подходящей «лесной почвы», во многих случаях через несколько лет снова погибают. Здесь нужно учиться у природы, как она сама выращивает лес. На сухой равнине, на влажных, защищенных от ветра местах вырастают некоторые травы. На песчаных почвах, например, жарновец (Sarothamnus vulgaris). Также и здесь мы видим важное влияние мотыльковых). Под его защитой и благодаря его улучшающим лочву свойствам (см. гл. X) могут развиваться также и другие растения. Могут расти маленькие кустики, может быть, даже дубняк, акация. Здесь может вмешаться рука человека, чтобы поддержать естественные возможности. Акация и жарновец могут стать как сорняком и подавить все остальное, так и создать необходимые условия для роста деревьев. У автора здесь нет возможности во всех подробностях обсуждать «защитные растения» для всяких климатических условий и различных почв. Он хотел только на примере продемонстрировать принцип.
Под защитой описанных растений может развиваться целый ряд кустарников. Особенно для создания тени для роста молодых деревьев можно использовать лещину и бузину, которые своими листьями и корневой деятельностью создают гумус, в котором охотно развиваются лесные деревья. Так можно постепенно создавать лес, сначала первый почвенный покров, затем выращивание больших кустарников в качестве защитных растений и, наконец, окончательное выращивание деревьев. Подготовительная часть этого процесса занимает от трех до пяти лет, но быстрее приводит к цели, чем прямая высадка деревьев, как это делалось в США при создании защитного пояса от пыльных бурь. Если же выращивание леса производится в сухих областях, то целесообразно начинать с того угла, где еще есть благоприятные условия в отношении осадков, влажности воздуха или почвы, или же росы. Оттуда постепенно можно вести лесную полосу через неблагоприятные области. Необходимо рассчитывать на долгую перспективу. Вначале нужно подняться на возвышенности, которые еще овеваются влажными ветрами, чтобы создать источник сбора влаги, и оттуда пытаться проникнуть в сухие области. В Северной Америке выращивание леса Роки Маунтэйс идет с запада, вдоль верхнего течения рек. В Америке, а также в Италии и Франции мы видели величайшую из ошибок, которую только можно совершить: сплошную вырубку леса на вершине гор и холмов.
Таким образом, собиратели воды на высотах исчезают, вершины вымываются и становятся неплодородными. Массивы же лесов на вершинах создают резервуары воды и плодородные долины.
Вывоз из лесов подстилки всегда вреден. Удобрения, которые собирает лес, должны быть ему же и оставлены. Наоборот, простой почвенный покров в лесу предохраняют с помощью хвороста. И, наконец, лес не должен быть как бы выметенным метлой — в лесу и подлеске.должна поддерживаться всевозможная жизнь. Первобытный.лес, в котором все растет как придется, стесняя друг друга, нуждается в регулирующей руке, иначе со временем возникает неблагоприятная односторонность.
К сожалению, не было возможности переработать эту главу о лесе. Война со своими последствиями нанесла лесу большой урон. С другой стороны, принцип выборочной вырубки, в противоположность «сплошной», нашел всеобщее признание. В Соединенных Штатах, где еще в 1945 году сплошные вырубки и хищническая разработка лесов были обычными явлениями, сегодня ведут выборочную рубку и посадку молодых саженцев на месте вырубленных. Сегодня говорят об «урожае деревьев» (tree crops) и рассматривают проблему также, как фермер рассматривает проблему последовательности культур. Биология леса и его почвы — это одна из увлекательных и поучительнейших областей.
Глава IX