Каменная береза Камчатки

Валерий Быкасов,
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский)
«Природа» №2, 2017

Лесной богатырь. Здесь и далее фото В. Е. Быкасова

Издавна на Руси береза воспринимается как олицетворение девичьей прелести, женской красоты и материнской нежности. И это не только наше — чисто русское — ощущение. Еще сотни лет назад один европейский путешественник так выразился о березе в России: «...И растет там удивительное дерево, с кожей белой и нежной, как у молодой женщины». Да и в якутских сказках (олонхо) береза также олицетворяет собой девушку, невесту, женщину.

Тем разительнее на этом фоне выглядит наша камчатская (каменная) береза, с ее мощным (диаметром до 60–70 см и даже более) кряжистым стволом, укрытым «броней» толстой коры. Такое дерево впору сравнивать не с хрупкой девушкой в белой одежде, а с закованным в латы богатырем с мощными «руками». На этот образ работает и то, что стволы-«туловища» взрослых деревьев нередко как бы прикрываются громадным (до полутора и более метров в поперечнике) «щитом» капового нароста.

Да и само название — каменная береза — также способствует восприятию его как образца крепости, стойкости, мужества. Хотя и не совсем ясно, по каким причинам дерево получило свое название. То ли оттого, что его свежесрубленные стволы практически полностью погружаются в воду (тонут, как камень) вследствие высокой плотности древесины. То ли оттого, что оно нередко произрастает на обнаженных каменистых горных склонах [1, с. 532]. То ли оттого, что кора взрослых деревьев имеет характерный буро-каменистый цвет [2]. То ли, наконец, по всем этим причинам, вместе взятым.

Хочешь жить — умей вертеться

Что же касается распространения каменной березы, то различные ее разновидности произрастают на огромном пространстве Восточной Сибири и Дальнего Востока: от верховьев рек Тимптона и Алдана на севере до северо-восточных провинций Китая, северной части Корейского п-ова и о. Хоккайдо на юге [3]. А также от бассейнов рек Ангары, Муи и Баргузина на западе до южных отрогов Корякского нагорья и п-ова Камчатки на востоке [4]. А в целом ее ареал приурочен к тем регионам с холодным и влажным океаническим климатом, которые известный советский геоботаник В. Н. Васильев относил к голарктической области третичных бореальных лесов Дальнего Востока [5].

Оригиналка

Если же говорить о Камчатке, то первые небольшие рощи каменной березы появляются на широте около 51° с. ш., чуть севернее мыса Лопатка. Практически сразу же эти рощи соединяются в большие массивы, совокупность которых севернее Курильского озера образует условно сплошной древесный покров вдоль подножий и склонов гор. Однако севернее сочленения долин рек Плотникова и Быстрой (53° с. ш.) этот единый покров, в силу орографических и, отсюда, климатических причин, разделяется на два самостоятельных пояса. Первый из них по западным склонам и предгорьям Срединного хребта подходит вплотную к Парапольскому (Рекинникскому) долу, достигая 60° с. ш. А второй по склонам Восточного хребта и восточным предгорьям Срединного хребта доходит до бассейна р. Тымлат, достигая примерно 59°30′ с. ш. [6, 7].

Относительно видового статуса каменной березы Г. Стеллер написал: «Она тут настолько отличается от березы европейской, что могла бы считаться как бы особым видом, если бы не было известно, что это различие вызывается климатом и условиями погоды» [8, с. 58]. Таким образом, каменная береза Камчатки характеризовалась им всего лишь как одна из разновидностей берез.

Однако после этого статус каменной березы претерпел значительные изменения. В частности, в 1831 г. известный натуралист А. Шамиссо по гербарным сборам, осуществленным А. Эрманом на Камчатке [9, с. 5], выделил дальневосточную каменную березу в отдельный вид (Betula ermanii). Век спустя Васильев [5] вообще склонялся к тому, чтобы признать видовую самостоятельность уже и нашей — камчатской — каменной березы. И это разделение каменных берез на множество самостоятельных форм получило настолько сильный резонанс, что, как указывал камчатский лесовед В. А. Шамшин [6], некоторые ботаники считали возможным выделять у каменной березы до 22 видов и подвидов.

Снеголом

Однако ближе к концу ХХ в. М. А. Шемберг [9], досконально изучивший каменную березу, пришел к выводу, что она — географически, экологически и, главное, генетически — единый вид. С ним согласились и некоторые другие исследователи [10]. Так что, наверное, правильнее будет относить березу Эрмана к группе так называемых ребристых берез (секция Costatae рода Betula), объединяющей также собственно березу ребристую (произрастает в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке), березу шерстистую (Приморье), березу бархатистую (Шантарские о-ва), березу ложноэрманову (о. Сахалин) и березу ильмолистную (о. Хоккайдо, Япония).

Стоит отметить, что, несмотря на принадлежность растений к одному виду, каменноберезняки Камчатки имеют черты и особенности, отличающие их от зарослей каменной березы в Восточной Сибири и в других регионах Дальнего Востока. К их числу у зрелых лесов, представленных деревьями первой величины (высотой до 15–18 м), относятся однородность и одноярусность зрелого древесного покрова, редкостойность самих древостоев [3] и удивительная кривизна стволов.

Вполне очевидно, что это обусловлено многими причинами. Н. В. Павлов, например, связывал эти свойства с низким плодородием почв, недостатком прямого солнечного света и, отсюда, необходимостью использовать рассеянную радиацию [11]. А П. Н. Чижиков основной причиной искривленности стволов и ветвей считал рыхлость почвообразующих пород: по его мнению, береза Эрмана вынуждена создавать ажурную крону для того, чтобы избежать ветровалов [12]. Впрочем, ажурность кроны можно объяснить и необходимостью улавливать больше солнечного света, которого так не хватает на Камчатке [13]. А чтобы и этого рассеянного света получать достаточно, каменноберезняки в зрелом возрасте приобретают «парковый» вид, т. е. образуют леса с исключительно малой (30–40, а иногда и лишь 10–20%) сомкнутостью крон. Другое дело, что весь этот набор характерных черт каменноберезовые леса приобретают в довольно почтенном возрасте — когда им заведомо больше 150 лет.

А живет каменная береза, надо сказать, довольно долго — от 200 до 350, а возможно, и до 500 и более лет, что само по себе вызывает удивление. Но еще большее удивление вызывает метаморфоза, происходящая с каменной березой в зрелом возрасте. Дело в том, что молодые деревья (подрост) березы Эрмана и густотой древостоя, и формой кроны, и стройностью стволов, а также белизной и нежностью коры достойно соперничают с подмосковными березками. И это не случайно, ибо кора молодых деревьев содержит в себе большое количество бетулина, который и придает ей белую окраску. Тем разительнее выглядит перемена, происходящая с растением на определенном — примерно в возрасте 150–180 лет — этапе жизни. Сначала береста в процессе склерофикации теряет свой первичный белый или кремовый цвет и становится серой, а иногда и бурой [6]. А затем спелые и перестойные деревья окончательно покрываются мощной «броней» из толстой (до 2,5–3 см и более) и как бы «черепитчатой» коры. В целом же все названные морфологические особенности каменной березы, столь наглядно отражающие процесс ее адаптации к суровым природным условиям, лишний раз подтверждают достаточно высокую приспособляемость этого дерева.

Зимняя сказка

Как лесообразующая порода, каменная береза характеризуется множеством своеобразных и на первый взгляд противоречащих друг другу особенностей. К примеру, она достаточно явно демонстрирует узкую экологическую специализацию, которая прежде всего проявляется в очевидной ее приуроченности к возвышенным и хорошо дренированным местообитаниям [4]. И в то же время, в отличие от материковых регионов Дальнего Востока (там каменная береза вследствие подобной специализации образует узкий верхний пояс горнолесной растительности), на Камчатке она занимает гораздо более широкую высотно-ландшафтную нишу.

Нижние границы произрастания каменной березы варьируют от 1,0–2,5 м над ур. м. на песчаных насыпях и береговых валах аккумулятивно-приморских равнин юго-восточного побережья полуострова до 30–50 и более метров на поверхности предгорных флювиогляциальных равнин в остальных его районах. Верхние же пределы ее произрастания (на границе соприкосновения с поясом подгольцовых стлаников) колеблются от высот 500–600 м на юге полуострова и 600–800 м в его центральной части до 150–200 м в лесотундровых районах материковой части области. И лишь в долине р. Камчатки береза Эрмана, уступая место на равнинах и предгорьях рощам белой березы и елово-лиственничной тайге, образует довольно узкий (от 150–200 до 300–500 м по вертикали) пояс горнолесной растительности от высот 250–300 до 600–800, а местами (Толбачинский дол) — от 600–800 до 1000–1100 м. По словам академика В. Л. Комарова о каменной березе в этой части Камчатки, «она является здесь определенно горным деревом, появляясь на склонах хребтов и сопок выше хвойного леса» [14], с. 40].

Другое (и не менее характерное) экологическое свойство березы Эрмана — ее терпимость к излишнему увлажнению, отчего каменноберезнякам свойственна постоянно повышенная (на 20% больше, чем в лиственничниках и ельниках) влажность воздуха [3, 4]. По этой же причине каменная береза довольно сносно чувствует себя на береговых валах и кошках (таково местное название морских кос) юго-восточной части полуострова, песчаные почвогрунты которых не содержат излишнего количества влаги, хотя сам по себе воздух этой влагой буквально пересыщен.

Однако на Западно-Камчатской равнине, в полосе приморской низменности (шириной от 3–6 до 15–25 км и более), она растет преимущественно отдельными рощицами и массивами, приуроченными к наиболее дренируемым местам. Это объясняется заметным увеличением здесь числа дней с облачностью и туманами по сравнению с юго-восточным побережьем, понижением по этой причине температуры воздуха и испарения и, как окончательное следствие, резким повышением степени заболоченности ландшафтов и экосистем. В то же время на северо-западном побережье полуострова, где к морю выходят хорошо дренированные горные поднятия, а летние температуры повышаются за счет влияния теплого воздуха азиатского антициклона, массивы каменноберезняков по склонам сопок почти вплотную подступают к морскому берегу.

И белизна снега, и зелень листвы. Фото А. В. Быкасова

Подобную же двойственность реакции каменная береза проявляет и по отношению к температурному режиму. Например, без видимых последствий перенося морозы в минус 50–60°, она тем не менее явно избегает селиться в местах, характеризующихся излишним застаиванием и, отсюда, выстыванием воздуха, а потому обладающих резко контрастными климатическими показателями (это самые низшие части предгорий и поверхности верхних речных террас). Другое дело, что, уступая такие места березе плосколистной (белой, японской), она в процессе скрещивания с последней образует своеобразную гибридную форму («преснец»), которая в несколько большей степени приспособлена и к переувлажнению, и к резкой континентальности климата.

Впрочем, каменная береза боится не столько больших морозов как таковых, сколько глубины и степени промерзания почвогрунтов. Таким образом, она предпочитает селиться либо там, где мерзлоты нет вовсе, либо там, где деятельный горизонт (слой весенне-летнего протаивания) совпадает с глубиной (0,5–0,7 м) ее корневой системы. Но нельзя исключать и того, что предпочтительность эта вызвана не столько промерзанием почвогрунтов, сколько повышением их увлажненности (за счет создания водоупорного экрана из мерзлых горных пород) и, следовательно, ухудшением условий аэрации в деятельном слое.

Однако и с сильными морозами каменная береза справляется довольно успешно — прежде всего, за счет накопления снега в лесных насаждениях и связанного с этим резкого уменьшения глубины промерзания почвогрунтов. Уже при снежном покрове в 60–70 см, устанавливающемся в каменноберезняках к началу-середине января (т. е. к самым сильным морозам), дальнейшее промерзание почв под ними прекращается практически полностью [6]. Вот отчего, кстати, каменноберезовые леса занимают последнее место среди всех древесных формаций Камчатки по глубине и степени промерзания почвогрунтов. Исключение составляют разве что пойменные участки, где проявляется отепляющий эффект близко стоящих грунтовых вод.

В то же время формирование в каменноберезняках мощного (до 1,5–2 м и более к концу зимы) снежного покрова приводит к тому, что весеннее оттаивание почвы запаздывает на две-три недели по сравнению с другими биоценозами, так как интенсивное размораживание грунтов приурочивается к поступлению на их поверхность талых вод. Впрочем, это обстоятельство ничуть не мешает каменной березе начинать весеннюю вегетацию еще до начала оттаивания, а появление развернутой листвы — до полного схода снежного покрова.

Наконец, стоит сказать несколько слов о хозяйственной значимости каменной березы. Дело в том, что помимо искривленности стволов, на ее товарных качествах очень негативно сказывается сильное повреждение древесины гнилью и грибами. Среди них наиболее распространен трутовик обыкновенный, вызывающий центральную стволовую гниль (дуплистость) — одну из основных причин снижения продуктивности каменноберезовых древостоев и их невысокую товарную ценность [6].

Трутовик обыкновенный

И все же высокие физико-механические свойства древесины обусловили ее широкое использование. К примеру, коренные жители Камчатки (ительмены и коряки) повсеместно применяли каменную березу при строительстве своих полуподземных жилищ, а во времена Второй Камчатской экспедиции из древесины каменной березы было построено превосходное по своим мореходным качествам морское судно «Большерецк» [15]. Да и в наше время плотная и очень живописная по структуре и текстуре древесина березы Эрмана служит прекрасным материалом для изготовления мебели, нарт, посуды, рукояток для разного рода инструментов и прочих поделок. Причем наибольшую ценность в этой области применения представляет древесина наростов-капов, которая по всем своим параметрам и характеристикам не уступает древесине знаменитой карельской березы. Это было отмечено еще Стеллером, написавшим: «...Эти наросты отличаются большою твердостию и огнестойкостью и идут на выделку различной столовой посуды» [8, с. 58–59].

Каповый «щит»

Но все же деловой ресурс каменноберезняков не идет ни в какое сравнение с их ролью в сохранении ландшафтно-экологической структуры полуострова в естественном состоянии. Дело в том, что типичные «парковые» каменноберезняки с деревьями первой (не менее 15–18 м) и второй (не более 10–12 м) величины произрастают на достаточно мощных (от 0,5 до 1,5–2 м) супесчано-суглинистых делювиально-шлейфовых отложениях, сплошным плащом покрывающих средние и нижние участки горных склонов, а также на почти столь же мощных супесях и суглинках флювиогляциальных предгорий и верхних речных террас [15]. Как древостои, они характеризуются очень мощным и рыхлым дерново-гумусным горизонтом, а также прекрасно развитой (до 10 см мощностью) лесной подстилкой («лесным войлоком»), которую образуют отмершие части высокотравья. А поскольку масса этой подстилки в сухом состоянии достигает 2–3 т/га [17], каменноберезняки поглощают и переводят в подземный сток от 60 до 90% из всех тех (от 600–800 до 1500–2500 мм/год) осадков, которые выпадают на склонах гор и вулканов полуострова. Тем самым они оказываются одним из трех ведущих факторов (наряду со стланиковыми зарослями и рыхлыми вулканогенными горными породами) формирования стабильного по гидрогеохимическим и термическим параметрам и характеристикам подземного стока Камчатки.

Ну а дальше все просто. Насыщенность почвогрунтов водой и высокая стабильность подземного стока приводят как к высокой зарегулированности стокового и термического режима камчатских рек, так и к чистоте самой воды — за счет резкого уменьшения размыва грунтов. Это способствует исключительной продуктивности лососевых — от 240 (в среднем) до 6000–8000 и даже до 15 200 кг/км² площади речного бассейна. Для сравнения: в бассейнах таких рыбных рек, как Обь или Амур, средняя продуктивность рыбных ресурсов составляет всего лишь 17–22 кг/км².

В свою очередь, этот, казалось бы, сугубо экологический, аспект каменноберезовых лесов оборачивается высочайшим экономическим эффектом. Еще недавно лосось, составляя всего 5–7% от годового уровня добычи рыбы и морепродуктов Камчатки, обеспечивал области выпуск 33–35% (в денежном выражении) всей ее товарной продукции. Кстати, это в 2–2,5 раза превышало стоимость товарной продукции, произведенной всеми нерыбными отраслями, вместе взятыми. Да и в наши дни экономическая значимость лосося оказывается не намного меньшей.

В этом и заключается, пожалуй, наиболее замечательный из всех феноменов березы Эрмана. Потому каменноберезовые леса полуострова с полным на то основанием можно считать столь же бесценным общечеловеческим достоянием, как и тропические дождевые леса (гилеи) Амазонии. Ибо они находятся в самом начале той экологической цепочки, заключительное звено которой — самое крупное в Азии стадо диких лососей Камчатки. И без сохранения каменноберезняков генофонд тихоокеанских лососей, который под воздействием искусственно воспроизводимой рыбы и без того приобретает все более и более явные черты деградации, может быть потерян навсегда.

Картосхема Камчатского гидроэкорегиона

Так что единственным, пожалуй, способом уберечься от такой — более чем возможной — катастрофы было бы придание Камчатскому гидроэкорегиону, обособляемому в пределах 200-мильной морской зоны экономических интересов России [18, 19], статуса мирового управляемого резервата дикой природы с одновременным внесением его в Список объектов Всемирного природного наследия ЮНЕСКО.

Литература
1. Миддендорф А. Ф. Путешествие на север и восток Сибири. Ч. I. Северо-Восток Сибири в естественно-историческом отношении. СПб., 2004.
2. Голева Г. А. Гейзеры и горячие озера Кроноцкого заповедника: Путеводитель. М., 1993.
3. Елагин И. Н. Эколого-фенологическая характеристика каменноберезовых лесов Центральной Камчатки // Леса Камчатки и их лесохозяйственное значение. М., 1963. С. 229–258.
4. Турков В. Г., Шамшин В. А. Лесоводственно-таксационная характеристика каменноберезовых древостоев Камчатки // Леса Камчатки и их лесохозяйственное значение. М., 1963. С. 259–296.
5. Васильев В. Н. К систематике и географии дальневосточных берез // Ботанический журнал. 1942. № 1–2. С. 3–19.
6. Шамшин В. А. Каменноберезовые леса Камчатки: биология, экология, строение древостоев. М., 1999.
7. Павлов Н. В., Чижиков П. Н. Природные условия и проблемы земледелия на юге Большерецкого района Камчатки. М.; Л., 1937.
8. Стеллер Г. В. Описание земли Камчатки. Петропавловск-Камчатский, 1999.
9. Шемберг М. А. Береза каменная. Новосибирск, 1986.
10. Гроздова Н. Б. Занимательная дендрология. М., 1991.
11. Павлов Н. В. Березовые леса западного побережья Камчатки // Бюл. Моск. об-ва испыт. природы. Отд. биол. 1936. Т. 45. № 2. С. 129–138.
12. Чижиков П. Н. О березовых лесах юга Камчатки // Бюл. Моск. об-ва испыт. природы. Отд. биол. Новая серия. 1951. Т. 56. Вып. 4. С. 73–79.
13. Стариков Г. Ф., Дьяконов П. Н. Леса полуострова Камчатки. Хабаровск, 1954.
14. Комаров В. Л. Флора полуострова Камчатки. Т. II. Л., 1927.
15. Крашенинников С. П. Описание земли Камчатки. Т. I. СПб.; Петропавловск-Камчатский, 1994.
16. Тюлина Л. Н. Растительность западного побережья Камчатки. Петропавловск-Камчатский, 2001 (Тр. Камчатского института экологии и природопользования ДВО РАН. Вып. 2).
17. Ливеровский Ю. А. Почвы равнин Камчатского полуострова. М., 1959.
18. Быкасов В. Е. Каменная береза. М., 2012.
19. Быкасов В. Е., Чуян Г. Н. Камчатский гидроэкорегион как информационное пространство // Материалы Международной конференции «ГИС для устойчивого развития». Петропавловск-Камчатский, 2001. С. 170–177.