А. А. Тишков Наталия Ивановна Базилевич (1910–1997)

Почвовед, биогеохимик, эколог, географ, д.с.-х.н. (1965). В Институте в 1978–1994 гг.

В январе 2010 года исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося почвоведа, биогеохимика, географа и эколога, достойного представителя когорты ученых-энциклопедистов ХХ века, преданных своему делу, продолжателя традиций В. В. Докучаева, В. И. Вернадского, В. Н. Сукачева, А. А. Григорьева – Наталии Ивановны Базилевич. Эта дата знаменательна для всего научного сообщества, но особенно для ее многочисленных учеников и младших коллег, которые и сейчас тепло вспоминают этого яркого ученого, неутомимого исследователя, всегда фонтанирующего идеями и планами.

Н. И. Базилевич и И. П. Герасимов, 1976 г.

В данном случае мы сталкиваемся с вполне естественным, но, увы, не частым в нашей стране случаем, когда научное наследие ученого не только в его архиве и публикациях, но и в людях, которые в свое время были заражены энтузиазмом, идеями и новыми знаниями Н. И. Базилевич. Живы многие ее коллеги и ученики, активно работают ученики учеников, для которых все, что сделано ею, сохраняет свою актуальность… По индексу цитирования ее работы по-прежнему в лидерах среди российских авторов, занимая место в ряду публикаций классиков. В университетских учебниках по общему почвоведению и географии почв, геоботанике, физической географии, ландшафтоведению, геохимии ландшафтов, биогеографии, экологии и биогеохимии ссылки на ее книги и статьи по достоинству занимают крепкие позиции уже более 40 лет.

В апреле 2010 года Институт географии РАН провел совместно с Почвенным институтом РАСХН, Институтом физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН и Всероссийским обществом почвоведов конференцию, посвященную научному наследию Н. И. Базилевич. Для всех стало сюрпризом, что заявки на конференцию подали около 150 человек. Оргкомитет возглавил академик Г. В. Добровольский, который «помнил Наташу еще по учебе в Университете…», а сама конференция прошла успешно при значительном участии молодежи.

Мало сказать, что Наталия Ивановна была ученым мирового уровня, опередившим на десятилетия развитие многих направлений наук о Земле и наук о Жизни, ей принадлежит значительный вклад в развитие комплексных исследований функционирования зональных экосистем на основе знаний об эволюции и динамике органического вещества и биогеохимического круговорота химических элементов. Задолго до многих открытий в области экологии, где-то интуитивно, а где-то и за счет строгих концептуальных и балансовых построений, Н. И. Базилевич подошла к системе критериев, позволяющих количественно (вещественно, энергетически) оценить особенности структуры, функционирования и степени открытости экосистемы, включая ее главную подсистему – почву. Она, как никто другой в нашей стране в середине ХХ в. понимала масштабы и географию биогеохимических функций живого вещества и деятельности живых организмов. Внимательное прочтение тех, еще первых ее статей позволяет увидеть многое: заключения о биогенных миграциях веществ как о ключевых процессах биосферы, приближение к выявлению закономерностей динамического равновесия биологических круговоротов и их циклического характера, выводы об оценке «поведения» живого вещества (автотрофных и гетеротрофных организмов) в условиях неравномерного распределения химических элементов в пространстве. Добывая в полевых условиях и собирая из литературных источников количественные данные, способные характеризовать разные стороны биогеохимических круговоротов вещества и потоков энергии, Наталия Ивановна видела в них основной механизм устойчивости биосферы и ее судьбу в условиях интенсивного воздействия человека.

Известно, что первую статью по географии биогеохимического круговорота Н. И. Базилевич опубликовала в 1954 г. вместе с Л. Е. Родиным в «Докладах АН СССР». В 1955 г. по данной тематике вышли ее авторская статья «Особенности круговорота зольных элементов и азота в некоторых почвенно-растительных зонах СССР» в журнале «Почвоведение» и совместная статья с Л. Е. Родиным, но уже в «Ботаническом журнале».

Благодаря работам Н. И. Базилевич, прежде всего совместным с Л. Е. Родиным, монографии «Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара» (1965) Советский Союз оказался самой подготовленной к реализации Международной биологической программы (МБП) страной. У самой Наталии Ивановны появились сотни последователей. Совместно с коллегами она в качестве редактора и основного автора опубликовала справочники «Методы изучения биологического круговорота в разных природных зонах» (1968) и «Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах» (1968). Спустя десятилетие расширенный состав авторов, получивших опыт при проведении МБП, выпустит новое издание этой книги (Методические указания…, 1979), которой пользуются и современные исследователи.

Для Н. И. Базилевич участие в МБП ознаменовалось двумя яркими событиями. Первое – ее международное признание как одного из ярких советских участников программы и возможность научного обмена. Их с Р. Е. Родиным книга 1965 г. переведена на английский язык. Сама она постоянно выступает на международных конференциях, ее статьи и доклады переводятся на иностранные языки. Достаточно посмотреть содержание тех «синих» книг, издаваемых Советским комитетом МБП в конце 1960-х – начале 1970-х гг. и итоговых выпусков МБП «Ecosystems of the world», издание которых растянулось почти на два десятилетия, чтобы понять – Наталия Ивановна по праву была «лицом» советской части программы.

Второе – возвращение в Барабинскую степь. Здесь на стационаре Карачи под ее и А. А. Титляновой научным руководством трудился большой коллектив почвоведов, ботаников, зоологов, географов. Итогом этих работ стала двухтомная монография «Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы» (1976).

Я помню Наталию Ивановну в период МБП: ее страстные выступления, речи поклонников и почитателей таланта. Создавалось впечатление, что ей было все понятно, у нее уже все было давно готово. Публикации Наталии Ивановны этих лет удивительным образом опережали время.

Из МБП Н. И. Базилевич вышла авторитетным лидером, вооруженным новыми знаниями о биогеохимических циклах и продуктивности большинства типов зональных экосистем – от полярных пустынь до тропических лесов. Причем в СССР уже тогда данные на многочисленных стационарах МБП собирались по ее методическим указаниям, и поэтому они были географически сопоставимыми и позволяли заниматься широкими обобщениями и картографическим синтезом. К 5-му съезду Ботанического общества она готовит доклад «Биогеохимия главнейших типов растительности Земли» (1973), ставит вопрос о различиях баланса химических веществ в природных, полуприродных и искусственных экосистемах и о необходимости построения концептуально-балансовых моделей для его понимания. Наконец, именно завершение синтеза материалов МБП позволило ей выйти на первые построения функциональных моделей обменных процессов в экосистемах, на попытки региональных и глобальных обобщений данных по их продуктивности, энергетике и биогеохимии.

Важно понимать, что все происходило на фоне некоторого «соревнования» двух выдающихся ученых-почвоведов: академика В. А. Ковды, возглавлявшего в 1958–1965 гг. Департамент точных и естественных наук ЮНЕСКО (Париж), с 1968 г. – Международное общество почвоведов, а с 1970 г. – Институт агрохимии и почвоведения АН СССР, и академика И. П. Герасимова, который с 1951 г. после ухода из Почвенного института имени В. В. Докучаева возглавил Институт географии АН СССР, с 1963 г. был Президентом Всесоюзного общества почвоведов и с 1968 г. – вице-президентом Международного общества почвоведов. И все же именно Наталия Ивановна, по образному выражению Л. О. Карпачевского (2004) «сумела сделать Международную биологическую программу реальным делом многих почвоведов страны».

Параллельно с работами по изучению продуктивности природных экосистем и созданию моделей их функционирования Н. И. Базилевич продолжала исследования процессов засоления почв, биогеохимии почв содового засоления. Совместно с Е. И. Панковой в 1968 г. ею была разработана новая классификация засоления почв, которой специалисты пользуются и в наши дни в качестве справочного пособия и инструкции. В эти же годы ею готовится коллективная монография «Засоленные почвы Европейской части СССР», а в 1976 г. под ее научной редакцией и авторством выходит «Карта типов химизма засоления почв СССР».

Тогда же началось ее активное сотрудничество со многими специалистами из Института географии РАН (Р. И. Злотин, А. В. Дроздов, А. А. Тишков, Н. Г. Царевская и др.), МГУ (Т. Г. Гильманов), математиками из Вычислительного центра РАН (Ю. М. Свирежев, А. М. Тарко, Г. А. Александров и др.). В 1979 г. она переходит на работу в Институт географии РАН, где продолжает свои исследования биологического круговорота и продуктивности экосистем в Центрально-Черноземном заповеднике и в лесах на Валдайском стационаре Института. Оперативно ею публикуется серия статей, посвященных концептуально-балансовым моделям и продуктивности зональных экосистем. В 1980 г. по инициативе профессора Ю. А. Исакова (в те годы – заведующего лабораторией биогеографии), Н.И. вместе с А. А. Тишковым и О. С. Гребенщиковым начала работать над монографией «Географические закономерности структуры и функционирования экосистем». В ней впервые полно для территории СССР в табличной форме была представлена сводка результатов полевых измерений запасов и продукции фитомассы зональных экосистем, анализ изменений продуктивности в рядах зональных катен и схемы концептуально-балансовых моделей функционирования зональных экосистем (1986).

С приходом Наталии Ивановны в лаборатории биогеографии сформировалась творческая группа из тех, кто стал активно заниматься географией продуктивности экосистем (Н. С. Казанская, А. А. Тишков, М. В. Глазов, Г. Е. Вильчек, А. Н. Гудына, Н. Г. Царевская, М. Давыдова, многочисленные аспиранты – Н. Семенюк, Тран Ти и др.). Практически ежедневно мы собирались для обмена информацией, обсуждения планов – то в лаборатории, а то и у Наталии Ивановны дома. Я обрабатывал полевые материалы, печатал огромные таблицы и делал расчеты недостающих данных, плюс – готовил две концептуально-балансовые модели – по степному логу в Курской области и переходному болоту на Валдае. Гриша Вильчек начал помогать с переводами зарубежных статей и книг и внесением данных на карточки, Марина Давыдова готовила обзор по горным степям, Коля Семенюк – по равнинным степям, Надя Царевская собирала по крохам данные по лугам, Аня Гудына заменяла Наталии Ивановне глаза и руки – чертила карты, правила рукописи.

В эти же годы, примерно с 1980 по 1995 г., нам удалось провести несколько очень интересных и полезных полевых сезонов – на Курском стационаре и на Валдае. Сразу замечу, что директор Центрально-Черноземного заповедника Краснитский пригласил в заповедник Н. И. Базилевич именно как выдающегося ученого, способного внести ясность в давнюю дискуссию о режимах управления заповедной биотой. Косить или не косить? Выпасать или не выпасать? Если посмотреть внимательно на созданные Наталией Ивановной специально для заповедника концептуально-балансовые модели (для водораздельных степей – с Т. Г. Гильмановым, а для логов – с А. А. Тишковым), то однозначно прослеживается избыток фитомассы, который в идеале должен утилизироваться растительноядными животными. Иначе – возникает тренд накопления мортмассы и мезофилизация экосистемы. Поездки в Курск оказывались полезными для аспирантов и молодых сотрудников. Но и сама Наталия Ивановна старалась максимально использовать время, оторванное от бумажной работы в Москве – вечерами устраивались посиделки у Краснитского, которого она очень ценила как истинного энтузиаста заповедного дела, прислушивалась к его идеям в отношении управления.

В 1984 г. мы с Н. И. Базилевич поехали на конференцию по динамике степной биоты в Аскании-Нова. Именно там и разгорелась страстная дискуссия по режиму сохранения степной биоты. Уже шли наши эксперименты по экологической реставрации луговых степей и использованию выпаса лошадей в Сумской области в Михайловской целине, и нужны были авторитетные защитники, чтобы эксперименты поддержали. Н. И. Базилевич защитила нас, молодых, наиболее радикально настроенных в отношении сохранения режима периодического сенокошения и ограниченного регламентируемого выпаса. Интересно, что на нашу сторону встала и академик Н. Т. Нечаева, которая очень доброжелательно относилась к Наталии Ивановне.

Еще запомнились две поездки с Наталией Ивановной на Валдайский стационар. Перед этим, кажется в 1979 г., она приезжала на Валдай с Ю. Г. Пузаченко для подготовки программы по мониторингу. И вот – экспедиционная поездка 1983 г., знакомство с мощными высокопродуктивными ельниками, параметры которых еще предстоит перевести в сухие цифры концептуально-балансовой модели. Ель, которую мы использовали для уточнения параметров по запасам и приросту древесины, имела длину 34 метра. Несколько дней тогда мы занимались промывкой мелких корней, описанием почв, отбором проб для анализов и др.

Во второй раз летом в 1984 г. оперативно оценивали продуктивность верхового болота. Эта поездка была короче, так как Наталия Ивановна чувствовала себя неважно. Правда, рядом были аспиранты, жили все тогда не на стационаре, а в гостинице Валдайского филиала Государственного гидрологического института. До полуночи часто спорили о том, как же происходит функционирование столь продуктивных лесов по соседству со столь низкопродуктивными и бедными по составу верховыми болотами. Уже в этот приезд мы начали делать концептуально-балансовую модель переходного болота, которую затем опубликовали в сборнике трудов Валдайского стационара. И если внимательно посмотреть на полученные результаты, то можно найти и ответы на все те вопросы, которые нас мучили почти 30 лет назад «белыми ночами» на Валдае.

* * *

Когда Роман Исаевич Злотин сменил Ю. А. Исакова на посту заведующего лабораторией, он активно поддерживал Наталью Ивановну, фактически благословил именно такой режим работы, когда основное время мы проводили у нее дома – готовили статьи, доклады, помогали с подготовкой к печати ее новой книги, а главное занимались пополнением базы данных.

Уже теряя зрение, пережив несколько инфарктов и инсультов, Н. И. Базилевич в 1990-х гг. продолжала активно работать благодаря самоотверженной помощи сотрудников лаборатории биогеографии, некоторых ее коллег из Почвенного института и приезжавшей для совместной работы почти ежегодно А. А. Титляновой. В эти годы она подготовила разделы в коллективную монографию «Биологическая продуктивность травяных экосистем» (1988), карты продукции, запасов фитомассы и мортмассы для бывшего СССР, завершила свою последнюю монографию по продуктивности экосистем Северной Евразии (1993), вместе с А. А. Тишковым работала над главами тома «Ecosystems of the world 3. Polar and alpine tundra» (1997). До последних дней Н.И. приводила в порядок вместе с добровольными помощниками рукописную базу данных по продуктивности и биогеохимии экосистем.

Вот так – от первой до последней публикации, от первых шагов в науке до последних учеников и специалистов, которым дана путевка в научную жизнь. Почти 60 лет в науке! Более 450 публикаций, в том числе 14 монографий, участие в 25 коллективных монографиях, десятки опубликованных карт (почвенных, засоления, продуктивности растительного покрова), более 20 учеников, защитивших кандидатские диссертации, а трое – докторские, премии В. М. Комарова и В. Р. Вильямса.

* * *

Прошли годы, которые определили востребованность книг, идей и научного наследия Н. И. Базилевич.

Во-первых, растет интерес к проблемам глобального баланса углерода и роли в нем почвенного покрова. На вопрос «Где природная, а где антропогенная составляющая в процессах, приводящих к современному потеплению климата?» трудно ответить без привлечения данных Н. И. Базилевич, а ее имя при утверждении ключевой роли почв в накоплении биогенного (гумус) и гидрогенного (карбонаты) углерода и в определении его глобальных потоков еще многократно будет вспоминаться. Интересно, что в последней авторской монографии М. А. Глазовской «Педолитогенез и континентальные циклы углерода» (2009) подчеркивается, что изучение роли педосферы в континентальных циклах углерода позволит выявить причины возникшего в последние десятилетия дисбаланса между поглощением двуокиси углерода на суше и его возвращением в атмосферу. На это обращала внимание и Н. И. Базилевич, но, как и многие современные исследователи, ограничивалась оценками углерода почвы в слое 0-100 см.

Во-вторых, сохраняется устойчивый интерес к обработанным и систематизированным данным Н. И. Базилевич по продуктивности зональных и интразональных экосистем, несмотря на постоянно возникающие к ним поправки, уточнения и дополнения. Они привлекаются для интерпретации и сопоставления с данными по оценке чистой первичной продукции посредством нормализованного дифференцированного индекса вегетации (NDVI), определяемого на основе дистанционной (спутниковой) информации.

В-третьих, начатое Н. И. Базилевич построение серии концептуально-балансовых моделей зональных и интразональных экосистем и включение ее данных в математические модели 1980-х гг. получило достойное развитие в работах Ю. М. Свирежева, А. М. Тарко, А. С. Комарова, Д. О. Логофета, Л. Л. Голубятникова, Т. Г. Гильманова и их учеников. Сейчас эти исследования поддерживаются во многих институтах и лабораториях.

В-четвертых, поддерживается вектор исследований Н. И. Базилевич, связанных с географией биогеохимического круговорота. К конференции 2010 года было подготовлено издание «Биотический круговорот на пяти континентах. Азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах» (2008) по материалам архивов Н. И. Базилевич. Новые методы и аналитические технологии позволяют в наши дни оперативно получать детальные данные о вещественном составе растений, животных и почв, природных вод, проводить измерения состава газов, определяя «дыхание почвы» и концентрацию химических соединений в атмосфере. Это направление исследований Н. И. Базилевич в настоящее время активно развивается.

Еще в 1950-х – начале 1960-х гг. на «волне интереса» к проблемам взаимодействия растительности с почвами и, возможно, под влиянием попыток Н. П. Ремезова количественно оценить роль абиотических процессов, влияющих на биологический круговорот, Н. И. Базилевич совместно с Л. Е. Родиным (1964) предложила классификацию типов малого биологического круговорота. Позже ею были введены понятия: емкость биологического круговорота как отражение объема годичного круговорота химических элементов, скорость круговорота на основе соотношения запаса подстилки к опаду зеленой массы, химизма включенных в биологические циклы элементов.

Благодаря опыту участия в 1950 г. в одном из первых в нашей стране междисциплинарных биогеоценотических исследований по изучению такыров юго-западной Туркмении, Н. И. Базилевич стала писать о необходимости более полного учета компонентов экосистем для оценки их продуктивности, энергетики и биогеохимии. В тех ее статьях затрагивались и вопросы сбалансированности биологического круговорота, в рамках многолетних циклов, роль в нем абиотических факторов и динамика органического вещества. Интересно, что такой емкий и выразительный показатель функционирования экосистем как чистая продукция экосистемы (net ecosystem producrion), введенный в практику экологических исследований еще в 1957 году при изучении лесов на севере Флориды Говардом Одумом, до определенного момента не был известен Наталии Ивановне. В своих примечаниях к «Методическим указаниям…» (1968) она отмечает, что понятие «годичный прирост» «… совпадает с применяемым на Западе термином «Net primary production» (с. 8). Позже она существенно дополнила представления о нем (1983), предложив учитывать и абиотическое окисление органического вещества.

Опубликованная в свое время Н. И. Базилевич «система критериев-тестов», позволяющих количественно оценить особенности структуры, функционирования и степени открытости экосистемы (замкнутости биологического круговорота) сохраняет свою актуальность и в наши дни. Она позволяет оценить не только биотические и абиотические потоки, но и дифференцированно определить природные и антропогенные их составляющие.

Наследие Наталии Ивановны – ученого, ставшего еще при жизни легендой – живет и развивается. А мы, кто с ней работал, и кто помогал ей в последние годы жизни, постараемся сохранить в памяти ее образ и передать своим ученикам, а уж они – как сумеют. Но, судя по докладам на конференции памяти Н. И. Базилевич – помнить ее будут еще долго, а использовать научное наследие и подавно.