Лесоведени, конспекты занятий

Учебное занятие № 53

Введение

План изучения темы

1. Лесоведение как теоретическая основа лесоводства
2. Учения о лесе Г.Ф. Морозова
3. Связь лесоведения с другими науками. Вклад отечественных и зарубежных ученых в лесоведение.

Введение

Взаимоотношения живых организмов растений, в том числе и образуемых ими между собой и окружающей средой сообществ, составляют науку, которую называют экологией. Этот термин был предложен в 1866 г. немецким биологом Э. Геккелем. Основной функциональной единицей экологии является экосистема как единство биотических компонентов с абиотической средой, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Обычно экосистемы разделяют на три крупных класса: наземные, пресноводные и морские. Предметом нашего изучения является лес как наземная экосистема или как биоценоз (синоним термина «экосистема») — от греческого bios — жизнь и koinos — общий. Биоценоз — совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих определенный относительно однородный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и факторами среды. Этот термин предложен биологом К. Мёбиусом в 1877 г. Им часто пользовался Г. Ф. Морозов в своем учении о лесе. Академиком В. Н. Сукачевым в 1940 г. введен термин биогеоценоз (от греческого bios-—жизнь, geo — земля и koinos — общий). Это сложная незамкнутая система живых растений, животных, микроорганизмов и косных компонентов природы (атмосфера, почва, вода, тепло, свет), взаимодействующих путем обмена веществом и энергией в пределах однородного участка земной поверхности. В отличие от экосистемы, охватывающей пространство любой протяженности — от капли прудовой воды до биосферы в целом, понятие «биогеоценоз» обозначает определенный природный объект, занимающий определенное пространство и являющийся структурной единицей биосферы.

Обратите внимание на окружающую вас местность. Вы увидите разнообразие непохожих типов растительности — участок леса сменяется лугом, а луг — болотом. Не менее разнообразен лес. Здесь и сосняки, березняки, еловые или смешанные древостой, Но и, к примеру, сосновые леса неодинаковы. То они состоят из стройных, колонновидных деревьев, а то (на заболоченной почве) из редких тонких сосенок с однобокими кронами. Различна растительность на лугах и болотах. Разнообразие растительного покрова объясняется как биологией растений, так (в еще большей степени) и условиями жизнеобеспечения, т. е. абиотическими факторами: формой рельефа, богатством почвы, ее влажностью и глубиной, теплом и многими другими физико- географическими условиями. Совокупность экологических факторов, влияющих на образование и развитие растений, называют условиями местопроизрастания.

Экологические факторы подразделяют на климатические (тепло, свет, влага, воздух, ветер), почвенные (химический состав почвы, количество почвенной влаги, воздуха, тепла, механические свойства почвы, реакция и мощность почвы), орографические, или рельеф (высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склонов), и биотические (воздействие человека, животных и растений). Выделяют также исторические факторы, например влияние ледникового периода. Все эти факторы в разных географических зонах неодинаково влияют на растения, а растения в силу своих биологических особенностей по-разному воспринимают даже одинаковые экологические условия.

Сложные взаимосвязи между растениями как отдельными особями и окружающей средой составляют суть учения биоценологии в узком и биогеоценологии в более широком смысле. Биогеоценология включает не только взаимосвязи между растениями, растениями и средой, но и формирование структурных растительных биогеоценотических подразделений, развитие экосистем (типов леса) на разных уровнях, включая биосферу и воздействие на нее человека. Таким образом, экология становится биоэкологией и биогеоценологией, где растения, животные и воздействие человека изучаются на стыке различных наук: биологии, земледелия, растениеводства, животноводства, рыбоводства, охотоведения и др.

Конечными практическими результатами изучения экологии являются экологизация промышленных процессов, отрицательно влияющих на природу, создание и внедрение безотходных процессов производства, подобных растительным экосистемам. Следовательно, экология — теоретическая основа охраны окружающей среды. Изучение экологических процессов с помощью множества научных методов (биологических, физических, математических, технологических и др.) строится на основе системного анализа с использованием математических методов обработки полученных результатов на электронно-вычислительных машинах.

Лесоведение — учение о лесе, научно-теоретическая основа лесоводства. В основе его изучения лежат экологические методы.

Лесоведение как учение о природе леса сформировалось в начале XX в. благодаря выдающемуся русскому ученому-лесоводу Г. Ф. Морозову. В развитии лесоводства большую роль сыграли идеи основоположника биогеоценологии советского ученого

В. Н. Сукачева. Значительный вклад в развитие этой науки внесли Г. Н. Высоцкий, Л. А. Иванов, П. С. Погребняк, М. Е. Ткаченко, А. В. Тюрин и др.

Учебное занятие №№ 54-56

Тема 2.1. Понятие о природе леса

План изучения темы

1. Понятие о лесе. Дифференциация деревьев.
2. Компоненты лесного фитоценоза
3. Лесоводственно - таксационные признаки древостоя

ЭЛЕМЕНТЫ И ПРИЗНАКИ ЛЕСА

Понятие «лес». Лес — это элемент географического ландшафта, состоящий из совокупности древесных, кустарниковых, травянистых растений, животных и микроорганизмов, в своем развитии биологически взаимосвязанных, влияющих друг на друга и внешнюю среду (рис. 35).

Аллею или группу деревьев, например, нельзя назвать лесом. Такая совокупность древесных растений не является биологической, влияние их друг на друга и занятую ими территорию недостаточно, чтобы воздействовать на рост и развитие отдельных особей, создать специфическую лесную обстановку, в которой бы могли развиваться другие живые организмы и растения, влияющие на процесс формирования' леса.

Рис. 35. Компоненты леса

Достаточно сравнить два дерева одной породы и одинакового возраста, из которых одно выросло в лесу, а другое вне леса на открытом месте. Несмотря на идентичные условия местопроизрастания, величина и форма деревьев резко отличаются. Дерево, выросшее на открытом месте, имеет небольшую высоту,, шаровидную крону, толстую, трещиноватую кору, толстые сучья па всему сбежистому стволу, непригодному для получения ценных хозяйственных сортиментов. Такое дерево обильно плодоносит, семена его разносятся на большие расстояния. У лесного дерева полнодревесный ствол, хорошо очищенный от сучьев,, высокоподнятая вверх компактная пирамидальная крона с тонкими ветвями, расположенными преимущественно под острым) углом к оси ствола. Нижние ветви отмирали под влиянием затенения соседними деревьями. Недостаточная освещенность нижней части древесного полога, температурный режим, повышенная влажность воздуха и почвы, безветрие — характерные- показатели лесной среды. Влияя друг на друга и на занятую ими территорию, деревья создают новые, лесные условия для себя и других организмов.

Рис. 36. Дерево, выросшее в лесу (а) и на открытом месте (б)

В лесной среде обитают различные насекомые. Некоторые из них переносят пыльцу с одних цветков дерева на другие. Нормальному развитию леса содействуют звери и птицы. Птицы — санитары леса —снижают численность вредных насекомых,. .4 кроты, барсуки и некоторые другие животные уничтожают майского хруща, повреждающего корневые системы молодых; деревьев. Животный мир — полезный компонент лесного биогеоценоза. Только перенаселенность отдельных видов животных: наносит некоторый вред лесу. Лес создает условия для жизни- животных, а они воздействуют на условия появления и развития леса.

В лесу много бактерий и микроорганизмов. Они живут в почве возле корней, способствуя ее разложению и усвоению питательных веществ. Черви рыхлят верхние слои почвы, тем самым улучшая ее структуру и способствуя питанию деревьев.

Таким образом, лес — это совокупность деревьев, растений ,животных и микроорганизмов, находящихся в неразрывной связи и взаимодействии как друг с другом, так и со средой — почвой и атмосферой. Это единство является характерной особенностью леса как целостной лесорастительной экосистемы, или биогеоценоза (рис.37).

Рис. 37. Взаимодействие компонентов биогеоценоза (по В. Н. Сукачеву)

Деревья в лесу, взаимодействуя со средой, то снабжаются всем необходимым питанием для их успешного роста, то ощущают его недостаток. Отличаясь друг от друга биологическими свойствами и разным отношением к условиям жизни, древесные породы попадают в различные условия — для одних хорошие, для других плохие. Часто их потребности не обеспечиваются условиями среды. В результате — плохой рост деревьев или смена пород.

Со времени от всходов до спелого древостоя многое в лесу изменяется: величина деревьев, их число, форма крон и лесного полога, темп прироста по высоте и диаметру, плодоношение. Меняются взаимосвязанные с этими признаками численность и видовой состав животных, состав напочвенных растений, микроклимат и плодородие почвы. Значит, в лесу нет ничего застывшего, неизменного, как нет абсолютного покоя во всей природе.

Лес находится под воздействием непрерывно протекающих естественных процессов, которые обеспечивают его рост и развитие, формирование, отмирание и новое возобновление. Знание человеком этих процессов дает возможность направить усилия на улучшение лесов и повышение их продуктивности.

Элементы леса. Различают следующие растительные элементы леса: насаждение, древостой, подрост, подлесок, подгон, живой напочвенный покров, внеярусная растительность.

Насаждение — лесной фитоценоз, однородный в определенных границах участок леса, занятый древесной и сопутствующей ей другой лесной растительностью. В насаждении выделяют следующие ярусы: древостой, подрост, подлесок, живой напочвенный покров, которые вместе с внеярусной растительностью, составляют наземную часть леса. Корни этих растений, многочисленные микро- и макроорганизмы, почва, материнская горная порода образуют подземную часть леса. Не каждое насаждение имеет все ярусы.

Древостой — совокупность деревьев, образующих более или менее однородный лесной участок; основной компонент насаждения. Древостой различают по составу пород, форме, происхождению, возрасту и продуктивности. В древостоях выделяют преобладающую, главную, второстепенную и сопутствующую породы.

Преобладающие породы — древесные породы, которые ко времени таксационного учета насаждения составляют большую часть его запаса или занимают большую часть площади. В пределах таксационных выделов преобладающей считают породу, имеющую наибольшую долю участия в составе.

Главная порода — древесная порода, которая в определенных лесорастительных и экономических условиях наиболее отвечает условиям среды и хозяйственным целям. В лесах СССР главные породы — сосна, ель, лиственница, дуб, бук, пихта и др. Хозяйственная деятельность в лесу должна быть направлена на расширение площади насаждений с преобладанием главных пород, на их размещение, воспроизводство и рациональное использование.

Второстепенные породы — древесные породы, образующие1 смешанные насаждения с главными породами, но имеющие по сравнению с ними меньшую хозяйственную ценность. Одни второстепенные породы (ольха серая, осина и береза порослевого происхождения и др.) подлежат замене при реконструкции насаждения, другие оказывают положительное влияние на рост главных пород (липа, клен, ясень в дубово-лиственных, липа в еловых и сосновых насаждениях). К возрасту спелости главных пород примесь второстепенных доводят до минимума. Лесоводственное и хозяйственное значение второстепенных пород определяется их ролью в формировании хозяйственно ценных насаждений и экономической ценностью в данном лесном массиве и регионе.

Сопутствующая порода — древесная порода, произрастающая совместно с лесообразующей во 2—3-м ярусах насаждения, а иногда и в подлеске. Типичный спутник дуба, сосны, ели липа мелколистная. Особенно много спутников у дуба. Наряду с липой с ним растут ильмовые, клен, лещина, формируя сложные 3—4-ярусные дубовые древостой.

Подрост — молодое поколение древесных растений под пологом леса или на вырубках, способное выйти в 1-й ярус насаждения, сменив старый материнский древостой (рис. 38). Подрост бывает семенного и вегетативного происхождения. Однолетний подрост семенного происхождения называют всходами, старше одного года (до 3—5 лет, в условиях севера до 10 лет) —самосевом (для хвойных и лиственных пород с тяжелыми семенами) или налетом (для лиственных пород с легкими семенами). Подрост относят к возрастному периоду молодняка. Жизнеспособность, высота и возраст подроста являются главными показателями при оценке естественного возобновления леса. Подрост способствует очищению деревьев старших поколений от сучьев, влияет на окружающую среду. Появлению и сохранению подроста уделяют большое внимание при проведении лесоводственных мероприятий.

Подлесок — кустарники, реже древесные породы, произрастающие под пологом леса и неспособные образовать древостой в данных условиях. Подлесок чаще состоит из теневыносливых пород, но при сильной изреженности верхнего яруса в нем встречаются светолюбивые виды. При высокой сомкнутости древесного полога подлесок может отсутствовать. Породный состав подлеска обусловливается лесорастительными условиями — климатическими, гидрогеологическими, почвенными, а также составом древостоя. Например, в таежных лесах европейской части СССР типичными представителями подлеска в лишайниковой группе типов леса являются ракитник, дрок, можжевельник; в кисличной и сложной группах —рябина, липа, жимолость, шиповник, бересклет, лещина, калина и др. В лесах Восточной Сибири распространен также рододендрон даурский. Подлесок имеет большое лесоводственное значение.

Подгон — древесные породы, реже кустарники, способствующие ускорению роста и улучшению формы ствола главной породы. Подгон более эффективен при равномерном боковом затенении стволов главной породы, благодаря чему стволы очищаются от сучьев, улучшается их форма, ускоряется рост в высоту. В качестве подгона используют растения с относительно медленным ростом и густыми кронами — липу, ильмовые, клены остролистный, полевой и татарский, лещину, жимолость и др. Для дуба хорошим подгоном может быть ель, пихта, граб семенного происхождения, ильмовые, клен остролистный. Чтобы не допустить затенения крон главной породы, подгон обезвершинивают или прореживают.

Живой напочвенный покров — совокупность мхов, лишайников, травянистых растений и полукустарников, покрывающих почву под пологом леса, на вырубках и гарях; один из ярусов насаждения. Он влияет на многие свойства почвы в лесу (физические свойства, кислотность, содержание органического вещества), микроклимат (смягчает или усиливает заморозки на поверхности почвы, ослабляет ветер), возобновление и развитие леса.

Внеярусная растительность — совокупность растений в растительном обществе, в том числе лесном, которые не связаны с определенным ярусом фитоценоза. Внеярусными растениями могут быть поселяющиеся на стволах деревьев водоросли, грибы- паразиты, мхи, лишайники и лианы.

Признаки леса. Важнейшие признаки леса — происхождение, форма, состав, бонитет, возраст, полнота, густота, товарность, тип леса, продуктивность.

Происхождение насаждений — это способ их возникновения. Оно может быть естественным и искусственным. Как естественные, так и искусственные насаждения бывают семенного и вегетативного происхождения. Семенные насаждения возникли из семян. Вегетативный процесс размножения включает порослевое, корнеотпрысковое, отводковое возобновление леса, а также корневищами — многолетними подземными побегами. На месте срубленных естественных лесов все чаще появляются искусственные, посаженные или посеянные при непосредственном участии человека. Определить происхождение леса, особенно молодого березового или осинового, не всегда легко. Чаще всего групповое размещение и саблевидность ствола у шейки корня березы или изогнутость стволика дуба у корня свидетельствуют о порослевом их происхождении.

Форма насаждения — совокупность ярусов древостоя» характеризующих его строение. По форме различают простые и сложные древостой. У простых кроны деревьев образуют один? сомкнутый ярус. Высота отдельных деревьев в таких насаждениях может варьировать в пределах 10—15% средней высоты яруса, образуя горизонтальный полог. Если кроны деревьев по высоте составляют отдельные ярусы, легко выделяемые визуально, то перед нами сложное по форме насаждение, образующее вертикальный или ступенчатый полог.

Одновозрастные чистые сосновые насаждения на песчаной почве образуют простые по форме насаждения. На более богатых почвах можно встретить простые по форме, но смешанные по составу насаждения. Сложными по форме могут быть чистые насаждения, когда образованные ярусы одной и той же породы, относятся к разным классам возраста. Чаще всего встречаются сложные по форме древостой из нескольких ярусов различных пород. Дубрава на серых лесных почвах, в 1-м ярусе которой дуб с липой, во 2-м клен с ясенем, а в 3-м лещина, может служить примером сложного смешанного насаждения.

Высота 2-го яруса составляет половину высоты древостоя. При проведении в древесном пологе экономически целесообразных лесохозяйственных мероприятий необходимо руководствоваться показателем запаса древесины нижнего яруса, который должен быть более 30 м3/га и не менее 20% запаса 1-го яруса. При меньшем запасе древесины выделение нижнего яруса хозяйственно нецелесообразно. Исключение могут составлять только насаждения, в которых нижний ярус с запасом менее 30 м3/га сформирован ценными древесными породами, например дубом.

Для каждого яруса определяют состав деревьев, средние диаметр и высоту, возраст и класс возраста преобладающей породы,., полноту и запас древесины. Сложные древостой в целом более- производительны по сравнению с простыми и дают выход разнообразной древесной продукции, устойчивее против стихийных, бедствий, различных вредителей и болезней.

Состав насаждения — перечень древесных пород с указанием долевого участия каждой из них в запасе древостоя.- Состав определяют для каждого яруса древостоя по соотношению запасов составляющих его пород и записывают формулой, в> которой указывают заглавными буквами породу и в целых числах коэффициент участия породы в общем запасе древостоя. Сумма всех числовых коэффициентов должна быть равна 10. Например, формула 6С4Б характеризует смешанный древостой, в< запасе которого 60% сосны и 40% березы. Если в этом древостое имеется от 2 до 5% осины, формула древостоя будет иметь вид 6С4Б-|-Ос. Если в этом же древостое осина составляет менее 2%, то формула примет следующий вид: 6С4Б ед. Ос, т. е. осина встречается единично. В молодняках коэффициенты формулы устанавливают по числу отдельных деревьев или соотношению сумм площадей сечений в м2 на высоте 1,3 м на единице площади. В формуле состава разновозрастного насаждения указывают возраст (число лет) каждой породы, например 8 С(60) 2 Е(40).

Рис. 39. Сосновые насаждения разных классов бонитета в 100-летнем возрасте

Бонитет насаждения — это показатель их продуктивности, зависящий от богатства (добротности) почвы или условий местопроизрастания. Различия в условиях местопроизрастания, а значит, и в бонитетах леса характеризуются пятью основными классами бонитета, которые обозначаются римскими цифрами. Лучшие условия местопроизрастания, а следовательно, наиболее высокопродуктивный лес соответствует I классу бонитета; худшие условия, где произрастают низкопроизводительные насаждения— V классу бонитета (рис. 39). Для определения класса бонитета необходимо знать высоту и возраст насаждения. По ним, учитывая происхождение, с помощью бонитировочной шкалы проф. М. М. Орлова устанавливают класс бонитета (табл. 13).

Однако встречаются условия, когда продуктивность насаждений выше I или ниже V класса. В этих случаях применяют индексы «а» и «б»: 1а и Va, 16 и V6. Таким образом, установлено 7 основных классов бонитета насаждений. Если насаждения классов 1а и Va классов занимают незначительную площадь, они объединяются соответственно с I и V классами. Для определения класса бонитета семенных и порослевых насаждений установлены отдельные шкалы, так как интенсивность их роста неодинакова (семенные в раннем возрасте растут медленнее). В разновозрастных насаждениях при установлении бонитета насаждений за основное принимают старшее поколение деревьев, даже если их запас меньше, чем младших поколений.

13. Распределение насаждений семенного происхождения по классам бонитета на основании возраста и высоты (по М. М. Орлову)

Средний возраст насаждений, лет	Высота насаждений по классам бонитета, м
	1а	I	II	III	IV	V	Vа
10	6-5	5-4	4-3	3-2	2-1	-	-
20	12-10	9-8	7-6	6-5	4-3	2	1
30	16-14	13-12	11-10	9-8	7-6	5-4	3-2
40	20-18	17-15	14-13	12-10	9-8	7-5	4-3
50	24-21	20-18	17-15	14-12	11-9	8-6	5-4
60	28-24	23-20	19-17	16-14	13-11	10-8	7-5
70	30-26	25-22	21-19	18-16	15-12	11-9	8-6
80	32-28	27-24	23-21	20-17	16-14	13-11	10-7
90	34-30	29-26	25-23	22-19	18-15	14-12	11-8
100	35-31	30-27	26-24	23-20	19-16	15-13	12-9

Возраст насаждения — один из основных таксационных показателей, характеризующих насаждение. По возрасту насаждения делят на классы и соответствующие им группы возраста (молодняк, жердняк, средневозрастное, приспевающее, спелое и перестойное насаждения). Для хвойных и твердолиствен- ных семенных насаждений установлены классы возраста продолжительностью 20 лет, для мягколиственных и твердолиственных порослевых насаждений—10 лет, для кустарников — 5 лет. Классы возраста также обозначают римскими цифрами. Если деревья в насаждении имеют разницу в возрасте, не превышающую длительности одного класса, такое насаждение считают одновозрастным, при большей разнице — разновозрастным. В разновозрастном насаждении полог леса образуют деревья разной высоты. Такое насаждение формируется обычно из наиболее теневыносливых пород.

Внешними признаками, характеризующими возраст деревьев,, являются: размеры деревьев, цвет хвои, форма кроны, цвет и строение коры. У старых деревьев хвойных пород хвоя более светлая, у молодых — темно-зеленая, крупная. У старых деревьев, прекращающих рост в высоту, крона закругленная, куполообразная, комлевая (нижняя) часть ствола покрыта толстой корой, в трещинах которой образуются наросты из водорослей и других низших растений. Для молодых деревьев характерен усиленный рост в высоту, островершинная крона, гладкая, глянцеватая светлоокрашенная кора.

Полнота — степень плотности стояния деревьев на единице площади. Сомкнутость крон деревьев или полога в целом ха- бактеризует лесоводственную полноту, которая определяется визуально. Для более точного определения полноты древостоя на "отграниченном участке (пробной площади) измеряют проекции крон деревьев и вычисляют общую площадь проекций крон. Отношение этой величины к общей площади участка, выраженное в долях единицы, укажет на полноту насаждения. В тех случаях, когда полнота составляет 0,3 и менее, участки называют рединами.

Различают полноту абсолютную и относительную. Абсолютная полнота — это сумма площадей поперечных сечений всех деревьев на 1 га на высоте 1,3 м, выраженная в м2. Сумма площадей сечений всех деревьев (м2) на 1 га, отнесенная к сумме площадей сечений нормальных (сомкнутых) насаждений, указывает относительную полноту. Профессор М. М. Орлов назвал нормальным такое насаждение, которое является наиболее совершенным, т. е. высокопродуктивным.

В сложных и смешанных насаждениях значение полноты древостоя находят как сумму полнот отдельных ярусов и древесных пород.

Густота — число деревьев на единице площади. Густота древостоев сильно изменяется с их возрастом: в 10 лет нормальное число деревьев на 1 га составляют 5—10 тыс., но бывает и 15—20 тыс. К 40—50 годам оно снижается до 1500—2000, а в 100 лет — до 500—700 деревьев на 1 га.

Товарность л е с а — качество древесного запаса насаждений с точки зрения его народнохозяйственного использования. Товарность леса определяется соотношением деловых и дровяных стволов и последующим разделением запаса на качественные и количественные категории (деловая древесина по категориям крупности и сортам; сырье для технологической переработки, дрова, отходы). Для установления товарности леса при таксации приспевающих, спелых и перестойных насаждений используют специальный таксационный показатель — класс товарности, определяемый в зависимости от доли процента деловой древесины в общем запасе (табл. 14) либо при глазомерной таксации леса — по проценту деловых деревьев.

Класс товарности	Выход деловой древесины, 0	, к запасу древостоя
	Хвойные	Лиственные
1	Более 81	Более 71
2	61—80	51—70
3	До 60	До 50

Продуктивность насаждения — запас стволовой древесины, сучьев, ветвей, листьев и корней основного древостоя обычно в возрасте спелости, а также подроста, подлеска и живого напочвенного покрова на единице площади (чаще на 1 га). Продуктивность насаждения — важнейший показатель, используемый для количественной и сравнительной оценки насаждения и древостоя. Выражается в объемных (м3) единицах массы (т). Наиболее существенная часть продуктивности насаждения — продуктивность древостоя, при рассмотрении которой чаще всего ограничиваются определением запаса древесины. Продуктивность древостоя зависит от древесной породы, географического района, условий местопроизрастания, полноты и густоты. Показатель относительной продуктивности насаждения и продуктивности древостоя — класс бонитета. Тип леса — участок леса или их совокупность, которые характеризуются общим типом лесорастительных условий, сходным составом древесных пород и растений нижних ярусов, близкой фауной и требуют одних и тех же лесохозяйственных мероприятий при равных экономических условиях; основная классификационная единица лесной типологии.

Зная элементы и признаки леса, мы можем познавать лес, отличать один участок леса от другого. Однако этого оказывается недостаточно, чтобы активно влиять на процесс его формирования. Надо уметь распознавать те сложные взаимоотношения со средой, которые присущи лесу, лесной экосистеме, лесному биогеоценозу.

Учебное занятие №№ 59-63

Тема 2.2. Лес и среда.

План изучения темы

1. Понятие о биосфере. Роль леса в улучшении биосферы.

2.Лес и климат. Взаимное влияние леса и климата. Зональность лесов.

3. Лес и тепло. Значение тепла в жизни леса. Вегетационный период, его продолжительность и значение.

4. Влияние крайних температур на рост и развитие древесных растений.

5. Лес и свет. Значение света в жизни леса. Требовательность к свету и факторы, влияющие на нее.

6. Признаки светолюбия и теневыносливости древесных растений.

7. Световой режим в лесу и его регулирование при помощи лесохозяйственных мероприятий.

8. Лес и влага. Значение влаги в жизни леса. Источники влаги и их влияние на лес.

9. Водный баланс в лесу.

10. Гидрологическая роль леса. Деление лесов по гидрологическому значению.

11. Лес и почва. Значение почвы в жизни леса. Минеральное питание растений.

12. Биологический круговорот азота и зольных элементов в лесу.

13. Влияние леса на почву. Почвоулучшающие и почвоухудшающие породы.

14. Лесная подстилка. Мероприятия по повышению плодородия лесных почв.

15. Лес и воздух.

16. Лес и ветер.

17. Лес и живой напочвенный покров.

18. Лес и фауна

19. Лес и радиация. Источники радиоактивного загрязнения леса.

20. Использование леса для оздоровления радиационных территорий.

Краткое изложение изучаемых вопросов.

1.Понятие о биосфере. Роль леса в улучшении биосферы.

Биотические и абиотические факторы жизни леса представляют собой активную жизненную сферу, или оболочку Земли, которую называют биосферой. Эта оболочка Земли не имеет четко выраженной границы. Она проникает в атмосферу на 10— 15 км, а также в гидросферу и литосферу на 2—3 км, иногда опускаясь до дна самых глубоких океанических впадин. Однако основная масса живых организмов сосредоточена в сравнительно небольших пространствах на поверхности Земли. Учение о биосфере как об активной жизненной оболочке Земли создано В. И. Вернадским в 1926 г.

Основная биомасса на Земле создается в биосфере в процессе фотосинтеза. Образуется биологический круговорот веществ, который представляет собой циркуляцию веществ в биосфере между почвой, растениями, атмосферой, микроорганизмами и животными. Растения под воздействием солнечной энергии из воды, углекислоты и минеральных солей создают органические вещества, концентрируя их в листьях, стеблях, корнях, плодах, и выделяют кислород в окружающую среду. Животные усваивают кислород и органические вещества, выделяют углекислоту. Микроорганизмы-бактерии и грибы-разлагают отмершие животные и усохшие растения, превращая их в новые органические соединения, пополняя перегной. Последние снова потребляются растениями. Таков замкнутый круг в биосфере. Процесс этот непрерывен. Он представляет жизнь на Земле. Биологический круговорот является составной частью большого геологического круговорота веществ между океаном и сушей. Оба круговорота взаимосвязаны и представляют собой единый процесс в общей системе космос-биосфера-недра Земли. Двигателем этого процесса является Солнце. Среди зеленой растительности леса, особенно тропические, выполняют важнейшие функции биологического и геологического круговорота веществ. Взаимодействуя в пределах биосферы с абиотическими компонентами среды, они играют исключительную роль в поддержании экологического равновесия в природе. Ежегодно в результате фитосинтеза усваивается 300 млрд. т углекислого газа и выделяется 200 млрд. т свободного кислорода. При этом образуется 150 млрд. т органического вещества. С 1971 г. международная организация ЮНЕСКО проводит обширную комплексную межправительственную программу «Человек и биосфера». Эта программа исследований и наблюдений предусматривает разработку научно обоснованных рекомендаций по рациональному использованию и сохранению ресурсов биосферы. В СССР действуют биосферные заповедники (Березинский, Кавказский, Приокско-Террасный, Репетекский, Центрально-Черноземный и др.). Это строго охраняемые территории с эталонными участками, на которых изучаются экосистемы, генофонд и контролируется окружающая среда. Всякие изменения и отклонения от нормы состояния среды влекут за собой принятие срочных мер по их ликвидации. Образование веществ, их циркуляция между растением и почвой происходят по замкнутой цепи, связующим звеном которой является атмосфера. Огромное влияние на этот процесс оказывают тепло, вода, свет и другие факторы окружающей среды.

Лес и климат. Взаимное влияние леса и климата. Зональность лесов.

Зональность лесов. Лес — явление географическое. Распространение лесов на земном шаре и в пределах одной страны зависит от климатических условий. Выделяют следующие типы климата, определяющие географию лесов: климат тундры, климат тайги, климат смешанных хвойных и лиственных лесов, муссонный климат умеренных широт, климат степей, климат средиземноморский, климат зоны субтропических лесов, кроме этих типов климата, выделяют климат внутриматериковых пустынь умеренного пояса, субтропических пустынь, саванн, или тропической лесостепи, влажных тропических лесов.

Рис. 40. Природные зоны СССР

Классификация климатов иллюстрирует зависимость распространения растительности от температуры и влажности. В результате неблагоприятного климата в некоторых странах или очень мало лесов, или их совсем нет. Во влажных теплых районах произрастают преимущественно лиственные леса с большим разнообразием древесных пород, в холодных и умеренно холодных— хвойные леса, состоящие из ограниченного числа пород.

Природные зоны СССР. Природная зона-это часть зеленой поверхности, опоясывающая в виде широкой полосы материки и характеризующаяся таким сочетанием тепла и влаги, которое обусловливает развитие в ее пределах определенных типов почв и растительности. На территории СССР выделены семь природных, или естественноисторических, зон: тундра, лесотундра, лесная зона, лесостепь, степь, полупустыня и пустыня(рис.40).

Тундра расположена вдоль побережья Северного Ледовитого океана, от Белого до Берингова моря, занимает более 3 млн. км1, или 15% всей территории страны. Здесь встречаются равнины и низменности, возвышенности и горные хребты. Климат суровый. Зима длится 7—8 мес. Лето холодное и короткое. Температура воздуха зимой от —12 до —42 °С, летом от 3 до 13 °С. Среднегодовое количество осадков 150—300 мм. Почвы торфянисто-глеевые, маломощные, с вечной мерзлотой, часто выступающей на поверхность. Типы растительности — лишайниковая, моховая, травяная, кустарниковая.

Лесотундра простирается узкой полосой между тундрой и тайгой от Кольского полуострова до Берингова моря. В геологическом и геоморфологическом отношении она неоднородна: западная часть до Енисея равнинная, восточная — горная. Климат мягче, чем в зоне тундры, с более теплым летом и суровой зимой. Температура зимой от —9 до —50 °С, летом от 9 ро 16 °С. Безморозный период 75—90 дней. Среднегодовое количество осадков составляет 250—400 мм. Преобладают торфянисто-глеевые и торфянисто-подзолисто-глеевые почвы. Значительная часть территории находится в условиях вечной мерзлоты.

Лесная зона занимает больше половины всей территории СССР и простирается от Балтийского моря на западе до Охотского и Японского морей на востоке. Западная часть — равнинная, восточная — горная. Климат суровый, с холодной зимой и сравнительно теплым летом. Среднегодовое количество осадков 4-50—650 мм. Преобладают дерново-подзолистые почвы, в понижениях—подзолисто-глеевые, лугово-болотные и торфянистые. В Восточной Сибири на различной глубине находится вечная мерзлота. Преобладают 4 типа растительности: лесная, луговая, болотная, кустарниковые заросли. В этой зоне сосредоточено около 80% всех запасов древесины страны и 90% запасов хвойной древесины. Древесная растительность обеспечена питательными веществами, количество влаги в почве достаточное и даже избыточное.

Лесостепная зона простирается от Карпат на западе до Алтайско-Саянских гор на востоке. Зона переходная. Территория равнинная. Материнские породы — лёссовые и моренные отложения. Почвы — выщелоченные черноземы и слабо оподзоленные серые. В Западной Сибири часто встречаются солонцевато-лугово-черноземные почвы и солончаки. Климат более теплый, зима мягкая. Температура зимой от—5 до—7,5 °С, летом от 18,5 до 21,5 °С. Количество осадков 500—550 мм в год.

Степная зона простирается от западных государственных границ СССР до предгорий Алтая и представляет собой равнину. Материнские породы (в европейской части СССР) —лёсс и лёссовидные суглинки, в Западной Сибири — плотные глины. Преобладают черноземы различной мощности, на юге черноземы переходят в темно-каштановые почвы. Климат характеризуется высокими летними температурами и сухостью воздуха. Температура зимой от —4 до —30 °С, летом от 19 до 23 °С. Среднегодовое количество осадков составляет 350—500 мм.

Пустынно-с тепная зонаявляется как бы переходным' звеном между степной и пустынной зонами. Климат резко континентальный. Лето жаркое и засушливое, максимальная температура выше 40 °С. Зима холодная с температурой —40°С. Среднегодовое количество осадков 150—250 мм. Часты засухи, суховеи.

Зона пустынь занимает территорию от Каспийского моря до границы с Китаем на востоке. Рельеф территории — равнина, в западной части — низменность, к востоку она принимает ступенчатый характер и распадается на несколько замкнутых бассейнов. Климат континентальный, засушливый. Лето жаркое и сухое. Температура зимой от —4 до —14 °С, летом от 25 до 30 °С. Почвы — сероземы, пески, солончаки; все почвы засоленные, содержат мало гумуса.

Субтропическая зона проходит узкой полосой на крайнем юге страны - в районах Черноморского побережья Кавказа, Азербайджана, Грузии, Туркмении и Таджикистана. В горных районах на севере зоны леса произрастают на высоте до 1500 м над ур. м., на юге — до 1800 м. Состав древесных пород меняется по мере увеличения высоты над уровнем моря. Горные леса подразделяются на лесорастительные подзоны (горные леса Крыма, Кавказа, Памира, Тянь-Шаня) со своим климатом, растительностью и животным миром.

Влияние климата на лес и леса на климат. Климат оказывает большое влияние на лес. Само существование леса определяется климатом. В тундре нет леса. В лесотундре произрастают карликовые, мелкие с искривленными стволами и флагообразными однобокими кронами сосна, береза, ель, лиственница, кедровый стланик, тополь. Лес образуют редколесья и криволесья. Лишь в долинах рек еловый лес достигает IV класса бонитета с запасом 60—70 м3/га.

В улучшенном климате лесной зоны произрастают насаждения, разные по составу и продуктивности. В основном это таежные леса.

Здесь чаще встречаются чистые еловые и пихтовые леса, которые называют темнохвойными.

Главные породы лесной зоны, имеющие наибольшее экономическое значение, — ель обыкновенная, сосна обыкновенная и лиственница. Для Сибири характерны также сосна кедровая сибирская, пихта сибирская, для Дальнего Востока — сосна кедровая корейская.

Часть лесной зоны составляют смешанные леса, которые отличаются большим числом пород на единице площади и разным соотношением хвойных и лиственных — от подавляющего преобладания хвойных до безраздельного господства лиственных пород. В этих лесах произрастают такие ценные лиственные породы, как дуб, бук, клен, ясень и др.

Смешанный лес, в составе которого хвойные и лиственные породы, более светлый благодаря солнечным лучам, свободно проникающим через кроны лиственных деревьев. Поэтому под пологом смешанного леса часто поселяются теневыносливые кустарники, орешник, бересклет бородавчатый, бузина, калина и др.

Увеличение тепла, но вместе с этим и уменьшение влаги в лесостепной зоне меняют растительный облик Земли. В зоне распространены два типа растительности: лугово-степная и лесная. Лесообразующие породы — дуб, липа, ясень, клен, граб (западная часть); береза, осина (восточная часть). На песчаных почвах растет сосна. Леса занимают главным образом северную часть лесостепи и поймы рек на юге.

В южных районах страны, где тепла еще больше, чем в лесостепи, но совсем мало влаги, преобладает степной тип растительности— ксерофитные многолетние растения. Встречаются разнотравно-типчаково-ковыльные и типчаково-ковыльные степи, а также кустарниковая степь, где произрастают береза, бобовник, вишня степная, спирея, терн и др. В степи отсутствуют естественные леса, они произрастают лишь по речным долинам.

В пустынно-степной зоне растительный покров несомкнутый. Преобладают главным образом ксерофитные травы и полукустарники, солянки, степные дерновинные злаки, эфемеры. Древесные растения встречаются в основном только в долинах рек. Там, где максимальные температуры достигают +50 °С, преобладают 5 типов растительности: эфемерная на сероземах; эфемерно-полынная на засоленных сероземах; полынно-солончако- вая на солончаках; песчаная (саксаул белый, джузгун, песчаная акация); тугаи (чингиль, гребенщик, лох, тополь, туранга), ивы.

В субтропиках особый климат. Здесь теплее и очень много влаги. Из лесообразующих пород наиболее распространены дуб, граб, каштан съедобный, орех грецкий, самшит, лавровишня. Высокопроизводительные леса образуют буки восточный и западный.

Климат обусловливает производительность лесов. В более суровых условиях она низкая (IV—V классы бонитета), а в лесной зоне характеризуется I—1а классами. Однако в пределах одной географической зоны производительность лесов зависит от почвы, количества влаги, солнечной радиации, температуры, длительности вегетационного периода и других факторов (рис. 41).

Климат влияет на качество древесины. Так, на севере произрастает кондовая сосна. Она отличается от сосны, произрастающей в средней полосе, тем, что у нее поздняя (летняя) древесина составляет 35% и более, годичные кольца мелкие, а у южной сосны они более широкие и рыхлые, т. е. древесина менее плотная.

Зависят от климата морфологические показатели. Плодоношение сосен на севере слабое и повторяется через более длительные промежутки времени, чем у произрастающих на юге. Семена северной сосны мельче семян южной. Масса 1000 сосновых семян из Архангельской обл. 2 г, а из центральных областей — 6—7 г.

Климат, его сезонные изменения влияют также на проведение лесохозяйственных, лесокультурных и других мероприятий. Так, в северных районах посев и посадку начинают в конце мая —июне, а в Московской обл. •—в конце апреля — начале мая, в Узбекистане — в марте, в некоторых районах даже в феврале. Климат, и в частности метеорологические условия, определяют пожарную опасность и меры борьбы с лесными пожарами. С климатом тесно увязаны технологические процессы рубок леса и лесовозобновления. Не только климат воздействует на растительность, но и лес влияет на климат. В лесу создается свой микроклимат. Степень сомкнутости крон деревьев, состав верхнего и нижнего ярусов и многие другие факторы обусловливают лесной микроклимат. Зимой в лесу теплее, а летом прохладнее, чем на открытых местах, в поле. Лесные насаждения, созданные в степи, не только регулируют микроклимат внутри лесной полосы, но и положительно влияют на микроклимат прилежащих к ним полей, повышая урожай сельскохозяйственных культур. Микрорельеф местности в лесу, образуемый мелкими буграми, перегнившими пнями, упавшими стволами, кротовыми взрыхлениями и ямами, создает вместе с лесорастительными элементами (древостоем, ярусами, подростом, подгоном, подлеском и напочвенным покровом) ту особую среду, которая резко отличается от условий открытого места и присуща только лесу. Под пологом свой микроклимат создает условия для произрастания подроста, подлеска, грибов, ягод, мхов, лишайников и разнообразной травянистой растительности. В лесу обитают многочисленные полезные и вредные насекомые и другие представители животного мира, взаимосвязанные с ним и между собой.

Лес и тепло. Значение тепла в жизни леса. Вегетационный период, его продолжительность и значение.

Источники тепла. Кроме прямой солнечной радиации, лес получает тепло в результате проникновения рассеянной радиации; встречного излучения атмосферы; притока тепла из более глубоких слоев почвы, скрытой теплоты парообразования, выделяющейся при конденсации водяных паров; распада радиоактивных веществ; разложения лесной подстилки и отдачи стволами и кронами деревьев в период охлаждения воздуха и почвы. Лес потребляет тепло при фотосинтезе, испарении влаги с поверхности почвы, крон деревьев, прп транспирации, прогревании приземных слоев воздуха и нижних слоев почвы, а также при нагреве почвенной влаги, стволов и крон. Солнечная тепловая энергия передается дереву путем инсоляции, через воздух и почву. Воздух и почва, нагреваясь солнечными лучами, отдают часть своего тепла деревьям. Теплота почвы оказывает большее влияние на внутреннюю температуру дерева, чем теплота, получаемая им непосредственно от солнца из-за плохой теплопроводности коры и древесины. Поэтому теплота почвы, особенно почвенной влаги, важна для поддержания необходимой температуры ствола. Для температуры кроны—- вершин и сучьев, которые вследствие малого диаметра и более тонкой коры прогреваются легче ствола, наибольшее значение имеет теплота воздуха.

Баланс тепла почвы — это разность количества приходящего и расходуемого тепла. Однако эта величина приблизительна, так как приход и расход тепла зависят от многочисленных факторов: времени суток, сезона, наличия ветра, облачности, влажности, рельефа местности и т. д. Общий баланс тепла определяют для каждого конкретного типа леса, вырубки, поляны, болота, водной поверхности, трелевочного волока. Тепловой баланс вырубки, например, зависит от ее ширины, расположения семенных групп, семенников и др. Значение тепла в жизни леса. Развитие любого растительного организма происходит в определенных тепловых границах — от низких (минимальных) до высоких (максимальных) температур. Температуру, при которой развитие растительного организма идет наиболее интенсивно, называют оптимальной. Тепло влияет на созревание семян. Семена сосны и ели северных районов созревают при средней температуре лета (июнь — сентябрь) не ниже +11 °С. С понижением температуры качество семян падает —увеличивается число пустых и недозрелых. Для достижения 50%-ной всхожести семян сосны минимальная температура июля и августа должна быть +13 °С. Некоторые экзоты хорошо растут и цветут в новых условиях, но не способны размножаться семенным путем из-за недостатка тепла, необходимого для полного созревания семян. Тепло влияет и на прорастание семян, рост всходов, появление молодого поколения леса. Семена ели успешно прорастают при температуре+18—20°С, клена остролистного при температуре +5—10 °С. Прорастание семян древесных пород ускоряется при колебании температуры как в период их покоя, перед прорастанием, так и в период самого процесса прорастания. Теплая, быстро наступающая весна вызывает распускание листьев и цветов ранее обычного срока, и наоборот, сильные ночные похолодания, а в особенности холодная весна с резкими понижениями температур, задерживают, а порой приостанавливают рост и цветение. Температура оказывает влияние также на рост корневой системы. Высокая температура воздуха, особенно во время посадки, неблагоприятно отражается на состоянии корней. Весной корни ели начинают развиваться при более низкой температуре, чем у сосны, на 3—10 дней раньше, поэтому ель высаживают раньше. При снижении температуры почвенной влаги с 20 до 0 °С всасывающая деятельность корней сокращается на 50% и более.

Влияние на лес низких и высоких температур. Изучение влияния на лес крайних температур имеет большое лесоводственное значение, так как позволяет расширить границы распространения желательных пород, снизить потери лесного хозяйства. Повреждения самосева, посадочного материала, молодняков, отдельных деревьев и даже целых лесных массивов, в частности дубрав, нередко вызваны неблагоприятным воздействием крайних температур. В холодное время года растения могут погибнуть не только из-за суровых внешних условий, но и из-за позднего прекращения роста и перехода в состояние покоя. Породы, переносящие неблагоприятные условия зимы, называют зимостойкими, переносящие действие морозов, — морозостойкими. Внезапное понижение температуры приводит к отмиранию клеток в результате образования кристаллов льда, вытягивающих воду из клеток и межклеточных пространств растений. Обезвоживание растений вызывает свертывание коллоидных веществ цитоплазмы, которая становится после оттаивания неспособной к жизнедеятельности. Жара также ведет к обезвоживанию клеток и разрушению структуры цитоплазмы. Установлено, что чем ближе данный вид растений к границе своего ареала, тем сильнее влияние на него неблагоприятных крайних температур. Большинство растений переносят крайне высокую температуру — около 35—40 °С, реже до 50 °С. Однако сеянцы бука, сосны и клена погибают, если температура почвы некоторое время превышает 46 °С. Побеги молодых растений, расположенных близко к почве, совсем не растут, когда температура поверхности достигает 80 °С.

В свою очередь, разные органы растений способны переносить разную максимальную температуру. Так, листья на солнце могут нагреваться до температуры более высокой, чем температура воздуха. Ветви и стволы, как более массивные органы, неспособные к интенсивному теплообмену, часто нагреваются еще выше: ветви сосны, например, до 48 °С, а ствол ели до 55 °С. На сухих местообитаниях в пустыне листья нагреваются до 50 °С. Минимальная температура имеет большую амплитуду для разных видов растений. Некоторые растения северных широт в состоянии зимнего покоя переносят морозы до 75 °С. В то же время тропические растения повреждаются от холода уже при температуре +5°С, если температура ниже 0°С, они погибают. Повреждения, которые получают растения зимой, подразделяют на прямые и косвенные. К прямым относят продольные морозные трещины, которые образуются в результате резкого снижения температуры приземного слоя воздуха. В ночные часы температура растений бывает ниже температуры окружающего воздуха. Эта разность достигает 3 °С и более. Резкое охлаждение воздуха отрицательно действует на поверхность ствола дерева (на кору и камбиальный слой). В результате похолодания поверхность ствола быстрее уменьшается в объеме, чем внутренняя часть ствола, которая из-за плохой теплопроводности древесины иногда даже сохраняет свой прежний объем. Увеличение разности температур внутренней и внешней частей ствола дерева приводит к неравномерному напряжению тканей и в итоге к разрыву древесины. Этот след со временем зарастает. Однако часто в трещину попадают споры грибов, способствующие возникновению гнили. При,заморозках происходит выжимание (выпирание) сеянцев в питомниках или саженцев на вырубках, чаще на тяжелых увлажненных почвах. Под действием пониженной температуры увлажненная почва замерзает. Вода при этом увеличивается в объеме, а вместе с ней и почва принимает больший объем, поднимаясь вместе с находящимися в ней корнями саженцев. При оттаивании почва оседает до прежнего уровня, а растение с корнем остается на поверхности. Молодые сеянцы сосны, ели, пихты легко выжимаются из почвы ранними осенними заморозками. Весной после оттаивания почвы корневые системы саженцев оказываются на поверхности почвы, обветриваются и засыхают под действием тепла. В зависимости от времени появления различают заморозки поздние (весной и в первой половине лета) и ранние (во второй половине лета или осенью, до наступления зимних холодов). Поздние весенние заморозки особенно губительны для всех лесных пород, кроме березы, лиственницы и сосны, когда их почки распускаются, побеги трогаются в рост и не успевают одревеснеть. Молодые дубки, ели и пихты, повреждаемые поздними весенними заморозками, могут принимать форму кустарника. Поздними весенними заморозками повреждаются всходы дуба, ели, пихты, ясеня. Поэтому посевы нередко проводят с таким расчетом, чтобы всходы появлялись после весенних заморозков. Повреждая и убивая молодые побеги и листья, поздние весенние заморозки уменьшают плодоношение, снижают энергию роста растений. Самосев или культуры древесных пород защищаются кустарниками или пологом из морозоустойчивых пород, которые создают, применяя соответствующие системы рубок, которые обеспечивают более благоприятные климатические условия на вырубках. Ранние осенние заморозки вредят древесным породам в тех случаях, когда выросшие за лето молодые побеги не успели одревеснеть и окончательно подготовиться к зимнему покою. Особенно пагубно их воздействие на древесные породы, перенесенные из более теплого климата, так как вегетационный период у таких растений длится дольше. Избыток тепла также может вызвать серьезные повреждения у древесных пород — ожог коры, отлуп, опал корневой шейки молодых растений, трещины на поврежденной части ствола. Особенно чувствительны к высоким температурам древесные породы с тонкой корой (ель, пихта, бук и др.). Солнцепек чаще повреждает стволики молодых деревьев, у которых с южной или юго- западной стороны вырубили их защиту — соседние деревья. Наиболее часто ожоги наблюдаются у растений, расположенных с севера или северо-востока сплошных вырубок, а также после изреживания насаждений. Избыток тепла может привести также к преждевременному усыханию, опадению листьев и хвои, что у хвойных пород часто заканчивается гибелью деревьев. Жаркое лето при недостаточном количестве влаги задерживает раскрывание шишек сосны, а в некоторых случаях вызывает и их полное нераскрывание, особенно на южной, освещенной части кроны. Семена нераскрывшихся шишек нормально развиты, но из-за перегрева отличаются пониженной всхожестью. Отношение древесных пород к теплу показано в табл. 15. Общим средством защиты растений от высоких и низких температур является испарение. Крайние температуры особенно губительны, когда растение испытывает недостаток во влаге. Возможности полной защиты древесных пород от морозов ограниченны. Чаще всего они сводятся к профилактическим мерам: выбору направления и величины лесосек, обеспечивающих защиту лесных культур или естественного подроста стеной леса; использованию снега, соломенных и других щитов для защиты

15. Отношение древесных пород к теплу

Степень теплолюбия	порода
Очень теплолюбивые Теплолюбивые	Эвкалипт, криптомерия, сосна приморская, дуб пробковый, кипарис, секвойя, саксаул Каштан съедобный, айлант, платан восточный, дуб пушистый, орехи пекан, грецкий, белая акация, гледичия, берест, тополь серебристый
Среднетребовательные к теплу	Дуб черешчатый, граб, клен остролистный, нльм, вяз обыкновенный, ясень обыкновенный, дуб горный, бук, клен ложноплатановый, бархат амурский, липа мелколистная, дуб черешчатый ранний, ольха черная
Малотребовательные к теплу	Осина, тополь бальзамический, ольха серая, рябина, береза повислая, пихта гребенчатая, ель, пихта сибирская, сосны обыкновенная, кедровая, лиственница, кедровый стланик

сеянцев; созданию дымовой завесы; опрыскиванию (дождеванию) и обогреву. Целесообразнее, однако, подбирать морозоустойчивые или жаростойкие древесные породы или их формы. Против выжимания саженцев эффективно мульчирование, а побелка штаммов в парковых условиях предупреждает ожоги коры.

Влияние леса на температуру. Температурные условия под пологом леса и на открытом месте в течение суток неодинаковы. Лесной полог затрудняет проникновение солнечных лучей к поверхности почвы, уменьшает ее охлаждение и излучение. Корневые системы деревьев подвержены суточным температурным изменениям. Температура почвы зависит от состава леса и напочвенной растительности, экспозиции склона, влажности почвы, ее механического состава, микрорельефа, толщины лесной подстилки и др. Летом почва в лесу имеет более низкую температуру, чем поверхность открытого места, зимой наоборот. Лесные поляны, размер которых по диагонали более двух высот деревьев, окруженные стенами леса, подвергаются заморозкам, так как температура застойного приземного слоя воздуха здесь ночью резко понижается, а днем быстро повышается, создавая резкие колебания температур в течение суток. Поэтому посаженные в середине поляны культуры часто полностью погибают. Колебание температур уменьшается по направлению к стенам леса. Поэтому посадку леса на таких площадях начинают с подбора пород для участков, примыкающих к стенам леса.

Температурные условия вырубок зависят от ширины и направления лесосек. Уменьшение ширины лесосеки в сложных вы- сокополнотных древостоях затрудняет лесовосстановление вследствие концентрации застойного приземного слоя воздуха на вырубке, подвергающегося перегреванию днем и переохлаждению ночью. Посаженный лес, особенно вдоль освещенных в полдень сторон вырубки, может целиком усохнуть из-за солнечных ожогов. Лес изменяет температурный режим прилегающих к нему сельскохозяйственных полей, уменьшая суточные колебания низких и высоких температур в межполосных пространствах. Лесные полосы начинают «действовать» с 3—5-летнего возраста. По мере увеличения их высоты положительное влияние на микросреду распространяется на расстояние, равное 20—40-кратной высоте полосы. В результате урожайность сельскохозяйственных культур увеличивается. В зависимости от конструкции, состава и формы лесных полос их воздействие на температуру воздуха и почвы прилегающих открытых мест различно. Под влиянием леса и снежного покрова температуры почвы в лесу выше, чем на открытом месте. При повышении температуры воздуха снег не дает почве прогреваться, а при резких охлаждениях воздуха температура почвы мало изменяется. Если на поверхности снега температура —39 °С, то на поверхности почвы под снегом глубиной 0,8 м температура —3,1 °С. При такой температуре открытый подрост дуба и некоторых других пород вымерзает, а укрытый снегом сохраняется. Вот почему не только растения, но и многие животные и птицы в период сильных морозов находят укрытие под снегом. Тепловой режим воздуха и почвы регулируется изрежива- ниями насаждений до оптимальной полноты и густоты в процессе рубок ухода или вырубки подлеска. Особую роль в утеплении лесной почвы выполняет лесная подстилка. Сгребание или рыхление ее изменяет температурный режим почвы.

5. Лес и свет. Значение света в жизни леса. Требовательность к свету и факторы, влияющие на нее.

Роль света в жизни леса. Свет — электромагнитное излучение волны, ощущаемое зрительно. Солнечное излучение не только главный источник тепла. Лучи солнца, свободно проникая через толщу атмосферы, влияют на все основные физиологические процессы растительного и животного мира. Свет прежде всего необходим для фотосинтеза, когда диоксид углерода и вода химически соединяются и образуют глюкозу. Уравнение фотосинтеза имеет следующий вид:

6С02+6Н20 + энергия = С6Н1206+602.

Зеленые растения благодаря фотосинтезу образуют органические вещества. За вегетационный период древостой умеренного климата путем фотосинтеза, используя солнечную энергию, поглощают 20—25 т/га углекислого газа и выделяют 15—18 т/га кислорода, создавая 14—18 т/га органического вещества. Подобно большинству физиологических функций фотосинтез достигает максимального уровня в пределах сравнительно узкого диапазона температур, а при дальнейшем повышении температуры его интенсивность падает. Поскольку листья поглощают свет, их температура к середине дня значительно повышается, и фотосинтез существенно подавляется. Поэтому максимальный фотосинтез утром около 9 ч, затем интенсивность его снижается и к 17 ч вновь повышается. Оптимальная температура для: фотосинтеза варьирует в зависимости от среды и составляет примерно от 16°Сдля многих видов умеренного пояса до 38 °С для тропических растений. Фотосинтез на протяжении многих десятилетий рассматривался как процесс, противоположный дыханию. Однако фотосинтез и дыхание представляют собой две неразрывно связанные стороны единого процесса — обмена веществ и обмена энергии. Используя энергию Солнца и неорганические соли, зеленые растения создают продукты для удовлетворения потребностей всего живого на Земле. В этом проявляется «космическая» роль зеленого листа, определяющего в целом характер земной атмосферы. Для успешного роста древесных пород необходимо оптимальное освещение. Излишнее затенение так же, как и избыток света, отрицательно сказывается на растениях. Солнечные лучи, падающие на лесной полог, частично поглощаются, частично отражаются от него, и лишь незначительная доля солнечной радиации, проникая сквозь кроны, достигает поверхности почвы. Только 1—2% солнечного света, потребляемого лесным пологом, используется для создания органического вещества. Значительная часть солнечного света обеспечивает транспирацию, дыхание и другие физиологические процессы. Лучистая энергия Солнца, поглощаемая листом и участвующая в процессе фотосинтеза, получила название фотосинтетиче- ски активной радиации (ФАР). ФАР охватывает в основном5 видимую часть спектра. Ю. Л. Цельникер (1969) нашла, что на открытом месте количество ФАР в составе интегральной радиации равно 40% для прямой и 54% для рассеянной радиации (при высоте стояния Солнца 30—50° и ясной погоде). Поток солнечной радиации по вертикали лесных насаждений распределяется в определенной закономерности. Под полог сомкнутого леса проникает 5—40% физиологически активных лучей от их общего потока на открытом месте, полог леса поглощает 35—70% лучей и 20—25% отражается обратно в атмосферу. В высокосомкнутых еловых древостоях к поверхности почвы света попадает всего лишь до 5—10% общего потока. Сомкнутый буковый древостой может задерживать кронами до 97— 99% света, пропуская к поверхности почвы всего лишь 1—3%. Листья и хвоя верхней части крон деревьев 1-го яруса поглощают значительную часть длинноволновой радиации, которая; обладает максимальной активностью. Поэтому содержание хлорофилла в листьях и хвое верхнего яруса наиболее высокое. Обилие света способствует хорошему приросту в высоту и формированию крон, стимулирует рост и развитие древесных растений. Почти весь свет под пологом рассеянный. Предельно высокая густота снижает общую продуктивность древостоя. Для поддержания его сомкнутости на оптимальном уровне (0,7—0,8), когда фотосинтез проходит наиболее интенсивно, проводят рубки ухода, стараясь достичь ступенчатого строения полога. Увеличение интенсивности ФАР положительно сказывается на продуктивности насаждений. Так, по данным Д. Д. Лавриненко, продуктивность еловых насаждений Карпат в условиях влажной буково-пихтовой сурамени существенно выше продуктивности ельников на влажных относительно богатых почвах Ленинградской обл., где тепла столько же, но количество ФАР меньше. Экспозиция склона оказывает большое влияние на суммарное освещение и его режим в течение дня и сезонов года. В умеренных широтах на склоны северных экспозиций в течение года солнечной радиации приходится меньше того количества, которое падает на горизонтальную поверхность, а на южные — больше, но летом на очень крутых южных склонах количество радиации уменьшается, так как в полуденное время солнечные лучи падают на их поверхность под острым углом. Обилие света в кроне увеличивает урожай семян. Искусственное затенение уменьшает образование цветков. Причем если затенить половину кроны, то именно на ней и наблюдается снижение цветкообразования, так как замедляется обмен веществ между различными частями кроны. Поэтому плодоношение бывает обильным на восточной и юго-восточной частях кроны дерева. Этим же объясняется больший текущий прирост по диаметру ствола в живой кроне, чем в бессучковой ее части. Наступление периода созревания семян у деревьев также зависит от освещенности. У деревьев, растущих на опушках или в световых окнах, плодоношение наступает раньше, чем у деревьев, плотно соприкасающихся со всех сторон с соседними. Оби- .лие шишек у хвойных пород наблюдается в верхних частях кроны. Однако семеношение зависит от физиологии и качества дерева. В одновозрастных насаждениях при равных условиях у крупных деревьев с широкой редкой кроной, несущей толстые ветви, плодоношение более обильное, чем у деревьев с узкой пирамидальной кроной, но у последних активнее прирост по высоте. Велико влияние света и на прирост деревьев.

При этом прослеживается следующая закономерность: чем лучше освещено дерево, тем больше увеличивается ствол его в диаметре по сравнению с приростом в загущенном древостое. Это объясняется тем, что на свету клетки интенсивно растут в ширину. Свет стимулирует формирование проводящих и механических тканей, поэтому растения, обеспеченные светом, формируют короткие, сильно разветвленные стебли. В связи с этим чистые сосновые высокополнотные насаждения активно растут в высоту. В разреженном сосновом древостое световые лучи изменяют характер распределения древесной массы: стволы становятся толще, но ниже по высоте. Свет влияет и на качество древесины. Если растение освещается только с одной стороны, то оно вытягивается в сторону наибольшей освещенности. В результате этого явления, названного фототропизмом, или гелиотропизмом, ствол дерева утолщается со стороны падающего света, так как на этой стороне годичные кольца разрастаются интенсивнее. Древесина становится свилеватой, эксцентричной. Так древесные породы приспосабливаются к избытку света. Изменение прироста можно добиться разреживанием основного лесного полога. В практике лесного хозяйства таким образом улучшают состояние леса и увеличивают продуктивность насаждений. Несмотря на некоторое снижение прироста в первые 2 года после изреживания, затем после перестройки ассимиляционного аппарата дерева под влиянием большей освещенности наблюдается повышение прироста по высоте и объему. Значительна роль света в формировании других растительных компонентов насаждения. Ослабленный свет снижает рост подроста, подлеска и живого напочвенного покрова. Подрост ели, например, под пологом леса растет слабо. На ветвях сильно угнетенных елочек преобладает теневая хвоя. Резкое увеличение освещенности часто вызывает сбрасывание хвои, а в некоторых случаях гибель подроста ели в результате так называемого светового испуга. Незначительный прирост в высоту елового и пихтового подроста под пологом леса является причиной образования зонтикообразной формы кроны. Недостаток света под могучими кронами материнского полога часто ведет к гибели подрост дуба или превращает его в торчки. Дубовый подрост в возрасте 6 лет. выросший под пологом леса в лесостепной зоне по сравнению с дубовым насаждением того же возраста, но находящимся в благоприятных условиях освещения, имеет в 2 раза меньше диаметр стволиков, в 5 раз меньше высоту и в 10 раз меньше листьев. Очень мало света проникает под загущенный еловый и пихтовый полог. Этим объясняется отсутствие под пологом леса> подроста, подлеска и даже живого напочвенного покрова. Однако отсутствие света — не единственная причина плохого роста' или гибели растений. Оно может быть главным фактором гибе ли молодого подроста. Недостаток света ведет к слабому прогреванию почвы. Так, опавшие семена длительное время не про растают из-за низкой температуры почвы. После разреживания? полога солнечные лучи достигают поверхности почвы, прогревают ее и залежавшиеся семена дают всходы.

Потребность лесных пород в свете. Различные древесные породы неодинаково реагируют на свет, что определяется их биологическими свойствами. Зная биологические свойства растений, можно регулировать световую обстановку в лесу, особенно в тот период, когда происходит формирование насаждений. Все древесные породы по требовательности к свету разделяют на две группы: светолюбивые и теневыносливые. К первой относят белую акацию, лиственницу, березу повислую и пушистую, сосны обыкновенную и крымскую, осину, ольхи серую и черную, ясень обыкновенный, дуб черешчатый; ко второй — клен остролистный, сосну кедровую сибирскую, липу крупнолистную, ильмовые, граб, каштан обыкновенный, бук, ель, пихту, тис. Показатель требовательности древесных пород к свету — форма листа. Древесные породы, имеющие сложный лист с неширокими листочками, обычно светолюбивы, породы же с простыми крупными цельными листьями теневыносливы или полутеневыносливы, с рассеченными листьями — светолюбивы или полусветолюбивы.

На степень светолюбия указывают также густота облиствения крон; время и степень очищения стволов от сучьев; густота одновозрастных древостоев в однородных местообитаниях и связанная с ней скорость процесса изреживания; продолжительность выживания подроста под пологом древостоя; быстрота роста в первую половину жизни; толщина и трещиноватость коры. В результате наблюдений было установлено, что густокронные породы теневыносливые (пихта, бук), а породы с ажурной кроной — светолюбивые (лиственница, береза). У первых стволы позднее начинают очищаться от сучьев, у вторых очищаются в более раннем возрасте и на большую высоту. Древостой теневыносливых пород, как правило, более густые, и процесс естественного изреживания протекает у них медленнее в первую половину жизни. Подрост теневыносливых пород (пихта, ель, бук) может сохраняться под пологом леса продолжительное время, тогда как подрост светолюбивых пород быстро погибает. Светолюбивые породы, например береза, осина, лиственница, в отличие от теневыносливых имеют мелкие семена и чаще плодоносят. У них толстая шероховатая кора, они не боятся заморозков и солнцепека (лиственница, сосна, береза, осина). У теневыносливых пород тонкая гладкая кора (пихта, ель, бук), они боятся заморозков и солнцепека. Древесина светолюбивых пород с ядром (дуб, лиственница, сосна), а теневыносливых — без ядра (бук, граб).Отношение древесных пород к свету учитывают при установлении продолжительности отенения сеянцев в питомниках, назначении рубок ухода, особенно в смешанных молодняках, подборе древесных растений для озеленения и защитного лесоразведения. Степень светолюбия определяет смену пород при их восстановлении под пологом леса и после рубки, а также конкурентные взаимоотношения в растительных сообществах. Таким образом, свойства теневыносливости и светолюбия рассматриваются в единстве с условиями почвы, изреживанием, появлением всходов, подроста, живого напочвенного покрова, поселением или миграцией животного мира. Интенсивность освещения регулируют рубками ухода за лесом. Изреживанием резко изменяют условия освещенности, а следовательно, условия среды, в которых протекают сложные процессы формирования древесного полога и зарождения нового леса — самосева и подроста.

8. Лес и влага. Значение влаги в жизни леса. Источники влаги и их влияние на лес.

Роль воды в жизни леса. Вода играет важную роль в жизни древесных и кустарниковых пород, она растворяет минеральные вещества почвы, участвует в фотосинтезе, транспирации, является составной частью клетки. Основная часть влаги поглощается растениями из почвы. Вместе с водой растения потребляют минеральные питательные вещества, необходимые для жизни леса. Отдавая влагу через листовую поверхность, деревья регулируют свой температурный режим. Вода входит в состав клеток и тканей животных и растений, почвы, атмосферы, в зависимости от состояния и концентрации изменяет температуру воздуха и почвы, делает доступными для растений питательные вещества, ослабляет солнечную радиацию, усиливает или замедляет процессы роста и развития леса.

Виды осадков и их влияние на лес. В природе вода находится в твердом, жидком и газообразном состояниях. На долю Мирового океана приходится около 94% общих запасов влаги. Остальные 6% составляют льды, снега и пресная вода в реках, озерах, почве и атмосфере.

Основные источники влаги в лесу — снег и дождь. Большая часть осадков стекает поверхностным стоком в реки, озера, моря, частично задерживаясь на поверхности почвы и растительности, а затем испаряется в атмосферу.

Влага, поглощенная корнями растений, используется на фотосинтез и транспирацию. Атмосферные осадки, которые проникают в глубь до водоупорного слоя, образуют горизонт грунтовых вод и стекают внутрипочвенным стоком в реки. Снег — источник снабжения растений водой. Снежный покров предохраняет молодые растения от низких температур и механических повреждений, а почву от промерзания, обеспечивая тем самым проникновение талых вод в почву. Но зимние осадки могут оказывать на лес и отрицательное действие, вызывая снеголом к снеговал. Снег, задерживаясь на кронах, ломает сучья и вершины. От снеголома страдают главным образом молодые хвойные деревья (сосна, кедр) в возрасте жердняка. Снеговал бывает значителен при большой густоте древостоя и сомкнутости полога. Лиственные породы меньше повреждаются снеговалом, так как сбрасывают на зиму листья и имеют гибкие ветви. Выращивая смешанные хвойно-лиственные насаждения, своевременно изреживая перегущенные молодняки, осушая переувлажненные почвы, можно значительно снизить снеговал и снеголом.

Кроме дождя и снега, источниками влаги являются град, морось, ледяной дождь, роса, иней, изморозь, ожеледь.

Град— ледяные ядра или кристаллы диаметром 0,5—2 см — часто сопровождает ливневые дожди и вызывает градобой. От него нередко погибают посевы и посадки леса, обивается кора у деревьев.

Морось — осадки, выпадающие из слоистых облаков или тумана в виде мелких капелек. Скорость их передвижения очень мала и незаметна на глаз. Проникая всюду, морось смачивает закрытые части кроны дерева, нижние части листьев и ветвей. Мелкие капельки мороси с растворенными в них частицами минеральных веществ — дополнительное внекорневое питание леса через листья.

Ледяной дождь — мелкие ледяные шарики диаметром 1— 3 мм. Они образуются в результате замерзания капелек дождя при прохождении их через более холодные слои воздуха.

Ночью в редком лесу поверхность почвы остывает. Приземной слой воздуха охлаждается. Еще интенсивнее охлаждаются растения и листья деревьев. Если температура приземного слоя понизится н станет ниже точки росы, начинается конденсация водяных паров, и на шероховатой поверхности травянистой растительности и кронах деревьев образуется роса. Если конденсация происходит при отрицательной температуре, образуется иней — мелкие ледяные кристаллики. Интенсивность образования росы и инея зависит от скорости движения ветра, влажности воздуха, температуры окружающего воздуха и других физических и метеорологических факторов. В течение ночи слой оседающей росы достигает 0,5 мм. Это дополнительная влага для растений. При конденсации паров выделяется скрытая теплота парообразования. Эта теплота препятствует дальнейшему охлаждению приземного слоя воздуха, предупреждая заморозки, наносящие большой ущерб лесокультурному делу.

Изморозь появляется на хвое, листве деревьев, кустарниковых и травянистых растениях. После сильных морозов деревья и кустарники сильно охлаждены. При резком повышении температуры воздуха на промерзших ветвях и хвое деревьев образуется значительная масса длинных ледяных игл, нитей, пластин чатых или призматических кристаллов. Изморозь служит дополнительным источником влаги для леса. В образовавшихся кристалликах льда оседает значительное количество аммиака и других нужных для растений веществ, которые при таянии попадают в почву. Однако изморозь может играть и отрицательную роль, когда ветви деревьев или их вершины обламываются под •ее тяжестью.

Ожеледь — слой льда на поверхности ветвей и стволов. Образуется при резкой смене морозов оттепелью с дождливой погодой. На ветви, покрытые инеем, попадает влага и превращается в лед. Ожеледью чаще повреждаются насаждения с разомкнутым пологом.

Кроме того, страдают породы с негибкими ветвями (осина, сосна). В течение ночи на небольшом дереве сосны в возрасте 10—15 лет образуется до 180 кг льда. Ветви и вершины, не выдерживая тяжести льда, отламываются. Чтобы предупредить ожеледь, с наветренной стороны создают плотные опушки из устойчивых лиственных пород; формируют смешанные насаждения; повышают сомкнутость древесного полога, особенно на первых этапах жизни насаждений (20—40 лет).

 Водный баланс. Распределение осадков в лесу — водный баланс, т. е. соотношение выпавших осадков и суммы испарившейся влаги и стока, определяют по формуле Г. Н. Высоцкого:

0 = А+С+И+Т,

где О — общее количество осадков, выпадающих на поверхность суши; А — поверхностный сток (составляет 15—35% общего количества осадков в зависимости от склона, характера выпадающих осадков и насаждения); С — подземный сток (15—35%); И — физическое испарение с кроны и почвы (15—50%); Т — транспирация, физиологическое испарение (20—40%).

Вода, потребляемая лесом. Вода, являясь наилучшим растворителем и обладая большой теплоемкостью, входит в состав клеток и тканей животных и растений. В молодых растениях ее количество достигает 90—95% их массы. В зависимости от концентрации воды в тканях растений меняется количество поглощаемой углекислоты. В стволах деревьев консервируется 0,5% энергии, 0,04% воды и 22,4% углекислоты. Максимальная ассимиляция происходит при оптимальном содержании влаги. На дыхание растений уходит 0,9% энергии, 0,08% воды и 45% углекислоты. Большая потеря воды растениями, ее недостаток отрицательно сказываются на фотосинтезе всех растений. Благодаря способности к фотосинтезу и ассимиляции растения занимают определяющее место в круговороте веществ в природе.

Зеленые мхи содержат 8—500, сфагновые — до 3000% влаги. В насаждениях с запасом древесины 500 м3/га вода составляет 200—250 т, а с древесиной ветвей и корней 700 м3/га — 360 т. .Для образования единицы сухого вещества дерево транспирирует огромные количества воды.

Сильно транспирирующие древесные породы — береза, ясень, бук и сосна; слабо транспирирующие — граб, клен остролистный, дуб и ель. Береза в составе хвойного леса, в условиях Валдая например, транспирирует за вегетационный период влаги столько, сколько ее имеется в слое, равном 131 мм, сосна— 153, ель—137 мм. Это меньше, чем расход воды луговой и полевой растительностью, так как поверхность листьев у трав значительно превышает листовую поверхность деревьев. Для производства 1 кг растительной массы разные растения в неодинаковых условиях расходуют на транспирацию от 150—200 до 800—1000 м3 воды.

Транспирацию леса следует рассматривать как один из важнейших процессов его жизнедеятельности. Этот процесс то ослабляется, то усиливается у деревьев и в целом у лесного полога в зависимости от возрастной структуры леса, его типа, характера почвы и обеспеченности их влагой, уровня грунтовых вод, метеорологических условий, массы листьев и их расположения и многих других факторов.

Отношение древесных пород к влаге. Древесные породы по- разному относятся к влажности почвы и воздуха. Одни из них произрастают только в теплых районах с большой влажностью воздуха (бук), другие могут выдерживать сухой климат (дуб).

Обеспеченность древесных пород влагой зависит от количества осадков и температуры воздуха. Чем выше температура воздуха, тем интенсивнее испарение с поверхности почвы и больше потребность растений во влаге.

У древесных пород, которые произрастают при недостатке влаги в почве и воздухе, корневая система обычно сильно разветвлена, листья или хвоя покрыты кожицей (сосна, дуб, можжевельник). У некоторых растений (саксаул) листья редуцированы в чешуйки.

На состав и характер древесной растительности большое влияние оказывает разный режим влажности. Например, в горных районах Северного Кавказа, Закавказья и Карпат влажные северные и западные склоны заняты буком, а более сухие южные и восточные — дубом; на Урале западные склоны заняты елью, восточные — сосной.

Многие древесные породы плохо реагируют как на недостаток, так и на избыток влаги. Временное затопление переносят дуб, тополь, ива. На увлажненных почвах растут сосны обыкновенная и кедровая сибирская, береза пушистая. Не переносят переувлажнения дуб пушистый, береза бородавчатая и др. Избыточное увлажнение часто приводит к заболачиванию лесов.

Потребность и требовательность к влаге. Количество влаги, необходимое для нормальной жизнедеятельности растения, называют потребностью. Под требовательностью понимают способность растений удовлетворять свою потребность при той или иной влажности почвы. Требовательность древесных и кустарниковых пород к влаге характеризуется шкалами П. С. Погреб- няка и А. Л. Бельгарда.

Шкала требовательности древесных пород к влаге (по А. Л. Бельгарду):

ксерофиты — сосна обыкновенная, гледичия, белая акация, айлант, дуб пушистый, сосна крымская, тамарикс, можжевельник виргинский;

мезоксерофиты — берест, роза собачья, крушина слабительная, миндаль степной, вишня степная, терн;

ксеромезофиты — дуб черешчатый, берест, груша, ясень обыкновенный, яблоня;

мезофиты — граб, ель лещина, ильм, липа обыкновенная, клен остролистный, гордовина, бересклеты бородавчатый и европейский, сосна веймутоваг лиственница сибирская, клен ложноплатановый;

мезогигрофиты — тополя черный и белый, осина, береза пушистая, вяз,, крушина ломкая, бузина черная, калина;

гигрофиты — ивы белая, ломкая и серая, ольха черная, черемуха, ясень обыкновенный.

Характеризуя отдельные древесные породы по требовательности к влаге, следует иметь в виду, что некоторые из них имеют широкий ареал и могут быть как ксерофитом, так и мезофитом.

Требовательность древесных растений к влаге учитывается при проектировании лесных питомников, промышленных плантаций, облесении водоемов и т. д.

Испарение влаги с поверхности растений и почвы. Кронами деревьев задерживается значительная доля выпадающих осадков, которые под действием тепловой энергии и движения воздухапревращаются в парообразное состояние и уходят в атмосферу. Теневыносливые породы с густооблиственной кроной, а также хвойные задерживают больше осадков, чем светолюбивые, породы с ажурной кроной. Пихта задерживает в 5 раз больше осадков, чем лиственница. Если на открытых площадях выпадает 500 мм осадков и 100% их достигает почвы, то сосновые насаждения задерживают 35%, буковые — 40, еловые — 60, пихтовые—80%.

Значительная часть выпадающих осадков проникает под полог леса, достигает поверхности почвы и испаряется, поступая обратно в атмосферу. При этом испаряется и влага, задерживающаяся в результате различных причин на поверхности почвы и поднимающаяся по капиллярам почвы. Эту влагу транспири- руют напочвенные растения, забирая ее из различных почвенных горизонтов. Интенсивность испарения с поверхности почвы зависит от многих факторов-—типа леса, полноты, формы, видового разнообразия напочвенных трав, кустарников и взаимосвязанных с ними влажности воздуха, ветра, солнечной радиации. Кроме того, на испарение с поверхности почвы под пологом леса влияют механический состав почвы, температура и глубина залегания грунтовых вод. В целом почва под пологом леса испаряет влаги меньше, чем почва открытой местности. Это происходит в результате ослабленного ровного движения воздуха в лесу у поверхности почвы, которое возникает благодаря более низким температурам воздуха и почвы летом. Меньшему испарению способствует и рыхлость почвы, изрытой червями, кротами, личинками насекомых.

Поверхностный сток влаги и перемещение снега. Величина и характер поверхностного стока определяются состоянием поверхности почвы, суммой и интенсивностью выпадающих дождевых осадков. Часть выпадающих осадков стекает или сдувается с поверхности почвы, занятой лесом, и попадает в овраги, ручьи, реки, а затем в моря и океаны. Лес переводит 80—100% поверхностного стока во внутрипочвенный и грунтовый при условии, что почва не достигла 100%-ной влагоемкости. Количество и скорость стока зависит от продолжительности и интенсивности дождя, уклона местности, структуры лесной подстилки и других факторов.

Большое значение при формировании поверхностного стока имеют водно-физические свойства почв: инфильтрация, влаго- емкость, объемная плотность, механический состав.

Поверхностный сток в лесу выражен значительно слабее, чем на открытой местности. Под кронами часть воды проходит в почву и мало испаряется с ее поверхности. Это объясняется рыхлостью лесной подстилки, особенно в хвойном лесу, густой сетью корневых разветвлений, пронизывающих почву и способствующих проникновению влаги в почву. В весеннее время снег в лесу тает медленнее, чем в поле.

Полог леса и стволы деревьев снижают скорость снеготаяния и ветра в лесу, задерживая значительную часть прямой и солнечной радиации. Интенсивность снеготаяния наибольшая в разомкнутых и низкополнотных древостоях, причем в березняках и осинниках выше, чем в чистых сосняках. Самая низкая интенсивность снеготаяния наблюдается в смешанных сосново-еловых древостоях, а особенно в сосняках с густым еловым ярусом. Следовательно, влияние леса на таяние снега зависит от густоты древостоя, высоты деревьев и положения деревьев относительно друг друга.

Весенние снегозапасы на вырубках выше на 25%, чем под пологом леса (темнохвойные насаждения). Снегозапасы в лиственных молодняках близки к снегозапасам на вырубках. Интенсивность снеготаяния в лесу по сравнению с вырубкой в 1,5— 2 раза ниже. Излишек влаги, который не успевает поглотить верхний слой почвы, медленно перемещается по склону вниз. Встречаясь с мелкими взрыхлениями, стволами деревьев, выступающими корнями и гниющим древесным отпадом, он переходит во внутрипочвенный сток. Вместе с тем поверхностный сток уносит с собой плодородную почву и тем интенсивнее, чем реже древостой, достигая максимальных размеров на горных вырубках.

В зависимости от типа леса поверхностный сток воды разный. В сосновом сухом бору на сухих крупнозернистых песках, подстилаемых грунтом с легким механическим составом и маломощной лесной подстилкой, поверхностный сток слабее, чем в сосняках, растущих на суглинистых почвах, подстилаемых покровными суглинками или глинами.

Почвенная влага. В почву просачиваются от 1,5 до 6% выпадающих осадков в год. По наблюдениям Г. Н. Высоцкого, в 25-летнем кленово-ясеневом насаждении влажность почвы была выше там, где поверхность ее более закрыта кронами деревьев. Наименьшая влажность почвы на глубине 0,1—0,5 м оказалась под нераспаханной целиной, затем она возрастала под полем,, лесом и черным паром. Наибольшая влажность, а значит, наименьшее иссушение почвы отмечаются после обработки ее под черный пар, так как почвенные капилляры закрыты.

В лесу концентрация влаги в почве и ее распределение иные* чем в обработанном и нетронутом поле. Верхний горизонт почвы может быть влажнее, хотя и иссушается сильнее. Корнеобитаемый слой почвы беднее влагой в результате высасывания ее корнями деревьев и кустарников. В степной зоне лес служит накопителем и хранителем влаги благодаря большому скоплению ее в зимнее время. И хотя лес много расходует влаги, все- таки ее остается больше в глубоких слоях лесной почвы, чем в степи.

Запасы почвенной влаги пополняются в результате инфильтрации дождевой и талой воды. Время преимущественного расходования влаги из почвы разделяется на два периода: весенне-летний, характеризующийся наиболее интенсивным испарением; (2—4 мм в сутки), и летне-осенний (0,5—2 мм в сутки). Влажность почвы влияет на ее промерзание и оттаивание. Замерзает почва при температуре ниже 0°С. Это объясняется тем, что почвенная влага представляет собой раствор различных солей к кислот: чем больше концентрация раствора, тем ниже температура замерзания почвы. Содержание раствора зависит от механического состава почвы и растительности, произрастающей на ней. Рельеф местности также влияет на влажность почв. ?1а возвышениях почва промерзает сильнее, чем во впадинах, где собирается много снега.

Грунтовые воды. Часть воды, проникшей в почву в результате- перенасыщения верхних слоев под действием своей массы, уходит вглубь и пополняет запас грунтовых вод. Накапливаются они в песчаном каменистом или супесчаном грунте, лежащем на водонепроницаемых глинистых и гранитных пластах материнской породы. Грунтовые воды пополняются преимущественно в весеннее и осеннее время при снеготаянии и интенсивном выпадении осадков. Грунтовая вода, медленно передвигаясь по насыщенным горизонтам, находит выходы на поверхность почвы в виде родников, которые стекают в ручьи, реки, озера и другие водоемы. Поэтому лесные реки всегда полноводнее. Грунтовые воды поднимаются также по капиллярам и заполняют влагой верхние горизонты почвы, в которых развиваются корневые системы деревьев и кустарников. Уровень грунтовых вод под лесом держится ниже, чем на соседних безлесных участках местности. Объясняется это расходом влаги на транспирацию.

В отдельных случаях состояние уровня грунтовых вод в лесу может повышаться или быть одинаковым с уровнем воды на безлесных площадях. Так, на песчаных почвах не отмечается заметной разницы между уровнями грунтовых вод в лесу и вне леса, а колебания их по сезонам года могут быть одинаковыми, что также зависит от выпадающих осадков. В равнинных районах средней и северной полосы европейской части СССР уровень грунтовых вод в лесу находится так же высоко, как и на открытой местности.

Грунтовые воды по-разному расположены в различных типах леса. Например, в сосновом бору они залегают на глубине 2,8—3,5 м, летом их уровень незначительно понижается (на 10 см); при залегании в черничном бору грунтовые воды находятся на глубине 1,4—1,7 м, их уровень понижается на 0,5 м. В еловых насаждениях уровень грунтовых вод снижается заметнее, чем в сосновых, на 20—30 см, так как ель транспирирует влагу интенсивнее и задерживает кронами больше осадков, чем сосна.

Вырубка леса влияет на уровень грунтовых вод. На севере страны часто наблюдается поднятие грунтовых вод после рубки леса и пожаров, что приводит к заболачиванию. Это явление отмечается и в равнинных лесах, произрастающих на слабодренированных почвах, где слаб отток грунтовых вод или его совсем нет. Пополнение грунтовых вод за счет осадков приводит к выходу застойной влаги на поверхность. Тогда деревья, кустарники и напочвенные растения плохо растут, суховершинят и погибают. Плохо переносят постоянный избыток влаги в почве бук, пихта, ель, ясень и др. Успешно растут на почвах, насыщенных проточной водой, болотный кипарис, туя, ветла, сосна, ольха черная и др.

Засухи сопровождаются понижением уровня грунтовых вод, который продолжает снижаться еще в течение 1—2 лет после года засухи. На 2-й и 3-й год после засухи в лесу наблюдаются преждевременное усыхание листьев, особенно на кустарниках, слабый прирост по высоте и диаметру, суховершинность деревьев, а в некоторых случаях массовое усыхание.

Лес и чистота воды. Лес оказывает положительное влияние на чистоту стоковой воды, поступающей в водоемы с водосборных площадей. Лесные насаждения уменьшают щелочность, жесткость, улучшают органолептические свойства воды (прозрачность, цвет, запах и т. д.). Чтобы вырастить богатый урожай, уберечь его от вредителей и сорняков, употребляют все больше минеральных удобрений и химикатов. Часть их с талыми и ливневыми водами попадает в водоемы, и тогда эти вещества становятся опасными. Иногда в воду сбрасывают отходы промышленных предприятий.

Лес — эффективное препятствие, останавливающее и очищающее загрязненные воды. Пока вода проходит по почвогрунту, она фильтруется, химически вредные вещества вступают в реакцию с элементами почвы и нейтрализуются. Установлено, что количество кишечных палочек вдвое меньше в 1 л воды, прошедшей через лесную полосу шириной 30—45 м, а число бактерий в 1 см3 воды, прошедшей через овражно-балочную, полезащитную и лесную полосы, сокращается в 26 раз. Наиболее существенным показателем загрязнения воды является содержание в ней аммиака. После лесной полосы оно составляет 0,16 мг/л, а до нее — 0,24 мг/л. Фильтрующий эффект лесополосы зависит от ее ширины.

Насаждения влияют на чистоту и качество воды. Вода, поступающая с безлесной площади, имеет также высокую цветность и жесткость, которые резко снижаются после прохождения через сосновое насаждение, улучшается и прозрачность воды.

Лес изменяет химический состав воды. Атмосферная влага, проникая сквозь древесный полог, обогащается минеральными веществами, качество и количество которых зависят от состава, возраста, полноты насаждения. Количество химических элементов в осадках, проникающих сквозь древесный полог, выше, чем в осадках, выпадающих на безлесный участок. Атмосферные осадки, проникающие через насаждения ясеня, содержат больше химических элементов, чем осадки, проникающие через полог дубового насаждения. Вода, соприкасаясь с лесной почвой, приобретает определенный химический состав. В зависимости от способов рубки леса и очистки лесосек качество воды будет разное. Порубочные остатки, оставленные на перегнивание или сожженные на лесосеке, неодинаково влияют на содержание примесей в почвенной влаге.

Деление лесов по их гидрологическому значению. Лес влияет на количество влаги и характер ее распределения. Над лесом воздух всегда влажный, конденсация водяных паров больше. Водорегулирующая роль лесов зависит от лесистости водосбора и размещения в нем лесных массивов. При равномерном распределении лесов по водосборному бассейну с увеличением лесистости до 40% поверхностный сток уменьшается, при дальнейшем увеличении лесистости сток почти не увеличивается.

В. В. Докучаев — один из первых русских ученых-почвоведов — оценил роль леса как гидрологического фактора и научно обосновал значение лесо» разведения в засушливых степных районах, улучшающего водный режим почв и повышающего урожайность сельскохозяйственных культур.

Г. Н. Высоцкий выдвинул гипотезу, по которой транспирируемая северными лесами влага в огромных количествах переносится в южные районы и увлажняет их.

П. С. Погребняк пришел к выводу о том, что лес увлажняет климат и почву, высушивает болота и подпочву. Действительно, в степных районах лес — увлажнитель, на севере — осушитель.

Леса выполняют водоохранную и водорегулирующую роль, снижают паводки и предупреждают наводнения. Реки, протекающие среди лесных массивов, круглый год имеют достаточное количество воды, в то время как реки безлесных районов весной выходят из берегов, а летом часто пересыхают. В степных условиях лес является собирателем и накопителем влаги на полях. Лесные массивы и полосы в степях повышают влажность атмосферы и почвы, задерживают снег на полях, способствуют пополнению грунтовых вод, закрепляют почвы, приостанавливают черные бури. В горных условиях лес предохраняет склоны от разрушения потоками воды. В весеннее время снег в лесу тает медленнее. Образовавшаяся влага проникает в почву и пополняет грунтовые воды, а грунтовые воды, в свою очередь, являются источником равномерного пополнения водой горных рек и озер.

М. Е. Ткаченко разделил все леса в зависимости от их назначения и роли на 4 категории: водоохранные, водорегулирующие, защитные и водоохранно-защитные.

Водоохранные леса обеспечивают непрерывное и равномерное поступление воды в реки, озера и другие водоемы и предохраняют естественные и искусственные водоемы от загрязнения и засорения.

Водорегулирующие леса предотвращают наводнение и заболачивание и содействуют лучшему дренажу почв.

Защитные леса предохраняют почву от обвалов, размыва и смыва (водной и ветровой эрозии) и защищают поля и населенные пункты от неблагоприятных последствий атмосферных осадков.

Водоохранно-защитные леса выполняют одновременно и водоохранные, и защитные функции.

Разделение лесов по их роли и назначению носит условный характер, так как леса выполняют все перечисленные функции. Дробные деления лесов по их водоохранному значению даны Б. Д. Жилкиным, И. В. Тюриным и др.

Лес и почва. Значение почвы в жизни леса. Минеральное питание растений.

Почва — важнейший экологический фактор, это плодородный слой земли на всю глубину проникновения корней деревьев. Она образуется длительное время под воздействием климата, произрастающей растительности и населяющих организмов. Почвы, по В. В. Докучаеву, являются закономерным продуктом особого естественноисторического процесса воздействия живых организмов на исходный субстрат, вследствие чего в почвах всегда присутствуют живые организмы, разнообразные продукты и виды их жизнедеятельности.

Наибольшую площадь в СССР занимают дерново-подзолистые и подзолистые почвы (51,7%), на которых произрастают леса.

Значение рельефа. Рельеф оказывает большое влияние на водный и тепловой режимы почвы, а также на распространение, состав и рост леса. Рельеф определяет микроклиматические и здафические условия, мощность почвы и состав растительности |(рис. 42). Различают макро-, мезо- и микрорельеф (микроповышения и микропонижения).

Рельеф местности определяет характер освещенности, регулирует количество тепла, поступающее к растительному покрову, глубину залегания материнской породы, мощность почвенного слоя, в котором развиваются корневые системы деревьев, кустарников и травянистой растительности. Отсюда различие в продуктивности лесов. У подошвы песчаной дюны сосна растет хорошо и образует древостой высокой продуктивности. На средней части склона деревья растут хуже, а на вершине дюны сосняки образуют насаждение низкой продуктивности.

В горных условиях ярко выражена вертикальная зональность, или поясность, лесов, состав которых зависит от экспозиции склонов. В Забайкалье и Приамурье северные склоны заняты лиственными лесами, а южные-—сосновыми, на Северном Кавказе— соответственно буковыми и дубовыми насаждениями, в Карпатах — лиственными и хвойными лесами. Закарпатские склоны до 1100 м над ур. м. покрыты буковыми лесами, а в Прикарпатье пихтовые и еловые леса преобладают, начиная с высоты 500 м над уровнем моря. На Черноморском побережье растут самшит, лавровишня, рододендрон и др., а начиная с высоты 300 м над ур. м., произрастают бук, дуб скальный, каштан съедобный. Еще выше простирается пояс пихтовых лесов, а в высокогорной зоне встречаются береза и рододендрон кавказский.

Л1—Л5 — степень увлажнения почвы — от сухих до заболоченных

Микроклимат оказывает влияние на лесовозобновление. На юге самосев появляется главным образом в понижениях, где наиболее благоприятные условия увлажнения, а на заболоченной почве — на микроповышениях.

Влияние почв на строение, признаки и качество древесины. Подзолистые почвы являются преобладающими для поселения хвойных древесных пород. Благодаря сильному процессу оподзоливания и выщелачивания эти почвы имеют мало биогенных элементов. Подстилка здесь бедная и содержит много лигнина, и хотя ее толщина может быть значительной, минерализация элементов подстилки под воздействием грибов слабая. На подзолистых песчаных почвах чаще всего формируются чистые по составу и простые по форме сосновые, а на супесях и суглинках еловые насаждения.

На богатых почвах произрастают неоднородные по составу смешанные насаждения. При этом в почве остается достаточно веществ для питания 2-го яруса и кустарников, а также травянистой растительности. Образуется сложное по форме насаждение. Почвы оказывают влияние и на интенсивность роста деревьев. Одна и та же древесная порода, например сосна, в условиях хорошо дренированных суглинков или супесей достигает к возрасту спелости наивысшей продуктивности — I—1а классов бонитета, а в условиях заболоченных почв ее продуктивность достигает лишь IV—V классов бонитета. В лесостепи преобладают черноземы на породах, богатых карбонатами кальция и магния. Здесь дубравы образуют высокопроизводительные насаждения с запасом древесины 600—800 м3/га.

Мощность почвы влияет на продуктивность древостоев. Например, каштанники Северного Кавказа на мощных почвах имеют высокую продуктивность, а на мелких почвах, где горная материнская порода выходит на поверхность, насаждения растут плохо и имеют низкую продуктивность. На бедных песчаных сухих почвах произрастают сосна, некоторые виды ив (шелюга), можжевельник, тамарикс, саксаул и др., на свежих почвах — большинство древесных пород. На рост и состав лесов влияет также содержание мелкозема. На почвах, которые богаты мелкоземом, развиваются древостои бука, ели, пихты, дуба, ильма, ясеня высокой продуктивности.

Почва влияет и на качество древесины. Сосна, выросшая на богатых почвах, образует более рыхлую (мяндовую) древесину; древесина сосны, выросшей в бедных условиях, более плотная (кондовая).

Ясень, растущий на сухих известняках, образует хрупкую древесину, а на проточно-влажных — гибкую.

Почва и корневая система деревьев. Корни делают почву более структурной, что улучшает доступ воздуха к корневым волоскам. Корни наряду с углекислотой выделяют в окружающую среду сложные соединения, аминокислоты, ростовые вещества. Все это привлекает почвенные микроорганизмы. В зоне соприкосновения почвы с корнями образуется высокая плотность микроорганизмов. Эта зона носит название ризосферы.

Почва оказывает большое влияние на разрастание корневых систем деревьев (рис. 43). Древесные породы различают по глубине проникновения их корневых систем в почву: глубокоукореняющиеся — дуб, лиственница, липа, тополь, белая акация, орехи грецкий и черный, каштан конский, пихта белая; переходные (развивающие менее глубокую систему)—бук, береза, осина, ильмовые, клены явор и остролистный, ольха, сосна; поверхностно укореняющиеся — ель, ясень, рябина, клен полевой, кустарники.

Корневые системы у многих древесных пород (ясеня, ели, осины и др.) разрастаются в горизонтальном направлении, и часто их размеры по радиусу во много раз превышают размеры кроны. Независимо от глубины стержневых корней основная масса всасывающих корневых окончаний находится в верхнем слое почвы, который обладает наилучшими физическими свойствами и аэрацией, а также содержит основное питание.

Большое значение для роста леса имеют корневые ходы, трещины, кротовины и другие образования в плотных почвах. Корни деревьев, попадая в эти образования, обеспечивают увеличение прироста. Сосна в условиях лесостепи при наличии старых корневых ходов на песчаных почвах образует глубокую корневую систему и благодаря этому избавляется от своего злейшего врага — майского хруща.

43. Корневая система сосны: 1— на песчаной почве; 2 — на заболоченной почве; 3 — с наружной микоризой; 4 —без микоризы

Отношение лесных пород к почве. Древесные породы по-разному относятся к зольным элементам и азоту, находящимся в почве. Различают понятия «требовательность к почве» и «потребность в питательных веществах». Под требовательностью понимается способность растений извлекать необходимые элементы из почвы в нужных количествах.

Г. Ф. Морозов построил шкалы потребности древесных пород в зольных элементах и требовательности их к почве. По требовательности к почве древесные растения располагаются в следующем порядке: ильм, ясень, клен, бук, граб, дуб, ольха черная, липа, осина, сосна веймутова, лиственница, береза, белая акация, сосна обыкновенная.

Потребность в азоте и зольных элементах — это фактически потребляемое их количество, необходимое для жизнедеятельности растения. По этому показателю древесные породы расположены следующим образом: белая акация, ильм, ясень, бук, дуб, ольха черная, ель, береза, лиственница, сосна обыкновенная, сосна веймутова.

Следовательно, древесные породы по потребности в зольных элементах занимают одно место, а по требовательности к почвенным условиям другое. Примером породы с большой потребностью в зольных элементах и в то же время с малой требовательностью к составу почвы является белая акация. Она отличается высоким содержанием зольных элементов и в то же время способна извлекать их из бедных почв. В противоположность ей сосна обыкновенная соединяет в себе малую потребность с малой требовательностью.

Величина потребления древесными породами питательных веществ почвы изменяется с возрастом: молодые насаждения потребляют их больше, чем старые. Хвойные породы потребляют меньше питательных веществ, лиственные больше. Наибольшая потребность в них у всех пород проявляется в 20—40 лет, т. е. в период усиленного роста. Тем не менее лес извлекает меньше зольных элементов, чем сельскохозяйственные культуры.

Выявление различий потребления разными древесными породами зольных элементов во времени имеет большое практическое значение. Оно помогает рациональному смешению пород для получения высокопродуктивных древостоев и выявлению оптимальных доз и сроков внесения минеральных удобрений.

Отношение древесных пород к общему плодородию почвы характеризуется шкалой, построенной по принципу нарастающей требовательности к плодородию, а также включающей другие свойства пород и их взаимоотношения с почвой (табл. 18)

Требовательность к почве

Порода

Малотребовательные (олиготрофы) Среднетребовательные (мезотрофы) Требовательные (мегатрофы) Ацидифилы Кальциефилы Нитрофилы Нитрофосфорофилы Калиефосфорофилы Азотособиратели Солевыносливые Алкалифилы (относительно выносливые к щелочной реакции почвы солонцеватости)

Можжевельник, сосны горная, обыкновенная, черная, береза повислая, белая акация Береза пушистая, осина, сосна веймутова, лиственница сибирская, рябина, ива козья, дубы красный, скальный, черешчатый поздний, черешчатый ранний, ольха черная, каштан съедобный Клены остролистный, тополь черный, явор, полевой граб, бук, пихта, бархат амурский, ивы белая, ломкая, ильм, ясень, орех грецкий Ель, сосны обыкновенная, кедровая, пихта, лиственница, береза, осина, рябина, каштан съедобный, граб, азалия, рододендрон Берест, белая акация, сосна крымская, бирючина, айлант, скумпия Берест, тополь, древовидные ивы, черемуха, бузина, бересклет европейский Ясень, ильм, тополь, липа, дуб черешчатый Каштан съедобный, клен остролистный, граб, бук, черешня, береза, лиственница, пихта, ель Акации белая, желтая, ольха черная, серая, зеленая, песчаная акация, лох, облепиха, аморфа, леспедеца, пузырьник, дереза, ракитник, дрок Саксаул черный, тамарикс, лох, облепиха, шелковица, клен татарский, берест мелколистный, айлант, гледичия, софора, белая акация, берест, груша, дуб черешчатый ранний. белая акация, груша, берест, дуб черешчатый ранний

Влияние засоленности и солонцеватости почвы на рост древесных и кустарниковых пород.

Почвы, в которых преобладают легкорастворимые соли (хлориды, сульфаты, сода), расположены в районах с неглубоким залеганием грунтовых вод или близких к выходам соленосных пород. По степени засоленности их делят на два типа: солончаковые (собственно засоленные) и солонцы.

В солончаковых почвах легкорастворимые соли находятся в свободном состоянии, в растворе. В солонцах солей в верхнем горизонте нет, имеются большие количества натрия на поверхности почвенных коллоидов, что отрицательно сказывается на водно-физических свойствах почв. Засоленные почвы характеризуются низким плодородием, так как легкорастворимые соли, особенно в больших дозах, токсичны по отношению к древесным породам. Очень вредна для деревьев сода, которая нарушает физиологические процессы и способствует «коррозии» поверхности корней.

Примечание. В первых трех группах виды расположены по степени нарастания свойства, в последующих — по степени убывания.

Присутствие в почве солей оказывает губительное действие на древесные породы. Существует группа растений-солелюбов (галофитов) на сырых солончаковых почвах и солончаках. К группе галофитов относятся: тамариксы волосистый, тонкокистный, поташник, соляноколосник.

По степени устойчивости к содержанию солей различают следующие растения:

солеустойчивые (тамарикс многоветвистый, четырехтычинковый, Палласа и др.);

наиболее солевыносливые (лохи узколистный и крупноплодный, вяз мелколистный, ясень зеленый, береза киргизская, жимолость татарская, смородина золотая, свидина красная, саксаул черный, джузгун);

солевыносливые (дуб черешчатый ранораспускающийся, груша лесная, клены полевой и татарский, вяз гладкий, берест, боярышник, крушина слабительная, айлант, софора японская, белая акация и др.);

слабосолевыносливые (ясень обыкновенный, шиповник, шелюга, сосны крымская и приморская, можжевельник виргинский и казацкий, тополь черный, осина, инжир и др.);

очень слабосолевыносливые (орех грецкий, лиственница сибирская, ивы белая и вавилонская).

Солонцеватость почв отрицательно влияет на рост растений, что связано с недостатком влаги, высокой щелочностью почвенного раствора и неглубоким залеганием легкорастворимых солей. Породы, которые хорошо переносят засуху, одновременно солевыносливы, успешно выдерживают засоленность почв (в лесостепи дуб черешчатый, груша лесная).

Роль и типы лесной подстилки. Лесная подстилка — это напочвенный слой из продуктов опада ярусов биоценоза. В лесу ежегодно отмирает и опадает большое количество органической массы: листья, хвоя, ветви, мертвые семена, кора и стволы деревьев. Вместе с отмершими травянистыми растениями и их корневищами лесной опад представляет собой органические питательные компоненты почвы. По мере концентрации лесного спада на поверхности почвы в течение нескольких лет образуется лесная подстилка. Ежегодно на 1 га поверхности почвы опадает 3—6 т органической массы. Ее количество находится в прямой зависимости от плодородия почвы, типа леса, состава, возраста, сомкнутости древостоя. Например, в еловых и сосновых лесах ежегодно опадает 3-4 т/га органической массы, в пихтовых- 3-6, в лиственных – 4-5, в дубовых -3-7т/га, в буковых- 4-12 т/га. Максимальный опад приходится на период наибольшего количественного прироста, который наблюдается в возрасте жердняка и средневозрастном насаждении.

Лесная подстилка имеет огромное почвообразующее значение. Она защищает почву от уплотнения, иссушения и промерзания, влияет на естественное семенное возобновление, рост и продуктивность леса, имеет высокую водопроницаемость, накапливает большие запасы влаги.

Лесная подстилка состоит из нескольких слоев. Верхний ее слой включает свежеопавшие листья, хвою, ветви, кору, семена и др. Ниже расположен слой из полуперегнившего опада, где можно различить форму игл, отдельных листьев. Еще ниже находится слой, включающий перегнивший опад, или гумус. В его составе углеводы, лигнин, протеин, масла, воск, танниды, смолы и др. Различают мягкий гумус (мулль), модер и грубый гумус (мор).

Гумус определяет почвенное плодородие, содержит основные элементы питания растений. При разложении его под действием микроорганизмов питательные вещества становятся доступными растениям. С содержанием гумуса в почве связаны ее водные и тепловые режимы, биологическая и биохимическая активность, миграция в почвенном профиле продуктов почвообразования и др. Количество гумуса в почве — характерный генетический и классификационный признак для определения типов почв. Вместе с тем каждому типу почвы свойствен определенный качественный состав гумуса.

Мягкий гумус (мулль) имеет нейтральную или слабокислую реакцию и содержит большое количество питательных веществ. Образуется в результате разложения опада широколиственных пород и кустарников (ясеня, граба, липы, клена, бузины, лещины и др.). В разложении этого опада принимают участие дождевые черви, микроорганизмы, бактерии, грибы. На богатых влажных почвах при плотности 30 тыс. дождевых червей на 1 га они могут переработать за сезон 1,5 т листвы, смешивая их с 15 т сухой земли. В среднем их экскременты достигают 25 т/га в год. На бедных сухих почвах обитают мелкие белые черви, схожие по типу питания с дождевыми, - энхитреиды. Они также активно участвуют в образовании мулля. Подстилка богата азотом и зольными веществами. Кислотность мягкого гумуса (рН) 6,0— 7,5. Это самые лучшие почвы для произрастания насаждений, в покрове которых встречаются ясменник, сныть, копытень, ландыш, крапива двудомная, майник, кислица.

Модер распространен в основном в континентальном климате. Образуется в результате опада лиственных или смешанных хвойно-лиственных насаждений. В условиях модера формируется устойчивая лесная подстилка, разложение которой происходит медленно. Реакция почвы слабокислая (рН 5,5—4,0).

Грубый гумус образуется в хвойных насаждениях (сосняках и ельниках), на бедных почвах, в условиях анаэробного разложения грибов при участии анаэробных бактерий. Недостаток кислорода замедляет процессы образования и минерализации гумуса, в результате на поверхности почвы накапливается слой слаборазложившихся органических остатков — грубый или кислый гумус. Реакция грубого гумуса кислая (рН 3,0—4,5).

Грубогумусовые почвы отличаются низкой производительностью. В их покрове присутствуют черника и брусника. В лесах с грубым гумусом чувствуется запах плесени. Преобладание грубого гумуса в насаждении — отрицательное явление, задерживающее продуктивность лесов. Поэтому ускоряют разложение лесной подстилки рыхлением; известкуют почвы и вносят другие удобрения; создают смешанные насаждения; изреживают лес для увеличения доступа тепла и влаги к почве, осуществляют частичный сбор подстилки.

При разложении гумуса происходит распад органических остатков на воду, углекислоту и минеральные вещества, которые являются источником минерального питания растений. В результате деятельности микроорганизмов белковые вещества разлагаются и происходит выделение азотной и азотистой кислот. Эти кислоты, реагируя с основаниями, образуют аммонийные соли, нитриты и нитраты, которые являются источником азотного питания растений.

Процесс окисления аммиака до азотной кислоты называют нитрификацией. Почвы, в которых происходит нитрификация, отличаются высоким плодородием. В их покрове всегда присутствуют иван-чай, крапива, малина, одуванчик.

Скорость разложения подстилки зависит от температуры почвы, влажности воздуха, его доступа. При низкой температуре разложение протекает медленнее, чем при высокой. Недостаток или избыток влаги также замедляют разложение подстилки.

Влияние леса на почву. Различные древесные породы, произрастающие в одинаковых лесорастительных условиях, оказывают неодинаковое влияние на скорость разложения лесной подстилки и биологический круговорот веществ.

Влияние насаждений на лесорастительные свойства почв зависит от их породного состава, возраста, сомкнутости полога, структуры древостоя, а также от генетических особенностей почвы. Например, наибольшее содержание гумуса наблюдается в гумусовом и подзолистом горизонтах березовых и лиственничных лесов, наименьшее - в еловых, так как опад березы и лиственницы при хорошо развитом напочвенном покрове и подлеске быстрее разлагается, чем опад ели. Кроме того, в разложении этого опада активно участвуют микроорганизмы и черви, а в разложении опада ели - грибная микрофлора. В ельнике с примесью сосны содержание гумуса также выше, чем в чистом. В 30-летнем сосняке-кисличнике с редким напочвенным покровом и без подлеска содержание гумуса в горизонте А1 (0-10 см) ниже, чем в 60-летнем, где хорошо развит подлесок и напочвенный покров.

Береза в сосновых насаждениях улучшает водно-физические и химические свойства почвы. Например, в 20-30-летних березовых биогруппах в сосновых насаждениях в аккумулятивно-подзолистом горизонте гумуса на 18%, азота на 14% и подвижного калия на 7% больше, чем в чистых сосновых насаждениях. Примесь березы повышает степень насыщенности почвы основаниями и снижает ее кислотность.

Различают почвоулучшающие и почвоухудшающие древесные породы. К первым относят те, лесной опад которых образует слабокислый или нейтральный гумус (ильмовые, ясень, клен, ольха, береза и др.). Опад почвоухудшающих пород превращается в грубый гумус (осина в спелом возрасте, дуб, бук, хвойные, кроме лиственницы). Однако проточная влага в почве и хорошая аэрация способствуют смягчению гумуса.

В то же время избыток застойной влаги, недостаток тепла, плохая аэрация приводят к образованию кислого гумуса в насаждениях с преобладанием почвоулучшающих древесных пород. Лес создает подзолистую почву, одновременно являясь следствием этой почвы. При дерновом почвообразовательном процессе разлагается дернина. В результате под действием различных кислот образуется перегной с азотом и зольными элементами. Все эти сложные химические процессы происходят в почве и зависят от характера лесной растительности.

Микоризы и бактерии. Микоризы и бактерии имеют важное значение в питании растений. Микориза — это сожительство корней высших (хлорофилльных) растений с почвенными грибами (бесхлорофилльными). Грибы, поселяясь то на внешней поверхности корневых окончаний (экотрофная микориза), то проникая внутрь коры (эндотрофная микориза), получают из клеток растения необходимые им безазотистые вещества. А корень получает из гриба азотистые соединения — источник питания растений. Этот тип питания называют микотрофным. Он свойствен для бука, дуба,ясеня, граба, сосны.

Под влиянием микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших) происходят процессы минерализации органического опада до образования минеральных солей, восстановление солей азотной кислоты до образования свободного азота (денитрификация).

Растения потребляют зольные элементы и азот из органических веществ почвы. При свободном доступе воздуха под влиянием аэробных бактерий органическое вещество разлагается и происходит быстрый и полный распад органических остатков. Так образуются муллевые почвы. При плохом доступе воздуха органические вещества разлагаются под влиянием анаэробных бактерий и грибов. Так образуются грубогумусовые почвы.

Азот в лесных почвах. Лесная подстилка — основной источник азотистых соединений, необходимых для роста и развития растений. Увеличение азота в гумусе улучшает продуктивность леса. Древесные растения получают азот из почвы в виде нитритов (солей азотной кислоты) и аммиачных солей разных кислот.

Азот поступает в почву в основном из разлагающихся растительных остатков. Интенсивность их разложения зависит от состава леса, лесной фауны, почвенных и климатических условий. Мягкая подстилка обогащает почвы азотом, сохраняет и повышает ее плодородие. Быстро разлагаясь в подстилке, органические вещества поступают в гумусовый и подзолистый горизонты, за счет чего повышается содержание гумуса и мощность гумусовых горизонтов.

В присутствии органического вещества глинистые почвы становятся более рыхлыми и доступными для проникновения воздуха, песчаные - связанными, способными удерживать атмосферные осадки. Наибольшее содержание азота в гумусовом горизонте почвы наблюдается в березовых, дубовых и лиственничных лесах, так как эти породы вовлекают в биологический круговорот гораздо больше азота, чем ель и сосна.

Органические остатки, разлагаясь под воздействием бактерий, выделяют до 30 кг/га азота в год. Около 5 кг/га азота поступает через осадки из воздуха. Одну часть воздушного азота усваивают свободные бактерии (до 7-10 кг/га в год), другую — клубеньковые азотусвояющие грибы, обитающие на корнях ольхи, и клубеньковые бактерии на корнях акации, люпина и др. Азот из органических остатков выделяется в виде нитратов под влиянием света и катализаторов-—оксидов алюминия, кремния, цинка и др. Часть этого азота усваивается с помощью микориз — грибных образований на корнях, которые весной проникают в ткани и клетки корневых окончаний. Корешок окутывается грибным чехликом, отмирающим к осени. Проникший в ткани мицелий снабжает растения водой и содержащимися в ней питательными веществами, способствуя дополнительному ветвлению корней, разрушает гумус почвы и превращает его в соединения, доступные деревьям, защищает растения от проникновения токсичных веществ из почвы. Сеянцы дуба и сосны в степных условиях, например, лучше приживаются и растут при наличии на корнях микориз.

Запасы минеральных веществ в почве можно регулировать своевременным проведением лесохозяйственных мероприятий: •обработкой почв, внесением удобрений, дренажем заболоченных почв, смешением древесных пород, уходом за лесом, лесо- водственно обоснованными способами рубок леса, очисткой лесосек и др. Все эти мероприятия улучшают микробиологические процессы, происходящие в почве. Так, изреживание хвойных насаждений способствует резкому уменьшению количества вредных грибов и увеличению количества полезных бактерий.

Примесь березы (20-30%) в сосновых насаждениях воздействует на интенсивность разложения опада. Годовое разложение подстилки в смешанных березово-сосновых насаждениях достигает 23-37%, а в чистых сосновых- 12-20%. Таким образом, береза в сосновых насаждениях ускоряет круговорот питательных элементов в системе почва - лес - почва.

Круговорот азота и зольных элементов. Лесная растительность ежегодно возвращает в почву часть полученных из нее; элементов питания. За период существования насаждения одно' и то же количество питательных элементов совершает круговорот: почва – деревья- опад - лесная подстилка- почва. Лес отдает почве азот и зольные вещества и потребляет их в необходимых количествах из почвы. Происходит биологический круговорот азота и зольных элементов (рис. 44).

Рис. 44. Приход и расход питательных веществ, кг/га

Хвойные древесные породы меньше поглощают минеральные вещества, чем лиственные. Кроме того, их потребление одной древесной породой зависит от почвенных условий. На бедной почве растения меньше потребляют минеральных веществ, чем на богатой. Интенсивность биологического круговорота происходит неодинаково и зависит от климата и почвы, возрастая по- мере удаления от северных районов в южные.

В практике лесного хозяйства имеются примеры, когда из; леса удаляют деревья с кронами, хвою перерабатывают на хвойно-витаминную муку. В связи с этим возникает необходимость возместить биологические потери в общем круговороте- веществ. Изъятие деревьев в период рубок главного пользования не приносит заметных изменений в круговорот азота и зольных элементов, так как на одном месте это происходит 1 раз за- оборот рубки. Сбор лесной подстилки, заготовка хвойной лапки,, а также лекарственного сырья и других компонентов лесной среды строго регулируются.

Велика роль леса в почвообразовании. В таежных лесах с холодным климатом и обильными осадками, где преобладают хвойные деревья, а в напочвенном покрове мхи, усиливается подзолообразовательный процесс. В засушливый период, когда наблюдается интенсивное испарение, в почве образуется плотный слой, именуемый ортзандом. Эта корка нарушает дренаж и препятствует проникновению корней, что впоследствии приводит к понижению продуктивности лесов.

Процесс оподзоливания усиливается после пожаров, сплошных рубок, снятия лесной подстилки, выкашивания трав. Появляются новые травы, менее требовательные к почвам. Мулль сменяется модером, а затем и мором. В биохимических процессах освобождаются кремнезем и оксид алюминия. Дуб в этих случаях уступает место березе; появляются вереск, черника, а затем и они пропадают.

К деградации почв может привести оподзоливание, происходящее при замене лиственного леса чистым еловым. При этом лесная подстилка трудно разлагается из-за лигнина, образуется мор. В результате сочетания процессов оподзоливания и болотообразования, которые протекают при временном избыточном увлажнении и определенной плотности и водонепроницаемости материнской породы, формируются почвы болотно-подзолистого типа и возникает глеевый горизонт серого цвета с полным выщелачиванием железа. В напочвенном покрове появляются осоки, кукушкин лен и сфагнум.

В лесостепной зоне выделяют светло-серые, серые и темно- серые лесные почвы. Обилие здесь перегноя объясняется огромной массой органических веществ, интенсивной биологической деятельностью, наличием минеральных коллоидов, предохраняющих гумус от разложения микробами. Корни злаков, разлагаясь, восстанавливают минеральные элементы почвы. Устанавливается замкнутый круговорот гумус — растение.

Таким образом, почва и лес, влияя друг на друга, изменяются по структуре и качеству. Находясь в постоянном взаимодействии, лес и почва представляют неразрывное единство, обусловливающее состав, продуктивность и устойчивость насаждений. Ускоряя или замедляя разложение лесной подстилки, обогащая состав леса введением новых древесных пород и кустарников, лесовод может либо препятствовать подзолообразователь- ному процессу, либо улучшать условия среды.

Несоблюдение лесоводственных правил, особенно во время рубки леса и после нее, приводит к отрицательным последствиям, одним из которых является заболачивание почвы. Заболачивание чаще всего происходит в результате вырубки леса. На сплошных вырубках и гарях огромная масса осадков, задерживаемая ранее древесным пологом, проникает в почву, и происходит ее энергичное выщелачивание. Образуется подзолистый слой толщиной до 30 см, под которым откладывается красно-бурый «ортштейн, не пропускающий воду. В почве накапливается вода. Так как отсутствуют деревья, почвенная влага не расходуется на транспирацию, объем ее увеличивается. Так образуется болото. С увеличением влажности ухудшается воздушный режим почв и облесенных территорий, снижается рост насаждений и их продуктивность. Лесная почва может заболачиваться также в результате выхода ключей на поверхность, разрастания по периферии имеющегося сфагнового торфяника.

Обратный процесс — осушение — осуществляют при проведении лесомелиоративных работ, после чего прирост сосняков и ельников возрастает в 5—8 раз, а запасы древесины достигают 400 м3 на 1 га вместо 50—80 м3 до осушения. К возрасту спелости резко улучшается также сортиментная структура леса.

Плодородие лесных почв. Плодородие почвы — это способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, воздухе и тепле. Плодородная почва имеет пористую структуру, проницаема. Важным фактором, определяющим плодородие почвы, является наличие в ней химических элементов— азота, фосфора, калия, магния, микроэлементов. Совокупность элементов, свойств и организмов обусловливают степень плодородия почв.

Продуктивность насаждений в горных условиях зависит от мощности почвы и крутизны склонов. Для крутых склонов характерны мелкие, для склонов средней крутизны - среднемощные, а для пологих - мощные почвы.

Плодородие почвы зависит от ее структуры. Песчаные, супесчаные и подзолистые почвы бесструктурные. Серые лесные и бурые, а также перегнойно-карбонатные имеют хорошую структуру.

Плодородие почвы и продуктивность лесов зависят от аэрации почвы. Аэрация, или насыщение почвы кислородом, происходит при охлаждении почвы, так как в это время атмосферный воздух втягивается в почву, нагревается в ней и выделяется, обогащенный углекислотой. Уплотнение почвы снижает аэрацию. Если в почве менее 9—12% кислорода или более 1% углекислого газа, растения испытывают угнетение.

Засоленные почвы — солончаки, солончаковые почвы и солонцы — обладают низким плодородием. Низкое плодородие имеют также солоди и осолоделые почвы, занимающие 0,5% территории СССР. Некоторые древесные породы обогащают почву атмосферным азотом (ольха, желтая акация). Подлесочные породы (кустарниковые) улучшают ее плодородие. Но некоторые древесные породы, например ель, осина, в старом возрасте отрицательно влияют на почву, усиливая процесс оподзоливания. Однако этот вывод нельзя считать абсолютным.

По данным С. В. Зонна, на выщелоченных черноземах лесостепи за 100 лет произрастания ель не только не оподзолила, а, наоборот, даже улучшила свойства почв и повысила их производительность. Чтобы предупредить снижение плодородия почвы, в северной части лесной зоны создают смешанные елово-березово-ольховые насаждения, а также вводят подлесочные лиственные породы — рябину, липу. К потере почвенного плодородия, развитию эрозии, ухудшению естественного возобновления древесных пород приводят также нарушения строения почвы (сдирание напочвенного покрова во время лесозаготовок, вытаптывание почвы при неупорядоченной пастьбе скота и повышенных рекреационных нагрузках).

Повышают плодородие почв хорошая обработка; внесение органических удобрений в сочетании с минеральными, снегозадержание, мелиоративные мероприятия, подбор культур, устойчивых к засолению и уплотнению почв, залужение сенокосных и пастбищных угодий и др. Лесоводы Белорусской ССР для повышения продуктивности сосняков подсевают люпин (рис. 45). Для улучшения структуры почвы применяют известкование. Аэрацию почвы в лесу сохраняют путем регулирования пастьбы скота, устройства прогулочных троп, площадок для игр, костров - все это предотвращает уплотнение почвы в лесу.

Рис. 45. Приход и расход питательных веществ насаждением, кг/га: 1 — без люпина; 2 — с люпином (а — возвращено в почву; б — извлечено из почвы в воздуха; в — удержано растениями)

ЛЕС И ВОЗДУХ

Состав атмосферы. Атмосфера — это механическая смесь различных газов, химически не действующих один на другой. Атмосфера регулирует климат Земли, пропускает тепловое излучение Солнца, сохраняет тепло, образует облака, дождь, снег, ветер, служит источником кислородного дыхания. Древесные породы, кустарники и растения, изолированные от атмосферы, погибают. Атмосферный воздух представляет собой смесь азота, кислорода, аргона и углекислого газа.

В составе атмосферы имеются также другие газы — неон, криптон, ксенон, гелий, водород, озон, на долю которых приходится менее 0,01% всего состава. Кроме того, в воздухе содержатся водяные пары, концентрация которых зависит от многих факторов. В составе воздуха имеется пыль органического происхождения — пыльца древесных и кустарниковых пород. В атмосфере находятся также фитонциды, эфирные масла, бактерии, вирусы и другие мельчайшие примеси и микроорганизмы.

Азот, находящийся в свободном состоянии в составе атмосферы, занимает 78%- Он выделяется из земной коры в результате деятельности микроорганизмов. В горных породах содержится азота в 50 раз больше, чем в земной атмосфере. Без азота не может быть жизни, так как азот — необходимая часть в составе белковой молекулы, а белковые вещества — важнейшая составная часть протоплазмы. Азот входит в рацион питания растений. В растениях его содержится 1—3%. Азот в свободном виде легко связывается некоторыми низшими организмами, живущими в почве, с помощью которых основная часть азота попадает в ночву, а из почвы в растения. Источником азотного питания растений служат азотнокислые (нитратные) и аммиачные соли почвы, растворимые в воде. Часть атмосферного азота образует окислы, попадающие в почву вместе с дождевыми осадками, таким образом в почве накапливается от 4 до 10 кг азота на 1 га в год.

Кислород — составная часть воздуха (21%). Он необходим для нормальной жизнедеятельности всех животных и растительных организмов и входит в состав белков, жиров и углеводов.

Кислород, выделяемый в процессе фотосинтеза древесными и кустарниковыми породами, обладает высокой степенью ионизации. В 1 м3 лесного воздуха содержится в 2,5 раза больше отрицательных ионов, наиболее полезных для человека, чем в таком же объеме воздуха в поле. При сжигании угля, нефти и газа расходуется до 10% кислорода, ежегодно вырабатываемого растениями в биосфере.

Углерод входит в состав воздуха в виде углекислого газа (углекислоты). Атмосферная пыль — составная часть атмосферы — имеет природное происхождение, количество ее незначительно. Частицы атмосферной пыли образуются в результате разрушения и выветривания горных пород и почвы, вулканических извержений, лесных, степных и торфяных пожаров и т. д. Атмосферная пыль образуется также аэропланктоном — бактериями, спорами растений, плесневыми и другими грибами. В верхних слоях атмосферы находится космическая пыль.

Воздух пополняется углеродом в результате дыхания людей и растений, гниения и горения. Годичное поступление в атмосферу углерода при сжигании минерального топлива значительно превышает объем углекислоты, выдыхаемый всем человечеством. Лесные и степные пожары пополняют воздух углекислым газом. При извержении вулканов в атмосферу также выбрасывается углекислый газ. Углекислота выделяется при дыхании животных, в результате деятельности сапрофитов, питающихся, за счет готовых органических веществ.

Значительные изменения в содержании углекислого газа в атмосфере Земли отразились бы на ее тепловом балансе и, следовательно, на росте и развитии всего живого. Благодаря высокой теплоемкости углекислота выполняет роль экрана, пропускающего тепловые лучи к Земле, но задерживающего их в обратном направлении.

Увеличение углекислоты в воздухе также нежелательное явление. Чем больше углекислого газа, тем меньше тепла уходит от земной поверхности путем излучения и выше температура этой поверхности. Увеличение содержания углекислого газа в воздухе в 2 раза повысило бы среднюю температуру почвы на 4°С, что привело бы к изменению климата, растительного и животного мира.

Содержание углекислоты в лесу изменяется в зависимости от высоты над поверхностью почвы, наибольшее количество концентрируется у поверхности почвы в ночное время. В сложных по форме насаждениях с богатым подлеском концентрация углекислоты на высоте до 1 м от земли достигает 0,09—0,1%; с увеличением высоты она уменьшается в кронах основного яруса, леса достигает 0,02%, что объясняется потреблением ее на ассимиляцию подлесочными породами и кронами деревьев в дневное время. Постоянное содержание углекислого газа над кронами деревьев 0,03%.

Количество углекислоты в лесу зависит от плодородия почвы. На 1 га бедных почв с небогатой лесной подстилкой с кислым грубым гумусом за 1 ч выделяется 2—6 кг углекислоты, на плодородных почвах — 25 кг и более. В полевых условиях, где подстилка слабо выражена, дыхание почвы очень слабое — 2 кг/ч на 1 га, на почве, богатой перегноем, — 4 кг. Это объясняется тем, что в лесу более мощный слой подстилки находится в состоянии разложения, и под пологом леса движение воздуха слабее, чем в поле или на лугу.

Регулирование содержания углекислоты в лесу при других благоприятных факторах способствует процессу фотосинтеза и таким образом повышению урожайности сельскохозяйственных и лесных культур. Следовательно, методы управления концентрацией углекислоты в лесу представляют большой практический интерес. К ним относят: введение под полог леса кустарниковых пород, улучшающих почву, быстрорастущих и почвоулучшающих пород в основной ярус насаждения; минерализацию поверхности почвы для улучшения процессов разложения лесной подстилки; пополнение органических веществ в почве за счет порубочных остатков после рубок ухода за лесом; внесение в почву удобрений; периодическое разреживание перегущенных насаждений и др.

Аргон не оказывает какого-либо действия на растительность. Озон образуется из кислорода на высоте около 50 км под действием ультрафиолетовых лучей солнца. В 100 м3 воздуха его содержится от 1 до 2 мг. Влияние озона на рост и развитие древесных и кустарниковых пород изучено слабо. Однако известно, что лес, особенно сосновый, способствует образованию озона.

Водяные пары поступают в атмосферу из различных источников, в том числе от растений, которые выделяют большое количество влаги в процессе транспирации и дыхания. Содержание водяных паров в атмосфере зависит от температуры воздуха, Так, при 0°С в 1 м3 воздуха при полном насыщении находится 4,89 г водяных паров, при 10°С —9,36, при 20°—17,15, при 30 °С — 30,08 г. С увеличением высоты над уровнем моря температура понижается и количество водяных паров в воздухе уменьшается. Влажный воздух нагревается быстрее, потому что теплые лучи солнца поглощаются водяным паром интенсивнее.

Загрязнение воздуха. В воздухе много минеральной органической пыли. Она образуется после черных бурь и сгорания метеоритов в воздухе. Промышленные предприятия выбрасывают золу, сажу, цемент, фосфориты и другие частицы. В промышленных районах городов 1 м3 воздуха содержит 14 мг пыли. Если запыленность воздуха в городе принять за 100%, то в пригородном лесу она составит 5%. Кроме того, в воздух поступают сернистый газ, окись углерода, сероводород, хлор, окислы азота, соединения свинца, ртути и т. д. Один из загрязнителей атмосферы— выхлопные газы современного транспорта, особенно автомобильного. Загрязнение атмосферы происходит при ветровой эрозии почв и выдувании песков, пожарах в лесах и степях, взрыве вулканов, выделении газов в местах выхода термальных и минеральных источников. Многие примеси поступают в атмосферу из океана (С02, СО, сероводород, хлориды и др.). Вредное действие на растения оказывает большая концентрация сернистого газа. Сернистый ангидрид вызывает пожелтение и опадение хвои у 5-летних елей через 60—72 дня, а при сильной концентрации в летнее время погибает через несколько часов. У сосны, ели, пихты, кедра при загрязнении воздуха сернистым ангидридом фотосинтез понижается почти в 2 раза. Многохвойные породы наиболее чувствительны к загрязнению воздуха, так как сбрасывают хвою не ежегодно, а 1 раз в несколько лет.

Газообразные ядовитые вещества адсорбируются на поверхности крон и стволов, интенсивно поглощаются листьями и частично вымываются дождями. 1 кг листьев тополя бальзамического за лето может накопить и химически связать до 20 г S02, липы сердцевидной, ясеня зеленого, жимолости татарской — до10—12 г. Хвоя молодняка сосны обыкновенной на 1 га задерживает до 26 кг S02, а лиственницы сибирской — до 72 кг. Благодаря этому лесные массивы сокращают дальность распространения газовых потоков примерно в 2 раза по сравнению с открытой местностью.

Для растений, их роста и существования очень вреден фтор и его соединения. Концентрация фтора, равная 0,1 мг на 1 л воздуха, вызывает гибель деревьев.

Действие загазованности на лес зависит не только от состава и концентрации газов, но и от времени года, погоды, почвы, древесной породы, состава древостоя, его полноты и сомкнутости, структуры, а также от расстояния до источника отравления. Вредное действие дымовых и других ядовитых выделений на лес проявляется в основном в период вегетации, т. е. весной и летом. Хвойные, за исключением лиственницы, страдают от ядовитых выбросов и в зимнее время, хотя и в меньшей степени. Загазованность воздуха особенно проявляется во влажную погоду. Опасность длительного накопления яда в ассимиляционном аппарате хвойных ставит эти породы в значительно более трудное положение по сравнению с лиственными, обновляющими листовой аппарат ежегодно. Но и среди хвойных с многолетней хвоей имеются большие различия в газоустойчивости (табл. 16).

Газоустойчивость древесных растений

Степень газоустойчивости	Породы	Класс газоустойчивости
	хвойные	лиственные
Очень слабая	Пихта, ель, сосна обыкновен.	-	5
Слабая	Сосны веймутова, крымская, кедровая сибирская	Каштан конский, бук, рябина, тополь белый, черемуха, береза, клен полевой, акация белая	4
Средняя	Ель колючая, дуг- ласия, можжевельник обыкновенный	Ясень обыкновенный, клены татарский и остролистный, тополь бальзамический, липа	3
Сильная	Лиственницы европейская, сибирская и японская, можжевельник казацкий, туя, тис	Дуб черешчатый, ясень зеленый, вяз, ивы серая и козья, яблоня, груша, акация желтая, сирень, самшит	2
Очень сильная	-	Ильм, дуб красный, ольхи черная и серая, каркас, шелюга красная, спирея, лохи узколистный и серебристый, тополь канадский, черный, бальзамический; ель колючая, роза морщинистая, дерен белый	1

смешанных, сомкнутые и сложные меньше разреженных и простых, старые больше молодых и средневозрастных. Газоустойчивость растений выше на плодородных почвах. Подбор газоустойчивых пород и их сочетание имеет большое значение для озеленения, а также для восстановления леса в местах с сильной загазованностью.

В составе воздуха имеются фитонциды — биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие •микроорганизмов. Они играют важную роль в создании иммунитета растений и во взаимоотношениях организмов в биоценозах. Большое количество летучих фракций фитонцидов выделяется в атмосферу лиственными и особенно хвойными деревьями: 1 га лиственного леса 2 кг фитонцидов, соснового — 5 кг, можжевелового— 30 кг в сутки (табл. 17).

Фитонцидность древесных и кустарниковых пород

Степень фитонцидности	Порода
Очень сильная	Дуб черешчатый, клен остролистный
Сильная	Березы бородавчатая и пушистая, сосна обыкновенная, ель обыкновенная, осина, лещина, черемуха, можжевельник обыкновенный, черника, малина
Средняя	Лиственница сибирская, ясень обыкновенный, липа мелколистная, ольха черная, сосна кедровая сибирская, рябина, акация желтая, сирень обыкновенная, жимолость татарская
Слабая	Вяз, бересклет бородавчатый
Очень слабая	Бузина красная, жостер слабительный

ЛЕС И ВЕТЕР

Влияние ветра на лес. Воздух вместе с его составными частями непрерывно перемещается в разных направлениях. Для каждого района, области или лесорастительной зоны отмечаются свои перемещения воздуха или преобладающие ветры, которые имеют большое значение для лесохозяйственной деятельности. Направление ветров учитывают при посадке и размещении древесных пород, проектировании способов рубок и методов естественного обсеменения, проведении мероприятий по защите леса от вредителей, болезней и пожаров, а также при решении многих других производственных вопросов. Направление преобладающих ветров определяют розой ветров, которую составляют по многолетним данным наблюдений метеостанций.

В результате передвижения воздушных потоков в кроны деревьев поступают новые порции свежего воздуха с углекислотой, улучшая условия ее поглощения и пополняя атмосферу кислородом, выделенным в процессе фотосинтеза. Движение воздуха под пологом леса способствует росту подроста за счет усиления газообмена почвенного и атмосферного воздуха. Лучи солнца, проникая между деревьями или попадая к приземному слою прогалины в лесу, прогревают воздух. В результате возникает движение воздуха из леса к открытому месту или из леса к прогалине.

Ветры противодействуют возникновению заморозков на почве, перемешивая холодные слои воздуха с более теплыми. Северные ветры снижают крайне высокие летние температуры, вызывающие преждевременное опадение листьев и даже гибель всходов.

Ветер переносит массы воздуха, насыщенные водяными парами, которые образовались в результате транспирации крон деревьев, и приносит сухой воздух. Увеличение скорости ветра до 0,3 м/с повышает транспирацию примерно в 3 раза по сравнению с транспирацией при полном затишье. При дальнейшем возрастании скорости горячего сухого ветра значительно усиливается транспирация деревьев, ухудшаются условия ассимиляции. Следовательно, температура воздуха и почвы, интенсивность освещения, концентрация углекислого газа в воздухе взаимосвязаны и зависят от скорости передвижения воздушных потоков. Учитывая эти факторы, лесовод создает такие оптимальные условия, при которых процесс ассимиляции в лесу будет наиболее активным.

При помощи ветра опыляются цветки многих древесных и кустарниковых пород, распространяются семена, для чего многие из них имеют опушение или крылышки. Ветер переносит пыльцу во время цветения деревьев.

Ветер воздействует и на внешний вид деревьев. Там формируются однобокие кроны деревьев, где он дует в одном направлении, и замедляется их рост. На морских побережьях под влиянием сильных ветров с моря деревья образуют флагообразные кроны, изогнутые стволы и т. д. Чем сильнее ветер, тем мощнее развивается корневая система дерева, направленная в противоположную от ветра сторону, обеспечивая ему необходимую устойчивость. Мощность корневых лап и ответвлений у дерева зависит от длительного воздействия ветра на крону и ствол.

На опушке деревья всегда ниже тех, которые растут в лесу. Сильный ветер замедляет их рост в высоту и способствует наращиванию древесины в комлевой части. Стволы у таких деревьев сильно сбежистые. Своеобразное распределение прироста древесины ствола направлено против механического воздействия ветров. Поэтому наибольший прирост древесины на стволе наблюдается на стороне, противоположной воздействию ветра.

Отрицательное действие ветра сказывается в усилении испарения с поверхности почвы и растений, в результате чего иссушается листва, усиливается транспирация. Деревья, поваленные ветром вместе с корнями, относят к ветровалу, сломанные же на какой-либо высоте ствола —к бурелому. Часто подвергаются ветровалам разреженные древостой, произрастающие на мелких почвах, особенно еловые низкопродуктивные. Причина этого' в поверхностной корневой системе ели. Но на рыхлых почвах,, где ель развивает глубокую корневую систему, она устойчива к ветровалу. Сосна имеет глубокий стержневой корень на богатых почвах и поэтому редко вываливается ветром. Однако в лесной зоне С незначительной мощностью почвы или на заболоченных участках сосна часто вываливается с корнем.

Ветровалу также подвержены взрослые деревья, выросшие в лесу, но затем оставленные на свободе. В спелом возрасте, оказавшись на открытом месте, деревья не могут приспособиться к новым условиям. В сильно разреженном лесу ветер, не встречая значительного сопротивления, почти не снижает скорость и вываливает деревья. В смешанных насаждениях ель вываливается быстрее сосны или березы.

От бурелома чаще страдают деревья древесных пород с рыхлой и хрупкой древесиной, особенно пораженные грибными болезнями: осина, липа, ольха, береза, ель, пихта, реже дуб. Наиболее уязвимы спелые и перестойные древостой. В здоровых молодых насаждениях с преобладанием сосны или ели бурелом наблюдается, когда тонкие стволы отдельных деревьев с высо- коподнятыми кронами возвышаются над общим пологом. В результате бурелома леса захламляются валежником, в них усиливается пожарная опасность.

Значительный вред лесу причиняет охлестывание деревьев. При раскачивании ветви одного дерева охлестывают ветви другого, изреживая его крону. Особенно сильно охлестываются ветви сосны и ели ветвями березы.

Влияние леса на скорость и направление ветра. Лес препятствует движению ветра в приземном слое воздуха. Ветер, встречая на своем пути лесной массив, резко снижает скорость вследствие соприкосновения и трения о кроны деревьев. Снижение скорости ветра в лесу зависит от породного состава, сомкнутости древостоя, его высоты и структуры. Чем гуще и выше деревья в лесу, тем заметнее снижается скорость ветра.

По данным Н. С. Нестерова, в сосновом лесу с густым дубовым подростом и подлеском из лещины скорость ветра на расстоянии 34 м от опушки составляет 55—78% скорости ветра на открытом месте; на расстоянии 77 м от опушки в глубь леса скорость ветра снижается до 23—27% и на расстоянии 228 м — до 2—5%. Скорость ветра в лесу над почвой на высоте 1 м составляет около 30% скорости ветра над кронами.

Положительное действие леса на снижение скорости ветра широко используется в сельском и лесном хозяйстве в лесостепных и степных районах нашей страны. Здесь издавна создаются полезащитные лесные полосы различных конструкций.

Вредные воздействия ветра на лес могут быть снижены путем повышения ветроустойчивости пород путем создания ветроупорных опушек, выращивания многоярусных насаждений с участием ветроустойчивых пород, своевременного проведения рубок ухода за лесом с оставлением на корню оптимальной численности деревьев на единице площади, правильного выбора направления лесосеки и рубок.

Лес и живой напочвенный покров.

Состав покрова. Растения, произрастающие на поверхности почвы, образуют живой напочвенный покров — совокупность мхов, лишайников, травянистых растений и полукустарников, покрывающих почву под пологом леса, на вырубках и гарях. От его численности, степени покрытия и разрастания зависит успешное формирование естественного и искусственного возобновления леса.

Состав живого напочвенного покрова, его распространение зависят от типа леса, его формы и строения. Изменения, происходящие в главном пологе леса (изреживание, опад, вырубка), в значительной степени влияют на состав, численность покрова и степень покрытия им поверхности почвы.

Под численностью растений в напочвенном покрове понимают их количество на единицу площади. Часто при небольшом количестве растений поверхность почвы полностью покрывается растительным покровом. Это бывает при расселении дерновин- ных злаков. Поэтому очень важно определять не только численность растений, но и степень покрытия почвы.

В зоне лесотундры в напочвенном покрове преобладают лишайники, а в зоне дерново-подзолистых лесных почв напочвенный покров более разнообразен и представлен большим количеством видов.

Как и древесные растения, напочвенный покров — явление географическое. Однако представители напочвенного покрова более чувствительны к изменению не только климата, но и микроклимата. Поэтому в пределах одной географической или лесо- растительной зоны растения в сосновом лесу, например на сухих песках, представлены лишайниками, кошачьей лапкой и гвоздикой песчаной, а в сосняках на суглинках преобладает кислица. Вместе с тем в высокопроизводительных сосняках (на богатых суглинках) с высокой полнотой преобладает кислица, а в тех же сосняках, но разреженных, низкополнотных кислица исчезает и на ее месте появляются другие, более светолюбивые растения.

Для оценки напочвенного покрова надо определить преобладающие виды напочвенных растений, их численность, ярусность и покрытие почвы, длительность жизненного цикла и тип размножения. Виды растений или их состав устанавливают при осмотре либо целого участка (типа леса), либо учетных площадок. Общую численность растений определяют глазомерно и при помощи учетных площадок. Для общей характеристики покрова достаточно глазомерного метода определения по классам обилия растений: 1) массовое покрытие - почва покрыта сплошь или более чем наполовину; 2) частичное - почва покрыта менее чем наполовину; 3) редкое - растения распределены единично.

Распределение растений при одной и той же численности может быть равномерным, групповым и случайным. В дополнение к численности определяют ярусность живого покрова. Для лесной зоны характерны два яруса: травянистый и моховой.

Покрытие почвы растениями выражается суммой площадей проекций надземных частей растений (в м2) и определяется в процентах от занимаемой территории. Покрытие растениями почвы может составлять более 100%. Многие растения благодаря преимущественно вегетативному размножению обитают длительное время под пологом леса. Типичные растения тенистых лесов: кислица, выдерживающая очень большое затенение; зеленые мхи, некоторые виды папоротников; черника.

Многие представители напочвенного покрова имеют лекарственное значение. Так, представитель травянистого покрова дальневосточных лесов женьшень, называемый в народе корнем жизни, оказывает на человека и животных сильное стимулирующее и тонизирующее действие. Он способствует мобилизации внутренних ресурсов организма, повышает его сопротивляемость и полезен в сочетании с другими, более специфичными средствами отри лечении многих болезней.

Спутник тенистых лесов ландыш майский относится к числу растений, лекарственные свойства которых стали известны людям с древнейших времен; и не утратили своего значения в медицине до настоящего времени. В листьях ландыша обнаружены физиологически активные вещества капилляроукрепляющего, противовоспалительного и сосудорасширяющего действия. Лекарственными растениями являются также цветущие северные орхидеи, первоцветы,, душистый зверобой, валериана, лесная земляника и др. (табл. 19).

Под пологом широколиственных и хвойных лесов нередко можно встретить- отдельными группами и огромными сплошными зарослями папоротники различных видов: мужской, женский, орляк и др. Папоротник — важнейшее лекарственное растение, папоротник орляк имеет еще и пищевое значение.

Правила сбора лекарственных растений

1. Почки собирают в начале набухания, когда еще почечные чешуи не начали расходиться, прекращают заготовку, когда их верхушки начинают зеленеть.

Кору заготавливают в период весеннего сокодвижения, снимая ее с трех-, четырехлетних веток в виде желобков или трубочек путем кольцевых надрезов на расстоянии 25-30 см один от другого, соединенных одним или двумя продольными надрезами.

Листья обрывают во время цветения пли (по договоренности с заготовительными организациями) в течение всего сезона (до пожелтения), срывая руками или срезая ножницами.

Надземную часть растений (траву) заготавливают чаще в период цветения. Для этого срезают ее ножом, серпом и т. д.

Соцветия и цветки собирают в начальной фазе цветения, срезая их ножницами или секаторами; плоды и семена - зрелыми вручную, применение совков и гребешков недопустимо.

Сбор клубней, корней, корневищ проводят в период отмирания надземных частей или ранней весной, до начала вегетации.

Все надземные части растений заготавливают только в сухую погоду. Сырое сырье темнеет при сушке, теряет товарный вид и даже загнивает. Подземные части, которые необходимо отмыть от земли, заготовляют в любую погоду.

Главнейшие представители напочвенного покрова в древостоях

В высокопроизводительных сосняках чаще всего встречаются зеленые мхи, брусника, черника, кислица. Низкопроизводительные сосняки на сухих слабоподзолистых песчаных почвах сопровождают лишайники, кошачья лапка, белоус торчащий, толокнянка, полевица обыкновенная, на почвах с избыточным увлажнением — кукушкин лен, молиния, сфагнум, багульник, пушица, клюква. Еловые леса произрастают на богатых суглинистых и супесчаных почвах. В зависимости от сомкнутости материнского полога в еловых лесах встречаются зеленые мхи, черника, кислица, медуница, калужница, копытень, папоротник орляк и др. В дубравах повсеместно растут спутники дуба: сныть, ясменник, звездчатка, медуница, зеленчук и др. Березовые леса по песчаным слабоподзолистым почвам сопровождают вейник жесткий, копытень, ландыш и др.

Напочвенный покров в лесу может служить индикатором условий местопроизрастания. Если встречаются таволга, пролеска, вербейник, селезеночник,то почвы проточны, а если появляется сфагнум, осоки пузырчатая и дернистая - в почве застойная влага, т. е. происходит процесс заболачивания.

Такие растения, как кипрей, малина, одуванчик, ясменник душистый, крапива, хмель, чистотел, ежевика и др., - ориентировочные индикаторы процесса нитрификации почвы. Медуница, пролеска, ландыш, ежевика, ясменник душистый - показатели мягкого гумуса, а черника, брусника, кукушкин лен, сфагнум— представители грубого гумуса. В проточно-сырых приручьевых местоположениях напочвенный покров разнообразен. Здесь встречаются различные осоки, молиния, вейник, тростник лесной, крапива и др.

Среди трав, искусственно вводимых в напочвенный покров сосняков, ельников и дубрав широко известен люпин многолетний. Под влиянием этого растения происходит улучшение всех компонентов молодых культурных лесных биогеоценозов. Так, люпин, принимая на себя роль деятельной поверхности, защищает молодые деревца от сильного излучения и инсоляции, создает более умеренную температурную обстановку в зонах роста зеленых частей и корневых систем, значительно улучшая тем самым фитоклимат молодых насаждений. Под влиянием люпина улучшаются также физические свойства почвы: повышаются влаго-, воздухоемкость и водопроницаемость, общая и некапиллярная скважность, уменьшается объемная плотность, улучшаются агрохимические показатели плодородия.

В горных лесах, как и в равнинных, основные представители травянистого покрова могут быть индикаторами типов леса. Некоторые травы из напочвенного покрова горных лесов, например ясменник, овсяница, характеризуются высокой пластичностью свойств и встречаются во всех частях горных склонов. При этом корневые системы растений защищают почвы от эрозии; при удалении живого покрова поверхностный сток увеличивается в 10-13 раз, а сток наносов - в 16 раз. Известно, что в зеленомошных группах типов лесов в Прибайкалье наиболее устойчивы к размыву такие почвы, где сконцентрировано 60 - 70% корней.

Напочвенный покров и возобновление леса. Выборочные и постепенные рубки леса вызывают частичное изменение лесной среды: увеличивается освещенность, повышается температура воздуха, меняются влажность лесной атмосферы и почвы, а вслед за этим и видовой состав напочвенных растений: вместо теневыносливых появляются черника, брусника, вейник, мятлик и др. Еще большие перемены в микроклимате происходят в результате сплошной рубки леса, ветровала или лесного пожара.

После сплошной рубки леса резко меняются микроклиматические условия и вместе с ними характер напочвенного покрова— произрастают ксерофитные виды и сорная растительность. Так, после рубки елово-пихтовых лесов на Северном Кавказе появляются бузина травяная, крапива двудомная, кипрей горный, ежевика и др. Травяной покров, имея хорошо развитую корневую систему, конкурирует со всходами древесных пород,., подавляя их как надземными, так и корневыми органами. Так, корни тысячелистника проникают в почву на глубину 2,5 м,. подмаренника настоящего — на глубину более 1 м. С уплотнением почвы меняется и травяной покров. Вместо бузины, ежевики, крапивы развиваются ежа сборная, овсяница луговая,, мятлик иберийский, пырей безостый и др.

Живой напочвенный покров на вырубках может быть полезен для всходов древесных пород. Он защищает их от заморозков, ожогов солнцем, иссушающего действия ветра.

Растения, которые появляются в первый год после пожара- или рубок леса, частично затеняют древесные всходы от солнца, ветра, заморозков и не являются их опасными конкурентами.. Они содействуют естественному возобновлению ценных пород. Некоторые растения (люпин, клевер) обогащают почву азотом,, улучшают условия развития леса. В то же время покров опасен для древесных всходов как конкурент, отнимающий влагу, пищу, свет и тепло. Зная особенность травяного покрова, можно легко предупредить его отрицательное влияние на ход роста самосева главных древесных пород.

Наиболее опасными растениями для естественного возобновления являются корнеотпрысковые злаки. Злаково-осоковый покров, отмирая, образует мощный войлочный слой на поверхности почвы, его корневая система — плотную дернину, препятствующую проникновению семян в почву. Семена древесных пород, попадая на поверхность густого покрова мха, вейника, зависают на нем, не могут пробиться к почве и погибают. Вей- ник траиспирирует много влаги, иссушая верхние горизонты почвы. Для уничтожения злаково-осоковых сорняков применяют химические методы борьбы, а также агротехнические приемы обработки почвы.

После вырубки сосняков или ельников на легких дренированных почвах, где в напочвенном покрове преобладают зелено- мощники, появляется луговик извилистый. Часто на вырубке он сменяется кукушкиным льном. Через смену пород сосна или ель займут свое прежнее место. Если кукушкин лен сменяется сфагнумом, то начинается прогрессирующее заболачивание.

По результатам исследований в Ленинградской обл. на супесчаных подзолистых почвах в первый год после рубки леса на сплошных концентрированных вырубках оставались те же растения, которые были и под пологом древостоя: черника, брусника, майник, ландыш, иван-да-марья и багульник. На 2-й год появилась щучка, а на 3-й прибавились вейник, тысячелистник, земляника, костяника, вероника дубравная, папоротник орляк, колокольчик, дудник, кипрей, марьянник луговой. На 4-й год злаки разрослись. На 5-й год также преобладали злаки. В таких условиях самосев древесных пород не может нормально развиваться. Поэтому проводят рыхление или уничтожают злаки другими способами.

Живой покров иссушает лесную почву, испаряя влагу и удерживая часть осадков на своих надземных частях. Так, мхи задерживают дождевой воды в 5—10 раз больше своей массы в воздушно-сухом состоянии. Живой покров оказывает влияние на температуру приземного слоя воздуха и почвы. Так, в летние ночи на открытых гарях с обнаженной почвой температура опускается до — 4,5°С, в то время как под кипреем она не ниже 0°.

Живой покров влияет также на распространение вредных и полезных представителей животного мира и грибов. В нем, особенно в злаках, обитают мыши, уничтожающие в огромном количестве семена лесных пород. Марьянник, ласточник, мать-и-мачеха, осот, крестовик служат промежуточными (временными) хозяевами грибов, вредных для сосны. На грушанке и багульнике

развиваются грибы, паразитирующие на ели, на звездчатке- грибы, опасные для пихты.

Значение представителей живого напочвенного покрова как промежуточных хозяев грибов изменяется в зависимости от условий среды. В некоторых растениях, например зонтичных, поселяются насекомые-паразиты, уничтожающие вредных для леса насекомых. Содействие распространению таких насекомых, паразитирующих на вредителях леса, имеет большое практическое значение.

Живой покров влияет на распространение лесных пожаров. Задерживают распространение огня широколиственные травы и мхи, толокнянка, кошачья лапка, плаун; способствуют его распространению лишайники, вереск и злаки, в частности вейник, сухие надземные части которого легко воспламеняются.

При оценке лесохозяйственного значения живого напочвенного покрова учитывают их практические задачи и свойства растений во взаимосвязи с природными условиями. Это позволяет своевременно устранять или ослаблять его отрицательное действие.

Лес и фауна

Лесная фауна — совокупность видов животных, обитающих в лесах земного шара, — составляет около половины общего числа наземных животных. Состав и структура лесной растительности, образующей конкретный тип леса, определяет богатство и разнообразие фауны. В различных типах леса вертикальная ярусность и разнообразие лесных местообитаний привели к формированию сложных фаунистических комплексов, приуроченных к разным ярусам - почве, подстилке, опаду, травяному, кустарниковому, древесному, причем особое значение имеют подлесок, подрост, лесная подстилка и т. д. Увеличение видового и количественного разнообразия лесной фауны зависит от разновозрастности древостоя, наличия старых и усохших деревьев, их дуплистости, захламленности леса.

В лесах обитает около 100 видов млекопитающих, до 300 видов птиц, около 15 видов пресмыкающихся и столько же земноводных, более 40 тыс. видов насекомых. Большинство видов лесной фауны играет важную роль в жизни леса, содействуя его росту и развитию, возобновлению и формированию древостоя.

Вместе с изменением растительного покрова Земли по географическим зонам меняется и фауна, населяющая лес.

Влияние фауны на возобновление и состав леса. Многие лесные птицы и млекопитающие, питаясь семенами и плодами деревьев и кустарников, содействуют их распространению и возобновлению. Семена рябины, черемухи, терна, шиповника, малины, черники, брусники и многих других растений, проходя через желудок птиц, не только сохраняют свою всхожесть, но и приобретают способность к более быстрому прорастанию.

Огромна роль кедровки, например, в распространении семян кедровых сосен и кедрового стланика и содействии их естественному возобновлению. Кедровка распространяет семена этих пород независимо от урожая или неурожая семян, так как запасы она делает каждый год. Птица использует только часть зимних запасов. Другая часть прорастает. Так как шишки кедра опадают, не раскрывшись, семена могут прорасти, но тут же, под материнским деревом. Кедровка извлекает семена из шишек и разносит их, создавая запасы.

Сойка — разносчик желудей дуба. Именно этим и объясняется возобновление дуба под пологом густых молодняков сосны, где она поселяется. Даже на дюнных песках под пологом сосны естественного происхождения, например в Латвии, можно

Повреждения шишек и семян птицами:

1, 2— дятлом (шишки ели и сосны); 3 — кедровкой (шишка сосны кедровой сибирской); 4 — дятлом или поползнем (лесной орех); 5 — сойкой (желудь); 6 — снегирем; 7 — дроздом (плоды рябины)

встретить отдельные экземпляры дуба, хотя поблизости нет ни одного взрослого дерева.

Дятел нередко повинен в том, что уничтожает семена, особенно сосны и ели (рис. 46). В общем полезный для леса, он приносит вред на гарях, где имеются отдельно стоящие семенные деревья, а также в насаждениях при плохих урожаях.

Белка поедает много семян хвойных пород, особенно кедра и ели. Она охотно питается почками мужских колосков ели, отгрызая при этом боковые ветви, на которых они сидят. Присутствие белки — показатель урожая семян, и, наоборот, по урожаю древесных семян определяют численность белки. В неурожайные годы белка мигрирует на большие расстояния в места хороших урожаев. Вред, наносимый белкой урожаю в семенной год, незначителен. Собранные белкой семена обладают высокими качествами. Большое количество семян поедают бурундуки, запасающие несколько килограммов орехов.

Урожаи древесных семян резко снижают некоторые лесные насекомые, уничтожая до 95% и более всего урожая. Шишковая огневка, например, откладывает яйца у основания еще зеленых шишек, вгрызается в шишку, объедает чешуйки и семена. От нее страдают ель, лиственница и пихта кавказская. Плодожорка (шишковая листовертка) в стадии гусеницы питается сердцевиной стержня шишки и основаниями чешуек семян. Шишковая смолевка выгрызает ямки в шишках, откладывает яйца в шишки сосны.

Шелкопряд-монашенка объедает хвою сосны, ели и других пород. Кедровые древостой страдают от сибирского шелкопряда, пихтовые— от пихтовой пяденицы, дубовые — от непарного шелкопряда, златогузки, листовертки и других насекомых. Корневые системы молодых сосен и елочек повреждаются личинками майского хруща. После засухи, лесных пожаров, стихийных бедствий и при несоблюдении правил рубок леса вредные насекомые быстро размножаются и могут принести непоправимый вред древостоям.

На жизнь самосева влияют представители класса насекомых. Они повреждают корни, стволы, хвою (рис. 47). Личинка черного корнежила протачивает ходы на корнях молодой сосны.

Рис. 47. Повреждения деревьев, шишек и семян животными: 1- лосем (осина); 2- медведем (пихта);3 - бобром (осина);4 - белкой (шишки ели и пихты); 5 - бурундуком (шишки сосны кедровой стланиковой); 6 - зайцем (ива)

Распространению корнежила способствуют оставленные на вырубках порубочные остатки, захламленность, большое число пней. Вредит молодым растениям и еловый корнежил. Долгоносики (большой сосновый, большой еловый и белоточечный) повреждают кору на молодых деревьях хвойных пород, чем наносят большой вред культурам: сильно поврежденные деревца отмирают. Усачи за лето уничтожают хвою и сочную кору на молодых деревцах ели, сосны, лиственницы. Различные виды листоедов в течение весны и лета скелетируют листья. Личинки рыжего соснового пилильщика объедают хвою на молодых соснах с весны до середины лета. Вредят подросту и другие виды пилильщика. Гусеницы шелкопряда-монашенки повреждают почти все хвойные породы.

Вред молодому поколению леса наносят и более крупные представители животного мира. Грызуны повреждают и даже уничтожают всходы, самосев, подрост, сеянцы и саженцы. Зайцы обкусывают и обгладывают молодые деревца лиственных пород. Существенный вред возобновлению наносят и копытные животные, когда их численность значительно увеличивается.

Фауна влияет и на состав лесных фитоценозов. Лось охотно поедает листву, побеги сосны, а также кору дуба и ели, не трогая лещину, клен, липу. Он обгладывает кору осины, которую затем вытесняет ель. Таким образом, лось способствует изменению состава древостоев, часто в неблагоприятном для лесного хозяйства направлении.

Массовое повреждение зайцем осинового и березового молодняка в смешанном елово-березовом или елово-осиновом лесу, наоборот, приводит к увеличению доли участия ели. На участие осины в составе насаждения значительно влияют бобры. Устраивая плотины и хатки, бобры изменяют водный режим мест обитания, а вследствие этого и состав древесных и кустарниковых пород.

Влияние фауны на почву и лес. Почва в лесу является средой обитания многочисленных представителей фауны. Для каждой лесорастительной зоны характерны свои лесные обитатели— от простейших, червей, моллюсков до членистоногих и хордовых. Из простейших в лесу наиболее распространены корненожки (амебы), жгутиковые, споровики и инфузории. Некоторые из них паразитируют на различных лесных вредных и полезных насекомых.

В жизни леса большое значение имеют черви. Деятельность дождевого червя охватывает в основном верхний слой почвы (О—20 см). Питаясь мертвым органическим веществом, дождевой червь минерализирует заключенные в веществе элементы питания и тем самым улучшает рост и развитие растений. Количество червей нередко достигает от 100 до 300—500 на 1 м2, Дождевые черви ежегодно откладывают 10—20 т экскрементов на 1 га, которые содержат нитратного азота в 5 раз, обменного кальция в 12, доступного Р205 в 7, обменного калия в И раз больше, чем остальная почва.

Кроме того, дождевые черви, пронизывая своими ходами почву, улучшают ее аэрацию, перемещая почвенные частицы, черви как бы перемешивают почву, способствуют созданию прочной комковатой структуры. В то же время дождевые черви незначительно повреждают корни растений. Общая длина их ходов достигает 1 км на 1 м2, а общее число ходов может быть от 250 до 1000 на 1 м2. Численность и активность дождевых червей изменяются в течение вегетационного сезона, достигая максимума весной, осенью и снижаясь летом. Увеличение численности дождевых червей — признак плодородия почвы. Их размножению способствует периодическое рыхление плотной подстилки, своевременное изреживание густых насаждений, сжигание порубочных остатков при лесозаготовках.

Жизнедеятельность малых лесных муравьев способствует лучшему перемешиванию, аэрации и обогащению органическими веществами почвы вблизи гнезда и существенно влияет на почвообразовательные процессы.

Позвоночные животные -важный компонент биогеоценоза.

Разрыхляя почву и удобряя ее пищевыми остатками, животные меняют условия существования растений. Среди землероев в лесной зоне чаще всего встречается крот. Большинство ходов крота располагается в верхнем наиболее деятельном, рыхлом 10-сантиметровом слое почвы, что способствует биологическому круговороту - возвращению значительной части почвенных элементов. Копытные животные разрыхляют и обнажают почву, положительно влияя на возобновление, а гнездовой материал птиц удобряет ее.

Моллюски часто встречаются в лесу на поваленных разлагающихся стволах и растущем подросте, в подлеске, на коре деревьев и почвенном покрове. Голый слизень питается грибами» ягодами, молодыми всходами деревьев, причиняя иногда значительный вред всходам и саженцам в питомнике.

В жизни леса большое значение имеют членистоногие. Из них пауки крестовик и ткач уничтожают много вредных для леса личинок и гусениц. В СССР насчитывается более 2 тыс. видов пауков, 2/з которых лесные обитатели. Поедая исключительно живую пищу, активно добываемую только в кроне или на стволах деревьев и кустарников, в подстилке и верхних слоях почвы, пауки за один летний сезон способны уничтожить свыше 0,3 т насекомых с 1 га.

Почти все птицы, населяющие леса, насекомоядны. При массовом размножении каких-либо насекомых они активно уничтожают их. Насекомыми питаются и растительноядные птицы. Большую пользу лесу приносят синица, поползень, пищуха, кукушка, иволга, козодой.

Синицы, перезимовывая на месте гнездования, в течение зимы истребляют вредителей, извлекая их из коры и щелей. Они расклевывают твердые гнезда яиц кольчатого шелкопряда, зимние гнезда боярышницы, златогузки, отыскивают различных насекомых во всех ярусах леса, в том числе в лесной подстилке. Поползень предпочитает смешанные леса и старые лиственные насаждения. В поисках насекомых он легко передвигается по стволу, обследуя вершины, толстые сучья, ветви, подстилку и поедая долгоносиков, короедов, червецов, усачей, златок, листоедов, пилильщиков, клопов, гусениц многих вредных насекомых. Пищуха, осмотрев корни, по спирали поднимается от комля дерева, проверяя сучья. Она уничтожает взрослых жуков-короедов, яйца, гусениц и куколок бабочек, бабочек некоторых пядениц и других насекомых.

Кукушка уничтожает волосистых гусениц: опасного вредителя леса — кольчатого шелкопряда, соснового непарного шелкопряда, бабочки-монашенки; майского хруща, гусениц пяденицы, долгоносика, личинки различных пилильщиков и других вредных насекомых. Но в молодых степных посадках, только начинающих заселяться ценными насекомоядными птицами, она может приносить вред: птенцы ее, подрастая, выбрасывают из гнезда птенцов приемных родителей. Иволга уничтожает волосистых гусениц, а в условиях лесостепи является основным врагом ильмового рогохвоста, зимней пяденицы, ивового шелкопряда, майского хруща и других жуков и вредных насекомых.

Совка-сплюшка в отличие от большинства наших сов питается в основном насекомыми. Она истребляет майских хрущей, усачей и других лесных жуков, бабочек, летающих в сумерках и ночью, когда другие насекомоядные птицы бездействуют. Однако наряду с вредными для леса насекомых совка-сплюшка истребляет и некоторых полезных - жужелиц, пауков. Дрозд собирает насекомых, обитающих на поверхности и в самой лесной подстилке. Дрозды истребляют комаров-долгоножек, выклевывают куколок сосновой совки и пяденицы, уничтожают гусениц озимой совки, а также проволочников, шелкопрядов, черепашку, собирающуюся на зиму с прилегающих полей. Поэтому привлечение в лесные насаждения даже кочующих осенью перелетных дроздов полезно для лесного хозяйства.

Дятлы - типичные лесные птицы. Большинство их долбит кору и древесину, уничтожая при этом лесных вредителей (древесницу въедливую, личинок усачей, короедов и т. п.), недоступных для других видов птиц. Следы работы дятла свидетельствуют о том, что деревья заражены короедами и другими насекомыми. Этим можно руководствоваться при проведении санитарных рубок и других лесохозяйственных мероприятий по оздоровлению леса. Дятлы истребляют также открыто живущих насекомых.

Таким образом, взаимосвязь между лесом и птицами сложна и разнообразна. Птицы, особенно в период выкармливания птенцов, истребляют огромное количество вредных для леса насекомых и грызунов, улучшая его санитарное состояние.

Многие птицы и звери - объект охоты. Наибольшее значение среди промысловой фауны имеют белка, соболь, куница, норка, заяц-беляк, лось, глухарь, рябчик и др.

Хозяйственная деятельность в лесу (рубки главного пользования и ухода, смена коренных лесов производными, сбор недревесной продукции, пастьба скота, туризм и т. д.), а также лесные пожары существенно меняют состав, численность и соотношение видов лесной фауны. При этом условия жизни для коренных лесных обитателей, как правило, ухудшаются. В целом же в естественных биоценозах, как писал Г. Ф. Морозов, нет ни вредных, ни полезных животных, там все взаимно приспособлено друг к другу.

Учебное занятие №№ 64-66

Тема 2.3. Возобновление леса.

План изучения темы

1. Возобновление леса. Понятие о возобновлении леса.
2. Семенное возобновление, его значение, этапы, характеристика.
3. Вегетативное возобновление.
4. Особенности лесовозобновления под пологом леса на вырубке
5. Учет и оценка естественного возобновления.

ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЛЕСА

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Возобновление леса - это процесс образования нового поколения леса под пологом древостоя, на вырубках, гарях и других площадях, ранее бывших под ним. Возобновление леса бывает естественное, искусственное и комбинированное. Естественное возобновление подразделяют на семенное и вегетативное. Различают следующие этапы семенного возобновления: плодоношение древесных пород; опадение и распространение семян; прорастание семян и рост всходов, рост и развитие подроста. Вегетативное возобновление осуществляется пневой порослью, корневыми отпрысками, отводками и редко укоренением ветвей.

Физико-географическая среда для естественного семенного возобновления леса в целом более благоприятна в лесной зоне, особенно в тайге. Здесь меньше подлеска и травянистой растительности, препятствующей процессам возобновления, а повышенное количество осадков обеспечивает достаточную влажность почвы и воздуха, что создает хорошие условия для прорастания семян и развития всходов.

Искусственное возобновление (восстановление) леса осуществляют посевом семян, посадкой сеянцев и саженцев, причем доля посадок в СССР возрастает из года в год, и в первую очередь на участках, где естественное возобновление не дает хороших результатов.

Комбинированное (смешанное) возобновление леса сочетает естественное и искусственное возобновление на одной и той же площади, например естественное порослевое возобновление лиственных пород в сочетании с посевом или посадкой хвойных.

Различают предварительное возобновление леса (под пологом леса до его рубки), последующее (на сплошных вырубках и гарях) и сопутствующее (при выборочных и постепенных рубках).

ЕСТЕСТВЕННОЕ СЕМЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ

Естественное семенное возобновление леса происходит в результате прорастания семян древесных пород на свободной от деревьев территории и под пологом леса. В урожайный год на 1 га спелого соснового леса опадает более 1 млн. семян, а березового - до 30 млн. семян. Однако в лесу ощущается недостаток семян, что объясняется следующими обстоятельствами. Урожай семян древесных пород бывает не ежегодно, а через определенные для каждой породы периоды. Кроме того, до 30—40% семян не имеют всхожести и, достигнув почвы, превращаются вместе с другими элементами опада в органическое вещество.

Более 10% семян уносится ветром. Большое количество семян становится достоянием птиц, зверей и других животных.

Плодоношение древесных пород. Возраст, с которого деревья начинают регулярно и качественно плодоносить, называют возрастом зрелости, или возобновительной спелости. У светолюбивых пород возраст зрелости наступает раньше, чем у теневыносливых: у березы повислой - в 20—25 лет; осины-15—20; лиственницы сибирской- 20—30; сосны обыкновенной — 20—40; ели обыкновенной — 40—50; сосны кедровой сибирской — 50—60; ясеня — 30—40; липы мелколистной — 30—40; дуба черешчатого — 40—50 лет. В древостое деревья начинают плодоносить на 10—20 лет позже, чем на свободе. После наступления возраста зрелости урожайность семян в лесу постепенно увеличивается,, достигая максимума в приспевающем возрасте и раннем периоде спелости. Затем плодоношение постепенно уменьшается и. совсем прекращается.

На урожайность семян влияют погодные условия во время формирования цветочных почек, в период цветения, образования и развития завязи. Низкий урожай семян или его отсутствие наблюдается при неблагоприятных погодных условиях (низкие температуры при большом количестве осадков во время цветения, высокие летние температуры и сопутствующий им дефицит влажности воздуха, зима с частыми оттепелями и т. д.). Поздние весенние заморозки, весенняя и летняя засуха, град, ливни,, ураганы вызывают гибель цветков и завязи.

Годы обильных урожаев называют семенными. Строгой закономерности в их повторении не наблюдается. Причины периодичности семе- и плодоношения в биологической и физиологической природе растений и во внешних факторах — климате,, подверженности вредителям и болезням и др.

Не все деревья одной породы в насаждении плодоносят одинаково ввиду наследственных особенностей, различий в приспособленности к условиям среды, а также неодинакового положения в общем пологе. Русскими лесоводами А. Н. Соболевым и А. В. Фомичевым было установлено неодинаковое плодоношение деревьев разных классов роста (рис. 48). Так, в еловых насаждениях Охтенской лесной дачи (под Ленинградом) 9

8% всего урожая приходилось на долю деревьев I—III классов роста. Урожайность семян насаждений различных пород показана в табл. 20.

Климатические условия существенно влияют на урожайность и качество семян. Это особенно проявляется у северной границы ареала таких древесных пород, как сосна, ель, лиственница. Здесь урожайные годы бывают реже (через 10—20 лет), но еще реже в шишках вызревают семена.

Обилие плодоношения зависит от почвенных условий. По данным В. Г. Каппера, дуб сильнее плодоносит на плохих и хороших почвах и меньше на средних. Почвенные условия влияют на качество семян и энергию роста всходов. Средняя масса семян на плодородных почвах больше, чем на менее плодородных. Поэтому всхожесть и энергия прорастания семян лиственницы, собранных в древостоях IV—V классов бонитета, оказываются ниже, чем у семян, собранных в древостоях I—III классов, а рост сосен более энергичный, когда высеянные семена из древостоев I класса бонитета с плюсовых и элитных деревьев.

Урожай семян зависит от полноты насаждения: чрезмерно редкие насаждения так же, как и слишком густые, приносят мало семян.

Урожаи семян уничтожаются различными болезнями. Например, ржавчинный гриб иногда поражает 90—100% еловых шишек, в результате выход семян и их всхожесть резко снижаются. Повреждают семена и насекомые. Лиственничная муха, например, в периоды массового размножения полностью уничтожает обильные урожаи семян лиственницы сибирской.

Оценка урожайности насаждений. Для проектирования мероприятий по содействию естественному возобновлению леса, а также для планирования и обеспечения сбора семян необходимо определить на изучаемых объектах ожидаемый и фактический урожай плодов.

Периодичность плодоношения и урожайность семян

	Периоды	Урожайность, кг/га
Порода	обильного
	плодоноше	урожайные	неурожайные
	ния, лет	годы	годы

Сосна обыкновенная 3—5 5—8 0,2—1,0

Ели обыкновенная и 3—7 20—50 0,5—1,5

Лиственница 2—3 20—60 2—10

Сосна кедровая сиб. 5—8 600 50—80

Дуб черешчатый 4—8 1000—2000 100—200

Бук европейский 6—8 2000—4000 200—300

Береза повислая Ежегодно 3—4 1—2

Осина Ежегодно 1—2 0,5—1

Урожайность древесных пород определяют несколькими методами: глазомерно; подсчетом плодов на пробных ветвях, модельных деревьев, учетных площадках; с помощью семеномеров и др.

При глазомерной оценке плодоношения используют шестибалльную шкалу В. Г. Каппера:

О — шишек или желудей нет (неурожай);

1—шишки или желуди имеются в насаждении в ничтожных количествах

(очень плохой урожай);

— в насаждении плодоношение слабое, по опушкам и на свободно стоящих

деревьях удовлетворительное (слабый урожай);

— удовлетворительное плодоношение деревьев в насаждениях и хорошее по

опушкам и на свободно стоящих деревьях (средний урожай);

— хорошее плодоношение деревьев в насаждениях и обильное по опушкам

и на свободно стоящих деревьях (хороший урожай);

•— обильное плодоношение в насаждениях по опушкам и на свободно стоя

щих деревьях (очень хороший урожай).

На основании данных оценки урожайности насаждений планируют и осуществляют заготовку семян, а также проектируют мероприятия по содействию естественному возобновлению.

Опадение и распространение семян. Созревание семян зависит от условий среды. В годы выпадения избыточного количества осадков семеношение задерживается, в засушливые годы прекращается, а после засушливых периодов идут обильные семенные годы. В насаждениях, произрастающих на более плодородных и хорошо увлажненных почвах, семена вызревают позже, чем на малоплодородных и сухих. Холодная сырая весна обычно задерживает цветение и созревание семян. По мере продвижения на север сроки созревания и опадения семян удлиняются.

Опадение и распространение семян происходят в разное время неодинаково. Например, у ивы, тополя, березы, ильмовых, ореха, каштана, дуба, бука, пихты, кедра семена опадают вскоре после созревания. Опад семян — длительный процесс.

Семена сосны и ели долго остаются в шишках на дереве и только в апреле у сосны, а у ели в марте они начинают вылетать. У лиственницы в северных районах семена начинают вылетать в феврале — марте, а в южных районах с теплой и сухой осенью — в сентябре, т. е. вскоре после созревания. Плоды ясеня разлетаются с августа по январь. Плоды клена остролистного опадают быстро, в октябре—ноябре. У кленов полевого и ложноплатанового семена опадают в сентябре — ноябре, татарского и ясенелистного удерживаются на дереве в течение всей зимы.

Ветер разносит на большие расстояния семена сосны, ели, лиственницы, пихты, липы, клена, ильмовых, тополей, ивы, ясеня, граба, березы, ольхи и многих других пород. Семена сосны, ели, пихты и лиственницы благодаря крылышкам разносятся ветром на расстояния до 250 м, плоды осины и березы — до 2 км.

Семена дуба, бука, лещины, кедровых сосен обычно опадают рядом с материнским деревом либо откатываются дальше и переносятся потоками воды.

Образование и развитие всходов. Проросшие семена древесных пород до одного года называют всходами. Их успешный рост и развитие могут происходить только при оптимальном сочетании всёх условий окружающей среды. Различные индивидуальные данные и наследственные особенности усиливаются благодаря микроусловиям, в которых находится каждое растение. Чем глубже окажутся семена в почве, тем труднее росткам пробивать толстый слой почвы, тем позднее в сравнении с другими они появятся на поверхности. Особенно чувствительны к глубине желуди дуба: оставшиеся на поверхности почвы или в глубине ее, они обычно не прорастают. Для содействия естественному возобновлению почву рыхлят, чтобы упавшие семена попали в благоприятные условия прорастания. Дикие животные рыхлят почву, зарывая в землю значительное количество желудей. В результате появляется благонадежный самосев дуба. Заделка в почву семян ивы, тополя, березы и других пород вредна, так как слабые проростки семян этих пород не могут пробить даже тонкий слой почвы и погибают.

Древесные породы требуют разных температурных условий. Для нормального прорастания семян большинства древесных пород необходимо, чтобы температура воздуха была 18—20°С. Сосна начинает прорастать при температуре 5—6°, ель при 16°, клен остролистный при 4—5°, а клен высокогорный при температуре около 0°С. Семена большинства древесных пород прекращают всхожесть при температуре 40 °С и более. Однако при понижении температуры она активизируется.

Для прорастания семян сосны, ели, березы, ивы, осины, ольхи, лиственницы, дуба, каштана благоприятны богатые почвы, сильно разложившийся перегной и торф, хорошо защищенные от прямых солнечных лучей и ветра, отсутствие травянистой растительности.

Возобновление под пологом леса. Оно зависит от особенностей лесной среды, в образовании которой решающая роль принадлежит лесному пологу.

Благоприятные для возобновления условия: обеспеченность семенами высокого качества; постоянная влажность поверхности почвы, подстилки и живого напочвенного покрова; ограниченная освещенность под пологом леса; полог леса, защищающий всходы и самосев от воздействия крайних температур; ослабленное задернение почвы светолюбивыми травами; обилие микоризообразователей.

Неблагоприятные для возобновления условия: недостаточная освещенность под пологом леса; корневая конкуренция, особенно со стороны материнских деревьев; плотная лесная подстилка, наличие грубого гумуса, мощный моховой покров (из зеленых мхов и особенно кукушкина льна); недостаток влаги в почве; придавливание и заглушение всходов опадающей листвой и хвоей.

Приведенные благоприятные и неблагоприятные условия не охватывают всего многообразия природных условий возобновления в лесу. Многие из них проявляются в разной степени или не всегда. Кроме того, условия различной обстановки могут меняться во времени. Возобновление зависит от естественного из- реживания, а также выборки деревьев при рубках, пожаре, т. е. тех факторов, которые влияют на сомкнутость полога. Возобновление леса под пологом часто происходит неравномерно, носит куртинный характер. Например, в сосновом лесу после слабого низового пожара появляется одновозрастное поколение сосны или какой-либо другой породы, равномерно размещающееся по площади.

Возобновления на вырубках. Благоприятные для возобновления условия: полная световая обеспеченность; отсутствие корневой конкуренции с материнскими деревьями (за исключением приопушечных мест); разложение подстилки и интенсификация микробиологических процессов; возможность механизированной обработки почвы и огневого воздействия на нее; положительное влияние некоторых видов живого напочвенного покрова.

Неблагоприятные для возобновления условия: опасность повреждений молодых поколений леса как от заморозков (выжимание, побивание побегов и т. д.), так и от действия высоких температур (опал шейки, ожог коры и пр.); пересыхание поверхности почвы, образование на ней корки, препятствующей прорастанию семян и развитию всходов; разрастание светолюбивых травянистых растений, особенно злаков, образующих дернину, затрудняющую прорастание семян и последующие стадии возобновления леса; резкое изменение освещенности.

В разных типах леса и лесорастительных условий вырубок и гарей, на склонах разных экспозиций создается неодинаковая обстановка для возобновления леса.

Развитие подроста. Молодое поколение древесных растений под пологом леса или на вырубках, способное сформировать древостой, называют подростом. Наличие достаточного количества подроста под пологом леса или на вырубке еще не означает, что лес, нужный для хозяйства, сформирован. Ряд факторов прямо или косвенно отрицательно влияют на развитие леса.

Смыкание крон подроста — это новый качественный этап в формировании леса. В случае равномерного распределения подроста, возникшего из семян одного семенного года, образуется и равномерное смыкание. С этого периода подрост считают насаждением, а площадь, занятую им, относят к покрытой лесом. При куртинном размещении подроста смыкание крон происходит позднее, чем при равномерном размещении. Куртинное возобновление характерно для разновозрастных лесов.

Подрост отдельных древесных пород классифицируют с учетом их особенностей. Так, еловый подрост делят на три категории благонадежности: жизнеспособный, сомнительный и ненадежный.

Состояние подроста (его рост и развитие под пологом леса) находится в зависимости от сомкнутости крон материнского полога. Наибольшее количество благонадежного подроста в хвойных лесах бывает при полноте 0,4—0,6, в буковых — при 0,6—0,7. Снижение или увеличение сомкнутости полога отрицательно сказывается на благонадежности и численности подроста. В вы- сокополнотных насаждениях к поверхности почвы проникает мало света и тепла, влаги в почве недостаточно, верхний слой почвы длительное время находится в переохлажденном состоянии. Поэтому почти все всходы здесь погибают. Однако обилие света и тепла в редком лесу способствует разрастанию дернины. В этих условиях подрост сосны, например, погибает, не выдержав конкуренции с травяным покровом, заморозков, ожогов, иссушения почвы и т. д.

Различные древесные породы под сомкнутым пологом леса могут находиться в состоянии угнетения длительное время — еловый, пихтовый и буковый подрост до 60 лет и более. Сосна, береза и осина длительного затенения не выдерживают, дубовый подрост после 3-го года жизни в условиях сильного затенения превращается в торчки. Положительную роль в возобновлении леса играет подлесок. Например, лещина не угнетает самосев и подрост дуба, рябины и ольхи серой, ели и других пород. Однако лавровишня, азалия, рододендрон, падуб на Кавказе наносят возобновлению главных пород значительный вред. Необходимо учитывать изменение густоты и сомкнутости подлеска во времени. Вначале он может оказывать благоприятное воздействие, в дальнейшем, при разрастании,—отрицательное, сильно затеняя и заглушая подрост ценных пород.

Таким образом, успешность возобновления зависит от условий среды, полноты и возраста древостоя. Чтобы сформировать ценный молодняк, одинаково важно обеспечить урожай семян, создать благоприятные условия для образования и развития всходов и подроста.

Вегетативное возобновление

Естественное вегетативное возобновление осуществляется пневой порослью (иногда стволовой), корневыми отпрысками (рис. 49) и отводками (рис. 50). Молодое поколение, которое образуется из пневой или корневой поросли, называют порослевым возобновлением. Ростки возникают из спящих (превентивных) почек, которые закладываются одновременно с формированием годичного кольца и способны долгое время существовать, не давая побегов. Кроме того, ростки могут появляться из придаточных (адвентивных) почек, сформированных на торце пня между корой и древесиной в результате повреждения побега или корня.

Молодые побеги, появившиеся из спящих или придаточных почек на пне или корнях деревьев и кустарников, называют порослью. Для получения пневой поросли делают посадку на пень2. Однако часто можно наблюдать поросль на стволе несрубленного живого дерева (лиственница, дуб и липа и другие лиственные) из так называемых водяных побегов. Поросль может появиться и от подроста, вышедшего из-под полога и усохшего от выставления на свет или погибшего при пожаре.

Порослью от пня размножаются дуб, ясень, ольха черная, липа, береза, клен, бархат амурский, гледичия, каштан, граб, ильмовые, бук, орехи грецкий и маньчжурский, самшит, железное дерево, тамарикс и др. У большинства этих пород она возникает из спящих почек; у граба, вяза, осокоря, конского каштана, дуба, бука, липы и др. — из придаточных.

Некоторые хвойные древесные породы на Дальнем Востоке (пихта, ель, лиственница) также могут размножаться порослью. Наиболее выражена порослевая способность у некоторых американских сосен, секвойи, болотного кипариса, криптомерии и других пород, произрастающих в Японии и Китае.

Обилие поросли зависит от возраста срубленных деревьев и условий их жизни. Как видно из табл. 21, порослевая способность у быстрорастущих древесных пород появляется и прекращается раньше, чем у медленнорастущих. Поросль образуется весной при зимней рубке и летом при весенней. В первом случае она успевает одревеснеть, во втором — не успевает и гибнет.

Порослевая способность дерева зависит не только от возраста дерева, но и от диаметра ствола. Так, обильной порослью обладает пень березы диаметром до 15 см. Для порослевого возобновления характерны и такие закономерности: чем ниже бонитет, тем больше поросли, чем хуже растет дерево, тем больше закладывается у него спящих почек, и при вырубке оно дает много побегов. Деревья семенного происхождения дают более сильную жизнестойкую поросль, чем деревья порослевого происхождения. От высоких пней развивается больше поросли, но жизнестойкость ее низкая, и зимой под тяжестью снега она часто вываливается.

Характерные признаки деревьев порослевого происхождения: саблевидный изгиб ствола; гнездовое расположение стволов; одностороннее развитие корневой системы; широкие годичные кольца на поперечном срезе ствола; преобладание крупных листьев в кроне, более раннее по сравнению с семенными прекращение роста в высоту; укороченный период жизни; низкое качество древесины.

Молодые растения, образовавшиеся из придаточных почек на корнях деревьев и кустарников, называют корневыми отпрысками. Они часто появляются на тонких корнях старых

Зависимость порослевой способности древесных пород от возраста

	Порослевая способность,лет		Порослевая способн
Порода		Порода
	максимальная	прекращение		максимальная	прекращение

Береза 15—25 40—50 Клен 25—40 60—80

Ольха 15—25 40—50 Бук 60—80 100—120

Осина 20—25 50—60 Граб 20—30 60—80

Липа 25—40 70—80 Ильм 25—40 60—80

Дуб 50—70 100—120

деревьев, в местах повреждений или после рубки. Корневые отпрыски используют питательные вещества из корней деревьев и кустарников, на которых возникли. При отмирании корней материнского растения корневые отпрыски обособляются и формируют новое растение. Наиболее распространенная корнеот- прысковая порода — осина. После проведения рубок она образует свыше 1 млн корневых отпрысков на 1 га вырубки. Деревья и кустарники, хорошо размножающиеся таким способом, отличаются способностью прочно «удерживать» занятую территорию. На вырубках у корнеотпрысковых пород быстро появляется поросль, которая заглушает молодые растения денных лесооб- разующих пород — сосны, дуба и др. Происходит нежелательный процесс — смена древостоя. Чтобы этого не произошло, корневые отпрыски уничтожают — периодически скашивают, деревья за 3—5 лет до рубки окольцовывают.

Корневыми отпрысками хорошо размножаются осина, ольха серая, белая акация, тополя белый и черный, рябина, бересклет, боярышник, айлант, терн и др.

Молодые растения, образовавшиеся из побегов дерева или кустарника, способные к самостоятельному существованию, называют отводками. Отводками размножаются липа, клен татарский, дуб, лещина, бересклет, смородина, рододендрон, лиственница даурская, пихта (на сырых почвах), ель, бук и граб.

Можно встретить отдельные кустарники и кустарнички (под- лесочные породы), которые размножаются корневищами, или корневищной порослью, возникающей от спящих почек в подземной части куста. Корневище — подземный побег растений, рано одревесневает, кончик корня его не покрыт корневым чехликом. Такую поросль образуют лещина, липа (при недостатке света), акация колючая, ирга колосистая, смородина золотая, лимонник китайский, сирень; кустарнички — черника и брусника.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СЕМЕННОГО И ВЕГЕТАТИВНОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ

Значение семенного и вегетативного возобновления зависит от условий местопроизрастания и биологических свойств древесных пород и экономических условий. Семенное возобновление обладает следующими преимуществами: долговечность насаждения; более продолжительный рост по высоте и объему; высокие технические качества древесины; достижение к возрасту спелости более крупномерных сортиментов и высокого процента в'ыхода деловой древесины с высокой товарной стоимостью.

К недостаткам семенного возобновления относят: сравнительно редкую повторяемость семенных лет и низкую урожайность семян в неблагоприятных лесорастительных условиях; длительный период возобновления; относительно медленный рост в первые 20—25 лет; необходимость дополнительных затрат на меры содействия семенному возобновлению.

К преимуществам вегетативного возобновления относят: быстрый рост в первый период жизни; получение нового поколения без дополнительных затрат; большую надежность при выращивании в трудных лесорастительных условиях; скорейшее создание лесной обстановки, благоприятной для последующего восстановления более ценных пород; лучшую передачу наследственных свойств материнских растений.

Порослевая способность деревьев широко используется для возобновления леса на вырубленных площадях. Притенение почвы порослью предохраняет ее от задернения, а притенение молодых стволиков ценных пород спасает их от повреждений весенними заморозками, не позволяет куститься. Порослевую способность используют также при создании безвершинных насаждений на заливных площадях, где деревья срубают на такой высоте, чтобы образующаяся поросль не заливалась водой и скот не доставал ее. Порослевое возобновление применяют при выращивании таких мелких сортиментов, как подпорки для виноградной лозы на Кавказе, в Закарпатье, Молдавии и Крыму, а также при необходимости выращивания в короткие сроки большей массы древесины березы и осины на дрова и древесный уголь. Вегетативное возобновление играет положительную роль в полезащитном лесоразведении для получения второго поколения древостоев путем рубки первого семенного.

К недостаткам вегетативного возобновления относят: недолговечность периода возобновления (особенно в третьей и последующих генерациях); относительно быстрое прекращение интенсивного роста, невозможность достижения крупных размеров деревьев; повреждаемость гнилями; более низкие технические качества древесины с низкой товарной стоимостью.

В благоприятных почвенных и климатических условиях поросль и корневые отпрыски осины образуют непроходимую чащу, затрудняя этим возобновление более ценных пород. Не рекомендуется вводить корнеотпрысковые породы в крайние ряды полезащитных полос — это вызывает зарастание сельскохозяйственных угодий.

Чем интенсивнее лесное хозяйство, тем большее значение приобретает семенное возобновление ценных пород. В современных условиях семенное возобновление наиболее приемлемо для восстановления хвойных и твердолиственных лесов, однако в некоторых случаях применяют и порослевое, особенно в лесных массивах по водоразделам и на крутых склонах гор, в овражно- балочных урочищах, полезащитных лесных полосах, байрачных дубравах и т. п.

Учет и оценка естественного возобновления. При обследовании вырубок для проектирования лесных культур или мер совозобновления на площадках размером 4 и 10 м2. Общая площадь площадок составляет 3,5% при площади обследуемого молодняка до 3 га; 2,5%—при площади 3,1—6 га; 1,5%—при площади 6,1—10 га и 0,5% —при площади более 10 га.

Показатели перевода молодняков в категорию хозяйственно ценных насаждений

Основные группы типов леса. Почвы	Количество экземпляров хозяйственно ценных пород, тыс. шт/га, при средней высоте	Число групп на 1 га
	До 1,5 м	Свыше 1,5 м

Сосна и лиственница

Лишайниковые, вересковые и близкие к ним 4,2 2,8 —

типы леса. Подзолистые песчаные сухие почвы Брусничные и близкие к ним типы леса

Средне- и сильноподзолистые песчаные и су- 2,1 1,8 480

песчаные почвы

Кисличники, черничники и близкие к ним типы 2,8 2,1 400

леса. Подзолистые, дерново-подзолистые, супесчаные и суглинистые почвы

Долгомошники, сфагновые и близкие к ним 2,1 1,5 320

типы леса. Подзолисто-глеевые, торфяно-болотные суглинистые и глинистые почвы

Ель и пихта

Кисличники, черничники и близкие к ним типы- 2,1 1,5 400

леса. Подзолистые, дерново-подзолистые суглинистые и супесчаные почвы

Долгомошники, сфагновые и близкие к ним 2,1 1,5 320

типы леса. Торфянисто-глеевые, торфяно-болотные, торфянисто-подзолистые почвы

Кедр

Во всех типах леса 1,0 0,5

Твердолиственные породы Во всех типах леса 2,0 1,5

Перевод молодняков, выращенных в результате реконструкции насаждений, в категорию хозяйственно ценных осуществляют после обследования участков и выявления естественного и искусственного возобновления. до 1,5 м

Учебное занятие №№ 69-71

Тема 2.4. Рост, развитие и строение леса.

План изучения темы

1. Понятие о росте и развитии леса.
2. Этапы развития древесных растений. Возрастные периоды жизни леса.
3. Лесоводственная характеристика и значение чистых и смешанных, простых и сложных, одновозрастных и разновозрастных насаждений.
4. Лесоводственная роль и значение подлеска и подгона.
5. Классификация деревьев в лесу по росту и развитию.

ПОНЯТИЕ О РОСТЕ И РАЗВИТИИ ЛЕСА

Общие положения. Возобновление леса как сложный биологический этап в его становлении заканчивается смыканием крон молодых деревьев, а согласно новому ОСТу—переводом молодняков в хозяйственно ценные насаждения. После этого в жизни леса начинается очередной этап формирования. С этого момента к индивидуальной изменчивости признаков растений, наследственности и микросреде прибавляется взаимовлияние и взаимодействие молодых растений между собой, а также между возникшим лесным сообществом растений и условиями среды. Последствия этих взаимоотношений разнообразны. В одних случаях вырастают чистые, простые насаждения, в других — смешанные и сложные, а в третьих происходит смена возобновления другими древесными породами или кустарниками. Может также произойти вытеснение молодых деревьев злаками или мхами, что повлечет другие, более неблагоприятные последствия, например заболачивание. Такая смена леса каким-либо нелесным сообществом тем вероятнее, чем дольше затягивается процесс возобновления.

Рост — необратимое увеличение размеров и массы растений.

Развитие — закономерное качественное изменение, происходящее в процессе роста в растении. Имея одинаковый рост, растения по развитию могут отличаться друг от друга. Степень развития устанавливают по внешним морфологическим, таксационным и физиологическим признакам, из которых наиболее наглядный — плодоношение. У деревьев одинакового роста и возраста плодоношение может наступить в разное время их жизни.

Древесные породы растут и развиваются независимо от внешних условий, однако только при определенных условиях их рост и развитие протекают нормально. Появившиеся из самосева молодые деревца имеют малоразвитую корневую систему и небольшую листовую поверхность. По мере разрастания корней и увеличения числа листьев ассимилирующая способность крон возрастает, увеличивается прирост древесины. Так продолжается до появления в кроне плодов или шишек. С наступлением плодоношения рост в высоту замедляется и по мере старения почти прекращается. Если принять за единицу рост по высоте спелого леса, произрастающего в оптимальных условиях, то интенсивность роста за период времени от самосева до возраста спелости может быть выражена кривой (рис. 51). Участки кривой, соответствующие определенным этапам жизни и формирования леса, неодинаковы. Возникший на вырубке или под пологом леса самосев затрачивает энергию на одревеснение стебля, формирование листьев и развитие корней. Как t бы проходя этап становления организма, он подготавливает себя к активному росту до периода смыкания крон. Период молодняка характеризуется высоким темпом прироста ствола по высоте, который продолжается в возрасте жердняка и замедляется после начала плодоношения. В средневозрастном и приспевающем насаждениях усиливается плодоношение и резко снижается рост в высоту. Наступает спелость, а затем старение и распад. Однако еще в возрасте приспевания отдельные наиболее развитые деревья обильно плодоносят, образуя под пологом спелого леса молодое поколение, заменяющее старые деревья.

Темп роста в высоту древесных пород неодинаков. Так, светолюбивые хвойные породы (лиственница, сосна и др.) в молодом возрасте прирастают более энергично, чем теневыносливые (ель, пихта и др.), хотя в благоприятных условиях и те, и другие достигают к возрасту спелости высоты 30—35 м. Темп роста деревьев в сомкнутом лесном пологе зависит от условий местопроизрастания. На свежих супесчаных почвах, подстилаемых материнской горной породой, легкой по механическому составу, сосна достигает I класса бонитета, а на сухих песках или на заболоченных почвах-—IV класса. Аналогичные явления наблюдаются при формировании твердо- и мягколиственных древостоев. Более светолюбивые породы (береза, осина, орех грецкий, белая акация, берест) растут быстро — 1—1,5 м в год. Особенно быстрорастущи тополя и эвкалипты. В благоприятных условиях тополя дают прирост 2,5— 3 м в год. Крупных размеров деревья этих пород достигают уже к 15—25 годам своей жизни.

Каждый период жизни растений характеризуется своими особенностями развития. Так, порослевая способность возникает с первых лет жизни, достигает максимума в среднем возрасте и к периоду спелости угасает. Способность активно плодоносить возникает в возрасте жердняка, достигает максимума к возрасту спелости и далее со временем угасает. Периоды развития могут быть смещены во времени различными факторами среды: сильными морозами или засухами, недостатком тепла или его избытком, ветровалом или пожарами, вспышками болез ней или распространением вредителей, а также чрезмерно возросшей численностью животных.

Выделяют также и другие периоды в развитии леса (М. Е. Ткаченко, М. Д. Данилов, Л. А. Кайрюкштис, И. С. Мелехов и др.).

Возрастные периоды развития и формирования леса. В лесоустроительной и лесохозяйственной практике выделяют возрастные периоды жизни леса, приведенные в табл. 26.

Возрастные периоды в жизни леса, лет

молодняк	жердняк	средневозрастный	приспевающий	спелый	перестойный
Хвойные и твердолиственные ( семенные)
До 20	21-40	41-60	61-80	81-120 (140)	121-140 и более
Мягколиственные и твердолиственные ( порослевые)
До 10	11-20	21-30	31-40	41-60	61 и более

Молодняк — поколение леса, включающее самосев, подрост, поросль и при смыкании образующее чащу. Он обладает большой пластичностью, приспособляемостью к условиям среды. Признаки и свойства молодняка как леса еще окончательно не оформились. В этот период путем изменений условий среды можно воздействовать на свойства деревьев и насаждений в целом. Поэтому направленный уход за молодняком с учетом взаимоотношений пород, их численности, состава является ответственным лесохозяйственным мероприятием. Молодняки относят к I классу возраста.

Жердняк — возрастной период древостоя, который характеризуется быстрым ростом деревьев в высоту, наибольшими, размерами листовой поверхности, количеством хвои и хворостяной массы, резкой дифференциацией деревьев по размерам ствола и кроны, очищением стволов от сучьев, интенсивным отпадом: деревьев. Жердняк относят ко II классу возраста. Вследствие интенсивного развития процессов дифференциации деревьев по росту и развитию, формирования стволов и очищения их от сучьев жердняки являются важнейшими объектами рубок ухода, благодаря которым улучшаются условия роста и форма стволов деревьев главной лесообразующей породы.

Средневозрастный — древостой с замедленной дифференциацией деревьев, снижающимся приростом в высоту светолюбивых пород и достигшим кульминации у теневыносливых; увеличивающимся приростом по диаметру и началом этапа плодоношения. Средневозрастный древостой чаще относят к III классу возраста

Приспевающий — древостой IV—V классов возраста, когда затухают процессы естественного изреживания и дифференциации деревьев, резко уменьшается рост в высоту, снижается прирост по диаметру. Сомкнутость полога уменьшается, в древостой проникает больше света и, как следствие, увеличивается плодоношение.

Спелый — древостой, где прекращается дифференциация деревьев, значительно замедляется их рост в высоту, ослабляется прирост по диаметру, наблюдаются наибольшие урожаи семян, накапливаются высокие запасы древесины наиболее ценных сортиментов. К спелым относят древостой V и VI классов возраста.

Перестойный — древостой со слабым ростом деревьев верхнего яруса, небольшим приростом массы древесины, хотя прирост по диаметру может быть довольно значительным. Перестойные древостой более подвержены ветровалу, бурелому, снеговалу, в них чаще распространяются различные заболевания, вызывающие гибель деревьев и приводящие к изреживанию насаждений. Возраст, в котором древостой относят к перестойным, зависит от древесной породы и условий произрастания. Перестойные деревья иногда оставляют на корню для выращивания особо крупных сортиментов — фанерного шпона и толстомерного пиловочника.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕРЕВЬЕВ В ЛЕСУ

В любом лесу деревья по-разному растут и развиваются. Особенно это заметно в чистых одновозрастных насаждениях, где очень крупные деревья соседствуют со средними и относительно мелкими. Лесоводы, выращивая высокопродуктивный лес, не только различают деревья по крупности, но и классифицируют их по основным признакам — росту и развитию.

Большое значение классификации деревьев в лесу придавал Г. Ф. Морозов. Он воспользовался классификацией, предложенной в прошлом столетии лесничим Крафтом, и применил ее для общего анализа процессов развития леса (рис. 52). По классификации Крафта все деревья в лесу были разделены на пять классов по степени господства и угнетения (табл. 27).

Отнесение деревьев к одному или другому классу роста не является постоянным. Под влиянием изменений лесорастительных условий меняется и класс роста.

Большое применение в лесном хозяйстве, особенно при проведении рубок ухода методами омолаживания и освобождения, нашла классификация профессора В. Г. Нестерова, согласно которой все деревья в лесу подразделяют на три класса роста, а каждый класс на два подкласса. К I классу относят деревья с интенсивным ростом (1а — медленно развивающиеся, 16 — быстро развивающиеся); ко II классу— деревья с замедленным ростом (IIа —медленно развивающиеся, II6 —быстро развивающиеся); к III классу —деревья, отставшие в росте (IIIа — неразвившиеся, IIIб —отмирающие без потомства) (рис. 53). Встречаемость деревьев всех классов в насаждениях разных возрастных периодов показана в табл. 28.

II IV а 11 111 VS I 1V5 II Va III II

Рис. 52. Классификация деревьев по росту

Различая два типа развития, В. Г. Нестеров рассматривал деревья в лесу с точки зрения их непрерывной изменчивости. К подклассу «а» он относил деревья с усиленным ростом в высоту, островершинные, с пирамидальной кроной, острым углом ветвления, хорошо очищенным стволом, светло-серой корой, значительной' полнодревесностью ствола, но менее обильным плодоношением.

Классификация деревьев в лесу по росту (по Крафту)

Характеристика класса

Господствующие деревья

Исключительно развитые, крупные деревья с мощными кронами (их: вершины возвышаются над общим пологом леса) и наилучшим ростом. В чистых сосновых насаждениях их около 12%

Господствующие деревья, незначительно уступающие по высоте, диаметру и мощности крон деревьям I класса. В чистых сосновых насаждениях их 25—40%

Согосподствующие, умеренно развитые деревья с несколько суженными и слабее развитыми кронами. Вместе с деревьями II класса составляют основной полог леса. В чистых сосновых насаждениях их 25—35%

Подчиненные деревья

Заглушенные или отставшие в росте, но еще жизнеспособные деревья, только вершиной входят в общий полог леса. В этом классе два подкласса: к IVa относят деревья с равномерно развитой кроной, в лесу их 10—15%, к IV6 — с однобокой кроной, в лесу их 2—10%

Целиком находящиеся под пологом деревья. В подклассе Va — с живой кроной, в лесу их 7—10%, в подклассе V6 — с отмершей кроной, в лесу их 7—8%.

Структура леса по классам роста деревьев

	Класс роста
Период роста	Iа	Iб	IIа
Молодняк	Очень много	Единично	Очень много
Жердняк	То же	Мало	То же
Средневозраст	Много	Много	Много
Приспевающи		Очень много	Мало
Спелый	Мало
Перестойный	Редко	То же	Единично
	Класс роста
Период роста	IIб	IIIа	IIIб
Молодняк	Единично	Очень много	Очень много
Жердняк	Мало	Много	Много
Средневозр	Много	Мало	Мало
Приспевающи		Единично	Единично
Спелый	Очень много
Перестойный	То же	Нет	Нет



Деревья подкласса «б» отличаются заметно ослабленным приростом в высоту, но неплохим ростом по диаметру, шарообразностью, туповершинностью кроны, значительной сбежистостью и плохой очищенностью стволов, сильной трещиноватостью и темным цветом коры, но более обильным плодоношением, чем деревья того же класса. Деревья этого подкласса при одинаковом росте менее благонадежны.

Для решения производственных задач все деревья относят к трем категориям: Л — лучшие; П—полезные, или вспомогательные, и Р -— подлежащие рубке. Такое деление принято официальным наставлением по рубкам ухода в лесах СССР (рис. 54).

Описанные классификации деревьев в лесу учитывают состояние дерева, которое важно знать, и на этой основе разрабатывают стандарты насаждений как промежуточных, так и конечных этапов лесовыращивания. В зеленых зонах и лесопарках при отнесении дерева к тому или иному классу учитывают также его эстетические особенности. Размещая деревья разных классов отдельными биогруппами или одиночно, формируют не только жизнеустойчивые, но и красивые насаждения.

Классификации деревьев разработаны для чистых насаждений. Их используют лесоводы и при отборе деревьев в рубку в смешанных молодняках.

П Л Р Л Л П Р П Л Л Р П Л Р Л Р П

Рис. 54. Классификация деревьев в биогруппах: Л —лучшие; П — полезные, или вспомогательные; Р — вырубаемые

Решая главную задачу лесоводства — формирование высокопродуктивных насаждений, необходимо давать лесоводственную и экономическую оценки другим породам, участвующим в их формировании. Поэтому при оценке насаждений во время отвода лесосек под рубки ухода или главного пользования (постепенные и выборочные рубки) устанавливают соответствие древесной породы данным почвенным условиям и определяют состав будущего высокопроизводительного насаждения. Кроме того, при формировании естественных насаждений учитывают почвоулучшающую и почвоухудшающую роль древесных пород, их отношение к теплу, влаге, свету и другим условиям окружающей среды. Необходимо подбирать соотношение и устанавливать численность деревьев так, чтобы их взаимодействие было направлено на улучшение жизнедеятельности главных, или целевых, древесных пород.

В смешанных сложных по форме насаждениях различают два яруса и более. Главные древесные породы, соответствующие данным условиям среды, могут находиться как в 1-м, так и во 2-м или 3-м ярусе. В зависимости от их расположения в древостое назначают лесоводственные мероприятия.

Естественное изреживание. В одновозрастном насаждении деревья неодинаковы по росту и развитию. Это объясняется прежде всего индивидуальными наследственными свойствами, которые заложены еще в семенах и начинают проявляться с момента прорастания всходов.

Изучая наследственность и индивидуальную изменчивость растительных организмов, Г. Ф. Морозов поставил следующий опыт. Он отобрал семена с одной материнской сосны, одинаковые по массе, размерам, форме, и высеял их в прокаленный кварцевый песок, чтобы избежать влияний неоднородности почвы. Все всходы оказались разными по величине. Такой результат дал ему право сделать заключение о непосредственном влиянии наследственных свойств семян на последующую дифференциацию всходов сосны по величине.

Но наследственные свойства — это лишь одна из причин индивидуальной изменчивости растений. На их проявление влияют конкретные условия микросреды. Одни семена, распространяясь на поверхности земли, попадают в микропонижения, другие — на микроповышения. Первые прорастают быстро, всхожесть вторых из-за недостатка влаги задерживается. Одни защищены от заморозков и солнцепека, а другие подвержены резким изменениям температур, под воздействием которых либо повреждаются частично и замедляют рост, либо повреждаются сильнее и долго не могут восстановить поврежденные части. Причины, задерживающие рост или ускоряющие его, многочисленны. К ним, в частности, относятся условия микросреды (почва, воздух, свет), которая окружает конкретный всходы или сеянцы.

Кроме того, между деревьями одной породы существуют внутривидовые взаимоотношения. Они проявляются как между надземными частями деревьев, так и между корневыми системами и бывают отрицательными и положительными. Так, затенение небольших по величине ценных деревьев кронами второстепенных деревьев считается отрицательным явлением. Охлестывание ветвей соседним деревом приводит к отламыванию сучьев и таким образом в одних случаях создаются условия для проникновения вредных для дерева грибных и других болезней, а в других — ускоряется процесс очищения стволов от сучьев.

Проявление наследственных свойств лесорастительными организмами, взаимодействие между ними и условиями среды, а также внутривидовые взаимоотношения — все это направлено на естественный отбор, т. е. такой отбор, при котором менее соответствующие условиям среды деревья отмирают, а более соответствующие остаются в насаждении. В лесоводстве этот процесс называют естественным изреживанием леса. Деревья, отмершие в результате естественного изреживания, составляют отпад. На протяжении жизни леса он протекает с различной интенсивностью: вначале активно (до 40-50 лет), а затем замедляется (рис. 55). Согласно таблицам хода роста сосновых насаждений разных классов бонитета до 30 лет из насаждения выпадает 1—6 тыс. растений, а в возрасте спелости за 10 лет погибает всего 20-200 деревьев на 1 га.

Рис. 55. Естественное изреживание леса

О разной степени изреживания свидетельствует и увеличение площади питания сосны в насаждении III класса бонитета:

Возраст, лет Площадь питания, м2

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 1,6 2,7 4,1 5,7 7,5 9,3 11,0 13,1 15,1 17,1 18,7 20,2 21,3

Как видно из приведенных данных, площадь питания дерева возросла с 1,6 м2 в 20 лет до 21,3 м2 в 140 лет. Внутривидовая конкуренция, увеличение объемов деревьев с учетом наследственности, индивидуальной изменчивости дерева в конкретных условиях микросреды приводят к неизбежному увеличению интенсивности изреживания насаждений и, как следствие, к расширению площади питания.

Процесс естественного изреживания леса проявляется еще в большей степени в смешанных насаждениях, где к вышеперечисленным факторам прибавляется межвидовая конкуренция деревьев. Межвидовые взаимосвязи бывают как положительными, так и отрицательными и обусловлены различиями биологических свойств древесных пород и условий среды.

Быстрорастущие березовые и осиновые насаждения изреживаются интенсивнее, чем древостой ели, пихты, бука. Так, в условиях III класса бонитета в 50 лет число стволов на 1 га, а значит, и площадь питания одного дерева для разных пород неодинакова (табл. 29).

.

Число деревьев на 1 га и площадь их питания

Древесная порода	Число деревьев на 1 га	Площадь питания одного дерева, м2	Древесная порода	Число деревьев на 1 га	Площадь питания одного дерева, м2
Лиственница	1000	10,0	Сосна	1750	5,5
Береза	1350	7,0	Бук	2100	5,0
Дуб	1500	6,6	Ель	2950	3,0
Осина	1550	6,4	Пихта	5060	2,0

Одни деревья в смешанном лесу морозоустойчивы, другие теплолюбивы; одни влаголюбивы, другие хорошо переносят недостаток влаги; одни растут на бедных почвах, другие поселяются только на богатых с достаточной увлажненностью. Лиственные насаждения редко подвергаются пожарам, тогда как хвойные уничтожаются ими на больших территориях. Различные древостой по-разному сопротивляются вредителям и болезням. Все это огромное многообразие свойств растений и условий среды определяет сроки их жизни.

На протяжении всей жизни смешанных насаждений не прекращаются межвидовые взаимосвязи. Появившиеся всходы и подрост на вырубке вступают в борьбу с конкурентными травами. По мере разрастания подроста деревца разных пород соприкасаются друг с другом, как в подземной, так и в надземной части. В это время взаимные влияния друг на друга особенно многообразны и сложны. Отдельные деревья выделяют через корневые волоски вещества, вредные для растущих рядом видов. Летучие вещества из крон берез, например, вредны для роста сосны.

Взаимоотношения между разными видами зависят от их численности. При преобладании березы в березово-сосновом 6-лет- нем молодняке сосна обречена на гибель, а преобладание сосны вызывает отставание в росте березы.

ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ОЦЕНКА НАСАЖДЕНИЙ

Чистые и смешанные насаждения. Чистые насаждения формируются естественным путем обычно в экстремальных лесорастительных условиях. На бедных песчаных или каменистых почвах, например, произрастают низкопродуктивные сосновые насаждения, на солонцах или каменистых россыпях - дубовые, на трясинах - из ольхи черной, на тяжелых суглинках в северных и северо-восточных областях нашей страны - еловые и пихтовые. На богатых почвах чистые насаждения образуют высокопродуктивные древостой.

Для чистых насаждений легче проводить расчеты по установлению оптимальной численности деревьев, так как при этом исключается влияние других пород. Основываясь на том, что лес - явление не только биологическое, но и географическое, в практике лесного хозяйства создают чистые или смешанные насаждения с учетом природных и экономико-географических условий различных районов страны. В таежной зоне хорошо возобновляются естественным путем хвойные древостой, и хотя они редко достигают высших классов бонитета, древесина их пользуется большим спросом и на мировом рынке. Поэтому внимание лесоводов направлено на выращивание чистых сосковых, еловых, лиственничных и кедровых естественных лесов. Одновременно с выращиванием чистых хвойных насаждений по возможности используют примесь местных лиственных пород.

К достоинствам чистых насаждений относят: рациональное использование бедных почв, на которых другие деревья не произрастают, лучшее обеспечение специализированных предприятий древесным сырьем, выращивание более качественной древесины из-за лучшей очищенности стволов от сучьев.

К недостаткам чистых преимущественно хвойных древостоев относят: ухудшение почвы за счет накопления грубого гумуса; понижение устойчивости к пожарам, сильным ветрам, снежным заносам, засухам, вредителям и болезням, вредным газам и др.

При рассмотрении достоинств и недостатков чистых насаждений учитывают особенности древесной породы, степень ее соответствия условиям среды и экономические потребности близко расположенных предприятий. За выращивание смешанных насаждений высказывались известные русские исследователи и ученые еще в первой половине XVIII в. Благотворное влияние березы на рост ели подметил М. В. Ломоносов. Известный лесовод Д. М. Кравчинский указывал, что выращивание сосны в смешении с елью в условиях Лисинского лесхоза обеспечивает высокую продуктивность сосняков. Предпочтение примеси березы в еловом лесу отдавал в Лосиноостровской лесной даче под Москвой А. Ф. Рудзкий. Преимущество смешанных насаждений отмечали М. К. Турский, Г. Ф. Морозов, М. Е. Ткаченко и др.

Выращивание высокопродуктивных лесов возможно только при подборе состава древесных пород в лесном пологе, которые не являлись бы антагонистами. Так, максимальное поглощение дубом фосфора совпадает с наибольшим выделением его у клена. Дуб также хорошо растет с елью, лиственницей, сосной, березой, липой. Однако деревья главной породы хорошо растут только при определенном количественном соотношении их с деревьями других пород. Береза, например, оказывает положительное влияние на сосну, если ее примесь составляет не более 30%.

Преимуществом смешанных насаждений является, прежде всего, рациональное использование почвы, в которой развиваются неодинаковой величины и строения корневые системы. Корни одних пород занимают верхние почвенные горизонты, а другие распространяются в более глубоких слоях. Некоторые древесные породы (липа, клен, береза, ильм, бук и др.) нейтрализуют кислую лесную подстилку, делая ее более рыхлой, особенно в насаждениях с преобладанием ели. Кроме того, в смешанном лесу лучше используются световая и тепловая энергии в результате естественно образующегося неровного рыхлого лесного полога. Смешанные леса устойчивы к неблагоприятным внешним воздействиям (пожарам, засухам, ветровалу, загазованности и т. д.).

В смешанных насаждениях часто складываются лучшие условия для возобновления. Самосев ели, например, находит хорошие условия для развития под пологом осины, которая предохраняет ель в молодом возрасте от неблагоприятных факторов среды. Древесина пород, произрастающих с другими, отличается высокими техническими качествами. Обилие разнообразных кормовых ресурсов в смешанных лесах привлекает полезных животных. Смешанные древостои высоко ценятся в эстетическом отношении и могут иметь большое рекреационное значение. И, конечно, смешанные леса - обильная зеленая кладовая грибов, ягод, полезных лекарственных трав, медоносов и др.

Однако не каждый смешанный лес имеет столько преимуществ перед чистым. Древесные породы оказывают друг на друга и отрицательное влияние. Черемуха выполняет роль промежуточного хозяина ржавчинного гриба, поражающего шишки ели, а осина может стать причиной появления на сосне заболевания, называемого сосновым вертуном. Осина является «нянькой» ели в северных районах нашей страны. Однако в более южных районах она задерживает ее рост .

В зоне широколиственных лесов выращивают смешанные насаждения из ценных высокопродуктивных пород, а если есть экономическая необходимость, создают чистые высокопродуктивные древостой и на богатых дренированных почвах. В горных районах в зависимости от экспозиции и крутизны склонов, мощности почвы и высоты над уровнем моря отдается предпочтение чистым буковым и смешанным насаждениям высокой продуктивности. В лесопарках и зеленых зонах, помимо быстрого роста, избранные древесные породы должны отвечать эстетическим и оздоровительным целям.

Таким образом, чистые древостой целесообразно создавать там, где позволяют условия среды и экономические предпосылки. На почвах, которые могут обеспечить питание смешанному лесу высокой продуктивности, усилия лесовода направлены на воспитание смешанных лесов определенных стандартов, предусмотренных региональными программами.

Простые и сложные насаждения. Леса нашей страны разнообразны не только по составу, но и по форме. Сосновый бор на песчаных почвах однороден по составу и прост по форме. Еловая рамень на богатой супеси может быть представлена двумя ярусами: 1-й ярус - спелый древостой и 2-й ярус - еловый молодняк.

Одним из примеров сложного насаждения Г. Ф. Морозов считал насаждения с почвозащитным подлеском. При этом подлесок может быть представлен кустарниками, которые по своей природе не смогут войти в верхний ярус; может включать древесные породы, неспособные занять свое место в верхнем ярусе из-за несоответствия им почвенных условий (дуб и ель на песках, липа на бедных супесях и др.); может состоять из древесных пород, соответствующих почвам, но из-за угнетения верхним пологом не достигать полога (липа под пологом ели). Кроме того, часто та или иная порода, произрастающая на севере ареала, находится в состоянии подлеска.

Смешанные по составу насаждения также бывают простыми и сложными по форме. Например, суборь высокопроизводительная, в составе которой имеется сосна и ель, на супесчаных почвах имеет один ярус. Это смешанное простое насаждение. В дубраве высокопроизводительной на черноземных почвах с хорошим увлажнением в лесостепной зоне верхний ярус состоит из дуба, к которому примешивается липа или ясень. Во 2-м ярусе располагаются ель, липа, 3-й ярус образуют клен мелколистный, черешня, рябина. Еще ниже, в 4-м ярусе, лещина и бересклет бородавчатый. Это насаждение, смешанное по составу и сложное по форме. Чаще всего сложные насаждения образуют светолюбивые древесные породы, произрастающие в богатых почвенных условиях. Под их пологом хорошо развивается 2-й ярус из теневыносливых пород. Таежные леса представлены как простыми, так и сложными двухъярусными насаждениями.

В сложных дубравах Закавказья встречаются даже четыре яруса: в 1-м — дуб с ясенем, во 2-м — дуб, в 3-м — граб и липа, в 4-м — граб восточный. К сложным насаждениям относят так называемый средний лес, включающий деревья семенного и вегетативного происхождения, к простым — порослевые низко- ствольники, безвершинники и подсечные насаждения.

Значение ярусов в сложном древостое разнообразно и зависит от типа леса, целевой древесной породы, хозяйственной направленности предприятия и пр. Наиболее существенным является положительное влияние нижних ярусов на очищение от сучьев стволов верхнего яруса. Кроме того, наилучшим образом используются почвенные и надземные условия. Однако сложные насаждения отличаются весьма многосторонними внутри- и межвидовыми взаимоотношениями, которые необходимо учитывать при проведении лесохозяйственных мероприятий.

Подлесок и подгон. Лесоводственная роль подлеска и его произрастание зависят от географических условий, а в пределах географической зоны — от типов леса. В северных чистых по составу хвойных лесах, произрастающих на песчаной почве, распространен ракитник и можжевельник. В смешанных сосняках растут лещина, шиповник, черемуха, бересклет бородавчатый и др.

Большое разнообразие подлесочных пород наблюдается в сложных дубравах. Здесь встречаются лещина, клен татарский, жимолость, боярышник, терн, бузина черная, бересклет, свидина. Под пологом горных высокопродуктивных букняков в качестве характерного подлеска появляются азалия понтийская, рододендрон, лавровишня, падуб и др.

Подлесочные породы играют почвоулучшающую роль, особенно в чистых низкополнотных насаждениях, и, кроме того, препятствуют разрастанию злаковой растительности. После вырубки леса оставшийся подлесок положительно влияет на появление всходов. Подлесочные породы служат убежищем для многих полезных птиц и зверей.

Из подлесочных пород создаются разнообразные конструкции полезащитных и придорожных лесных полос. В степных и лесостепных районах сохранение или разведение подлеска на склонах предохраняет почву от ветровой и водной эрозии, удерживает почвенные частицы от выдувания ветром и смягчает поверхностный сток воды во время дождей и таяния снега.

Подлесок из орешника, жимолости, бузины оберегает дуб в молодом возрасте, не давая сорной растительности задушить молодые деревца, защищая их от заморозков и солнцепека, а также способствуя очищению молодых деревьев от нижних сучьев и ускоряя их рост в высоту. Бересклет бородавчатый является ценным гуттоносным кустарником. Лещина, кизил, боярышник, лавровишня — таннидоносы. Лещина, рябина и многие другие подлесочные породы дают много плодов, используемых в пищевой промышленности.

Не всегда подлесок имеет положительное значение. При большой густоте он задерживает рост самосева и подроста. Поэтому необходимо регулировать состав, численность и густоту подлеска. Кроме того, подлесок способствует возникновению лесных низовых и верховых пожаров, затрудняет их тушение, усложняет отвод лесосек, уход за лесом, лесозаготовительные работы.

Подгон улучшает условия роста главных древесных пород в высоту, помогает деревьям очищаться от сучьев, создает условия для формирования полнодревесных, высококачественных стволов. Особенно нуждается в подгоне дуб. Сообразуясь с географическими условиями и типами леса, регулируют численность и размеры подгона и тем самым обеспечивают хороший темп роста главных пород.

Учебное занятие №№ 72-75

Тема 2.5. Типы леса.

План изучения темы

1. Понятие и определение типа леса и типа лесорастительных условий.
2. Учение о типах насаждений Г.Ф. Морозова. Типология П.С. Погребняка и В.Н. Сукачева.
3. Характеристика типов сосновых и дубовых лесов. Применение лесной типологии в практике лесного хозяйства.
4. Определение и описание типов леса и типов лесорастительных условий.

УЧЕНИЕ О ТИПАХ ЛЕСА

Известно, что в пределах одной географической зоны насаждения, образующие леса, отличаются большим разнообразием по составу и продуктивности. Чтобы планировать лесохозяйственные мероприятия, необходимо иметь подробную информацию о насаждении и окружающей его среде. При этом информация должна быть выражена определенным критерием или показателем, характеризующим не только насаждение, но и его происхождение и условия местопроизрастаний данного леса.

Бонитет — важный показатель роста древостоя и его продуктивности. По классам бонитета можно судить и об условиях местопроизрастания. Однако классы бонитета в лесу устанавливают по двум количественным показателям — высоте и возрасту насаждения. Поэтому они указывают на количественную оценку и не отражают природы леса, внутренней его структуры, не дают представления о жизнеустойчивости, периодах развития и тем более об особенностях естественного возобновления леса. Одинаковый состав двух насаждений, их строение, состояние, возраст и продуктивность, выраженные одним классом бонитета, еще не означают, что они тождественны. Так, сосна и на болотных торфянисто-глеевых почвах, и на сухих песчаных всхолмлениях образует древостой IV класса бонитета. По продуктивности эти насаждения одинаковы, а причина низкой продуктивности различна. В первом случае низкая продуктивность сосны объясняется заболоченностью почвы, недостатком в ней кислорода, необходимого для нормальной жизнедеятельности корневых окончаний, а во втором, наоборот, — недостатком проточной влаги. Так как эти два насаждения разнокачественны по условиям жизни, то они требуют различных лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение их продуктивности. Таким образом, для характеристики леса и проектирования мероприятий по эксплуатации и улучшению лесов мало знать класс бонитета, необходимо более точное представление о лесе через такое понятие, которое вместе с классом бонитета включало бы действительную природную оценку леса и условий его произрастания. Таким понятием является тип леса.

Г. Ф. Морозов разработал основы учения о типах насаждений, которые, различаясь по таксационным признакам, сходны по условиям местопроизрастания или почвенно-грунтовым условиям. В определение «тип леса» вкладывают содержание, позволяющее оценить лес в конкретный период времени и предвидеть его развитие в перспективе. При этом устанавливают степень соответствия потребностей древесных пород условиям среды.

В практике лесоводства часто используют народные названия типов леса — «рамень», «сурамень», «суборь», «согра» и др. Они объединяют в себе основные признаки состава леса и среды. Под раменью, например, понимают такие насаждения, где нет избыточного увлажнения почвы, хорош дренаж и развивается один подзолистый процесс, нет глеевого горизонта. Вместе с тем грунтовые воды здесь удалены на такую глубину, что корни ими не пользуются; субстрат глинистый или суглинистый с хорошо очерченными горизонтами.

Типы насаждений Г. Ф. Морозов рекомендовал выделять в пределах отдельных лесных массивов. Например, дубрава на щелочных солонцах — это тип насаждения, который входит в состав более крупных единиц типа лесного массива, т. е. составляет часть нагорной островной дубравы центрального района лесостепи.

Приведем описание дубравы нагорного берега. Это дубовые с ясенем насаждения, произрастающие на темно-серых почвах со значительным количеством извести, где ясень часто превосходит дуб по высоте. Подзолистый процесс слабо выражен. Достаточное количество проточной влаги в почве вместе с ее добротностью обеспечивают дубово-ясеневому насаждению высокую производительность — I класс бонитета и выше с небольшим количеством стволов на единице площади (400—600 шт. в 100-летнем возрасте). 2-й ярус представляется ильмовыми, 3-й-кленом полевым и 4-й — кустарниковым подлеском из клена татарского и других пород. Насаждения на всех периодах формирования высокосомкнутые. Деревья имеют мощные кроны и обильно плодоносят. В подросте много дуба, ясеня, кленов остролистного и полевого; в составе живого напочвенного покрова — сныти и др. Подстилка нейтрального типа, тонкая, рыхлая. Сплошнолесосечные рубки обеспечивают обильную поросль до 120—140 лет. В понижениях оврагов сплошная рубка может привести к смене дуба осиной.

Крупные лесные массивы, по Г. Ф. Морозову, должны входить в состав лесорастительных подобластей и областей, которые образуют лесорастительные подзоны и зоны — самые крупные классификационные единицы. Тундра, тайга, лесостепь, степь и пустыня — это лесорастительные зоны. Низшей классификационной единицей является тип насаждений. Таким образом, под типом насаждения Г. Ф. Морозов понимал совокупность насаждений, объединенных в одну обширную группу общностью условий местопроизрастания или почвенно-грунтовых условий.

Все типы насаждений Г, Ф. Морозов разделял на постоянные и временные. Постоянными типами насаждений считались те, которые наиболее полно соответствуют условиям среды, а временными те, которые появлялись на месте постоянных. К постоянным типам Г. Ф. Морозовым отнесены сосняки на песчаных почвах, ельники на оподзоленных суглинках, дубравы на серых почвах и на слабооподзоленных суглинках и т. д., к временным— осинники, березняки, появившиеся после рубки сосновых, еловых и дубовых насаждений.

Учение о типах насаждений Г. Ф. Морозова послужило началом для развития отдельных типологических направлений в лесоводстве. Одним из них является типологическая школа, положившая в основу типологии преимущественно почвенно-грунтовые условия. Это направление развивали в своих работах А. А. Крюденер, Е. В. Алексеев, П. С. Погребняк, Д. В. Воробьев, Б. Ф. Остапенко и др. В основе другой школы (В. Н. Сукачев, С. Я. Соколов, В. А. Поварницын, Б. И. Иваненко и др.) — биогеоценотическая оценка лесов.

Классификация типов леса П. С. Погребняка

В основу классификационной схемы положены эдафические факторы, которыми являются плодородие почвы и ее влажность. Плодородие почвы характеризуется трофогенным (почвенным) рядом и обозначается буквами А, В, С, D. Эти отдельные члены трофогенного ряда называют трофотопами. Они представляют участки леса, местообитания которых имеют одинаковое в своих пределах плодородие почвы, отличающееся от соседних на одну градацию. Трофотопы, в свою очередь, разделены шестью гигро- генными рядами — гигротопами — с показателями влагонасыщенности почвы 0, 1, 2, 3, 4, 5. Трофотопам А соответствуют бедные почвы (боры); В - относительно бедные, супесчаные почвы (субори); С - относительно богатые (сложные субори) и D- богатые (дубравы). Гигротопам 0 ряда соответствуют очень сухие (ксерофильные) условия; 1-сухие (мезоксерофильные); 2 - свежие (мезофильные); 3 -влажные (мезогигрофильные); 4 - сырые (гигрофильные); 5 - болота (ультрагигрофильные) (рис. 56).

Согласно классификационной схеме каждый участок леса характеризуется двумя классификационными единицами — трофотопом и гигротопом. В единстве они представляют эдатоп,, под которым понимают лесные участки с одинаковыми эдафическими (почвенно-грунтовыми) условиями. Основной критерий при отнесении данного участка леса к тому или иному эдатопу — это растительность, обозначенная на эдафической сетке условными знаками и надписями. Растения служат экологическими индикаторами, на которых самыми важными являются древесные породы.

Под типом леса П. С. Погребняк понимал все насаждения, коренные и производные, даже вырубки, подлежащие восстановлению, с одинаковыми исходными местообитаниями. Тип леса является синонимом типа местообитания. По П. С. Погребняку, тип леса — свежая суборь (В2), в лесостепной зоне включает все участки коренных сосновых насаждений с дубовым ярусом, производные насаждения — дубняки и березняки, вырубки и культуры любого состава. Поскольку тип леса — синоним типа местообитания, то все эдатопы эдафической сетки являются отдельными типами леса. Например, типу лесорастительных условий А2 (свежий бор) соответствует сосняк-брусничник.

Эдафическая сетка П. С. Погребняка широко используется в практике лесокультурного дела для экологической оценки естественных почвенно-грунтовых условий.

В качестве примера дана характеристика типов дубрав степи и лесостепи по П. С. Погребняку.

Очень сухая дубрава (D0) - южные окраины степи и байрачная степь. Почва суглинистая с близким залеганием карбонатного горизонта. Древостой IV—V классов бонитета из дуба с примесью груши, клена полевого. В подлеске - боярышник, бересклет бородавчатый. В живом напочвенном покрове - осока волосистая, мятлик лесной, звездчатка. Имеет большое водоохранное и защитное значение.

Сухая дубрава (D1) — южные районы лесостепи, занимает верхние части склонов. Почвы — лесные суглинки на карбонатном лёссе. Древостой II класса бонитета, смешанные по составу и сложные по форме. В 1-м ярусе- дуб и ясень, во 2-м - клен остролистный, полевой, липа, груша, яблоня. В подлеске - лещина, боярышник, бересклет бородавчатый, кизильник и др. В живом напочвенном покрове - осока волосистая, перловник, типчак. Имеет большое водоохранное и защитное значение.

Свежая дубрава (D2) — центральная и северная части лесостепи, занимает ровные плато и пологие преимущественно северные склоны. Древостой I— II классов бонитета, смешанные по составу и сложные по форме. В 1-м ярусе — дуб и ясень, во 2-м клен, ильм, липа, груша, яблоня, иногда граб. Подлесок редкий или отсутствует из-за недостатка света. В живом напочвенном покрове — ветренница, подснежник, сныть, ясменник. П. С. Погребняк выделил следующие климатические варианты свежих дубрав: ясеневые, безъясеневые, грабовые и горные. Имеет водоохранное, почвозащитное и промышленное значение.

Влажная дубрава — северная часть лесостепи, занимает пониженные части балок. Почвы — плодородные влажные суглинки и черноземы. Древостой из дуба I—1а классов бонитета с участием ясеня и липы. Подлесок редкий. В живом напочвенном покрове — чистец лесной, крапива, папоротник женский. Имеет защитное и промышленное значение.

Нагорные дубравы выделены в Поволжье А. А. Хитрово, учеником Г. Ф. Морозова. Распространены на высоких правых берегах рек, представлены тремя типами леса: дубравы на темно-серых и светло-серых суглинках. Дубравы на темно-серых суглинках расположены на водораздельных плато. Почвы — слабооподзоленные суглинки. Древостой I—II классов бонитета, в 1-м ярусе — дуб, во 2-м — клен остролистный, ильмовые, реже липа. В подлеске — лещина. В живом напочвенном покрове — сныть, ясменник и др. Дубравы на серых суглинках расположены в средних частях пологих склонов. В 1-м ярусе — дуб, во 2-м—клен, ильмовые, липа. Древостой II класса бонитета. В подлеске — лещина, бересклет бородавчатый, черемуха и др. В живом напочвенном покрове— сныть, пролеска, звездчатка. Дубравы на светло-серых суглинках произрастают в нижних частях склонов котловин. В 1-м ярусе — дуб, во 2-м — липа. Древостой II—III классов бонитета. Подлесок редкий. В живом напочвенном покрове — ясменник и др.

Байрачные дубравы покрывают склоны оврагов и балок. Здесь выделяется два типа дубрав: на солонцеватых почвах и овражные. Дубравы на солонцеватых почвах произрастают на крутых склонах оврагов и балок с наличием соленосных глин. Древостой IV класса бонитета из дуба. В подлеске — клен татарский. В живом напочвенном покрове — злаки, ежа сборная. Дубравы овражные расположены по дну балок на наносных суглинистых почвах. Древостой II класса бонитета. В 1-м ярусе — дуб, осина, во й-м, слаборазвитом, — ильм, липа. В подлеске — лещина, черемуха. В живом напочвенном покрове— крапива, будра, сныть. Имеют большое защитное значение.

Пойменные дубравы — в степи, лесостепи, южной части зоны смешанных лесов, занимают повышения пойм. Смешанные насаждения II (семенные) и III (порослевые) классов бонитета, в состав которых входят дуб, ясень обыкновенный, клен остролистный, полевой, осина, липа, вяз, ильм. Во 2-м ярусе — боярышник, черемуха. В подлеске — крушина слабительная и ломкая, бересклет, шиповник, калина. Имеют большое водоохранное и водорегулирующее значение.

Классификация типов леса В. Н. Сукачева

Чтобы разобраться в многообразии сообществ, указывал В. Н. Сукачев, необходимо свести его к определенным типам, которые объединяли бы сообщества, однородные по своим существенным чертам. По В. Н. Сукачеву, тип леса — это участки леса (отдельные лесные биогеоценозы), однородные по составу древесных пород, ярусам растительности и фауне, микробному населению, климатическим, почвенным и гидрологическим условиям, взаимоотношениям между растениями и средой, внутри- и межбиогеоценотическому обмену веществом и энергией восстановительным процессам и направлению смен в них. Эта однородность свойств компонентов биогеоценозов в целом объединяется в одном типе, требуя при одинаковых экономических условиях применения однородных лесохозяйственных мероприятий. Разнообразие сосновых и еловых лесов сведено к группам типов леса. В каждой группе выделены типы леса по древесной породе и напочвенной растительности. Например, в группе сосняков-зеленомошников — сосняки-брусничники, сосняки-кисличники, сосняки-черничники и т. д.

Классификационная схема типов сосновых лесов представлена эдафофитоценотическими группами типов, расположенных по рядам А, В, С, D (рис. 57). Центр соединения начальных концов линий (рядов) соответствует оптимальным условиям местопроизрастания.

Рис. 57. Типы сосновых лесов по В. Н. Сукачеву

В группу сосняков-зеленомошников включены сосняки-кисличники, сосняки-черничники, сосняки-брусничники. От центра по направлению вверх расположен ряд А, условно обозначающий группу бедных сухих условий местопроизрастания. По мере удаления от центра степень сухости почвы увеличивается. В направлении по ряду А выделена группа лишайниковых сосняков. Ряд В означает постепенное нарастание застойного увлажнения. Здесь выделены группы типов леса: сосняки-долгомошники, сфагновые сосняки. Вправо от центра расположен ряд С — ряд увеличения богатства почвы. Здесь одна группа — сосняки сложные с типами леса: сосняки липовые, лещиновые и дубовые. Вниз от центра расположен ряд D, характеризующий постепенное нарастание проточного увлажнения. Здесь преобладают травяно-болотные сосняки.

На классификационной схеме типов леса В. Н. Сукачева расположено шесть групп типов сосновых лесов.

Сосняки лишайниковые (Pineta cladinosa), к которым относится тип леса сосняк-лишайниковый (P. cladinosum). Коренной тип занимает дюны с сухими бедными песчаными почвами. Древостой сосны чистые, одноярусные, IV-V классов бонитета. На вырубках и гарях сосна, как правило, не возобновляется или же возобновляется слабо из-за зарастания этих участков вейником наземным, белоусом и другими травами.

Сосняки-зеленомошники (P. hyloccmiosa) объединяют следующие типы леса: сосняк-брусничник; сосняк-кисличник; сосняк-черничник.

Сосняк-брусничник (P. vacciniosum) распространен на хорошо дренированных малоплодородных песчаных и супесчаных суховатых и свежих почвах. В живом напочвенном покрове преобладает брусника.

Древостой II—III классов бонитета. Естественное возобновление сосны происходит относительно быстро при отсутствии задернения. После пожаров и сплошных рубок образуются временные типы — сосняк лишайниковый или вересковый. Сосняк-кисличник (P. oxalidosum) встречается на более плодородных суглинистых и супесчаных дренированных свежих почвах. Древостой I класса бонитета с примесью березы и осины. В подлеске — рябина, можжевельник и др. В живом напочвенном покрове — кислица, майник, мхи. Сосняк-черничник (P. myrtillosum) занимает подзолистые супесчаные и суглинистые влажные почвы, находящиеся иногда в начальной стадии заболачивания. При задернении вырубок и на гарях сосна может сменяться березой и осиной. Древостой сосны II—III классов бонитета с примесью березы и осины. Подлесок негустой из рябины и можжевельника. В живом напочвенном покрове — черника, блестящие мхи, а на микропонижениях — кукушкин лен.

Сосняки-долгомошники (P. polytrichosa) — тип леса — сосняк-долгомошник (P. polytrichosum). Чистые сосняки IV класса бонитета на сырых заболачивающихся торфянисто-подзолисто-глеевых почвах. В живом напочвенном покрове преобладает кукушкин лен.

Сосняки сфагновые (P. sphagnosa) представлены сосняком сфагновым (P. sphagnosum) и осоково-сфагновым (P. caricoso-spliagnosum) V класса бонитета. Древостой чистые или с единичной примесью березы. Подлеска нет. В напочвенном покрове — сфагновые мхи, кукушкин лен, пушица, осоки.

Сосняки травяно-болотные (P. uliqinosa herbosa) формируют сосняк травяной (P. herbosum). Для него характерны наносные плодородные почвы с проточным увлажнением. Древостой из сосны с примесью лиственных пород высокой продуктивности. Лесовозобновление хорошее при условии минерализации подстилки.

Сосняки сложные (P. composita) формируются на богатых почвах с примесью лиственных пород. Типы леса: сосняк липовый, сосняки лещиновый, сосняк дубовый. Сосняк липовый (P. tiliosum) занимает хорошо дренированные богатые подзолистые суглинистые и супесчаные свежие почвы. Древостой I класса бонитета. В подлеске липа, лещина, бересклет и др. Естественное возобновление сосны после вырубки затрудняется пышно разрастающейся травянистой растительностью и подлеском; смена пород происходит легко. Сосняк лещиновый (P. corylosum) занимает еще более богатые местообитания. Древостой I—1а классов бонитета. В подлеске преобладает лещина. Смена пород происходит при отсутствии рубок ухода в молодняках. Сосняк дубовый (P. quercetosum) занимает наиболее богатые местообитания; сосна здесь легко сменяется осиной, липой, березой, порослевым дубом.

Классификационная схема типов еловых лесов представлена уже пятью рядами (рис. 58). Кроме рядов А, В, С, D, имеющих такое же значение, как и в схеме типов сосновых лесов, добавляется ряд Е, показывающий постепенный переход от застойного увлажнения к проточному, и наоборот.

В еловых лесах формируются пять групп типов и в них десять типов леса.

Ельники-зеленомошники (Piceeta hylocomiosa) объединяют три типа леса: ельник-кисличник, ельник-черничник и ельник-брусничник. Ельник-кисличник (P. oxalidosum) занимает относительно плодородные свежие почвы на возвышенных местоположениях. Древостой ели I—II классов бонитета с участием березы и осины. Подлесок редкий. В живом напочвенном покрове - кислица, майник, мхи. Ельник-черничник (P. myrtillosum) характерен для ровных местоположений с менее дренированными плодородными и более плодородными почвами. Древостой ели II—III классов бонитета с примесью березы. В живом напочвенном покрове - черника и мхи. Ельник-брусничник (P. vacciniosum) распространен на сухих, менее плодородных почвах. Древостой ели III класса бонитета с примесью сосны. В живом напочвенном покрове — брусника и мох.

Вырубки описанных типов групп сосняков-зеленомошников могут хорошо возобновляться елью при условии минерализации почвы под пологом леса. Сплошные рубки, лесные пожары, ветровалы ведут к смене ели березой, осиной и сосной.

Ельники-долгомошники (P. polytrichosa) распространены на севере тайги. Здесь один тип леса ельник-долгомошник (P. polytrichosum) занимает пониженные места с избыточным застойным увлажнением. Чистые ельники IV класса бонитета или с примесью березы. Подлесок редкий. В живом напочвенном покрове — кукушкин лен, хвощ, черника, местами сфагнум.

Ельники сфагновые (P. sphagnosa) формируются на севере и северо-западе европейской части в котловинных застойно-сырых местах, нередко с толстым слоем торфа. Типы леса: ельник сфагновый и ельник осоко-сфагновый. Ельник сфагновый (P. sphagnosum) занимает пониженные места с торфянистым верхним слоем. Древостой из ели IV—V классов бонитета с примесью сосны. Подлеска нет. В живом напочвенном покрове преобладает сфагнум. Ельник осоко-сфагновый (P. caricoso-sphagnosum) произрастает обычно на низких котловинах с медленнопроточной водой. Древостой из ели IV класса бонитета с примесью березы или сосны. Подлесок редкий — крушина, смородина черная, ольха белая. В живом напочвенном покрове — осоки, сфагнум, кукушкин лен.

Ельники травяно-болотные (P. uliginoso-herbosa) произрастают в логах, по долинам ручьев и рек. Типы леса — ельник-лог и ельник травяно-сфагновый. Ельник-лог (P. fontinalo) распространен по долинам ручьев и рек на проточно- влажных плодородных почвах. Древостой ели II класса бонитета, березы и осины. Подлесок густой из калины, бересклета, жимолости, шиповника и т. д. В живом напочвенном покрове — таволга, пролеска, крапива, папоротник, хвощ. Ельник травяно-сфагновый (P. sphagnoso-herbosum) произрастает на менее плодородной почве с признаками застоя влаги. Древостой ели IV класса бонитета и березы. В живом напочвенном покрове — папоротники, мхи из рода сфагнум.

Ельники сложные (P. composita) — наиболее высокопродуктивные типы еловых лесов. Более часто встречаются в южной части лесной зоны. Типы леса— ельник липовый и ельник дубовый. Ельник липовый (P. tiliosum) встречается на плодородных свежих почвах. Древостой из ели I класса бонитета, пихты, осины, березы. 2-й ярус отсутствует или развит слабо. Подлесок густой из липы, жимолости. В живом напочвенном покрове разнотравье. Ельник дубовый (P. quercetosum) распространен на более плодородных почвах. Древостой смешанные по составу и сложные по форме, I класс бонитета. В 1-м ярусе ель, сосна, береза, осина, во 2-м — дуб, липа, клен. Подлесок густой в основном из бересклета. Живой напочвенный покров из разных трав. Этой группе типов леса присуща высокая опасность смены пород, особенно после сплошных рубок.

В. Н. Сукачев так же, как и П. С. Погребняк, разделил типы леса на коренные и производные. Ельники обычно коренные типы, сосняки — производные от них, за исключением сухих лишайниковых и сфагновых (болотных) типов леса. Порослевой дубняк считают производным от дубравы семенного происхождения. Производные типы подразделяют на первично- и вторично-производные. Первично-производными после еловых коренных ельников-кисличников, черничников, брусничников являются сосняки-кисличники, черничники, брусничники. После изменений в первично-производном типе леса возникает вторично-производный, например сосняк вересковый.

Типы леса и их распространение В. Н. Сукачевым представлены на обобщенной схеме эдафофитоценотических ареалов, где даны типы различных лесов (рис. 59). Сравнивая распространение сосновых типов по различным условиям местопроизрастания, видим, что по сравнению с елью сосняки распространены шире. Однако ель заходит далеко по ряду, характеризующему проточно-сырые условия, а по ряду сухих местообитаний она выше брусничников не поднимается, т. е. в более сухих условиях не

произрастает.

Классификационная схема типов леса разработана В. Н. Сукачевым на основе исследований, проведенных в северных и таежных лесах. Здесь она и получила широкое распространение при описании лесов в процессе лесоустройства. Ее преимуществом является объединение мелких фитоценозов (типов леса) в обширные группы. Указание на группу типов леса и тип леса в таксационном описании помогает проектанту и лесничему уверенно назначать то или иное лесохозяйственное мероприятие. Были попытки организации лесного хозяйства на основе групп типов леса. Однако пока еще методика организации хозяйственных секций в организационно-хозяйственных планах лесхозов на основе классификации типов леса В. Н. Сукачева разработана недостаточно.

Цельное понятие о типе леса складывается после изучения динамики структуры и условий роста насаждений во времени, когда дается характеристика типу леса на каждом этапе его формирования, начиная от появления и до возраста спелости и старения. Такой подход к изучению типов леса называют динамическим. В той или иной степени этот принцип заложен в классификациях В. Н. Сукачева, П. С. Погребняка и В. Г. Нестерова.

Классификация типов леса В. Г. Нестерова

В. Г. Нестеров предложил биоэкологическую классификацию типов лесов. Под типом леса он понимал совокупность участков леса, однородных по составу древесных пород и условиям среды. Выделение в натуре типов леса осуществляется в соответствии с рекомендациями Г. Ф. Морозова — по древесной породе и почве. Например, в сосновых насаждениях выделяют сухой бор, свежий бор, суборь, сосняк раменевый на суглинках и глинах, сосняк-лог, сосняк застойно-сырой (сосновая ровнядь) на болотистых почвах; в букняках — бучину свежую, в лиственничниках—листвяг разнотравный.

Классификация типов леса, типичные классы бонитетов и средняя высота в возрасте спелости даны в классификационной схеме отдельно для лесной зоны, где преобладают подзолистые, дерново-подзолистые и болотистые почвы, и для лесостепной зоны с характерными серыми лесными и черноземными, остаточно- оподзоленными пойменными почвами. Типы леса определяют по преобладающей породе и условиям среды в конкретной климатической зоне. Тип леса при этом рассматривают как единство сообщества организмов и условий жизни, противоречия между которыми определяют его развитие и всевозможные изменения, влекущие за собой различную жизнестойкость, качество и продуктивность организмов. Метод выделения типов леса по древесной породе и почвенным условиям при описании типа леса наиболее надежный.

Понятие о динамической типологии леса И. С. Мелехова

Современная типология леса рассматривается как динамическая, т. е. не только в пространстве, но и во времени. При установлении типа леса в натуре необходимо знать происхождение типа, этапы его формирования и происшедшие смены древесной, кустарниковой и напочвенной растительности. Очень важно при этом определять тенденции последующего развития типа леса, понимать, что будет в дальнейшем при естественном ходе событий и что может быть при различных формах вмешательства человека. Чтобы видеть динамику типов леса, выделяют этапы их развития. Они могут быть ускоренными или замедленными, очень ускоренными и очень замедленными. По И. С. Мелехову, первым этапом в развитии типа леса является тип вырубки, который взаимосвязан с типом леса. Второй этап — облегавшаяся вырубка с сомкнутым молодняком — представляет собой начало формирования типа леса, когда важно дать оценку составу древесных пород и определить их роль в будущем древостое: соответствуют ли древесные породы почвенным условиям или лесной участок занят малопродуктивными и менее ценными насаждениями по сравнению с вырубленным древостоем.

В тех случаях, когда вырубка занята целевыми древесными породами, соответствующими условиям местопроизрастания, задача лесоводов заключается в своевременных изреживаниях для поддержания наилучших условий роста высокопродуктивного древостоя. Однако очень часто на вырубках поселяются различные древесные породы, отличающиеся от материнского древостоя меньшей продуктивностью и ценностью. В этом случае формирующийся тип леса будет отнесен к этапу промежуточных или переходных преобразований длительных при естественной смене пород или ускоренных при проведении рубок ухода). Такой период И. С. Мелехов называет третьим этапом формирующегося типа леса. Четвертый этап — это этап сложившегося типа леса (в спелом возрасте). Вслед за четвертым могут быть последующие этапы с переходом или без перехода спелого древостоя в новый тип леса. Число этапов не может быть постоянным. Рекомендуется выделять этапы, нужные для проектирования и проведения в жизнь лесохозяйственных, лесоэксплуатационных, лесозащитных и других мероприятий.

1

2

Лесоведени, конспекты занятий