Вплив температури на життя лiсових тварин

Вступ

Загальна площа лiсових земель свiту складаi бiльше 4 млрд. га. Покритi лiсом площi обчислюються в розмiрi близько 3,8 млрд. га.

Майже на 1 / 3 сушi земноi кулi ростуть деревнi i чагарниковi породи. Розподiленi вони по окремих районах свiту нерiвномiрно. Ця нерiвномiрнiсть пояснюiться клiматичними умовами. У деяких районах лiсо забезпеченiстю досягаi 200 га i бiльше на 1 чол. У Монголii на 1 чол. доводиться 10,5 га лiсiв, в Канадi - 22,2 га. РД краiни (це вiдноситься до Близького Сходу, Пiвнiчноi Африцi, Китаю, Пiвденноi Азii), де лiсiв дуже мало. У iх розподiлi наголошуiться закономiрнiсть - у краiнах з помiрним клiматом, а також в екваторiальних районах свiту лiсистiсть звичайно висока; у пiвнiчних холодних або сухих i жарких пiвденних районах вона низька.

Тропiчнi лiси складають близько 1 млрд. га iз загальним запасом деревини в них близько 125 млрд. м3. РЗх особливiстю i те, що майже протягом цiлого року бiльшiсть дерев i чагарникiв поглинають вуглекислоту i поповнюють атмосферу киснем. Проте цi лiси стали iнтенсивно вирубувати з метою задоволення попиту на деревину. При iснуючих темпах вирубки знадобиться 15-20 рокiв, щоб iх не стало. Якщо в 1960 р. населення використовувало 1,7 млрд. м3 деревини, то до 1980 р., коли населення збiльшилося до 4,3 млрд. чол., Потреби в деревинi обчислюють у 3,8 млрд. м3 деревини, а до 2050 р . запити лiсозаготiвельноi промисловостi досягнуто 4 млрд. м3, що значно перевищить рiчний прирiст деревини в усiх лiсах свiту. Внаслiдок цього бiльш очевидною стаi завдання сучасного лiсовiдтворення, яка полягаi у примноженнi лiсiв i пiдвищення iх продуктивностi, а також бiльш рацiональне використання зрубаного лiсу.

1. Лiси Росii

У нашiй краiнi зосереджено понад 20% площi всiх лiсiв Землi i бiльше 23% загального запасу деревини. Державний лiсовий фонд мiстить 1257,3 млн. га; покрита лiсом площа становить 791,6 млн. га, не покрита-129,6 млн. га. Запас деревини дорiвнюi 84,1 млрд. м3, з них ресурси стиглоi деревини оцiнюються в 54,4 млрд. м3, що становить 67% усiii кiлькостi деревини в лiсах краiни. Цiннiсть лiсiв зумовлена iх кiлькiсним складом: близько 73% лiсонасаджень складаiться з цiнних порiд: модрини, сосни, ялини i кедра.

Особливе мiсце в лiсовому фондi краiни займають гiрськi лiси, загальна площа яких становить близько 37% загальноi площi лiсового фонду. Гiрськi лiси розосередженi по всiй територii краiни. Значна частина iх виростаi в Сибiру, на Далекому Сходi, в Карпатах, на Кавказi i в iнших районах. Вкрита гiрськими лiсами площа становить 231 Млн. га, з них основними лiсо утворюючими породами зайнято бiльше 202 млн. га iз загальним запасом, що перевищуi 25 млрд. м3, з яких запас стиглих i перестiйних насаджень понад 17,3 млрд. м3. У iвропейськiй частинi Росii гiрськi лiси розташованi на площi 22 млн. га, з яких вкрита лiсом площа становить понад 18 млн. га iз загальним запасом близько 3 млрд. м3, в тому числi запас стиглих i перестiйних насаджень близько 1,5 млрд. м3.

Середня лiсистiсть по краiнi дорiвнюi 35,6%. Найбiльшою лiсистiстю (%) мають такi райони: Схiдно - Сибiрський-55, Пiвнiчно-Захiдний - 51, Волго - Вятський - 46, Далекосхiдний - 42, Уральський - 43, Центральний - 38. Лiсистiсть у Росii дорiвнюi 44%, у Середнiй Азii лiсистiсть вiд 3 до 7%.

2. Поняття про лiсовий бiоценозi

Лiсовий фiтоценоз вiдображаi дуже важливi, але не всi ознаки i особливостi лiсу. Утворюючи сукупнiсть рослинних компонентiв в умовах певного середовища, вiн даi уявлення про лiс як про рослинному спiвтовариствi. Проте лiс спiвтовариство не тiльки рослинна, але i бiологiчне - бiоценоз, в який, крiм рослин, входять також численнi види тварин i мiкроорганiзмiв.

Лiс, створюючи свою внутрiшню структуру, створюi разом з тим особливу бiологiчну обстановку для тваринного свiту. Вiн зазначав, що в лiсi не тiльки рослини пристосованi одне до одного, але i тварини до рослин i рослини до тварин. РЖ все це знаходиться пiд впливом зовнiшнього середовища. Це взаiмне пристосування всiх живих iстот у лiсi в тiсному зв'язку з зовнiшнiми географiчними умовами створюi в цiй стихii свiй порядок, свою гармонiю, свою стiйкiсть i те рухлива рiвновага, яке скрiзь спостерiгаiться в живiй природi, поки в неi не втрутиться людина. Таке широке гуртожиток живих iстот, взаiмно пристосованих один до одного i до навколишнього середовища, отримало в науцi - зоогеографii - вдала назва бiоценози. Лiс i не що iнше, як один з видiв такоi бiоценози.

Рiзноманiтний свiт тварин i мiкроорганiзмiв, будучи важливим компонентом лiсу, граi велику роль в його життi, в що вiдбуваються в лiсi бiологiчних процесах. Уявiмо дiлянку лiсу площею 1 га. Це 500 - 1000 дорослих дерев, що утворюють найважливiший компонент лiсу - деревостани з притаманними йому певними закономiрностями будови i впливу на навколишнi середовище. Тут одночасно зростають сотнi, тисячi, iнодi й десятки тисяч примiрникiв деревних сходiв, самосiву, пiдросту, чагарникiв, сотнi тисяч i мiльйони особин трав'янистих рослин, мохiв та лишайникiв. Але тут же живуть i багато сотень тисяч земляних i дротяних хробакiв, мiльйони ТСрунтових мiкроорганiзмiв, трильйони грибiв, актиномiцетiв, бактерiй та iнших мешканцiв лiсу, серед яких численний загiн комах, а також лiсових звiрiв i птахiв.

3. Ставлення тварин до температури

Температурний фактор впливаi на будь-якi процеси, що протiкають в органiзмi. З чим це пов'язано, зрозумiти неважко. При температурi вище абсолютного нуля, тобто вище -273,15 градуси, молекули будь-яких речовин знаходяться у безперервному русi. Кiнетична активнiсть, або частота зiткнень молекул, в результатi яких вiдбуваiться iх руйнування або утворення нових, пропорцiйнi абсолютнiй температурi. При пiдвищеннi або зниженнi температури на 10 градусiв кiнетична активнiсть вiдповiдно змiнюiться на 3 вiдсотки, а iнтенсивнiсть обмiну речовин у два рази. Не дивно, що температурний фактор визначаi життiву активнiсть тварин. Це однаково стосуiться i фiзiологiчних процесiв i всiх форм поведiнки: вiд перетравлення iжi до руховоi активностi.

Ще порiвняно недавно тварин прийнято було дiлити на теплокровних, тобто вмiють пiдтримувати температуру тiла на постiйному рiвнi, i холоднокровних, чия температура пасивно слiдуi за температурою навколишнього середовища. Особливостi терморегуляцii величезного числа тварин не вкладаються в цю спрощену схему "

До теплокровних вiдносяться птахи та ссавцi, хоча деякi з них вмiють знижувати свою температуру до дуже низького рiвня i можуть багато днiв перебувати в такому "охолодженому" станi, а до холоднокровним всiх iнших, хоча вони здатнi довго пiдтримувати температуру тiла значно вище температури навколишнього середовища.

Холоднокровним тваринам, щоб зберiгати високу активнiсть, необхiдно пiдтримувати температуру тiла на оптимальному рiвнi. Для мешканцiв тропiчних лiсiв вiн досить високий: 25-35 градусiв. Навiть теплий клiмат екваторiальних лiсiв не гарантуi його мешканцям можливостi в потрiбний момент мати необхiдну температуру. Оптимум для жителiв пiвнiчних i гiрських лiсiв може лежати в дiапазонi 20-25 градусiв або бути нижче. Але тут погоднi умови дають ще менше можливостей його досягти.

Значно складнiше теплокровних, так як дiапазон температур, при яких вони можуть не тiльки зберiгати активнiсть, але i саме життя, надзвичайно вузьке. У качкодзьоба i iхидни пiдйом життiвих сил вiдбуваiться при температурi тiла в районi 30, у сумчастих - 35, в iнших ссавцiв 38, а птахам для цього потрiбно близько 40-42 градусiв.

Звiдки тварини черпають тепло? Усi без винятку органiзми виробляють власне тепло, але його частка в тепловому балансi у теплокровних i холоднокровних тварин рiзна. Справа в тому, що будь-яка клiтина в процесi звичайноi життiдiяльностi виробляi тепло, i ii температура хоча б у незначнiй мiрi перевищуi температуру навколишнього середовища. Холоднокровним тваринам власного тепла не вистачаi, i вони змушенi запозичувати його у зовнiшнiх джерел, а теплокровнi вмiють виробляти бiльше тепла, нiж втрачають його в самi сильнi холоди. Для збереження постiйноi температури тiла необхiднi потужнi "печi" i надiйна термоiзоляцiя. Теплокровнi дбайливо, по-хазяйськи ставляться до виробленому тепла i даремно його не витрачають.

Температура тiла може залишатися постiйною лише до тих пiр, поки приплив тепла i його втрати рiвнi. Якщо тварина вiддаi в навколишнi середовище бiльше тепла, нiж виробляi, воно починаi мерзнути. Але коли приплив зовнiшнього тепла або його виробництво перевищуi витрати, виникаi небезпека перегрiву. Теоретично для вiдновлення status quo iснуi двi можливостi: змiнити процес вiдтворення тепла або рiвень тепловiддачi. Тварини використовують для цього десятки рiзних способiв.

Фiзiологiя терморегуляцii тiсно пов'язана з клiматичними умовами середовища проживання i з iншими екологiчними особливостями життя лiсових мешканцiв. Фiзiологiчна екологiя температурних адаптацii - найважливiша частина тих пристосувань, якi дозволили iм обжити будь-якi райони Землi.

4. Вплив лiсу на температуру

Розглянувши вплив лiсу на надходить сонячну радiацiю, встановивши, що радiацiйний баланс лiсу вище радiацiйного балансу iнших видiв поверхнi Землi, виявивши значення рiзних параметрiв лiсу у вiдображеннi, поглинаннi i пропусканнi свiтлових променiв легше уявити вплив лiсу на температуру повiтря i поверхнi ТСрунту. Роль лiсу проявляiться насамперед через вплив полога, який, вiдомо, може затримувати значну частину (до 99%) променевоi енергii, що досягаi в умовах вiдкритого мiсця поверхнi ТСрунту. У лiсi енергiя виявляiться у формi випромiнювання, температури усерединi дерев, а також вiдчутного i прихованого тепла повiтря. Полог лiсу - дiяльна поверхню, або, точнiше, дiяльну простiр, в зонi якого проявляiться i найбiльшу нагрiвання i найбiльшу випромiнювання. Таким чином, намет впливаi на термiчний режим повiтря на рiзних рiвнях: нижче полога, аж до поверхнi ТСрунту, над пологом i серед крон, тобто в самому запонi. Середньорiчна температура повiтря в лiсi декiлька нижче, нiж на вiдкрите мiсцi. Рiзниця ця невелика i виражаiться частками градуса або трохи бiльше 1 В° С. При цьому найбiльша рiзниця спостерiгаiться на поверхнi ТСрунту.

Бiльш вiдчутно вплив лiсу на температурнi амплiтуди. У лiсi влiтку прохолоднiше (вдень), а взимку теплiше, нiж у полi, вночi в ньому теплiше, нiж на вiдкритому мiсцi. Максимум цих вiдмiнностей спостерiгаiться влiтку. Вплив лiсового пологу позначаiться i на температурi ТСрунту: вона прогрiваiться гiрше, нiж у полi. У Бузулуцькому бору рiзниця температури ТСрунту на глибинi 50 см в лiсi i в полi становить 7-8 В° С.

Тепловий режим у лiсi, як i свiтловий, пов'язаний зi складом деревостану, його зiмкнути, густотою, вiком, яруснiсть насадження, а також типом лiсу. У сосновому лiсi в лiтнiй сонячний день теплiше, нiж у ялиновому. Густий зiмкнутий ялиновий полог перешкоджаi проникненню тепла в нижнi шари повiтря i до ТСрунту. Розрiджений ялинник в порiвняннi з ним даi краще утеплення (у деннi години).

Поверхня ТСрунту, пiдрiст i самосiв деревних порiд, iншi лiсовi рослини пiд пологом лiсу отримують менше тепла, але вони i випромiнюють його менше, тобто менше охолоджуються в порiвняннi з вiдкритим мiсцем. Тому породи, що бояться заморозкiв, знаходять пiд захистом полога сприятливе середовище. Свiтло тепловий режим позначаiться i на формуваннi самих дерев - при рiзнiй обiгрiву стовбурiв по-рiзному проявляiться активнiсть камбiю, що в кiнцевому рахунку позначаiться i на якостi деревини.

Лiс дуже впливаi на розподiл температури по вертикалi. Наведемо класичнi данi Л.Ф. Рудовiца (1908), що дослiджував температуру повiтря в Бузулуцькому бору, де як об'iкт послужив невисокий (35 см), але густий сосновий молодняк. лiс тварина температура бiоценоз

У деннi години найвища температура повiтря була на поверхнi хвоi i перевищувала на 17,3 В° С температуру ТСрунту i на 8,8 В° С температуру повiтря на висотi 40 см над хвоiю. Увечерi зазначалося зворотне-найнижча температура була на поверхнi хвоi. Близькi результати були отриманi потiм В. Н. Оболенським при вивченнi температур повiтря в молодих культурах iли i дуба. Таким чином, поверхня хвоi i поверхнею найбiльшого нагрiву (вдень) i найбiльшого випромiнювання (ввечерi, вночi), тобто дiяльноi поверхнею. Значнi дослiдження лiсового клiмату, зокрема, вивчення теплового режиму по вертикалi в стиглих насадженнях, були проведенi в 20-40-х роках цього столiття нiмецьким ученим Р. Гейгером (1960). В подальшому i приймалося, що полог лiсу виконуi роль дiяльноi поверхнi. Не всi спостереження з цього питання узгоджуються навiть в одних i тих же дослiдникiв, але все ж переважають результати, що пiдтверджують наведене положення.

Данi пiдтверджують роль лiсового пологу як дiяльноi поверхнi. Однак у дорослому сформованому лiсi поверхню полога знаходиться не на однiй висотi, не становить горизонтальну площину. Тому питання представляiться складним.

У просторi крон, як показав Р. Гейгер (1960), близько 12 год. спостерiгаiться найвища i найбiльш нестiйка температура. Внизу, на висотi 3 м, в цей час спостерiгаiться знижена однорiдна температура. Р. Гейгер простежив хiд змiн температури на рiзних висотах у часi - вiд сходу сонця до заходу сонця i наступного сходу. У передранковi години в зонi крон дуба (на висотi 23 м) вiдзначалася найнижча температура, найвища - на поверхнi лiсовоi пiдстилки. Пiсля сходу сонця починаiться прогрiвання повiтря, але не на поверхнi крон, а в 4 м над ними i лише через 2 год. простiр крон починаi нагрiватися. На вирiвнювання температур i пiдвищення iх у зонi крон потрiбно не менше 1 ч. Одночасно холодне повiтря опускаiться вниз, туди ж, проникаi i денне тепло. У другу половину дня хiд температури залишаiться таким же, що i в ранковi години, але в зворотнiй послiдовностi. Великi поправки в цей хiд вносить характер зiмкнутостi намету. Щiльний зiмкнутий полог крон вночi може затримувати холодне повiтря над ними, а розрiджене, навпаки, полегшувати опускання холодного повiтря до поверхнi пiдстилки, де i буде концентруватися найбiльш низька температура, що збiльшуiться випромiнюванням самоi пiдстилки. Бувають випадки, коли спостерiгаються подвiйнi мiнiмуми температури - у кронах i на поверхнi ТСрунту.

Такий тепловий режим пiд пологом лiсу. Але в лiсi i галявини, прогалини, просiки, вiкна. Лiс не зменшуi амплiтуди коливань температури повiтря на лiсових галявинах i прогалинах. Бiльш того, температура полян може настiльки знижуватися вночi, що навеснi i восени на них з'являються ранки, що не завжди буваi у вiдкритiй мiсцевостi. У деннi години повiтря прогалин нагрiваiться сильнiше, нiж пiд пологом. Тепловий режим прогалин залежить вiд iх величини, характеру навколишнього лiсу i вiд рельiфу. У невеликих вiкнах температурнi амплiтуди незначнi i мало вiдрiзняються вiд температурного режиму пiд зiмкнутим пологом. За спостереженнями Данкельмана, при вiдношеннi дiаметра вiкна до висоти навколишнiх дерев, що дорiвнюi 2 i бiльше, виникаi висока небезпека заморозка - утворюiться так звана "морозобiйних яма". При оточеннi таких прогалин щiльною стiною лiсу, наприклад, двоярусним зiмкнутим дерево стоiм з сосни в 1 i iли в 2-му ярусах, холодне повiтря в прогалинi застоюiться i небезпека заморозкiв зростаi. Якщо навколишнi насадження представлено одноярусними деревостанiв, особливо з свiтлолюбних порiд з високо очищеними вiд сучкiв стовбурами i при вiдсутностi пiдлiску, повiтрянi маси холодного повiтря можуть розтiкатися в лiс. При цьому вiдбуваiться бiльш iнтенсивний повiтрообмiн i небезпеку утворення заморозкiв послаблюiться. На галявинi, у зниженнi мiж горбистими, небезпека iх збiльшуiться, а на вершинi горбиста зменшуiться.

Змiни в мiкроклiмат лiси вносять також рубки, пожежi, пошкодження, завданi вiтром, i т. д. При утвореннi в лiсi великий оголеною територii температурний режим ii наближаiться до режиму вiдкритого мiсця. У цих випадках треба розрiзняти дiлянки, вiддаленi вiд стiн лiсу i знаходяться по сусiдству з ними. Своiрiдним мiкроклiматом, в тому числi термiчним режимом, вiдрiзняються узлiсся. Своiрiднiсть полягаi перш за все в переходi вiд клiмату лiсу до клiмату вiдкритого мiсця i назад, вiдбуваються обмiннi процеси. При цьому велике значення маi експозицiя узлiсь.

Тепловий режим лiсу позначаiться на водному балансi, на випаровуваннi. Лiс влiтку надаi охолоджувальне вплив на навколишнiй ландшафт, а взимку i джерелом тепла. Нерiвнiсть лiсового пологу посилюi вертикальний повiтрообмiн, сприяi очищенню повiтря.

Про порiвняльному теплолюбний можна судити за географiчним i едафiчноi ареалах, довжинi вегетацiйного перiоду. РЖснуi морозiвська шкала з вiдбуваючи теплолюбний деревних порiд: каштан, дуб, ясен, iльмових, граб, сосна, вiльха, береза, ялиця, ялина, кедр, модрина. Вплив лiсу на температуру повiтря i ТСрунту полягаi головним чином у зменшеннi амплiтуди рiчних, мiсячних, добових коливань.

Середньорiчну температуру лiс, як правило, знижуi. Зменшуються приплив i витрата тепла в ТСрунтi. Влiтку ТСрунт сильнiше охолоджуiться, восени важче вiддаi тепло i взимку залишаiться теплiше.

Висновок

Лiс являi собою природне iднiсть, складну систему з ii взаiмопов'язаними бiотичними та абiотичними компонентами, систему живих органiзмiв i iх поiднань з бiологiчно активним середовищем, систему, яку необхiдно розглядати на рiзних рiвнях, в кiлькох вимiрах - i в просторi, i в часi, представляти не тiльки в статицi, а й у динамiцi. Головне об'iднуюча ланка в цiй системi - деревостани як основний едифiкатори лiсового спiльноти, органiчно пов'язаний з навколишнiм середовищем, вiд неi залежить i на неi впливаi. Це не послаблюi значення iнших параметрiв системи i наочно вiдображаi найбiльш iстотнi прямi i зворотнi зв'язки. Хоча ще дуже багато що належить зробити для бiльш глибокого пiзнання лiсу як природноi системи, вже досягнуте наукою даi певну можливiсть сьогоднi, i тим бiльше завтра, спиратися на цю систему i розумно використовувати ii в практицi лiсiвництва, особливо маючи на увазi багатоцiльове призначення лiсiв. Системний комплексний пiдхiд до лiсових та iншим взаiмодiючим з ними водних екосистем (бiогеоценозiв) набуваi практичне значення для планового рацiонального використання лiсу та iнших природних ресурсiв на основi комплексних екологiчних моделей. Системний пiдхiд до лiсу-це не тiльки вiдображення сущого, тобто розкриття лiсу таким, яким вiн i, але i належного - можливiсть встановлювати оптимальнi параметри майбутнього лiсу (оптимального для даних умов складу деревних порiд, кращоi якостi деревини, високих рекреацiйних властивостей i т. д.), спираючись на теорiю оптимiзацii i використовуючи механiзм саморегуляцii лiсу при господарського впливу на нього. Щоб повнiше уявити лiс як природну систему i на цiй основi вирiшувати практичнi завдання, необхiдний докладний аналiз ii окремих ланок, встановлення прямого i зворотного зв'язку явищ i перш за все взаiмозв'язкiв лiсу i умов зовнiшнього середовища, змiн лiсу в часi.

Список лiтератури

1. Атрохiн В. Г. Лiсiвництво та дендрологiя: Пiдручник для технiкумiв .- М: Лiсний. пром-сть, 1982, - 368 с.

2. Мелехов РЖ.С. Лiсознавство: Пiдручник для вузiв. -М.: МГУЛ, 2002. -398 С.

3. Сеннов С. Н. Лiсознавство i лiсiвництво: пiдручник для студ. вузiв. - М.: Видавничий центр "Академiя", 2008. - 256 с.

4. Сергiiв Б.Ф. Життя лiсових нетрiв. - М.: Молода гвардiя, 1988. - 139 с.

Вместе с этим смотрят:

Анализ использования машинно-тракторного парка и состояния ремонтной базы СПК "Новологиновский-1"

Весеннее боронование многолетних трав

Влияние препарата седимина в комплексе с пробиотиком Сиб-Мос ПРО на продуктивные качества молодняка крупного рогатого скота

Влияние приёмов культивирования на формирование урожая ранних сортов картофеля

Влияние продолжительности подсосного периода у свиноматок на качество и сохранность их потомства