Лесоведение

Во  второй  классификации,  подобно  Г.Н. Высоцкому,  за  основу  взято соотношение между суммой осадков и эвапотранспирацией (транспирация + физическое  испарение). Выделены  аридная  зона  (с нехваткой  осадков), гумидная  (с избытком осадков) и промежуточные  зоны  (субгумидная, супергумидная,  супераридная).  Зоны  представлены  в  виде  графиков,  на  которых разница между кривой осадков во времени (за год) и кривой потенциальной  эвапотранспирации  (за  год) означает сезонный избыток или недостаток влаги.

Нужно иметь в виду, что малое количество осадков само по себе еще не означает  аридности:  холодные  полярные  зимы  тоже  бедны  осадками,  но они не  являются  аридными,  т.к.  здесь низка и испаряемость. Осадки, выпавшие в твердой форме, поглощаются растениями не сразу, поэтому для растений, возвышающихся над снегом, зима – это не только холодное, но и сухое время года. Напротив, под снегом царят условия, сходные с морским климатом: растения защищены здесь не только от испарения, но и от колебаний температуры. Однако долго сохраняющийся снеговой покров укорачивает продуктивный период растений и наносит ущерб в виде, например, поражения грибами. Как на Крайнем Севере, так и в горах продолжительность залегания снежного покрова, его высота и промерзание почвы являются главными факторами, ограничивающими рост деревьев. Там, где зимой ветер сдувает снег, подрост гибнет, а где снег лежит слишком долго, вегетационный  период  настолько  короток,  что  древесная  растительность вообще отсутствует. Лес исчезает и переходит в тундру, а в горах – в криволесье, кустарничковые пустоши или альпийские травяные сообщества.

Отношение годового количества осадков к годовому испарению носит обобщенный характер, указывающий на  гумидный или  аридный характер обширной  территории.  Для  растений  важно,  чтобы  водоснабжение  было обеспечено тогда, когда в нем существует наибольшая потребность, т.е. в течение вегетационного периода.

Распределение  растительности  по  зонам  связано  с  климатом  в  самом общем  виде и за длительный период. Потенциальный  ареал видов гораздо шире, чем фактический. Имеют значение история расселения и миграции видов, межвидовая конкуренция.

Распространение растительности зависит не только от климата, но и от почвы и  других факторов. Поэтому  на  севере  хвойный  лес  вдоль  рек  нередко далеко  заходит  в  тундру. В Восточной Европе хвойные  леса могут глубоко  внедряться  в  степную  зону,  где  растут  на  песчаных  почвах.  На картах  такие небольшие отклонения обычно не указываются. Гораздо  существеннее могут быть изменения, вызванные воздействием человека.

Наряду  с почвенными и биотическими факторами  (включая межвидовую конкуренцию), климат как доминирующий фактор оказывает воздействие на процессы, происходящие в растениях и почвах, на генетическую дифференциацию и межвидовую  конкуренцию. Кроме  того,  велико  влияние климата как фактора, вызывающего пожары, ветровалы и буреломы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Охарактеризуйте защитную роль леса.

Имеется много классификаций лесов по выполнению ими защитных и водоохранных  функций.  Иногда  выделяют водоохранно-защитные  леса, считая, что водоохранные, водорегулирующие и почвозащитные функции проявляются вместе. Лес выполняет их на всей его площади, а не только в границах  специально  выделенных категорий защитности. Однако  степень проявления  этих функций зависит от  расположения  лесных  массивов,  от рельефа, почвы, гидрографической сети, характера насаждений и от других причин. 

К  защитным  относятся  леса,  выполняющие  противоэрозионные  или почвозащитные  функции. Эти функции леса  связаны  с его способностью переводить поверхностный сток во внутрипочвенный, уменьшать степень промерзания  почвы,  скреплять  ее  корнями,  улучшать  водно-физические свойства.  Лес  предохраняет  почву  от  размыва  и  смыва  (так  называемой водной  эрозии),  обвалов,  от  переноса  ветром  (ветровой  эрозии).  Иногда выделяют  пескоукрепительные,  полезащитные  и снегосборные  категории защитных  лесов.  Лесные  массивы защищают  населенные  пункты  и  земельные угодья от вредного влияния атмосферных факторов (ветров, температурных крайностей, снежных заносов). 

К водоохранно-защитным относятся берегозащитные леса. Их иногда разделяют на пойменные, склоновые  и по коренному берегу. Берегозащитные леса ослабляют эрозию берега, аккумулируют речные наносы, препятствуют  заилению  русла  и  образованию  перекатов.  Кроме  того,  они поддерживают  чистоту  воды  и  предотвращают  поверхностный  сток  загрязненной воды с полей. 

Лес  в  поймах  рек  укрепляет  выпуклый  берег  и  аккумулирует  речные наносы на вогнутом берегу. В поймах должны произрастать устойчивые к затоплению древесные породы (ивы, осокорь, ольха серая и черная). Пойменный лес во время половодья выполняет кольматирующую роль, т.е. является  своеобразным  фильтром.  Для  такой  роли  лучше  всего  подходит

редкостойный  лес с густым кустарниковым подлеском. 

На склонах  коренного берега и у бровки лес предотвращает оползни и осыпи,  скрепляя почву  корнями, предохраняет  ее  от  эрозии. Чтобы берег не  разрушался  при  ветре  и  раскачивании  деревьев,  насаждения  должны располагаться не у  самой бровки,  а на некотором расстоянии от нее. Для водопоглощающих полос наиболее подходят древесные породы с глубокой корневой системой (сосна, лиственница, пихта). Ширина таких полос, в зависимости от уклона местности и механического состава почвы, составляет 30–300 м. 
 
 
 

Дайте сравнительную оценку семенному и вегетативному  возобновлению леса.

Семенное  возобновление  леса  зависит  от  биологических  и  экологических свойств древесных пород и от условий среды, т.е. является многофакторным  процессом.  Показателями  семенной  продуктивности  древесной породы  являются:  возраст  возмужалости,  урожайность,  периодичность обильного  плодоношения,  сроки  созревания  и опадения  семян,  их  всхожесть, способ распространения и дальность разлета. Эти показатели существенно варьируют в зависимости от географического положения территории  (точнее,  положения  относительно  границ  ареала  вида),  почвенно-грунтовых условий, положения дерева в древостое. Практически весь урожай дают деревья верхнего полога с наиболее развитыми кронами. Возраст  возмужалости  значительно  раньше  наступает  у  отдельно стоящих  деревьев,  у  порослевых  экземпляров  и  возле  южной  границы ареала. У сосны шишки могут образоваться в 5–8- летнем возрасте и даже ранее. Средний возраст возмужалости деревьев в древостое следующий: у березы, осины и лиственницы – примерно 20 лет, у ели и сосны – 30, у дуба – 40, у бука, кедра, пихты – 50 лет.

Урожайность изменяется с возрастом древостоя. Она возрастает до какого-то предела,  а  затем падает. Средний урожай  с 1  га  в  год у березы – 1 кг, у сосны – 2–3, у ели – 5–10,  у лиственницы – 10–20, у кедра – 300, у дуба – 500 кг.

Периодичность обильного плодоношения (семенные годы) колеблется от 2–3 лет у березы, осины, ольхи серой до 6–7 лет у дуба; ель и сосна обильно плодоносят через 4–6 лет. Иногда наблюдаются значительные отклонения от этих сроков. В семенной год урожай семян превышает его средние значения. У сосны он может достигать 20-30 кг с 1 га и более. Причинами периодичности семенных лет считают: постепенное накопление запасных

питательных веществ, которые в годы повышенного урожая сильно расходуются;  нарушение  в  соотношении фотосинтеза  и  почвенного питания  (с ним  связано накопление  запасных  питательных веществ);  благоприятные условия в период заложения генеративных почек; колебания погоды (вслед за  сухими  годами,  благоприятными  для фотосинтеза,  обычно  следует обильное плодоношение, тогда как заморозки и дожди во время цветения ослабляют его). Плодоношение можно стимулировать разреживанием древостоя,  внесением  удобрений,  селекционным  отбором  и  даже  механическим  воздействием  (кольцеванием,  обрубкой  корней),  что  способствует накоплению ассимилятов. Для получения большого количества качественных семян нужны специализированные семенные хозяйства.

Сроки созревания и опадения семян. Семена созревают весной у осины, тополей, ивы, вяза, летом – у березы, осенью – у большинства древесных  пород  (у  сосны осенью  следующего  за  цветением года). Семена  опадают осенью у кедра и пихты, поздней осенью после заморозков – у дуба и бука, в феврале – у ели, в марте – у сосны и лиственницы. Ускоряет созревание и опадение семян теплая и сухая погода. Всхожесть  семян    при  их  хорошем  хранении  и  нормальных  грунтовых условиях достигает,  в  среднем, у  сосны 95%  , у  ели и дуба – 85, у лиственницы  сибирской  –  70,  у  березы  повислой  –  55,  у  пихты  сибирской – 50, у кедра – 50–60%. У осины всхожесть высокая, но семена быстро ее теряют.

По  способу  распространения  семян  древесные  породы  делятся  на  анемохоры  (имеющие парусные приспособления и распространяемые  ветром – сосна, ель, лиственница), гидрохоры  (распространяемые по воде – ольха черная) и зоохоры (распространяемые птицами и млекопитающими – дуб, бук, кедр). Семена ивы и тополя имеют парусные приспособления, но часто  распространяются  и  по  воде,  поэтому  их  иногда  относят к анемо-гидрохорам.

Дальность разлета семян  у березы, осины, ольхи достигает нескольких сотен метров, у сосны, ели, лиственницы – 50–100 м. В лесу это расстояние значительно меньше. Семена  ели  по  насту могут  распространяться  до  20 км. Надо иметь в виду, что чем дальше распространяются семена, тем ниже  их  всхожесть. Поэтому  расстояние между  оставляемыми  после  рубки семенниками сосны не должно превышать 50 м.

Прорастанию семян, укоренению и росту всходов в первые годы мешают повреждение насекомыми и грибами, уплотнение и пересыхание почвы или ее  переувлажнение  и нехватка  кислорода,  выжимание  корней,  заморозки опал шейки корня. Кроме того, часть семян уничтожается грызунами  и  птицами.  В  благоприятные  условия  попадает  лишь  незначительная часть всходов. На их выживаемость существенное влияние оказывают растения  живого  напочвенного  покрова:  положительное  (иван-чай  и  другие широколистные  виды)  или  отрицательное  (вейники,  луговики  и  другие злаки).  На  этапе  возобновления  для  хвойных  может  оказаться  полезным неплотный ярус из березы, осины, ольхи, который защищает от колебаний температуры и препятствует разрастанию злаков.

Естественное  вегетативное возобновление может происходить, в основном, порослью от пня, корневыми отпрысками и отводками.

Пневая  поросль образуется из спящих (на коре) и придаточных (на торце пня из камбия) почек. Поросль может образоваться  также на  стволах живых деревьев. В этом случае она носит название водяных побегов или волчков. Такие побеги чаще всего появляются у дуба, ильма, клена, ясеня, тополей.  Водяные  побеги  легко  обламываются,  что  вызывает  опасность грибных  инфекций.  Кроме  того,  они  увеличивают  суковатость  ствола.

Спящие  почки  имеются  и  в  кронах  деревьев. При  повреждении  крон  сосны,  ели,  лиственницы  насекомыми  из  спящих  почек  появляются  укороченные побеги. 

Максимальной  способностью  к  образованию  пневой поросли  обладают липа, ясень, граб, высокой – дуб, клен, ильмовые, ольха, средней – береза, бук, низкой – осина. Хвойные породы образуют поросль редко. Порослевая способность зависит от возраста и диаметра деревьев. Она сохраняется тем дольше, чем медленнее растет дерево. Быстрорастущая осина сохраняет способность давать обильную поросль примерно до 20 лет, в 40–50 лет прекращается    порослевая  способность  у  березы,  в  50–70  лет  –  у  ольхи черной. У ильмовых и клена поросль образуется до 60–80 лет, у дуба – до 100 лет, у ясеня и граба – до 150 лет, у липы – до конца жизни. В древостое лучшей порослевой способностью обладают тонкие, отставшие в росте деревья. Поскольку  спящие почки находятся у корневой шейки, оставление высоких пней не стимулирует рост поросли. Если хозяйство ведется на поросль, то рубку надо проводить осенью. В этом случае порослевые побеги успевают к зиме одревеснеть. 

Корневые  отпрыски  образуются  из  придаточных  почек  на  корнях  деревьев. Максимальной способностью давать корневые отпрыски обладают осина, тополя, ольха серая, акация белая. Эти породы образуют отпрыски как при неповрежденных  стволах и  корнях,  так и после их повреждения. Такие   породы, как вяз, ильм, липа, граб, дают отпрыски после рубки или повреждения корней. Слабо выраженной корнеотпрысковой способностью обладают дуб, бук, ясень, клен, а у хвойных такой способности нет. Осина после  рубки  древостоя  может давать  огромное  количество  корневых  отпрысков (до 1 млн на 1 га). Благодаря быстрому росту отпрыски быстро заглушают культуры и подрост хвойных пород. Чтобы предотвратить появление отпрысков осины, за несколько лет до рубки проводят кольцевание снятие коры  ствола полосой шириной 20–30  см). Более  эффективна инъекция в зарубки на стволе арборицидов  (раундапа, арсенала). Этот способ можно применять уже за 3–4 месяца до рубки древостоя. 

 Максимальной  способностью давать  отводки   обладают  пихта сибирская,  кедровый  стланик, липа, в меньшей степени – ель, береза,  дуб.  Отводки  образуются  вследствие  пригибания  к почве  нижних  ветвей  под  собственной  тяжестью  или  тяжестью  снега  и  укоренения  от придаточных почек.

Некоторые кустарники  (лещина, сирень персидская, ирга) могут возобновляться порослью из спящих  почек  на  корневищах (подземных побегах).