Читайте также:
|
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. Древесные породы различаются по глубине проникновения их корневых систем в почву: глубоко укореняющиеся дуб, лиственница, липа, тополь, белая акация, орехи грецкий и черный, конский каштан, 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, так как верхний горизонт ее обладает наилучшими физическими свойствами и аэрацией, а также содержит основное питание.
Совокупность всех корней одного растения и их ответвлений называется корневой системой. Различают два основных типа корневых систем: стержневую и мочковатую. Стержневая корневая система характеризуется наличием хорошо выраженного главного корня. Она хорошо развита у древесных растений. Развитие корней у растений связано с внешней средой. Особенно существенное влияние на распределение и проникновение корней оказывает такой фактор, как вода. В условиях, например, пустынь корни верблюжьей колючки проникают на большую глубину. На болотных же почвах при избытке влаги корни растений развиваются главным образом в верхних слоях почвы, где они приобретают мочковатый тип корневых систем. Большое значение в развитии корней имеет почва, на которой произрастают растения. На песчаных, легких почвах корневая система растений проникает глубже. На Крайнем Севере, где почва в течение лета оттаивает на незначительную глубину (50—100 см), корневая система развивается в горизонтальном направлении.
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 — майских хрущей.
Отношение лесных пород к почве и зольным ее элементам, минеральное питание лесных пород. Различные древесные породы по-разному относятся к зольным элементам и азоту, находящимся в почве. В зависимости от отношения деревьев к почве различают требовательность леса к почве и потребность его в питательных веществах. Под требовательностью понимается способность растений извлекать необходимые элементы даже тогда, когда они находятся в труднодоступных соединениях, или при незначительном количестве в почве собирать их из большого объема почвы,
Г. Ф. Морозов построил шкалы потребности древесных пород в зольных элементах и требовательности их к почве.
По требовательности к почве древесные растения занимают следующий ряд: 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 лесу для его жизнедеятельности. По потребности в азоте и зольных элементах древесные породы расположены в ряд: белая акация, ильм, ясень, бук, дуб, ольха черная, ель, береза, лиственница, сосна обыкновенная, сосна веймутова.
Следовательно, древесные породы по потребности в зольных веществах занимают одно место, а по требовательности к почвенным условиям другое. Например, белая акация по потребности в зольных веществах занимает первое место, а по требовательности к почве предпоследнее. В данном случае она, имея большую корневую систему, способна и на бедной почве удовлетворить свои потребности в зольных веществах. Являясь интенсивным азотсобирателем, она может расти на почвах, где очень мало азота.
Величина потребления древесными породами питательных веществ почвы изменяется с возрастом. Молодые насаждения потребляют больше питательных веществ, чем старые. Хвойные породы потребляют меньше питательных веществ, лиственные больше. Наибольшая потребность в пище у всех пород проявляется в 20—40 лет, т. е. в период усиленного роста. Лес извлекает из почвы меньше зольных элементов, чем сельскохозяйственные культуры.
Потребность древесных пород в минеральных веществах почвы и требовательность к ее плодородию. Различные породы в разных частях дерева содержат неодинаковое количество азота и золы. Наиболее богаты зольными веществами листья и тонкие ветви деревьев ясеня и ильма.
Отношение древесных пород к общему плодородию почвы характеризуется шкалой, построенной на основе нарастающей требовательности к ее плодородию, а также включающей другие свойства пород и их взаимоотношения с почвой.
Роль микроэлементов. Древесные растения, кроме углерода, азота, водорода, кислорода, фосфора и серы, для нормального роста и развития нуждаются в микроэлементах — калии, кальции, магнии. Помимо этого, в незначительных количествах в процессе жизнедеятельности потребляются железо, бор, цинк, марганец, молибден.
Особенно нуждаются в микроэлементах семена в процессе их прорастания. Для лучшего прорастания семян их частично обрабатывают растворами, содержащими микроэлементы: марганцовокислым калием, борной кислотой, сернокислой медью, сернокислым цинком и др. В результате предпосевной подготовки семян хвойных пород повышаются всхожесть и энергия прорастания. Сеянцы, вышедшие из обработанных семян, более устойчивы к неблагоприятным условиям, отпад сеянцев на лесокультурных площадях незначительный. Среди элементов питания, находящихся в доступных слоях почвы, иногда преобладают легкорастворимые соли, преимущественно хлористые, сернокислые и углекислые.
58) Отношение лесных деревьев к почве.
Потребность древесных пород в элементах питания – это то количество азота и зольных веществ, которое необходимо дереву для его жизнедеятельности, а требовательность – отношение к условиям почвенного плодородия, способность извлекать из почвы нужные вещества в нужных количествах. У многих древесных пород соответствующие потребность и требовательность различны. Г.Ф. Морозов по потребности в азоте и зольных элементах расположил древесные породы следующим образом (в порядке убывания): белая акация, ильм, ясень, бук, дуб, ольха черная, ель, береза, лиственница, сосна обыкновенная, сосна веймутова. Белая акация, занимающая первое место по потребности в питательных элементах, удовлетворительно растет и на бедных почвах, поскольку имеет мощную корневую систему. А сосна веймутова, занимающая последнее место в ряду по потребности, может хорошо расти лишь на богатых почвах. У сосны обыкновенной малы и потребность в питании, и требовательность к почве. По требовательности к почве древесные породы обычно разделяют на три группы:
• олиготрофы (сосна, береза, акация белая, ива шелюга);
• мезотрофы (ель, лиственница, кедр, ольха серая и черная, осина, ря-
бина);
• мегатрофы (клен, ясень, дуб, бук, липа).
Иногда липу и дуб относят к мезотрофам. В тайге ель, лиственница, ольха и осина могут быть переведены в третью группу. Представление о том, что сосна ≪любит≫ бедные почвы неверно: она мирится с такими почвами, но растет здесь хуже. П.С. Погребняк все лесные местообитания по количеству питательных веществ делит на четыре категории:
1) боры – где растут только олиготрофы;
2) субори – олиготрофы и
примесь мезотрофов;
3) судубравы – все три категории;
4) дубравы – мезо- и мегатрофы.
Судить об отношении древесных пород к элементам питания проще всего по их встречаемости на разных почвах при нормальном водоснабжении, т.е. по эдафическому ареалу. Однако колебания содержания зольных элементов и азота обычно согласуются с колебаниями водоснабжения, что мешает составлению шкал. Потребность древесных пород в элементах питания может существенно различаться. Так, по потребности в азоте дуб занимает одно из первых мест, а по потребности в фосфоре – последнее. У ясеня – обратная картина. Потребность древесной породы в элементах питания может существенно изменяться с возрастом. Одним из методов определения потребности древесных пород в элементах питания является листовой анализ. Он основан на определении содержания азота и зольных веществ в листьях и хвое. Недостатки метода: он не позволяет судить о требовательности древесных пород к почве; режим потребления питательных веществ меняется во времени; содержание элементов зависит от положения листа в кроне (теневой или световой лист); деревья оттягивают элементы питания из листьев, которые будут сброшены осенью. Поэтому надо уточнять место и время взятия образцов для листового анализа.
Рост древесных растений зависит не только от содержания в почве азота и других питательных элементов, но и от ее кислотности и наличия солей. Избыточную кислотность легче всего переносят породы ацидофилы. Это все таежные виды – ель, сосна, осина, береза, пихта, а также некоторые другие – дуб, платан, граб. Ацидофилы избегают извести, избыток которой легко переносят кальциефилы (лиственница, бук, ясень, ильм, тис, акация белая, сосна крымская, бузина). Есть и кальциефобы (не переносящие извести) – каштан благородный, тунг, а из растений живого напочвенного покрова – вереск и злаки. Однако разделение древесных пород на ацидофилы и кальциефилы условно. Так, ель, относящаяся к ацидофилам, прекрасно растет и на почвах, богатых известью, но на таких почвах она неустойчива к повреждениям и болезням. На самых плодородных почвах встречаются как ацидофилы (ель, граб, платан), так и кальциефилы (лиственница, бук, бузина). Сухие боры с одинаково низкой продуктивностью древостоя встречаются и на кварцевых песках, и на меловых отложениях. Кальциефилы обычно являются и нитрофилами, т.е. с трудом переносят нехватку азота. На богатых азотом почвах часто встречаются крушина, бересклет европейский, а также малина, которые могут служить индикаторами. В условиях южного лесоводства на почвах с избытком солей встречаются породы галофиты. Это известные ксерофиты – тамарикс, саксаул, белая акация. Иногда рост растений ограничивает нехватка микроэлементов – цинка, кобальта, меди. Потребность в элементах питания изменяется с возрастом. У большинства видов максимальная потребность в азоте наблюдается на этапе жердняка (в 20–40 лет), у некоторых видов раньше (у березы – в 10 лет). У липы и осины потребность в азоте постепенно возрастает к 70 годам. Ежегодно лес потребляет значительно меньше зольных элементов, чем сельскохозяйственные культуры, и почти полностью возвращает взятое. Поэтому лес прекрасно растет на землях, непригодных для сельскохозяйственного пользования. Более того, на истощенных сельхозземлях лес обо- гащает почву за счет опада и отпада, наземного и подземного. На этом была основана подсечная система земледелия, широко распространенная начале XX века.
59) Влияние леса на почву.
Влияние леса на почву многогранно. Различные древесные породы и их сочетания, другие компоненты леса оказывают на разные почвы неодинаковое влияние: в одних случаях - положительное (в смысле плодородия; в других - отрицательное влияние, по-разному проявляющееся не только в пространстве, но и во времени. При биогеоценотическом, или экосистемном, подходе, то есть при рассмотрении почвы как составной части биогеоценоза (экосистемы), речь идёт о влиянии на почву древостоя и других не только растительных, но и животных компонентов, микроорганизмов. многогранность влияния леса на почву проявляется через:
· влияние главного лесного полога и нижних ярусов леса на микроклимат, количество и качество влаги, поступающей в почву;
· физическое, химическое и физиологическое воздействие корней деревьев и других лесных растений;
· опад листвы, хвои, сучков, стеблей, коры, а также отмирание подземных органов древесных или иных растений. Это лесная фитомасса даёт основную часть органического материала, играющего при своих превращениях огромную роль в почвообразовательном процессе и биологическом круговороте веществ в системе почва-лес-почва;
· влияние животных обитателей леса и многочисленных микроорганизмов, активно учавствующих в этих же процессах.
В результате перечисленных и других влияний почва в лесу приобретает свои особенности, сильно отличаясь от почв, находящихся вне леса.
Влияние леса на почву проявляется и косвенно, и непосредственно. первое особенно сказывается через изменения микроклимата. От них во многом зависят физические свойства почвы - её влажность, температурный и воздушный режимы, а через них и многие химические (особенно биохимические) процессы и экологические условия, определяющие жизнедеятельность почвенных организмов.
60) Лесной опад.
Лесной (растительный) опавшие в лесу листья, хвоя, ветви, сучья, кора, плоды и др. части лесной растительности. Опад лесной включает также упавшие сухостойные, буреломные и ветровальные деревья, отмирающие корни растений, отмершие организмы животного происхождения. Опавшие части растений наиболее богаты зольными веществами и азотом. Опад - основной материал для образования лесной подстилки и гумуса.
От состава опада, количества, времени и условий местопроизрастания зависит процесс формирования лесной почвы. Разложение опада замедляется при избытке воды на заболоченных и болотных почвах. Величина опада в лесах умеренного климата --0,5--8,0 т на 1 га в год. Во влажных тропических лесах годичный опад достигает 12 т и более. Факторы, определяющие величину опада: состав древостоя, его форма, возраст, густота древостоя, сомкнутость полога, полнота, тип леса. Наименьшее количество опада в хвойных насаждениях из сосны и ели, несколько большее - в мелколиственных лесах из березы и осины, наибольшее - в широколиственных лесах из дуба, липы и др. Наибольшее количество опада наблюдается в возрасте жердняка, особенно при отсутствии рубок ухода.
61) Образование лесной подстилки и гумуса.
Лесная подстилка является источником питания растений в лесу (СО2, N), важным звеном биологического круговорота. Кроме того, от нее во многом зависят физико-химические свойства почвы, ее структура, водный и воздушный режимы. Подстилка предохраняет почву от эрозии, от излишнего испарения, служит своеобразным фильтром, что способствует переводу поверхностного стока в грунтовый и внутрипочвенный. От мощности подстилки, ее состава, влажности, особенностей разложения зависит возобновление леса. В ней протекает жизнедеятельность почвенной мезофауны и микроорганизмов. По характеру подстилки можно судить о почвенных процессах и почвенном плодородии. Выделяют три типа подстилки: мулль, мор и модер.
Мулль (мягкий гумус) – полностью разложившаяся, темная, пачкающаяся масса. Реакция нейтральная, флора бактериальная. Почвы наиболее плодородные, древостои лиственные или смешанные, производительные. Масса подстилки – 3–7 т/га.
Мор (грубый гумус) характеризуется слабой степенью разложения, кислой реакцией, грибной флорой. Почвы наименее плодородные, древостои хвойные, низко производительные. Масса подстилки – до 100 т/га.
Модер занимает промежуточное положение между муллем и мором. Скорость и вид разложения подстилки зависят от химического состава и плотности листьев и хвои, т.е. от древесной породы. Листопадные породы с мягкими листьями способствуют образованию муллевой подстилки, хвойные и некоторые твердолиственные (дуб, бук) ее ухудшают, причем ель в большей степени, чем сосна. Листва дуба и бука содержит дубильные вещества, угнетающие микрофлору. На этом основании древесные породы делят на почвоулучшающие и почвоухудшающие. К почвоулучшающим в наибольшей степени относятся древесные и кустарниковые породы с мягкими листьями, на корнях которых имеются клубеньковые бактерии, связывающие атмосферный азот (ольха серая, акация желтая и белая, дрок, ракитник и др.). На корнях белой акации клубеньковые бактерии накапливают за четыре года до 300 кг азота на 1 га. К этой же категории можно отнести нитрофильные кустарники, в листьях которых содержится много азота: малину, крушину, бересклет и др. Характер подстилки изменяется с возрастом древостоя: на хороших почвах в густом еловом молодняке она бывает грубогумусной, а затем, по мере изреживания молодняка и появления мохового покрова, трав, кустарников, подроста лиственных пород, подстилка приближается к муллевой. Повысить плодородие почвы можно лесохозяйственными мерами. К ним относятся:
• мелиорация (внесение удобрений, извести на кислых почвах, посев люпина и других травазотонакопителей);
• введение подлеска из азотонакопителей (желтой акации, дрока, ракитника);
• осушение, улучшающее водно-воздушный режим почвы;
• создание смешанных древостоев с участием в составе хвойных лесов широколиственных пород (ильмовых, ясеня, липы и др.), березы, ольхи, обогащающих почву мягким гумусом;
• рациональная технология рубок главного пользования, рубок ухода, очистки лесосек (замена сплошных рубок несплошными, предотвращение вывозки деревьев с кронами; введение своеобразного ≪севооборота≫ – чередования выращивания хвойных лесов с лиственными).
62) Биологический круговорот веществ в лесу.
Сущность биологического круговорота заключается в поглощении из почвы зольных веществ и азота, образовании с их помощью органического вещества клеток и тканей, перемещении этого органического вещества с опадом и отпадом в почву, разложении до минеральных соединений и новом поглощении растением. Биологический круговорот осуществляется следующим образом. Поступивший на поверхность почвы опад (листья, хвоя, шишки и др.) подвергается первичному разрушению почвенной мезофауной (червями, моллюсками, членистоногими, кротами, землеройками и др. животными). Затем происходит разложение опада ферментами, выделяемыми микроорганизмами (бактериями, грибами, актиномицетами). На этом этапе мертвые органические остатки превращаются в химические соединения – аминокислоты, сахариды, глицерин. Они вступают в разнообразные реакции между собой и почвенным раствором. Синтезируются новые вещества. Впроцессе полимеризации органического вещества образуется гумус, который постепенно разрушается до ионов. Они попадают в почвенный раствор и накапливаются на поверхности почвенных коллоидов. Затем ионы поступают в корни, переходят в растительную массу и накапливаются в клеточном соке. Далее, органические вещества снова поступают в почву с опадом, и цикл биокруговорота повторяется. Элементы минерального питания могут поступать в почву также с дождевой водой, которая стекает с поверхности листьев и коры. Лишайникам для существования достаточно зольных элементов и азота из дождевой воды. Круговорот азота происходит по той же схеме, но он (в отличие от зольных элементов) менее замкнут. Азот теряется в виде газообразного NH3 и приобретается с дождевой водой из атмосферы. Кроме того, большой вклад в пополнение азота вносят бактерии – азотофиксаторы. Содержание общего азота в почве значительно больше, чем азота в доступной для растений форме (NO3, NH4) – всего 2%, или 5–6 т/га. С осадками из атмосферы поступает примерно 2,5 кг азота на 1 га (в некоторых случаях 20 кг/га и более). Если подстилка своевременно разлагается, то азота достаточно. Много азота теряется в результате пожаров (до 50 кг/га), поскольку все его формы являются горючими. Однако в целом в лесу происходит накопление азота. Количество углерода, аккумулированного в лесу, увеличивается с понижением температуры, поэтому на севере отношение содержания углерода к азоту больше, имеет место нехватка азота. С увеличением этого отношения скорость минерализации подстилки уменьшается. Биологический круговорот веществ между растениями и почвой обычно делят на большой (включающий весь фитоценоз или древостой) и малый (только живой напочвенный покров и подлесок). В молодняках потребление питательных веществ больше возврата, в среднем возрасте эти процессы уравниваются, в спелом возрасте потребление меньше возврата. Показателями скорости биологического круговорота могут быть: отношение массы подстилки к массе опада; отношение мощности гумусового горизонта к мощности лесной подстилки; прирост древостоя; протяженность трех верхних горизонтов почвы; отношение содержания в почве углерода к азоту.
63) Роль леса в почвообразовании.
Лес, являясь аккумулятором вещества и энергии, играет большую роль в почвообразовании. В зависимости от характера леса, климатических условий и материнской горной породы роль эта проявляется по-разному. С влиянием леса тесно связан подзолообразовательный процесс, особенно выраженный в таёжной зоне - в лесах с преобладанием мохового напочвенного покрова, в условиях затрудненного разложения опада и подстилки, образования в повышенных количествах фульвокислот.
Длительное существование одной и той же хвойной породы на одном и том же месте усиливает процесс оподзоливания настолько, что он приводит к резвому падению продуктивности древостоев. Лиственные породы (особенно берёза) и лиственница ослабляют процесс оподзоливания. Влияние характера леса на оподзоливание сказывается так же через изменения микроклимата - различия в освещённости, тепловом режиме, увлажнении при разном составе, густоте, сомкнутости и структуре насаждений. Всё, что способствует ускорению разложения опада и подстилки, препятствует подзолообразованию и усиливает биологическую аккумуляцию. Наоборот, всё, что ослабляет процессы разложения вещества, влечёт за собой усиление оподзоливания. Так обстоит дело в лесной зоне.
По современным взглядам, лес часто оказывает совершенно противоположное влияние на чернозём - способствует накоплению гумуса, улучшению структуры почвы, усиливает в ней биологическую аккумуляцию. На ослаблении оподзоливающей роли леса, по мере продвижения к югу от тайги, непосредственно сказывается и уменьшение количества фульвокислот и увеличение гуминовых кислот.
Важнейшая биологическая особенность леса - постоянное образование и поступление органической массы в почву, её трансформация и потребление лесом. Характер этой массы и происходящих превращеиний различен в разных биогеоценозах даже в пределах одной и той же климатической зоны. поэтому и роль леса в почвообразовании неодинакова, например, в чистых еловых и смешанных берёзово-еловых древостоях, в повышенных и пониженных частях рельефа, на влажных и сухих почвах и т.д. Следовательно, почва, значительно влияя на лес, сама подвергается его многостороннему преобразующему влиянию. Иными словами, имеются прямые и обратные связи в системе почва-лес-почва. Эти взаимовлияния и взаимодействия должны умело использоваться лесоводами и почвоведами в направлении повышения производительных сил природы.
64. Биологические факторы и лес. Экология леса изучает закономерности взаимоотношений леса со средой. Факторы среды, необходимые для существования определенных растений, называют условиями существования, или жизненными условиями.Жизненные условия имеют первостепенное значение в появлении и изменении природы леса, организмов, составляющих и населяющих лес.
Условия жизни леса слагаются из освещенности в лесу, тепловых условий, водного и воздушного режимов, особенностей почвы и других взаимосвязанных факторов.Изменяя соотношение отдельных факторов, можно всю совокупность условий жизни сделать более активной, деятельной для леса на определенном этапе его развития.Направленное преобразование леса, изменение условий его существования возможно лишь на основе изучения биологических свойств лесных пород: особенностей их строения, способов размножения, распространения, быстроты роста и развития, требовательности к природным условиям и т. п., а также их экологических свойств, т. е. взаимоотношений пород с окружающей средой. Для лесного хозяйства важны, кроме того, лесоводственные свойства лесных пород. Это понятие включает как биологические, так и экологические особенности их, имеющие значение в практике лесовыращивания или использования лесных пород для разных целей народного хозяйства.Важно знать отношение древесных пород к климату и почве, способы их размножения, особенности роста и развития, долговечность, устойчивость, продуктивность при разных условиях существования (среды). Эти сведения необходимы при разработке и производстве ухода за лесом, проектировании типов культур, полезащитном лесоразведении и т. п.
65. Защитная роль леса. Лес – экологический фактор огромного значения. С учетом экологии необходимо решать многие практические вопросы, связанные с защитным назначением лесов. Лес оказывает комплексное влияние на среду. Ограничивая действие прямой солнечной радиации, он создает особую, преимущественно благоприятную для человека среду. Влияние леса проявляется через изменение таких жизненных для человека субстанций, как воздух и вода, а также – почвы, фауны. В этом комплексном влиянии заключается практические важные особенности, свойства и вытекающие из них функции леса как природного фактора, которые могут быть направленно использованы в целях сохранения и улучшения окружающей среды человека. Комплексное влияние леса используется в практике полезащитного лесоразведения, здравоохранения, охраны и рационального использования водных ресурсов. Речь идет о многочисленных защитных свойствах и функциях леса, особенно связанных с его возросшим физико – географическим, экологическим и социально-культурным значением.
66. Водоохранные леса. Единого понимания водоохранных лесов пока нет: одни специалисты называют водоохранными лишь прибрежные леса, другие включают в это понятие и удаленные от водоемов леса водосборов. Степень водоохранности леса, его влагораспределяющая роль связанны со многими факторами, в том числе: с характером леса и прежде всего с его составом и структурой- лиственные породы и лиственница способствуют снегонакоплению, ель – слабый снегонакопитель, потоэму она регулятор в в весеннем снеготаянии и следовательно, поступления воды в реки; с рельефом- по мере увеличения крутизны склонов увеличивается водоохранная и вообще защитная роль леса; с почвой- лес играет особенно благоприятную роль на тяжелых по мех. составу почвах благодаря древесным корням, улучшающую ее структуру, способствующим просачиванию влаги;
67. Рекреационное значение и использование леса. Лес создает исключительно благоприятные возможности для разнообразного отдыха людей в любое время года. Вот почему во многих странах выделяют особую категорию рекреационных лесов. Формы отдыха в них весьма разнообразны, включая прогулки и путешествия, и такие специфичные виды как охота, рыбная ловля, сбор грибов, другие виды спорта. Применительно к целям и задачам этих лесов разрабатываются специальные методы организации и ведения лесного хозяйства. Лес – многофункциональный защитный фактор, который может быть использован в целях охраны воздуха, воды, почвы и фауны.
68. Возобновление леса. Возобновление леса означает процесс восстановления основного компонента леса – древесной растительности, древостоя. Появление древостоя способствует образованию лесной среды, других компонентов леса как растительных, так и животных, характерных для него подлеска, напочвенного покрова в виде мхов, лишайников, лесных травянистых растений или мертвого покрова. Возобновление леса разделяют на естественное, искусственное и комбинированное. Естественное возобновление леса процесс образования нового поколения леса естественным путем. Однако его надо понимать двояко: как процесс само возобновления, протекающий в лесу стихийно, вне влияния лесовода; как процесс регулируемый, направляемый лесоводом. Искусственное возобновление выражается в том, что семена, растения или части их вводятся в почву не природой, а человеком. Возобновление производится посевом или посадкой. Комбинированное возобновление – сочетание естественного и искусственного возобновления на одном и том же участке. Леса естественного, искусственного и комбинированного происхождения сильно отличаются, особенно по характеру размещения деревьев, их взаимодействии, быстроте роста, качества древесины, выраженности ярусов. Возобновление леса бывает семенное(половое) и вегетативным(бесполом). Возобновление леса – процесс биологический, слагающийся из ряда этапов, завершением которых является образование сомкнутого молодняка.
69.семенное возобновление леса. В целом этот процесс включает следующие биологические ступени, или периоды: образование пыльцы и процесс оплодотворения; формирование шишек, плодов, созревание семян; опадание и рассеивание семян и плодов – обсеменение территории; период от опадания до прорастания семян; прорастание семян – образование проростков; появление и развитие всходов; формирование самосева и подроста. Продолжительность каждого из этих периодов зависит древесной породы а также от экологических условий. Успех семенного естественного возобновления в природе в основном определяется: наличием и характером источников обсеменения, их количественной и качественной семе продуктивностью; условиями среды для прорастания семян; условиями существования всходов, самосева и подроста.
70.Экология возобновления леса. Для успешного прорастания семян необходимы влага, тепло и воздух. Оптимальные величины их для разных пород различны. Для сосны 20 – 30 градусов. При появлении всходов и их последующем росте, кроме названных требуются питательность субстрата и свет. Возобновление леса как явление географическое связано макроклиматом, макрорельефом, типом почвообразования, зональными типами растительности. Для прорастания семян, образования и формирования всходов, самосева и подроста на этом общем географическом фоне очень важное значение имеет микросреда -- микроклимат, миерорельеф, напочвенный покров, подстилка, верхние горизонты почвы. Действительно в одном случае семя может попасть на влажный субстрат с хорошим доступом кислорода и прорасти, в другом – на сухую, плотную поверхность напочвенного покрова, где нет возможности.
71. Возобновление под пологом леса. В этих условиях как благоприятные, так и неблагоприятные для возобновления условия определяются характером леса, особенностями лесной среды, в образовании которой решающее влияние принадлежит лесному пологу. Благоприятные условия:
· Обеспеченность семенами высокого качества благодаря обилию источников обсеменения, плодоношению лучших деревьев и возможностью их перекрестного опыления
· Более постоянная влажность поверхности почвы, подстилки и живого напочвенного покрова,
· Особенно благоприятно это обстоятельство сказывается на обнаженной минеральной части почвы
Неблагоприятные условия:
· Недостаточная освещенность под пологом леса затрудняет поселение светолюбивых пород, ослабляет фотосинтез самосева и особенно подроста
· Выражена корневая конкуренция, проявляющаяся со стороны материнских деревьев
· Напочвенная и почвенная среда не всегда благоприятны для прорастания семян из-за плотной подстилки.
Возобновление леса под пологом очень часто происходит неравномерно. Это бывает обычно в лесу, не подвергавшемся пожарам и других стихийным бедствиями, где молодое поколение обычно селится на месте отмерших или отмирающих старых деревьев. Еще неравномерное возобновление связанно с неравномерном вырубкой.
72. возобновление леса в условиях открытого места. Открытые места среди леса- это сплошные вырубки, гари, большие поляны и прочее. Благоприятные условия:
· Полная световая обеспеченность, благоприятствующая росту и развитию самосева и подроста, появлению и существованию светолюбивых древесных пород
· Отсутствие корневой конкуренции с материнскими деревьями.
· Благоприятные условия для разложения подстилки и интенсивности микробиологических процессов
· Возможность механизированной обработки почвы и огневого воздействия на нее
· Положительное влияние некоторых видов живого напочвенного покрова на возобновлении леса
Неблагоприятные условия:
· Опасность повреждений молодых поколений леса как от заморозков так и от действия высоких температур
· Пересыхание поверхности почвы, образование на ней корки, препятствующей прорастанию семян и развитию всходов
· Опасность неблагоприятнного влияния на подрост, внезапного восстановления его на простор
73. Живой напочвенный покров и возобновление леса. Живой напочвенный покров во многом определяет среду для распространения семян, развития всходов и самосева древесных пород. Одновременно и лесовосстановительный процесс воздействует на напочвенный покров, усиливая это влияние по мере роста молодняка, особенно при наступлении его смыкания. Большую отрицательную роль в возобновлении леса играет задернители. Образование плотной дернины физически препятствует прорастанию семян. Отрицательное влияние задерния на возобновлении леса проявляются и через уплотнения почвы. Задернение сопровождается интенсивным иссушением верхних горизонтов почвы. Классический испаритель – вейник. Это явление особенно отрицательно сказывается в практике лесоводства южных районах страны. В этих условиях проявляется конкуренция за почву влагу. С определенными видами напочвенного покрова связано заболачивание почвы.
74. подстилка и возобновление леса. Лесной опад и подстилка имеют большое значение в жизни леса, в том числе и его в возобновлении. Значительно влияние на прорастание семян и формировании всходов оказывает состав опада и подстилки, ее плотность и толщина, степень разложения, содержание влаги. В зоне подстилки укореняются всходы, закладываются начальные этапы формирования корневых систем будущих деревьев. Более благоприятно воздействует листва, способная к скручиванию, образующая рыхлую подстилку.
75. подлесок и возобновление леса. Подлесок, обладая климат защитной и почвозащитной способностью, во многих случаях способствует возобновлению древесных пород как под пологом леса, так и, тем более, на сплошных вырубках. Однако подлесок при разрастании наносит возобновлению главных пород ощутимый вред.
76.вегетавтивное размножение и возобновление леса. Вегетативное размножение происходит бесполым путем – новое растение является частью материнского, а затем отделяется от него. Потомство, полученное вегетативным путем от одного материнского растения, называется клоном. Естественные леса вегетативного происхождения занимают большие территории. Естественное вегетативное возобновление может происходить:
Пневая поросль – образуется либо из спящих почек, расположенных на коре, либо из придаточных, появляющихся на торце пня между корой и древесиной, заложенных камбием. Порослевые побеги могут образовывать и на стволе несрубленного живого дерева. Их называют водяными побегами.
Корневые отпрыски- образуются от придаточных почек на корнях
Отводки – укороченные нижние ветви дерева при контакте их с почвой, из которых в дальнейшем образуются самостоятельные побеги.
Корневище- утолщенный подземный стебель, образующий один или несколько подземных побегов из верхушечной или пазушных почек
78.формирование состава и структуры древостоев.
В процессе роста и развития древостои формируются разными по составу, сложения ярусов, возрастному строению. Происходит изменение во времени всех компонентов леса.
Многостадийный процесс возобновления завершается образованием сомкнутого молодняка-чащи. С этого момента начинаются новые этапы в жизни леса, завершающегося образованием спелого древостоя. На рост деревьев влияет весь лесной биогеоценоз в целом.
С изменением возраста древостоев изменяется численность деревьев, их взаимоотношения, создаются новые условия среды.
На этапе жердняка под полог проникает меньше осадков, потребность во влаге возрастает, древостой менее страдает от ветра, но малоустойчив к снеголому и снеговалу, меньшая освещенность и значительный листовой опад препятствует развития напочвенного покрова.
В дальнейшем среда становится более благоприятной для подлеска, появляется живой напочвенный покров, меняются соотношения в приросте деревьев высоту и в диаметре, создаются условия для нового поколения леса. Формируется лесной биогеоценоз.
Для формирования устойчивого лесного сообщества необходимо ухаживать за ним. Для этого надо регулировать густоту, сомкнутость.
Возобновление(оплодотворение, семеношение, разлет семян-прорастание семян и появление всходов-образование самосева и подроста) Формирование(чаща, жердняк, средневозрастной древостой, приспевание) Зрелость и старение(спелость, перестойность)-появление и формирование новых компонентов леса.
79.условия образования чистых и смешанных древостоев.
Их образование зависит от географических условия, био. Эко. Условий породы, факторов внешней среды и человека. При благоприятных условиях образуются смешанные древостои, при неблагоприятных-чистые. Чистые могут образовываться и при условиях для конкретной породы.
Состав древостоя определяется и отношением к свету. Теневыносливые породы склонны образовывать чистый древостой, т к они не создают благоприятных условий произрастания под их пологом. А при благоприятных почвенных условиях теневыносливые породы перемещаются ближе к светолюбивым, так образуются смешанные.
Чистые древостои: образуются в тех условиях, в которых другие не могут расти. Биологический смысл существования чистого древостоя-сохранение вида, облегчение борьбы его с неблагоприятными факторами.
Достоинства чистых древовстоев:
1.возможность специализации сырья
2.возможность использовать его в таких климатических условиях и на таких почвах, где невозможно создание полноценного смешанного древостоя.
3.равномерность очищения стволов от сучьев, способст. Улучшению качества древесины.
4.Простота в эксплуатации(сплошные рубки)
5.упрощение проведений лес.хоз.работ(создание однородных л/к)
6.удв.спц.запросов здравоохранения.
Недостатки чистых:
1.ухудшает почву
2.пониженная устойчивость к неблагоприятным факторам(ветер, засуха, насекомые)
3.возможность снижения спроса на древесину данной породы, ослабление экономического значения.
Смешанные древостои: биологический смысл-сохранение того или иного вида или группы видов. Отношения между породами развиваются динамично. Соседство тех или иных деревьев благоприятно складывается или неблагоприятно.
Достоинства смешанных:
1.более полное использование среды, как подземной, так и надземной(корни)
2.улучшение почвыпримешиванием почвоулучшающими породами(береза к еле, липа к сосне)
3.повышение устойчивости к неблагоприятным внешним воздействиям(ветер, снег, засуха, пожары).
4.благоприятные условия возобнавления
5.выращивание и получение древесины некоторых специальных сортиментов только в смешанном древостое(фанерная береза в березово-еловых древостоях)
6.широкий ассортимент различных лесоматериалов, поэтому спад спроса одной породы не ведет к экономическим затруднениям.
7.разнообразие животного мира.
8. рекреационное значение.
9.многоцелевое назначение лесов.
Недостатки:
1.Загибание отдельных пород из за конкуренции за свет, например
2.опасность заражения заболеваниями-грибами.
3.опсность охлестывания если и сосны березой.
4.усложнение эксплуатации
5.сложная техника создания и формирования л/к.
80.образование простых и сложных древостоев.
Образование простых(одноярусных) и сложных(многоярусных) обусловлено биологией и экологией пород, условиями среды, внешними факторами, воздействием человека. Сложные-смешанные. Простые же-чистые и смешанные.
Форма древостоя связана с насаждением в виде подлеска(1.в виде кустарников, не может войти в верхний ярус.2.древесные породы, не способные занять верхний ярус из за почвы.3.древесные породы, не способные занять верхний ярус из за недостатка света.4.древесные формы принимают подлесковую из за географического положения.
Светолюбивые породы способствуют образованию сложных насаждений. Нижние ярусы обычно формируются из теневыносливых пород, часть которых при благоприятных условиях переходит в верхний ярус. Преобладание теневыносливых пород в верхнем ярусе препятствует развитию нижних ярусов.
Нарушение ярусности связано с лесными пожарами(низовой пожар сосна-ель,сосна-сосна). Проявление естественного отбора.
Биологический смысл-наиболее полное использование надземного и подземного пространства.
С ярусностью связаны количество фитомассы и ее характер.
В сложных насаждениях проявляются многосторонние взаимосвязи: между ярусами, между разными особями в одном ярусе и тд. Взаимоотношения могут быть взаимовыгодными или напротив конкурентными. Нижние ярусы ярусы оказывают влияние на формирование стволов деревьев главных пород, создавая для них боковое отенени, способствуя росту в высоту, очищению их от сучьев, предотвращение образования водяных побегов.
81.смена состава древостоев и других компонентов леса.
Процесс возобновления т формирования леса отражаю его динамичность, показывают его изменения не только в пространстве, но и во времени. Наиболее отчетливо изменения леса во времени проявляются в смене состава древостоев, в явлении, получившем название смены пород.
Изменение в составе лесов во времени можно рассматривать в двух аспектах:
1.В историко-геологическом-в смысле возникновения и расселения растительности, включая лес, в отдаленное геологическое время и последующие смены под влиянием изменений климата и поверхности земли. Это-общие или вековые смены, измеряемые геологическими масштабами тысячелетиями и десятками лет.
2.Смены, происходящие в современную эпоху, в исторически обозримое время. Они определяются с учетом продолжительности жизни произрастающих ныне лесных древесных пород, то есть десятилетиями и сотнями лет. К этому виду изменений в составе древостоя и относится лесоводственное понимание смены пород.
Смена пород-один из наиболее важных элементов смены лесных фитоценозов и биогеоценозов. Темп изменений в составе древостоя различен. В одних случаях длительное время сохраняется один и тот же состав(эндодинамические), в других процесс смены выражается отчетливо, но происходит постепенно и растягивается на длительный период, измеряемый сотнями лет(экзодинамический), в третьих-происходит быстрая смена пород, связанная обычно с резкими нарушениями в жизни леса под влиянием анешних причин.
Факторы, определяющие смену пород:
Климат. Расширяет или ограничивает число древесных пород.
Почва. От этого важного эко.фактора во многом зависит сама возможность смены пород. На бедных песчаных почвах требовательная к почве порода не может вытеснить менее требовательную к ней породу.
Биология и экология породы. Репродуктивная способность, скорость размножения.
Фауна и другие биотические факторы. Перенос семян птицами и животными.
Влияние человека проявляется в стихийной и сознательной, созидательной или разрушительной формах.
Вывод: более теневыносливые породы в благоприятных для них почвенно-климатических условиях вытесняют менее теневыносливые со скоростью, обратной продолжительности жизни сменяемых пород. Резкие нарушения в жизни леса, связанные с внешними воздействиями, вызывают смену теневыносливых более светолюбивыми породами, обладающими быстротой роста, устойчивостью против неблагоприятных влияний и повышенной репродуктивной способностью.
82.Смена ели березой и осиной и вытеснение их елью.
Ель способна возобновлять материнские породы. Смена происходит в результате резких изменений окружающей среды, под влиянием пожара, сплошной рубки, массового ветрогона и тех преимуществ, которыми обладают береза и осина перед елью в этих условиях. Для ели неблагоприятно изменение микроклимата.
Восстановление ели ускоряется при наличии елового подроста, уцелевшего при рубке и сохранившегося после свою жизнедеятельность.
Также ель может вытеснить березу или осину из за своего более долгого продолжительного цикла жизни.
83.смена сосны елью и ели сосной.
Ель теневынослива и может существовать под пологом сосны и более тенистыми собственными. Сосна же наоборот под пологом существовать не может, потому что она светолюбивая.
Ель и сосна имеют разное отношение к огню. Ель выбивается при слабых пожарах, у сосны же отмирают только тонкие ветки, а общая жизнедеятельность сохраняется.
Возобновлению сосны препятствует напочвенный покров елового леса. Ель живет под сосной, пробивается в верхний ярус, существует с сосной и вытесняет ее.
Ель более репродуктивна, да и человек отдает предпочтение вырубке сосны, освобождая тем место для еловых.
84.роль пожаров в смене ели сосной и сосны елью.
Огонь выбивает ель даже при слабых низовых пожарах, у сосны отмирают лишь тонкие ветки. Ель освобождает место, появляется больше света для светолюбивой сосны.
Даже при повальном пожаре, после которого остается гарь с особенностями микроклимата, свойственным открытому месту-что благоприятно для сосны.
Но существую негоримые или чрезвычайно редко горимые типы ели, расположенные рядом с сосняками.
Сохраняются ели, растущие вдоль рек, где повышенная влажность, огнестойкая растительность, пониженный рельеф.
85.смена дуба другими породами и его восстановление.
Дуб могут сменить осина, береза, липа. Они являются сильными конкурентами дуба и растут на влажных почвах, в то время как дуб любит менее влажные почвы. К тому же распространение их семян происходит гораздо быстрее.
Плохо влияют на дуб пастьба скота, ускоряющая смену дуба, лоси.
Условия открытой местности неблагоприятны для дуба.
Одним из самых главных факторов, вызывающих смену дуба является антропогенный фактор. (сплошные вырубки сосны)
Дуб нередко подавляется елью в искусственных древостоях или при приближении к северу, где мхи)
86.смена сосны березой.
Береза может поселиться под пологом сосны после низового пожара, а затем, перейдя в верхний ярус, вытеснить сосну, но не полностью, т.к у нее больше потребность в свете и она менее долговечна. Зато она улучшает почву.
Но допустим после сплошной рубки сосна появляется гораздо позднее березы не только за счет отсутствия семенного года, но и травянистой растительности. А потом уже и сама береза мешает сосне, образуя полог. Потом сосна либо заглушается березой, либо пробивается в верхний ярус.
87.биологическая и хозяйственная оценка смены пород.
Смена пород происходит с разной скоростью, с определенными циклами, что зависит от условий среды, биологии и экологии древесной породы, влияния антропогенных и др. факторов. На различных этапах смены по-разному складываются межвидовые отношения, по разному их надо и оценивать.
Знание смен древесных пород, совершающихся в природе, необходимо для практики лесоводства в целях предупреждения и устранения нежелательных смен, использования положительных сторон, регулирования смены пород с целью повышения жизнеспособности леса, его продуктивности.
88.изменение во времени нижних ярусов леса (других компонентов).
Изменения других компонентов леса происходит как в связи со сменой древесных пород, так и независмо от ние.
Лишайниковый покров в сосновом лесу, после смены сосны елью, постепенно сменяется зелеными мхами. Светолюбивые лишайники уступают место тенелюбивым мхам.
При заболачивании происходит обильное заселение кукушкиным льном, которое может перерасти к сфагнумам разным, если не произойдет обратный процесс разболачивания.
Большое влияние на смену напочвенного покрова имеют сплошные рубки и пожары. В таких случаях характерны резкие смены.. После сплошной рубки на смену приходят светолюбивые(луговики, который сменяется кукшкиным льном, который ведет за собой возобновление березы, что ведет к разболачиванию.
Лесные пожары могут полностью уничтожить кустистые лишайники и во многих случаях зеленые мхи. А восстановление таких после пожара происходит долго (30-40лет).Но только они способны вытеснить вейник, который способен завоевать свои позиции иногда на месте еловых лесов и вытеснить других представителей травянистого покрова.
89.Общие понятия о типе леса.
Тип леса-участок леса или их совокупность, характеризующая общим типом лесорастительных условий, одинаковым составом древесных пород, количеством ярусов, аналогичной фауной, требующие одинаковых лес.хоз мероприятий при равных экологических условиях.
Тип лесорастительных условий-совокупность однородных лесорастительных условий на покрытых и не покрытых лесом участков.
Тип леса объединяет в пределах климатической области один коренной тип насаждений со всеми производными от него не только лесными насаждениями, но и сообществами травянистой, кустарниковой, случайной растительности.
Тип леса понятие синтетическое, охватывающее древостой и другие составные части леса в единстве со средой к определенным участкам, сходным по лесорастительным условиям, характеру древостоя и др. компонентам леса. Он отражает черты леса как явления географического. Типы леса надо различать не только в пространстве, но и во времени, учитывая их происхождение и тенденции дальнейшего развития.
90.Истоки лесной типологии.
«Каков грунт земли, таков и лес»».
Народное понимание различий в характере леса было замечено лесничими и таксаторами лесов Севера, Урала и др. Народная мудрость накопленная годами не могла остаться без внимания. Они стали пользоваться народными названиями и ввели их в обиход.(1850г. Теплоухов отметил наблюдения крестьян, что брусника хорошо влияет на рост сосны-сосна брусняжная, беломошник- сосняк с лишайниковыми покровом.)Некоторые понятие утратили первоначальное значение, а некоторые нельзя использовать, т.к принадлежат конкретной местности в определенном районе.
91.Учение Морозова о типах насаждений.
Тип насаждения- понятие лесоводственно-географическое, связанное с определенной климатической областью, с типом рельефа и почвенно-геологическими условиями. Это низшая классификационная единица, самыми крупными будут зоны и подзоны, области и подобласти и наконец типы лесных массивов и типы насаждений.
Типы лесных массивов М. связывает с типами рельефа. В пределах типа лесного массива выделяются типы насаждений, разделяемые по почвенно-грунтовым условиям на:основные(материнские) типы и типы временного характера(возникшие под влиянием внешних факторов на месте основных-с изменением состава пород.)
В ранний период своего учения имел особый интерес к почвам.(тип насаждения-совокупность насаждения, объединенных в одну группу, объединенную почвенно-грунтовыми условиями.). Считал важным признаком аналогичность возобновления.
Позднее Морозов понимал тип леса значительно шире и указал, что классификация лесных сообществ должна быть основана на совокупности всех лесообразователей (свойства породы, климат, грунт, рельеф, почва, отношения между собой и др растениями и животными, человеческий фактор). Саму идею отношений между растениями и животными и тп, Морозову довести до конца не удалось, этим стала заниматься биогеоценология. Но он единственный был близок к понимаю единства организмов и среды.
92.Классификация П.С Погребняка-Д.В Воробьева.
Погребняк представил свое видение в виде «эдафической сетке лесов», которая состоит из двух рядов: трофотопного и гигротопного.
По мысли автора трофотопный ряд отражает различия в количестве питательных веществ почвы. Отдельные части наз. Трофотопами-участки леса, имеющие одинаковые в своих условиях почвенное плодородие, отличающихся от соседних на одну градацию.(боры, субори, сложные субори, дубравы).
Гигротопы-тоже самое про влажность.(ксерофильные-очень сухие,мезо-ксерофильные-сухие,мезофильные-свежие,мезо-гигрофильные-влажные,гигрофильные-сырые,ультра-гигрофильные-болота).
Каждый участок является и тем и тем-Эдатопом.
Погребняк и основывал свою классификацию на этих показателях Почвы. Но в ней полно недостатков,она не отражает засоленности у сухих почв, в нее входит все и места не покрытые лесов,а это уже не лес, не учитывается происхождение.
Воробьев развивает идеи той же школы. Он выделяет три типологические единицы: тип участка лесной площади и тип лесного участка=эдатопу сетки, тип леса,как климатическую форму и тип древостоя. Выделяет 20 типов лесных участков.
Тип леса по Воробьеву объединяет в пределах климатической области один «коренной тип насаждения со всеми производными от него не только лесными насаждениями, н и сообществами травянистой, кустарниковой и случайной растительности.
Тип древостоя-как совокупность деревьев на опред.участке и с опред. Признаками.Потому смысл типа древостоя по Воробьеву и не охватывает в полном объеме сущности древостоя.
93.Учение Н.В. Сукачева о типах леса.
Тип леса он понимает, как тип лесного биогеоценоза.
Тип леса-объединение участков леса, однородных по составу древесных пород, по другим ярусам растительности и фауны, по микробному населению, по климатическим, почвенно-грунтовым и гидрологическим условиям, по взаимоотношениям между растениями и средой, по внутребиогеоценотическому и межбиогеоценотическому обмену вещест и энергии, по восстановительным процессам и смен в них, одинаковых экономических условий и однородных лес.хоз. работ.
Сукачев берет во внимание все компоненты леса, только для покрытой лесом площади.Остальные же называются типами лесорастительных условий-объединение участков территории, отличающихся однородной лесорастительной способностью, т.е имеющих однородный комплекс действующих на растительность природных факторов. В одних условиях могут быть несколько типов леса.
Сукачев выделял ряд факторов при выделении типов леса: рельеф, однородность почвы и растительного покрова. Уделяет большее вниманию типу растительности, т.к это выделяет территориальные границы биогеоценоза, который основывается на границах фитоценоза.
Сетка координат. По абсциссе влево-увеличивается увлажнение, недостаток питательных веществ. По ординате вверх-сухие, бедные песчаные почвы. По ординате вниз-влажные, но с пит. в-ами и с О2. По абсциссе вправо-хорошо дренированные почвы, плодородные-суглинки.
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 216 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |