1_LESOVEDENIE_1

8. 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 таежной 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 резкому падению продуктивности древостоев. Об этом свидетельствует западноевропейский опыт с монокультурами ели и сосны. Сосна оказывает оподзоливающее действие, но в меньшей степени, чем ель. Лиственные породы (особенно береза) и лиственница ослабляют процесс оподзоливания по причинам, которые приводились ранее. Влияние характера леса на оподзоливание сказывается также через изменения микроклимата - различия в освещенности, тепловом режиме, увлажнении при разном составе, густоте, сомкнутости и структуре насаждений. В общем все, что способствует ускорению разложения опада и подстилки, препятствует подзолообразованию и усиливает биологическую аккумуляцию. Наоборот, все, что ослабляет процессы разложения вещества, влечет за собой усиление оподзоливания. Так обстоит дело в лесной зоне. В конце прошлого столетия СИ. Коржинский (1888) на основе изучения почв в дубовых лесах построил гипотезу о деградации чернозема, нашедшую в дальнейшем и сторонников, и противников. М.Е. Ткаченко (1908), изучавший почвы в дубовых насаждениях Орловской губернии, обнаружил резкую деградацию почвы под 32-летним дубом, но проявившуюся неравномерно - гнездами. Она оказалась более сильно выраженной среди скученных деревьев. Ряд последующих исследований подтвердил возможность оподзоливания (деградации) черноземов северной лесостепи (выщелоченные и оподзоленные черноземы). В результате многочисленных исследований в степной, полупустынной и частично в лесостепной зонах надо признать, что деградация или оподзоливание чернозема под влиянием леса не всеобщее явление, она ограничена как и общегеографическом, так и в локальном отношениях. Более того, по современным взглядам лес часто оказывает совершенно противоположное влияние на чернозем - способствует накоплению гумуса, улучшению структуры почвы, усиливает в ней биологическую аккумуляцию. В 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, ее трансформация и потребление лесом. Характер этой массы и происходящих превращений 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 березово-еловых древостоях, в повышенных и пониженных частях рельефа, на влажных и сухих почвах и т. д. Следовательно, почва, значительно влияя на леса, 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.

9. Понятие о возобновлении леса (в том числе в широком биогеоценотическом или экосистемном смысле). 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, появляются лесные ягоды, грибы, лесная дичь.В практике возобновление леса рассматривается по древесной растительности и оценивается по наличию и характеру молодого поколения древесных растений (всходов, налета, самосева, сеянцев, подроста, саженцев, поросли, их количества, размещения, распределения по породам, состоянию и т.д.).Возобновление леса разделяют на естественное, искусственное и комбинированное (смешанное).Естественное возобновление – процесс образования нового поколения леса естественным путем. Искусственное возобновление выражается в том, что семена, растения или части их вводятся в почву не природой, а человеком. Оно производится посевом или посадкой. Выбор способа определяется в зависимости от породы, природных условий, обеспеченности семенным и посадочным материалом, а также возможностей техники. Комбинированное возобновление – сочетание естественного и искусственного возобновления на одном и том же участке. Кроме того, возобновление леса бывает семенным, связанным с половым размножением, и вегетативным, т.е. бесполым. Возобновление леса – прочес биологический, слагающийся из ряда этапов, завершением которых является образование сомкнутого молодняка. Возобновительные процессы способствуют биологическому равновесию в лесу, обеспечивают постоянство его существования, а следовательно, и постоянство пользования им. В свою очередь, возобновление леса само зависит от условий среды, на него влияют климат, почва, фауна, растительный покров, огонь и другие экологические факторы. В разных природных зонах, разных регионах процесс возобновления леса имеет свои особенности, зависящие от сроков плодоношения, особенно повторяемости урожайных семенных лет, условий прорастания семян, образования всходов и последующего формирования молодого поколения леса. Таким образом, возобновление леса – явление не только биологическое, но и географическое. Возобновление леса рассматривается в практике и как категория техническая, как метод лесовосстановления, применимость которого определяется не только природно-экономическими, но и экономико-географическими условиями и возможностями.

10. Факторы (климат, почва), определяющие смену пород. Смена ели берёзой и осиной и вытеснение их елью. Факторы (климат, почва и др.), определяющие смену пород. Смена древесных пород зависит от следующих факторов, влияние которых проявляется в различных сочетаниях: Почвенно-климатические условия. Влияние климата проявляется: через географические различия, которые расширяют или ограничивают число древесных пород, участвующих в процессах смены (они благоприятны для одних и неблагоприятны для других); через колебания по годам, особенно при резких отклонениях метеорологических условий от нормы. Например, в сухой год усиливаются пожары. Вследствие засухи понижается уровень грунтовых вод, и усыхают леса на корню. В годы проявления ураганов создается опасность массовых ветровалов и буреломов. В результате сильных морозов в бесснежные зимы происходит массовое усыхание древостоев из чувствительных к низким температурам древесных пород (граб, бук, ель, ясень, и др.). Почва. От этого важного экологического фактора во многом зависит сама возможность смены пород. На бедных песчаных почвах требовательная к почве порода не может вытеснить менее требовательную к ней древесную породу. Биоэкологические особенности древесных пород. Большое значение имеет репродуктивная способность – породы, часто и обильно плодоносящие, к тому же обладающие еще и способностью вегетативного размножения, быстро заселяют гари и вырубки, другие открытые места. Таким образом, они находятся в преимущественном положении по сравнению с породами, не имеющими этих преимуществ. Направление смены пород зависит от отношения их к свету, почве, устойчивости против неблагоприятных внешних влияний и т.д. Теневыносливая порода на благоприятных для нее почвах вытесняет светолюбивую. Исход смены пород определяется кроме того еще и продолжительностью их жизни: из двух светолюбивых (или теневыносливых) пород более прочные позиции обеспечивают себе более долговечная порода. Продолжительность процесса вытеснения светолюбивой породы теневыносливой также зависит от естественного предельного возраста: период смены елью лиственницы или сосны по крайней мере в 2-3 раза дольше периода, в течение которого ель сменяет березу. Структура лесного биоценоза. Перенос древесных семян животными, повреждения, заболевания и отмирание древесных пород, вызываемые представителями фауны и флоры, воздействие биотических факторов на условия среды, облегчающие или затрудняющие возобновление отдельных пород – все это сказывается на процессах смены пород. Влияние человека. Антропогенный фактор - один из наиболее мощных факторов, вызывающих смены пород и определяющих их направление. Влияние человека проявляется в стихийной и сознательной, созидательной и разрушительной форме: большая часть лесных пожаров происходит по вине человека, человек меняет состав древостоя, вырубая одну породу и оставляя другую, закладывая на месте старого древостоя культуры ценной породы или, наоборот, оставляя вырублены участок на милость природы.

13. Учения Г.Ф. Морозова о типах насаждений. Создание и формирование научной типологии, учения о типах насаждений связывается с именем Г.Ф. Морозова. Тип насаждения, по Г.Ф. Морозову, - понятие лесоводственно-географическое, связанное с определенной климатической областью, с типом рельефа и почвенно-геологическими условиями. Тип насаждения -низшая классификационная единица. «Самыми крупными единицами будут зоны и подзоны, затем области и подобласти и, наконец, типы лесных массивов и типы насаждений». Типы лесных массивов Г.Ф. Морозов связывает главным образом с типами рельефа. В пределах типа лесного массива выделяются типы насаждений, разделяемые по почвенно-грунтовым условиям; на основные, или материнские, типы и, благодаря вмешательству человека, типы временного характера.

Таков пример разделения на основные типы насаждений. Под временными типами Г.Ф. Морозов понимал типы насаждений, возникшие под влиянием внешних факторов на месте основных- с изменением состава пород. Отсюда следует, что Г.Ф. Морозов придавал первостепенное значение условиям среды, хотя и в несколько суженном смысле - с упором на почву. Недооценка состава древостоев была недостатком при характеристике типов насаждений раннего периода учения Г.Ф. Морозова, такая недооценка вызвала ряд возражений со стороны лесоустроителей, лесоводов, таежников, в том числе горячих сторонников идеи типов леса (Серебренников, 1912. В более поздний период своей деятельности Г.Ф. Морозов понимал тип леса значительно шире, чем вначале, указывая, что «классификация лесных сообществ в настоящее время, если она желает быть естественной, должна быть основана на совокупности всех лесообразователей». К ним он относил: 1 - внутренние, экологические, свойства древесных пород; 2-географическую среду: климат, грунт, рельеф, почву; 3 - биосоциальные отношения: между растениями, образующими лесное сообщество; ими и средой; ими и фауной; 4 - историко-геологические причины; 5 - вмешательство человека. Однако Г.Ф. Морозов вынужден был считаться с неодинаковой в его время степенью изученности перечисленных лесообразователей. Он отмечал: «В этом отношении невольно более слабыми местами окажутся третий и четвертый факторы, т. е. биосоциальная природа взаимных отношений организмов, с одной стороны, и историко-геологические моменты - с другой, как менее изученные».

Из этого следует, что положения Г.Ф. Морозова в отношении разделения леса на типы насаждений, сохранив свою первоначальную основу (географическая среда- климат, грунт, рельеф, почва), в дальнейшем расширились более решительным признанием роли экологических свойств древесных пород, значения состава насаждений. Изучение типов леса Г.Ф. Морозов представлял в форме охвата всех факторов лесообразорания, в том числе и отношений между растениями и даже между ними и животными..

К сожалению, Г.Ф. Морозову не довелось создать цельной законченной классификации типов насаждений, но он способствовал научной разработке типов леса. Под влиянием Г.Ф. Морозова идея типов леса привлекла всеобщее внимание лесоводов и получила широкое.

11. Смена ели березой и осиной и вытеснение их елью. Ель способна возобновляться под материнским пологом и удерживать свои позиции в благоприятных для нее почвенноклиматических условиях. Ни одна из светолюбивых пород не может вытеснить ель в этих условиях в порядке эндогенной смены. Смена ее березой и осиной (а также серой ольхой) происходит в результате резких изменений в условиях среды под влиянием пожара, сплошной рубки, массового ветровала и т. п. и тех преимуществ, которыми обладают береза и осина перед елью в этих новых условиях. В неблагоприятную сторону для ели изменяется здесь микроклимат. Появляется опасность заморозков, солнцепека, других Отрицательных влияний. Береза и осина, наоборот, находят подходящую для себя среду. Благоприятные световые условия, частое и обильное плодоношение этих пород, легкость семян, способствующая их разносу на далекие расстояния, высокая репродуктивная способность в виде вегетативного размножения, быстрый рост — все это облегчает захват территории березой и осиной.

За последние десятилетия вследствие развития сплошных рубок на больших площадях (концентрированные рубки) выросла масштабность смены ели березой и осиной. В южных районах тайги осина может заселять влажные или свежие почвы. На севере она встречается лишь на хорошо дренированных почвах. Поэтому в средне- и северо-таежных районах осина может сменять ель после сплошных рубок или пожаров в приречных районах (на хорошо дренированных почвах), а на огромных территориях водоразделов, занятых заболоченными лесами, безраздельное господство в лиственных древостоях, образующихся после рубки, переходит к березе. Влажные почвы занимает береза пушистая, более сухие — береза бородавчатая. Лиственные, особенно береза, улучшают почвенно-гидрологические условия, способствуя разболачиванию, а также благоприятно влияют на формирование органического вещества почвы. Создаются условия, благоприятные для возвращения ели, поселения ее под пологом лиственных. Теневыносливость ели — большое ее преимущество перед березой и осиной, которые уже не смогут возобновиться под пологом и укрепить свои позиции. Однако прежде чем выйти победителем, ель довольно долго испытывает на себе отрицательное влияние березы. Березовый полог своим затенением задерживает наступление плодоношения ели во 2-м ярусе. После достижения этого яруса и постепенного перехода в 1-й ель подвергается охлестыванию ветвями раскачиваемой ветром березы. Наконец, ель вытесняет березу (или осину). Этим завершается восстановительная смена елью. Процесс вытеснения березы и осины, в связи с их меньшей продолжительностью жизни по сравнению с елью совершается обычно одним поколением ели, но не всегда. Длительное преобладание лиственных пород исключает возможность естественной смены их елью на протяжении одного поколения. В природе возможны и процессы восстановления ели на вырубках, гарях и других лишенных древостоев площадях одновременно с лиственными. Постепенно древостой березы или осины изреживается и к 60 годам ель выходит в общий лесной полог с лиственными породами. Она начинает вытеснять светолюбивые породы (березу и осину), которые не выносят затенения. Таким образом, происходит процесс обратной смены березы и осины елью. Весь этот процесс охватывает 80-100 лет.

12. Смена сосны берёзой и осиной или дубом. В естественных сосновых лесах береза иногда поселяется под пологом сосны после низового пожара и в благоприятных для нее условиях почвенного увлажнения формирует 2-й ярус, переходит частично ив 1-й. Однако вытеснить полностью сосну в данном случае береза не в состоянии вследствие ее высокой потребности в свете и малой долговечности по сравнению с сосной. Присутствие березы в этих условиях может быть для сосны не только отрицательным, но и полезным благодаря ее почвоулучшающей роли. По иному могут сложиться обстоятельства после сплошной рубки. Здесь сосна может появиться позднее березы сначала из-за отсутствия семенного года, а затем из-за препятствий травянистой растительности. Тем временем и береза, образуя полог, становится препятствием для появляющегося молодого поколения сосны. В дальнейшем сосна или заглушается березой или выбивается в верхний ярус, постепенно увеличивая свое участие в составе древостоя по мере выпадения березы. Нередко при отсутствии ухода за сосной бывает что даже культуры сосны на сплошных вырубках заглушаются березовым молодняком естественного происхождения. Некоторый период может продолжаться и совместное существование сосны и березы, но без проведения мер ухода, отрицательное воздействие березы будет сказываться долго, усиливая, в частности, отпад сосны на жердняковом этапе. Этот процесс может осложниться новым явлением — заселением ели под пологом березово-соснового (или сосново-березового) древостоя. Таким образом, береза, ослабляя сосну, может играть роль ускорителя смены сосны елью. Возможны и другие варианты. Представим, что в смешанном древостое из сосны и ели (допустим, в равном количестве) произошел верховой пожар, после которого образовался молодняк из сосны и березы, в свою очередь подвергшийся верховому пожару, полностью его уничтожившему. В этом случае может произойти полная смена березой, причем не только семенным, но и вегетативным путем — пневой порослью (от основания погибших стволиков), а также и корневыми отпрысками, нередко образующимися в этих случаях. Смена сосны березой и осиной часто встречается после пожаров и сплошных рубок. Это довольно частое явление в суборях, сугрудах. А в сухих борах такая смена отсутствует, т.к. там нет лиственных пород. Данная смена не связана с опасностью гибели всходов от заморозков и солнцепека. Такой тип смены происходит в связи с задернением почвы, резкими количественными различиями в семенопродуктивности сосны и лиственных деревьев. Сосна дает 1-2 млн. семян, береза-3 млн. семян. К тому же береза и сосна обладают высокой способностью к вегетативному размножению. Поэтому, несмотря на почти одновременное возобновление всех 3 пород, к 15-20 годам формируется одноярусное смешанное насаждение из березы и осины. К 40 годам доля сосны в составе насаждения увеличивается и к 60 годам сосна становится преобладающей породой в насаждении. Смена сосны дубом. В дубовых суборях и судубравах с дубом образуются смешанные насаждения разнообразного состава. В суборях сосна в 1 ярусе, дуб во2-ом., в судубравах дуб в 1 ярусе. Коренные смешанные дубово-сосновые насаждения после сплошной рубки сменяются чистыми низкопродуктивными дубняками порослевого происхождения. Всходы сосны угнетаются порослью дуба, часть их погибает, часть выживает и пробивается в верхний ярус. Обратная смена порослевого дуба в сосново-дубовом древостое происходит очень медленно. Хотя может быть ускорено путем рубок.

14. Учения В.Н. Сукачёва о типах леса. Тип леса В. Н. Сукачев понимает как тип лесного биогеоценоза. Содержание понятия тип леса постепенно расширялось В. Н. Сукачевым. Последнее определение типа леса дано им в следующей редакции. «Тип леса — это объединение участков леса (т. е. отдельных лесных биогеоценозов), однородных по составу древесных пород, по другим ярусам растительности и фауне, по микробному населению, по климатическим, почвенно-грунтовым и гидрологическим условиям, по взаимоотношениям между растениями и средой, по внутрибиогеоценотическому и межбиогеоценотическому обмену веществом и энергией, по восстановительным процессам и по направлению смен в них. Это определение отражает биогеоценотический подход, биогеоценотическую природу типа леса. В. Н. Сукачев принимает во внимание все компоненты леса, увязывая их между собой и лесорастительными условиями. Под типом лесорастительных условий В. Н. Сукачев понимает объединение участков территории, отличающихся однородной лесорастительной способностью, т. е. имеющих однородный комплекс действующих на растительность природных (климатических и почвенно-грунтовых) факторов.

В 1927 г. В. Н. Сукачев опубликовал эдафо-фитоценотические схемы типов еловых и сосновых лесов, а в 1934 г. дал обобщенную схему типов леса, в которой были отражены также лиственничные, пихтовые, кедровые и другие леса. В этих схемах типы леса представлены преимущественно как типы лесных фитоценозов, связанные с условиями среды. Фитоценозы могут в определенной мере отражать границы биогеоценозов, поэтому эти классификационные схемы типов леса не устарели сегодня и в теоретическом отношении, т. е. в смысле возможности подхода к ним с биогеоценотических позиций. Все классификационные схемы типов леса построены в виде системы координат. Типы леса располагаются на ней по определенным эдафо-фитоценотическим рядам, отражающим изменения в условиях существования фитоценозов.

К месту пересечения координат В. Н. Сукачев приурочивает почвенные условия, более или менее достаточно обеспечивающие лесную растительность необходимыми минеральными солями, влажностью и кислородом. Здесь представлены суглинистые или песчанистые почвы с хорошим дренажем и аэрацией.

В. Н. Сукачев так же, как и П. С. Погребняк, разделяет типы леса на коренные и производные. Ельники обычно — коренные типы, сосняки — производные от них, за исключением сухих лишайниковых и сфагновых (болотных) типов леса. К производным типам В. Н. Сукачев относит и те, когда под влиянием осушки сфагновый сосняк превращается в зеленомошник, или после срубки семенного дубового древостоя формируется порослевой, или когда в пригородных лесах вокруг крупных городов в подлеске сосняков и ельников появляются заросли красной бузины. Производные типы делятся на первично- и вторично-производные. Производные типы в классификационной схеме В. Н. Сукачева — сосняки кисличник, черничник, брусничник и другие являются первично-производными, заменившими в результате каких-то внешних причин (пожара, сплошной рубки и пр.) соответственно ельники-кисличник, черничник, брусничник и т. д. Если же в первично-производном типе леса под влиянием внешних факторов происходят существенные изменения, то возникает вторично-производный тип (к числу вторично-производных типов в лесах европейской тайги относятся, например, вересковые сосняки). В.Н.Сукачевым дана обобщенная схема типов леса с учётом различий в отношении древесных пород к эдафическим условиям. Она построена в виде той же системы координат, но с нанесением на не эдафо-фитоценотических ареалов. Схема отражает эдафический ареал типов еловых, сосновых, пихтовых и других лесов. Классификация типов леса В. Н. Сукачева отражает не только связь их с характером увлажнения почвы и с некоторыми другими ее сторонами, но и взаимосвязь типов леса, их возможные взаимные переходы. Достоинством является и незамкнутый характер классификационной схемы, позволяющий пополнять ее новыми типами леса по мере их выявления в природе. Типология В. Н. Сукачева способствовала уяснению таких сторон, на которые раньше лесоводы обращали мало внимания, например выявлению роли напочвенного покрова и других подлесных ярусов как индикаторов лесорастительных условий.