4. Дифференциация деревьев в лесу. Естественный отбор и приспособление к условиям обитания в лесу.

Причины дифференциации, ослабления и отпада заключаются и в наследственности, и в непосредственном взаимном влиянии деревьев, и в условиях среды.

В процессе роста древостоя происходит дифференциация деревьев, одни более развиты, другие отстали в росте и выглядят слабыми. В соответствии с этими различиями лесные деревья целесообразно как-то классифицировать, разбить на более или менее типичные однородные категории.

Наиболее популярна классификация деревьев Крафта.

В соответствие с классификацией Крафта все деревья разбиваются по степени развитости на две большие группы. Первая включает нормально развитые деревья (господствующие - по терминологии Крафта), вторая - деревья плохо развитые, отставшие в росте, заглушенные (подчиненные - по Крафту). Основными признаками для отнесения деревьев к той или другой группе служат характер кроны, сравнительная высота дерева, положение его среди соседних деревьев.

Крафт разбивает все деревья на 5 классов. Первые три (I,II,III) относятся к нормально развитым (господствующим) деревьям, последние два (IV и V) - ко второй группе - к угнетенным.

Первая группа деревьев:

I класс - исключительно развитые деревья (прегосподствующие) с сильно развитой кроной, наилучшим ростом;

II класс - хорошо развитые деревья (господствующие) с нормально развитой кроной, хорошим ростом;

III класс - умеренно развитые деревья; кроны близки по форме к деревьям II класса, но слабее развиты, несколько сужены, с частично усыхающими по краям ветвями; эти деревья занимают промежуточное положение между первой и второй группами

Вторая группа деревьев:

IV класс - заглушенные, ослабленные в росте, но еще жизнедеятельные деревья; кроны сжаты со всех сторон, или образуют одностороннюю, флагообразную форму. Деревья этого класса разделяются на подклассы: IVа - деревья, большая часть крон которых хотя и сжата, но они занимают свободные просветы в общем пологе; IVб - деревья, кроны которых находятся ниже, частично под общим лесным пологом. Верхняя часть кроны более или менее освещена, нижняя затенена и нередко отмерла.

V класс - деревья, целиком находящиеся под пологом. Они разделяются на подклассы: Vа - с еще живой кроной, Vб - с отмирающей или отмершей кроной.

Эта классификация пригодна для применения только в лесу, где все деревья относятся к одной породе и имеют одинаковый возраст.

Конкуренция между деревьями за свет, за элементы почвенного питания, за влагу. Сомкнувшиеся деревья изменяют внешнюю среду, а это в свою очередь оказывает влияние на деревья и другие организмы леса. Уже в молодом возрасте, по мере смыкания крон деревьев начинается взаимное вытеснение, конкуренция, борьба за жизненное пространство - за свет, влагу, почвенное питание. Растения, оказавшиеся более слабыми, отстают в росте, лишаются света, питательных веществ, подавляются соседями. Более слабые растения погибают, происходит так называемый процесс изреживания. Деревья, отмершие в результате естественного изреживания, составляют отпад. Отпад лесных деревьев является одним из основных последствий борьбы за существование.

Целенаправленное изреживание может значительно снизить конкуренцию между растениями и видами.

5. Возобновление под пологом леса. Под пологом леса проявляются как благоприятные так и неблагоприятные факторы в возобновлении леса.

Благоприятные условия: обеспеченность семенами; более постоянная влажность поверхности почвы, подстилки и живого напочвенного покрова, благоприятствующая прорастанию семян и образованию всходов; ограниченная освещенность, что также благоприятно для начальных стадий развития растений; полог леса, смягчая температурные колебания, защищает всходы, самосев и подрост от опала шейки, ожогов, действия заморозков; благодаря малому количеству света отсутствует или ослабляется задернение почвы светолюбивыми травами, особенно злаками; обилие микоризообразователей в лесу способствует образованию микоризы у молодых древесных растений.

Неблагоприятные условия: недостаточная освещенность затрудняет поселение светолюбивых древесных пород, ослабляет фотосинтез самосева и особенно подроста, затрудняет их существование; выражена корневая конкуренция; напочвенная и почвенная среда не всегда благоприятны для прорастания семян из-за плотной подстилки, грубого гумуса, мощного мохового покрова; опад может придавливать и заглушать всходы, особенно хвойных пород.

Возобновление леса под пологом очень часто происходит неравномерно как в смысле куртинности расположения подроста, так и по времени. Неравномерность возобновления определяет формирование разновозрастного леса.

Под пологом леса возобновление может быть и равномерным. Примером могут служить большинство сосновых лесов, пройденных низовыми пожарами, равномерно изреживающими древостой, уничтожая преимущественно тонкомерные деревья и подготавливая почву для прорастания семян. В результате под пологом появляется одновозрастное поколение сосны или какой-либо другой породы. Равномерное возобновление леса под пологом возможно и без пожара, когда теневыносливая порода поселяется под пологом светолюбивых. Например, возобновление ели и кедра под пологом березы.

Возобновление леса на открытом месте.

Благоприятные условия: полная световая обеспеченность; отсутствие корневой конкуренции; быстрое разложение подстилки; положительное влияние некоторых видов живого напочвенного покрова на возобновление леса.

Неблагоприятные условия: опасность повреждения молодого поколения заморозками; пересыхание верхних горизонтов почвы, образование на ней корки на минеральной поверхности; разрастание светолюбивых травянистых растений, особенно злаков.

Наиболее благоприятные условия для возобновления леса на открытых пространствах создаются при минерализации почвы. Однако в крайних условиях - при избытке или отсутствии влаги минерализация почвы может быть и неблагоприятным фактором. Возобновление леса на открытом месте связано в значительной мере с осадками. Равномерное и достаточное выпадение осадков благоприятно для возобновления леса. Засухи крайне неблагоприятны для возобновления. Сочетание семенных лет с достаточным количеством осадков вызывает взрыв возобновления леса, особенно после пожаров, что приводит к появлению одновозрастных древостоев и разнотравных сосняков.

Влияние живого напочвенного покрова на возобновление леса. Живой напочвенный покров во многом создает среду для прорастания семян, развития всходов и самосева древесных пород. Одновременно и лесовосстановительный процесс воздействует на напочвенный покров, усиливая это воздействие к стадии жердняка.

Большую отрицательную роль в возобновлении леса играют задернители. С определенными видами напочвенного покрова связаны процессы заболачивания. Особенно этому способствуют кукушкин лен и сфагнум. Ряд растений благоприятно влияют на возобновление лесса. Это иван-чай, копытень европейский, вороний глаз. Эти растения разрыхляют почву, улучшают ее химизм и биологические особенности. Живой напочвенный покров оказывает большое влияние на возобновление леса через изменение микроклимата. Под влиянием многих трав и кустарников всходы и самосев древесных пород находят защиту от действия крайних температур. Таким защитным воздействие обладает тот же иван-чай.

Подстилка и возобновление леса. На прорастание семян и рост всходов оказывают влияние состав опада и подстилки, ее плотность и толщина, степень разложения, содержание влаги. В зоне подстилки укореняются всходы. Мощная и плотная подстилка препятствует прорастанию семян, обеспечению всходов влагой и питательными веществами, проникновению корней в минеральный слой. Неблагоприятен для возобновления еловый опад. Подлесок и возобновление леса. Подлесок во многих случаях способствует возобновлению древесных пород как под пологом леса, так и тем более на сплошных вырубках. Известно, например, благоприятное влияние лещины на возобновление дуба, рябины и ольхи на возобновление ели. Однако подлесок при сильном разрастании мешает возобновлению лесса. Поэтому необходимо регулировать густоту подлеска.