35. Влияние леса на ветер.

Ветер вблизи леса. Нестеров определил изменение скорости ветра перед лесом, в лесу и за лесом. Установил образование воздушного прибоя вблизи леса при движении ветра с открытого места к лесу и воздухопада вблизи заветренной стороны леса. При вхождении в лес ветер ослабляет силу. На противоположной¸ заветренной стороне, с удалением от леса скорость постепенно увеличивается. В вертикальном разрезе зона ветрозащитного влияния состоит из 2 слоев: верхнего с усиленным и нижнего с ослабленным турбулентным обменом. Ученые установили, что лесные полосы наряду со снижением скорости ветра уменьшают и интенсивность вертикального турбулентного обмена в приземном слое воздуха. Лесные полосы влияют не только на ветровой режим и турбулентный обмен, но через них и в целом на микроклимат межполосного пространства. Воздействуя на движение воздуха, они определяют и отложение снегового покрова, а значит и промачиваемость почвы. Ветер внутри леса. Поведение ветра в лесу зависит от породного состава и сомкнутости древостоя, его высоты и структуры. Внутри леса древостои из теневыносливых пород с их длинными и широкими кронами значительнее снижают скорость ветра, чем древостои из светолюбивых пород с их узкими и высокоприподнятыми кронами при отсутствии нижних ярусов. В лесу больше выражена сила трения: верхняя часть полога представляет собой очень неровную поверхность вследствие неодинаковой высоты деревьев, различной ширины и густоты крон; несколько ниже кроны плотно смыкаются; внизу расположены ярусы из подроста, подлеска и напочвенного покрова. Все это в отдельности и совокупности затрудняет и видоизменяет движение воздуха в лесу.

Ветер наиболее сильно тормозится в пределах крон, ниже наблюдается однородное движение воздуха, на поверхности почвы скорость ветра падает до 0.

36. Противоэрозионные леса

К противоэрозионным лесам относятся:

1) участки лесов на легко размываемых и выветриваемых грунтах;

2) участки лесов на склонах коренных берегов речных долин крутизной более 20 градусов;

3) леса, расположенные на оползневых берегах балок, речных долин;

4) полосы лесов шириной 50 - 100 м, примыкающие к кромкам обрывов, осыпей и оползней;

5) полосы лесов шириной 100 - 200 м вдоль постоянных русел снежных лавин и селевых потоков;

6) участки лесов в горных районах, расположенные на склонах крутизной 30 градусов и более;

7) леса на карстовых участках и полосы лесов шириной 60 - 100 м вокруг карстовых участков;

8) леса на каменистых россыпях;

9) леса на рекультивируемых карьерах и отвалах

37. Общие понятия о взаимосвязи леса и почвы.

Взаимодействуя с другими компонентами леса – древостоем, его нижними ярусами, влияя на них, почва сама находится под их постоянным воздействием. Взаимодействие – почва-лес-почва отражает наиболее существенную сторону леса как природного единства.

Через древостой лес непосредственно связан не только с почвенными горизонтами, но и с материнской породой: корни отдельных лесных пород проникают глубоко в грунт, выходя за пределы собственно почвы в классическом ее понимании.

Подстилающая материнская порода может не только косвенно – через формирование почвы, но и непосредственно, а в конечном счете комплексно влиять на состав древостоя и его продуктивность. Лес нередко служит индикатором полезных ископаемых, залегающих на большой глубине. Видовой состав и состояние растений отражают оказываемое на них влияние горными породами. Вода, проникая сверху к горной породе, вступает с нею в реакцию, а затем в виде своеобразного водно-химического раствора попадает в растения, что и накладывает на них свой отпечаток.

Одна из наиболее отличительных особенностей лесной почвы – накопление ею органического вещества из счет лесного опада в виде листвы, хвои, древесной массы, приводящего к глубоким изменениям в почве. Почва обеспечивает лес водой и элементами питания, влияя на рост и развитие древостоя и других компонентов.

Влияя на рост и развитие леса, на его состав и строение, почва в значительной мере определяет и продуктивность леса, причем не только количественную в виде древесных запасов или общей фитомассы, но и качественную. Качество древесины тесно взаимосвязано с характером почвы.

38. ВЛИЯНИЕ РЕЛЬЕФА. ОТНОШЕНИЕ РАСТЕНИЙ К ПОЧВЕ.

Влияние рельефа. Рельеф влияет на водный и тепловой режимы почвы. С ним связаны перераспределение выпавших атмосферных осадков, грунтовых вод, перемещение почвенных частиц, тепловой энергии и т.д. Зонн подразделяет почвы по их расположению в рельефе и выраженности миграции веществ на следующие группы: элювиальную, транзитную и надводно-подводную. Почвы транзитной группы приурочены к склонам с характерным для них перераспределением атмосферных осадков, световой и тепловой энергии, поступлением влаги и продуктов обмена веществ. Почвы надводно-подводных лесных биогеоценозов приурочены к отрицательным формам рельефа, регулярно или периодически затопляемым водами.

Сочетание северных склонов с избыточно увлажненными почвами означает наиболее сильное понижение температуры почвы, а южные склоны с песчаными почвами, наоборот, создают повышенную температуру в почве. В равнинных районах юга европейской части России лесорастительные условия северных и северо-западных склонов более благоприятны для выращивания леса, чем южных или юго-восточных, на которых успешно может расти очень ограниченное число пород. Почва и корневая система. На глубоких, рыхлых, хорошо прогреваемых почвах корни распределяются в большем диапазоне по вертикали, чем на почвах мелких влажных, подстилаемых плотными породами, с низкой температурой, где проникновение корней вглубь крайне затруднено. В зоне ортзандовых прослоек с их повышенным содержанием влаг и питательных веществ происходит сильное ветвление корневых окончаний, приводящее к метлообразной форме, а так как эти прослойки расположены неглубоко, то и корневая система окончаний наблюдается и при контакте с грунтовыми водами. Сосне обыкновенной свойственна глубокая корневая система. Однако именно эта порода обладает особенно высокой пластичностью, большой изменяемостью корневой системы в зависимости от почвенных условий. Дуб-порода с характерной для него мощной глубокой и в то же время очень пластичной корневой системой.

Отношение растений к почве. На почвах сильно увлажненных и в то же время бедных кислородом произрастает ограниченное число древесных пород, а те, которые могут расти, например, сосна обыкновенная, имеют замедленный рост, образуют древостой низших бонитетов. Такое явление присуще особенно заболоченным таежным лесам с застойной влагой. Древесные породы на торфяных почвах в условиях высокого физического содержания воды с трудом поглощают минимум влаги, необходимый для роста и развития деревьев, из-за кислой среды, затрудняющей осмотические процессы. Длительное застаивание воды в почве ведет часто к образованию закисных соединений железа, ядовитых для древесных и кустарниковых пород. В условиях юга особенно существенное значение имеет влага, доступная растениям в наиболее сухое время вегетационного периода. В связи с этим и значение уровня грунтовых вод в географическом разрезе можно схематично представить так: на юге (в степи и лесостепи) повышение уровня грунтовых вод благоприятно, а понижение неблагоприятно для роста леса, т. е. с повышением грунтовых вод повышается и бонитет; на севере (таежная зона), наоборот, повышение уровня грунтовых вод влечет снижение бонитета. Эта схема отражает лишь общие тенденции. Из растений нижних ярусов леса типичными гигрофитами являются обитатели болотных торфянистых и торфяных почв — карликовая береза, голубика, морошка, клюква, мхи из рода сфагнум, кукушкин лен и многие другие. Среди обитателей сухих почв можно назвать кошачью лапку, толокнянку, кустистые лишайники.

На жизнедеятельность и рост леса влияют также температура почвы, глубина промерзания и оттаивания. Кроме влияния на лес некоторых физических свойств почвы в комплексе с ними влияют зольные элементы и азот, определяющие химические свойства и плодородие почвы.

Лесные древесные породы меньше потребляют зольных элементов, чем травянистые, что свидетельствует о возможности разведения леса на более бедных почвах по сравнению с сельско-хозяйственными культурами.

Наименьшим количеством зольных элементов и азота отличаются хвойные (1—4%). Лиственные, как правило, содержат большее количество золы (до 5—10%). У одной и той же древесной породы содержание зольных элементов и азота меняется с возрастом, а также па протяжении вегетационного периода. У значительного числа лесных древесных пород наиболее интенсивное потребление наблюдается в возрасте молодняка и жердняка, ряд пород характеризуется более или менее равномерным потреблением зольных элементов.

По требовательности к химическому плодородию почвы древесные и другие лесные растения можно разделить на три группы: олиготрофные или малотребовательные; мезотрофные, т. е. среднетребовательные; эвтрофные или мегатрофные — породы с повышенной требовательностью.

К первой группе относятся: сосна обыкновенная, белая акация, березы бородавчатая и пушистая, шелюга. В группу наиболее требовательных можно отнести клены, ясень, дуб, бук, ильмовые, липу, грецкий орех и пихту. Среднее положение занимают ель, лиственница, кедр сибирский, ольха черная и серая, осина, рябина.

К почвам с повышенным содержанием кальция часто бывают приурочены лиственница, бук, ясень, тис, сосна крымская. Эти и некоторые другие породы обычно считаются кальциефилами. Имеются и антиподы, т. е. кальциефобы, к которым, например, относятся каштан благородный, тунг, а из растений напочвенного покрова — сфагнум, вереск, некоторые травянистые растения (из семейства злаков, характерные для сплошных вырубок и др.).

39.