14. Экологические факторы, влияющие на древесные растения

Экологические факторыпринято разделятьна 5 групп:

1) климатические

2) почвенно-грунтовые (эдафические)

3) топографические (орографические, факторы рельефа)

4) биотические

5) антропогенные

Климатические экологические факторы

Климат - режим атмосферных условий, хар-рный для определенных географических районов земли

Свет

По реакции на освещенностьвыделяют3группы раст-й:

1) светолюбивые или гелиофиты(растения открытых местообитаний, у них максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается при 25-50% от полной освещенности, световой минимум составляет 10-15% от полной освещенности, при освещенности ниже этого уровня растения отмирают, кроны светолюбивых культур не густые, прозрачные, нижние сучья быстро отмирают(лиственница сибирская, сосна обыкновенная, береза повислая, осина, ясень обыкновенный, можжевельник казацкий))

2) теневыносливые или сциофиты(хорошо растут при полной освещенности, но могут приспосабливаться в слабому свету, максимальная интенсивность фотосинтеза происходит при 11-24% от полной освещенности, световой минимум составляет 1-3% от полной освещенности, кроны теневынеосливых культур густые, плотные, нижние сучья остаются живыми. (тис, ель, пихта, самшит, бук, дуб, граб, липа))

3) Тенелюбивые - максимальная интенсивность фотосинтеза происходит при 10% от полной освещенности, световой минимум около 0% – среди древесных культур отсутствуют.

Более подробная шкала оценки светолюбивости:

1) наиболее светолюбивые к-ры–сосна обыкновенная, Муррея и Банкса; лиственница сибирская и европейская; ива белая; черёмуха обыкновенная; орех маньчжурский, берёза повислая и пушистая; тополь канадский, осина; ольха серая;

2) относительно светолюбивые к-ры–лжетсуга Мензиса, сосна веймутова, бархат амурский, ясень обыкновенный и пенсильванский, черемуха маака, орех серый, клён серебристый, дуб черешчатый, рябина обыкновенная;

3) промежуточные к-ры–ель колючая, клён ясенелистный, лещина об-я, клён ложноплатановый, ольха черная, конский каштан об-й;

4) относительно теневыносливые к-ры–пихта одноцветная, вяз голый и гладкий, клён полевой, дуб красный;

5) теневыносливые к-ры–пихта сибирская, ель об-я, клен остролистный, граб об-й

Температура

-явл-ся важнейшим экологическим фактором, определяющим жизнь раст-й, распределение видов и формирования типов раст-ти.

Оптимальной для жизни раст-й считаетсяt-ра 15-30^оС

Возрастание теплообеспеченности происходит закономерно от полюсов к экватору, в рез-те чего на земле существует t-рная зональность.

Различают 4 основных т-рных пояса:

1) тропический

2) субтропический

3) умеренный

4) холодный

Наблюдается и вертикальная термическая зональность(в горных районах)

Следует различать 2 разных хар-ки древесных к-р по отношению к т-ре:

1) теплолюбивость – потребность в тепловой энергии

2) устойчивость к экстремальным т-рам (к высокой – жаростойкость, к низкой – морозостойкость и холодостойкость)

Классификация древесных к-р по теплолю бивости и морозостойкости

По теплолюбивости:

1) очень теплолюбивые–эвкалипт, криптомерия, дуб пробковый, кипарис, кедр, секвойя, саксаул;

2) теплолюбивые–каштан, платан восточный, дуб пушистый, орех грецкий, гледичия, вяз граболистный;

3) среднетребовательные к теплу– дуб черешчатый, граб об-й, клен остролистный, ясень об-й;

4) малотребовательные к теплу–тополь бальзамический, ольха серая, береза, рябина, ель сибирская, пихта сибирская, сосна об-я.

по морозостойкости:

1) вполне морозостойкие (до минус 35-50^оС)–ель европейская, лиственница сибирская, сосна кедровая сибирская, береза пушистая, дерен белый, осина;

2) морозостойкие (до минус 25-35^оС) –ель канадская, дуб черешчатый, жимолость татарская, ива белая, клен остролистный;

3) умеренно морозостойкие (до минус 15-25^оС)–хеномелес, бук лесной;

4) неморозостойкие (до минус 10-15^оС)– кедр, сосна итальянская, маслина, падуб;

5) наименее морозостойкие (кратковременно, не ниже минус 10^оС)–акация, олеандр, пальмы, эвкалипт

Зимостойкость –устойчивость к комплексу неблагоприятных условий среды, начиная с осени, зимы и заканчивая началом весны, то есть в период, когда дерево находится в состоянии покоя

Зимостойкость в целом коррелирует с морозостойкостью.

Однако при интродукции, часто бывает так, что морозостойкие растения оказываются незимостойкими. Например, пихта сибирская в условиях Западной Европы менее зимостойкая чем бук лесной, поскольку выходит из периода глубокого покоя рано и затем повреждается небольшими морозами.

Зимостойкостьдревесных культур оценивается толькодля определенного географического региона

Зимостойкостьобычно оценивается по5-балльной шкале .

Заморозкоустойчивость –устойчивость деревьев к поздневесенним, летним и раннеосенним заморозкам, в период, когда растение находится в состоянии вегетации.

Наибольшей заморозкоустойчивостью характеризуются растения холодного пояса и высокогорий,наименьшей – растения из южной части умеренной зоны и более южных термических зон

Заморозками чаще повреждаются молодые растения, в приземной части. Заморозкоустойчивость также оценивается по 5-балльной шкале.

Весенние заморозки чаще всего повреждаютраноцветущие культуры –абрикос, миндаль, персик, черешню, ольху серую, осину, ясень, дуб черешчатый.В северной частиот весенних заморозков страдаетель обыкновенная, пихта сибирская

Летнеосенние заморозкичасто повреждаютклюкву, вереск

Вода

Естественные источники воды: атмосферные осадки (дождь, снег, туман, изморозь) и грунтовые воды. Характеристику водообеспеченности определяет соотношение годового кол-ва осадков к суммарному годовому испарению воды, при этом различают 3 типа областей:

аридные – годовое кол-во осадков существенно меньше суммарного годового испарения воды, растения испытывают постояннный дефицит влаги (пустыни, полупустыни, степи);

полуаридные – годовое кол-во осадков примерно равно суммарному годовому испарению воды;

гумидные - годовое кол-во осадков существенно больше суммарного годового испарения воды, растения достаточно обеспечены влагой (лесостепи, леса). Наряду с годовым количеством осадкой чрезвычайно важно их распределение по времени, прежде всего в течение вегетационного периода.

Вода проникает в растения через почву и воздух. Оптимальная влажность воздуха для древесных растений 80% и более.

Экологич группы древесных растений по отношк воде:

гигрофиты – растения влажных местообитаний, отличаются невысоким осмотическим давлением, интенсивной транспирацией, крупными листьями, поверхностной корневой системой, наличием воздушных корней (прибрежные районы, сырые луга и леса) – ольха черная, ива;

ксерофиты – растения, способные расти в условиях постоянного или сезонного дефицита влаги, отличаются высоким осмотическим давлением, сильно развитой, глубокой корневой системой, малыми размерами листьев до полной их редукции, толстым эпидермисом листьев, густым опушением, особым строением устьиц, высокой водоудерживающей способностью листьев (суккуленты), особым сезонным ритмом развития (вегетируют во влажное время года) – саксаул, эфедра, джузгун, дрок безлистный, кактусы;

мезофиты – растения среднеувлажненных местообитаний (большинство древесных растений) – сосна, ель, пихта, осина, бук.

Классификация древесных культур по реакции на затопление:

более 80 дней – ива волчниковая, ломкая, пяти и трехтычинковая;

60-80 дней – ива белая, ольха черная;

40-60 дней – тополь белый и черный, черемуха обыкн;

30-40 дней – вяз гладкий, осина;

20-30 дней – дуб черешч, ясень пушистый;

15-20 дней – ель европ, клен остролистный, липа мелколистная, ясень обыкновенный.

Классификация древесных растений по влаголюбивости

ультраксерофиты–джузгун, саксаул, солянка, дуб пушистый;

ксерофиты–можжевельник казацкий, гледичия, груша иволистная, миндаль обыкновенный, сумах дубильный;

ксеромезофиты–сосна крымская, абрикос маньчжурский, вяз мелколистный;

мезоксерофиты–абрикос обыкновенный, брусника, айва обыкновенная, вяз гладкий, карагана, клен полевой;

мезофиты–ель европейская, пихта сибирская, бук лесной, груша обыкновенная, клен остролистный;

мезогигрофиты–береза пушистая, калина обыкновенная, смородина черная, ясень обыкновенный;

гигромезофиты–виноград амурский, ива белая, облепиха, орех маньчжурский, черемуха обыкновенная;

гигрофиты–ольха черная, тополь белый;

ксерофиты-гигрофиты–сосна обыкновенная и горная

Воздух

Газовый состав воздуха и его циркуляция являются важными экологическими факторами

В промышленных центрах воздух содержит большое количество сажи, сернистого ангидрида, аммиака др., поэтому у древесных растений различают степень дымо и газостойкости.

Относительно дымо и газостойкие растения:ель колючая, туя западная, лиственница сибирская, клен татарский, сирень венгерская, липа, вяз, тополь.

Негазостойкие растения: пихта, ель сибирская, сосна обыкновенная, ясень обыкновенный

Ветер обеспечивает перемешивание воздуха и воздействует на транспирацию растений. Сильные ветра, действующие в одном направлении (берег моря, горы) способствуют образованию флагообразных крон, приземистых и стелющихся форм.

У анемофильных культурветерпереносит пыльцу(хвойные, ольха, береза, лещина, дуб, вяз, тополь, ясень).У анемохорныхкультур ветерраспространяет зрелые плоды(вяз, липа, клен, ясень, береза) исемена(пихта, ель, лиственница, сосна, ива, тополь, чубушник, гортензия, спирея).

Эдафические экологические факторы

К эдафическим факторам относится:почва, материнская порода и грунтовые воды

Классификация растений по отношению к почвенному плодородию:

олиготрофы– способны расти на бедных почвах (сосна обыкновенная, можжевельник обыкновенный, голубика, лещина, вереск);

эутрофы– растут на богатых почвах (пихта сибирская, дуб черешчатый, вяз голый, ольха черная, орех грецкий, ясень обыкновенный и др.);

мезотрофы– растут на среднего плодородия(ель обыкновенная, лиственница сибирская, клен остролистный и др.).

Классификация древесных растений по отношению к кислотности почвы:

кальцефиты– предпочитают известковые почвы (сосна крымская, вяз голый, кизил, ясень обыкновенный);

кальцефобы– не способны расти на известковых почвах (рододендрон, багульник, вереск)

Топографические экологические факторы

Рельефоценивается следующими показателями:

высота над уровнем моря

крутизна склона

экспозиция склона

Рельеф не оказывает прямого воздействия на растения, но оказывает сильное влияние на климатические факторы (температуру, освещенность и циркуляцию воздуха)

По мере поднятия над уровнем моря происходит снижение температуры (на каждые 100 м подъема температура падает на 0,5-0,7^оС), возрастает количество осадков, изменяется освещенность и спектральных состав света.

Крутизна склонаоказывает влияние на развитие корневой системы и кроны.Экспозиция склона влияет на освещенность, тепловой и водный режимы.Микроповышения почвы– иссушение, сдувание снега.Микропонижения- вымокание, повреждения заморозками.

Биотические экологические факторы

Различают 2 группыбиотических факторов:

1) фитогенные– взаимовлияние растений

2) зоогенные– взаимовлияние растений и животных

Формы проявлениябиотических факторов:

1) конкуренция организмов в биоценозах

2) аллелопатия– взаимовлияние растений путем выделения биологически активных веществ

Антропогенные экологические факторы

К антропогенным относят факторы, связанные с деятельностью человека

Формы проявления:

1) преобразование растительного покрова(развитие земледелия, интродукция);

2) изменение среды обитания для растений(осушение болот, мелиорация земель);

3) защита растений от неблагоприятных факторов внешней среды(защита от вредителей, болезней, сорняков);

4) сохранение растительности и видового состава флор(Красная книга, проблема сохранения биоразнообразия)