5.Лес и атмосфера.

Зеленые растения регулируют состав воздуха. Благодаря им содержание углекислоты в воздухе составляет 0,03%, а содержание кислорода – около 21%. Ежегодно в атмосферу поступает около 25 млн. тонн углекислого газа. Растения усваивают около 35 млн. тонн углекислоты. Растения забирают из воздуха дымовые газы и аммиачные соединения. Один гектар леса задерживает за сезон около 70 тонн пыли.

Зеленые растения выделяют летучие органические соединения, называемые фитонцидами. Эти соединения губительно действуют на микроорганизмы. Один гектар соснового леса выделяет до 400 кг фитонцидов. Этого количества достаточно для обеззараживания воздуха в городе средних размеров (например, Выборг, Кингисепп).

По отношению к фитонцидам древесные растения располагаются в следующий ряд (см. таблицу 2).

Таблица 2

Шкала фитонцидности

Степень фитонцидности	Виды древесных пород и кустарников
Сильно фитонцидные	Дуб черешчатый, клен остролистный, береза бородавчатая, сосна обыкновенная, ель высокая, осина, лещина, черемуха, можжевельник, черника.
Средне фитонцидные	Лиственница сибирская, ясень обыкновенный, липа мелколистная, ольха черная, кедр сибирский, рябина обыкновенная, акация желтая, сирень обыкновенная, жимолость татарская.
Слабо фитонцидные	Вяз, бересклет бородавчатый, крушина, бузина красная.

К вредным газам древесные породы относятся неодинаково. Чувствительность к вредным газам определяется возрастной структурой насаждения и почвенно-грунтовыми условиями. Плохо переносят вредные газы в воздухе вечнозеленые растения, легче переносят – лиственные породы. По отношению к газам древесные породы располагаются следующим образом (см. табл. 3).

Таблица 3

Газоустойчивость растений

Устойчивые к газам	Ель колючая, туя западная, снежник, бузина красная, тополь канадский, смородина золотистая.
Средне устойчивые	Можжевельник, береза, лиственница сибирская, боярышник, дуб красный, клен татарский, тополь серебристый, липа, лещина.
Неустойчивые к газам	Ель обыкновенная, пихта европейская, сосна веймутовая, сосна обыкновенная, сосна крымская, рябина обыкновенная.

Насаждения регулируют движение воздуха. Ветер усиливает транспирацию у растений, охлаждает лист и предохраняет его от перегрева. Ветер освобождает кроны растений от снега, формирует вид кроны. В регионах, где часто дует ветер в одном направлении, образуется однобокая флагообразная крона, деревья формируются небольших размеров.

При сильном ветре происходит вывал деревьев с корнями. Это явление называется ветровал. У деревьев с глубокой коневой системой при сильном ветре происходит слом ствола. Это явление называетсябурелом.

Благодаря ветру происходит опыление растений и механические воздействия растений друг на друга. Лиственные породы, особенно береза, обхлестывают ветви у хвойных пород, например, у сосны. Снижаются темпы роста побегов, и происходит заражение древесины дереворазрушающими грибами, то есть образуются гнили.

Лес задерживает ветер. Перед опушкой леса скорость движения ветра становится близкой к нулю. За стеной леса на расстоянии 25 высот от опушки леса скорость ветра восстанавливается. Наибольшая скорость ветра наблюдается в верхней части кроны. Меньшая скорость характерна для приземного слоя воздуха.

Ветровой режим в лесу регулируют следующими хозяйственными мероприятиями:

1. Разреживание древостоя путем проведения несплошных рубок. Особенно необходимо это мероприятие на этапе чащи на избыточно увлажненных почвах.

2. Выращивание смешанных насаждений (эти насаждения более устойчивы против ветра).

3. Формирование разновозрастных насаждений – они дают наибольшую продуктивность и наибольший запас древесины.

4. В южных регионах страны для снижения скорости ветра и для задержания снега создают защитные лесные полосы – они позволяют повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

6. Лес и влага

Влага нужна растениям для транспирации, прорастания семян, процесса фотосинтеза, питания растений и т. д. Растения усваивают влагу, поступающую в виде осадков. При количестве выпадающих осадков до 700 мм – регион влагообеспеченный, при меньшем количестве осадков – регион слабо обеспечен влагой.

Из общего количества выпадающих осадков часть их задерживается кронами деревьев, часть проникает под полог леса, часть – стекает по стволам растений. Последняя обогащается азотом, калием, кальцием, натрием, железом и алюминием. Снег, накапливающийся на кронах деревьев, приводит к образованию снеголома и облома ветвей деревьев. По отношению к влаге древесные породы распределяются следующим образом:

Таблица 4

Шкала требовательности древесных пород к влаге

Группа требовательности к влаге	Древесные породы
Ультраксерофиты (крайние сухолюбы)	Саксаул, фисташка, можжевельник, пробковый дуб, грабинник.
Ксерофиты (сухолюбы)	Сосна крымская, сосна обыкновенная, банкса, абрикос, скумпия, вяз, ива-шелюга, лох.
Ксеромезофиты (слабо требовательны к влаге)	Дуб черешчатый, клен полевой, груша, клен остролистный, черешня, яблоня.
Мезофиты (средне требовательны к влаге)	Липа, граб, ясень, ель, лиственница, береза, осина, пихта, рябина, бузина.
Мезогигрофиты	Ива козья, ива серебристая, крушина ломкая, айва японская, черемуха обыкновенная.
Гигрофиты (очень влаголюбивые растения)	Кипарис болотный, ива серая, ольха черная, береза кустарниковая.

Водный режим территории определяется количеством выпавших осадков, интенсивностью испарения влаги растений, рельефом местности и почвенно-грунтовыми условиями региона. Водный режим местности регулируют следующими хозяйственными мероприятиями:

1. Правильным расположением лесосеки при проведении рубок главного пользования. В северных регионах лесосеку располагают с севера на юг, а в южных – с востока на запад.

2. В малолесных регионах Российской Федерации главное пользование рекомендуется проводить несплошными рубками (выборочными и постепенными).

3. После рубки главного пользования надо создать благоприятные условия для лесовозобновления, которые создаются или путем проведения мероприятий по содействию естественному лесовозобновлению, или путем создания лесных культур.

4. В высокополнотных насаждениях проводят рубки ухода высокой интенсивности.

7. Лес и почва.

Почва– это слой земли, в который проникают корневые системы растений. Почва – важнейший компонент лесного фитоценоза. Она снабжает растения водой и питательными веществами. После отмирания растений почва обогащается органическими веществами.

На почвенное плодородие оказывают влияние следующие факторы:

• климат региона,

• материнская горная порода,

• почвенная биота,

• хозяйственная деятельность человека.

Все перечисленные факторы действуют одновременно, и степень влияния каждого фактора определяется.

1. Влияние почвы на лесопределяется ее механическим составом, водным режимом, тепловым режимом, классом бонитета и другими факторами. Глинистые почвы более плодородны, чем песчаные. Под лесом формируются особые типы и подтипы почв.

По отношению к почве выделяют два понятия:

1. Потребность растений к элементам питания. Эти элементы питания растение должно извлекать из почвы. По наличию элементов питания судят о плодородии почвы.

Определяют количество элементов питания по листовому анализу. Для этого в течение вегетационного периода собираются листья у растения, сжигаются, и находится процент зольных элементов в листьях. Содержание зольных элементов в растении непостоянно и меняется в течение лета: весной – наименьший процент, к осени содержание зольных элементов в растении увеличивается.

2. Требовательность – способность растений произрастать на малопродуктивных почвах. По требовательности к почве древесные породы делят:

1. Малотребовательные (олигофиты), например сосна обыкновенная, береза пушистая.

2. Среднетребовательные (мезофиты), например лиственница европейская, лиственница сибирская, ель обыкновенная.

3. Требовательные (мегатрофы), например бук, ясень, клен остролистный, пихта и другие.

Почва оказывает влияние на качество древесины. На плодородных почвах формируется рыхлая мягкая древесина, которая быстро загнивает. На бедных почвах формируется прочная древесина, идущая на производство пиломатериалов.

Почва оказывает влияние на формирование корневых систем растения. На песчаных бедных почвах формируется стержневая корневая система. На глинистых почвах при высоком уровне грунтовых вод формируется мочковатый тип корневой системы.

2. Влияние леса на почву

На показатели почвы влияет состав и возраст древостоя. Под влиянием опада и отпада под лесом формируются дерново-подзолистые типы почв и создается особый слой почвы А_о– лесная подстилка.

Под лесом создается особый тип гумуса:

• под лиственными породами формируется мягкий или мулль-гумус,

• под пологом хвойных пород создается грубый гумус; здесь происходит накопление лесной подстилки и слабое ее разложение из-за кислой реакции, плохой аэрации и малого количества дождевых червей,

• под пологом смешанных древостоев формируется средний гумус, который характеризуется быстрым разложением лесной подстилки и формированием мощного гумусового горизонта.

Почва оказывает влияние на рост подроста, подлеска, живого напочвенного покрова и других компонентов леса.

Плодородие почвы также можно определять методом математического моделирования. При этом используют модели О.Г. Чертова или А. Вайчеса. В этих моделях в качестве факторов взяты:

1. мощности горизонтов почвы,

2. соотношение горизонтов между собой,

3. процентное содержание необходимых химических элементов в почве.

Модели могут быть использованы в условиях таежной зоны и зоны смешанных лесов.