13Климат и лес. Значение климата в лесоводстве.

Климат и лес. В 1909 г. Майр пришел к выводу, что для существования леса необходимо, чтобы за 4 месяца вегетационного периода средняя температура воздуха была не ниже 10⁰С, средняя относительная влажность - не менее 50 %, среднее количество атмосферных осадков - не ниже 50 мм.

Из комплекса климатических факторов основное значение имеют тепловые условия и количество выпадающих осадков. Известно, что высшие растения, особенно деревья, в процессе ассимиляции расходуют очень большое количество воды. На единицу образования сухого вещества деревья расходуют до 1000 единиц воды. Известно также, что транспирация растений увеличивается с повышением температуры воздуха и дефицита его влажности, зависящего от температуры. Таким образом, успешность развития растений в значительной мере зависит от соотношения между количеством осадков и количеством тепла в данном районе. Поэтому указанному соотношению в растениеводстве уделяется очень большое внимание. Им определяется главным образом само существование леса. Поэтому известно не мало попыток найти количественное выражение степени благоприятствования климатических условий развитию растительности в виде математических функций температуры, влажности и проч. При этом в качестве аргументов принимаются обычно либо средние, либо суммарные величины различных факторов.

Г.Н.Высоцкий считал, что важным является не сами по себе величины осадков, а отношение величины осадков к величине испарения, или коэффициент увлажнения; при коэффициенте увлажнения больше 1 - климат влажный, свойственный лесной зоне; при 1 - соответственно лесостепи; коэффициент 0,5 характерен для полупустынь.

В практике широко пользуются коэффициентом Селянинова. Это показатель теплообеспеченности и влагообеспеченности. Теплообеспеченность - это сумма активных температур (выше 10⁰). На севере сумма положительных температур в лесной зоне 1000-1400⁰, в субтропиках более 4000. Влагообеспеченность определяется гидротермическим коэффициентом. Он представляет собой отношение осадков за вегетационный период к сумме температур за этот же период, увеличенное в 10 раз. Коэффициент больше 1,3 соответствует зоне избыточного увлажнения, 1,3-1,0 - зоне обеспеченного увлажнения.

Шведский биоклиматолог Патерсон сделал попытку установления связи потенциальной продуктивности леса (прироста древесины) с основными климатическими факторами в виде индекса СVР (С - климат, V - растительность, Р - продуктивность

СVР = Т/Т_а • Р • G/12 • E/200 ,где

Т - средняя месячная температура наиболее жаркого месяца,

Т_а - разница между среднемесячными температурами самого жаркого и самого холодного месяца,

Р - среднегодовое количество осадков,

G - продолжительность вегетационного периода в месяцах,

Е - местная солнечная радиация.

Рост деревьев и биологическая продуктивность в целом особенно тесно связанны с продолжительностью вегетационного периода, соотношением тепла и влаги. В общем, чем больше тепла и влаги в течение вегетационного периода в данном районе и чем длиннее вегетационный период, тем выше производительность леса.

Климат определяет не только количественную, но и качественную продуктивность лесов. Самые гигантские деревья и самые большие запасы древесины на 1 га наблюдается все же не в тропиках, которые отличаются чрезвычайным богатством видов, но сравнительно скромными запасами, а во влажных субтропиках. Северная сосна отличается более выгодным соотношением весенней и летней частей годичного слоя, чем южная сосна.

В леса севера годичный прирост увеличивается в годы повышенных температур вегетационного периода, а в лесостепи и степных насаждениях прирост лимитируется количеством осадков.

Климат оказывает сильное и самое разнообразное влияние на жизнь леса. Размещение лесов естественного происхождения на нашей планете, их состав, запасы древесины на единице площади в значительной степени определяются характером климата. Метеорологические условия сравнительно коротких отрезков времени, исчисляемых несколькими годами и даже отдельными сезонами года, отражаются на изменении прироста, плодоношении, общем санитарном состоянии лесов, развитии полезной и вредной фауны в лесу, усилении или ослаблении пожарной опасности, облегчения или затруднения заготовки и транспортировки древесины, проведения лесовосстановительных работ и т. п.

Распределение лесов земного шара по составу пород тесно связано с типами климата. Так, во влажных тропических районах произрастают преимущественно лиственные леса, отличающиеся чрезвычайным разнообразием составляющих их древесных пород; в холодных и умеренно холодных районах преобладают хвойные леса, состоящие из сравнительно небольшого числа древесных пород. Исторически развиваясь в условиях более или менее определенного климата, древесные породы оказываются приспособленными к соответствующим климатическим условиям. Известно, что один и тот же ботанический вид древесной породы, произрастающий в различных климатических условиях, может дать различные климатические экотипы (расы), приспособленные к существованию в условиях соответствующей разности климатического типа.

В связи с этим искусственное перемещение древесных пород из одной климатической разности в другую требует весьма большой осторожности. Введение какой-либо породы в культуру района, в котором она не произрастает и не произрастала в последний геологический период, называют интродукцией (введение).

Высокие урожаи семян у многих пород повторяются через ряд лет. Эти интервалы укорачиваются для одной и той же породы в южных широтах, в лесах же севера семенные годы повторяются через более длинные промежутки времени и общее количество семян с единицы площади меньше, чем в южных лесах. Величина семян и их вес у одной и той же породы являются также и следствием климата. Так, вес одной тысячи семян сосны из Архангельской области составляет 2 г, а из центральных областей - 6-7 г.

В годы теплые и сухие в лесах усиливается развитие вредных насекомых. Годы повышенных осадков и условия возросшей относительной влажности воздуха, наоборот, являются периодами уменьшения вредных насекомых, но усиления развития вредных грибов.

Цикл развития одних и тех же видов вредных лесных насекомых зависит от климата.

Так, хрущ имеет в Западной Европе трехлетнюю генерацию, в южных районах европейской части России - четырехлетнюю, а в северных - пятилетнюю. Мало того, в южных районах хрущ лесное насекомое и откладывает яички под пологом леса, а в северных районах только на открытом месте. Некоторые короеды в Швеции имеют двухгодичную генерацию, а на юге Западной Европы - одногодичную, а в наиболее благоприятных для них условиях дают два поколения в год.

Некоторые злейшие враги леса, например шелкопряд-монашенка, совершенно не могут развиваться в суровых климатических условиях севера.

Пока мы не можем управлять климатом. Но мы можем регулировать метеорологические явления - управлять микроклиматом внутри самого леса. Пока сосняк растет чистый без примеси других пород у него один микроклимат внутри себя. Но достаточно под пологом этого древостоя поселится ели, как данный участок леса сразу перейдет в условия более холодного микроклимата.

Очень тесно интенсивность возникновения и развития лесных пожаров связана с климатом.

14Понятие о лесоводстве и история развития лесоводства и зелёного строительства.

Понятие о предмете "Лесоводство"

Под лесоводством понимают всю область лесного хозяйства, включая выращивание лесов, их учет, организацию лесного хозяйства и лесозаготовок. В процессе совершенствования теории и практики лесного дела из лесоводства выделены лесные культуры, лесная мелиорация, лесоэксплуатация, таксация леса, лесоустройство, экономика и организация лесного хозяйства.

Объект лесоводства - лес, не только существующий, но и лес будущий, который еще предстоит вырастить.

Лес обладает способностью восстанавливаться и непрерывно служить человеку, пока человек живет. Лесоводство - понятие многоплановое. В наиболее широком значении оно приравнивается к понятию "лесное хозяйство". В то же время лесоводство - отдельная профилирующая дисциплина, имеющая и научную, и практическую сторону. Лесоводство - наука о природе леса, методах его выращивания, улучшения и повышения продуктивности. Лесоводство занимается выращиванием леса для получения древесины и других продуктов леса, а также для использования его защитных, водорегулирующих, целебно-оздоровительных, эстетических и других полезностей. Это вытекает, во-первых, из биогеоценотической, экосистемной сущности леса, его комплексной природы. Во-вторых, из многостороннего практического значения леса. Лес имеет огромное народнохозяйственное, природоохранное, социальное значение.

1.2. Разделение лесоводства

По инициативе Г.Ф. Морозова в 1902 г. лесоводство было разделено на две дисциплины: общее лесоводство и частное лесоводство.

Общее лесоводство включает учение о природе леса (лесоведение), методы его естественного возобновления и формирования, изучение и разработку лесоводственных систем и способов рубок.

Частное лесоводство изучает и разрабатывает вопросы искусственного возобновления и разведения леса. Начиная с 30-х годов эта дисциплина носит название "лесные культуры". С конца 50-х годов дисциплину "общее лесоводство" в нашей стране стали называть сокращенно "лесоводство". Лесоводство как синоним общего лесоводства разделяется на те же две части - теоретическую, или общую, в виде учения о природе леса, называемую лесоведением, и специальную, или собственно лесоводство.

Современное лесоводство можно разделить также и по функционально-целевому принципу, например, лесоводство рекреационное, лесоводство плантационное, которое в свою очередь может включать разные цели (выращивание елового сырья для целлюлозно-бумажных предприятий, выращивание новогодних елок и т.д.), лесоводство почво- и водозащитное, лесоводство, связанное с загрязнением окружающей среды и мерами его преодоления. В настоящее время исключительно важное значение приобретает разработка вопросов противорадиационного лесоводства.