Практическое занятие №1 Тема: «Определение отличительных черт леса» Цель и задачи темы: изучить и усвоить основные отличительные черты леса.

Лес – один из основных типов растительности Земли, который представляет, в первую очередь, сложную совокупность множества разнообразных взаимосвязанных растений. Они отличаются по размерам, строению, структуре, размножению, питанию и иным признакам.

Кроме растений в состав лесного комплекса входят представители фауны, микроорганизмы, грибы, находящиеся одновременно в единстве и противоречии друг с другом и с окружающей средой.

В результате взаимосвязей всех организмов, населяющих лес, друг с другом и с окружающей средой формируются лесные насаждения определенного происхождения, породного состава, формы, продуктивности, возраста, товарности, полноты и т.д.

Среди растений в лесу главное место, безусловно, принадлежит деревьям, которые являются основным компонентом лесного насаждения.

1. Таким образом, одной из наиболее характерных отличительных черт леса является древесная растительность. Не всегда, однако, присутствие большого количества деревьев свидетельствует о наличии леса. Например, деревья, размещеные рядами или разбросано в пространстве создают аллею или парк, но еще не образуют, например, березового или липового леса.

Деревья, росшие всю жизнь одиноко, заметно отличаются от деревьев тех же пород, но выросших в лесу, по ряду морфологических, анатомических и биологических признаков. Например, деревья в лесу имеют высоко поднятые кроны, которые создают совместный (общий) полог и препятствуют таким образом проникновению солнечных лучей к поверхности почвы. Поэтому нижние ветви, находящиеся в условиях недостатка солнечной радиации, отмирают, что приводит к формированию полнодревесного ствола, хорошо очищенного от сучьев. Такие деревья имеют большое значение в удовлетворении потребностей народного хозяйства в высококачественной древесине.

У деревьев, которые растут на свободе, ветви, напротив, опускаются почти до земли, форма кроны раскидистая. Стволы их, как правило, сучковатые, сильно сбежистые. Из них получается сравнительно мало ценных сортиментов. Деревья в лесу плодоносят на 10–12 лет позже по сравнению с деревьями, которые выросли на свободе, а также обладают более выраженной периодичностью плодоношения, т.е. плодоносят через определенное количество лет, не очень часто.

Лес состоит не просто из древесных растений, а из большого количества их, и не просто из большого механического скопления деревьев, а из деревьев, тесно взаимодействующих друг с другом.

В результате этого взаимодействия и формируется целый ряд существенных отличий лесных деревьев от деревьев, выросших вне леса.

2. Деревья в лесу разнообразно влияют не только друг на друга, но и на занятую этими деревьями среду, т.е. на почву и на окружающую их атмосферу.

Таким образом, лес представляет собой растительное сообщество, в котором деревья, в первую очередь, изменяют условия окружающей среды: свет, температуру, влажность и состав воздуха, ветер и другие экологические условия. Лес создает свой микроклимат, оказывает влияние и на территории, которые к нему прилегают: поля, водоемы и др.

Установлено, что под влиянием леса климат отдельных районов земного шара становится более влажным и менее континентальным, уменьшается амплитуда колебаний температуры верхних горизонтов наземных и водных пространств земного шара и нижнего (приземного) слоя атмосферного воздуха в суточном, сезонном и годовом циклах, снижается скорость ветра и повышается относительная влажность воздуха, предотвращается разрушительное действие водных потоков. Следовательно, под влиянием леса климат становится более благоприятным для жизни человека.

Каким же образом формируется особая лесная среда? Это происходит в результате изменения количества достигающих почву осадков, света, тепла, в лесу становятся иными испарение, сток осадков, образуется специфический компонент леса лесная подстилка.

Например, количество поступающей на поверхность почвы солнечной радиации снижается в лесных насаждениях, по сравнению с открытыми участками, в 3-20 раз и более.

На открытых участках земной поверхности верхние горизонты почвы, по сравнению с лесными, днем нагреваются, а ночью, наоборот, охлаждаются более сильно. В связи с этим на них чаще наблюдаются заморозки весной и осенью. Таким образом, в лесу наблюдается снижение максимальной и повышение минимальной температуры – уменьшается амплитуда температуры воздуха и почвы.

Относительная влажность воздуха за вегетационный период в лесу выше на 9–15%, а количество испаряемой влаги с поверхности почвы в 3–7 раз меньше, чем в поле; заметно снижается скорость ветра; в 2–5 раз меньше глубина промерзания почвы; почвы поглощают в 5–15 раз больше воды. Количество осадков под влиянием леса увеличивается на 3–8%.

Лесные ландшафты характеризуются наибольшей продуктивностью, в связи с этим они являются наиболее мощными почвообразователями.

3. В лесу появляются новые виды недревесных высших растений, которые взаимосвязаны и влияют один на одного. Это взаимодействие и влияние проявляются в конкуренции за свет, питательные вещества и влагу. Если конкуренция в верхнем древесном ярусе, который является основным, либо во втором ярусе, состоящем из основных пород-лесообразователей, но отличающихся видовым составом или возрастом от первого, затрагивает сравнительно мало индивидов и растягивается на много лет, то в конкурентные отношения вблизи поверхности земли в лесу включаются не только деревья, но и многие кустарники, кустарнички, травянистые растения, мхи и лишайники. Часто они представлены очень большим количеством индивидуумов.

При более или менее высокой полноте древостоя обеспечение светом и почвенной влагой бывает ограниченным. Многие растения приспособились осуществлять свой жизненный цикл в нижнем ярусе. Сюда относятся кустарники, кустарнички, травы, мхи, лишайники, некоторые деревья, выносливые по отношению к условиям окружающей среды в нижнем ярусе.

Они образуют ярус древесных пород – подрост, ярус кустарниковых, в основном, пород – подлесок и яруса травянистой и кустарничковой растительности, мхов и лишайников – живой напочвенный покров.

4. Лес – это не только растительное сообщество, но и биологическая система, в которую входят многочисленные виды животных (лесная фауна), а также микроорганизмов и грибов,. Для каждого из указанных выше ярусов характерны своеобразная фауна и специфический мир микроорганизмов.

Лесные звери и птицы в лесу находят укрытие, еду и условия для размножения. В свою очередь, животные способствуют росту и развитию деревьев, уничтожая большое количество вредителей, способствуют природному восстановлению и размножению леса.

Опыление представляет критический процесс в жизненном цикле растительных видов и в этой связи невозможно переоценить роль животных как опылителей древесных видов. В лесах умеренного пояса есть растения, которые опыляются преимущественно или полностью животными, например, представители таксонов Ericaceae, Acer, Tilia.

Животные – важные агенты в распространении семян, они помогают сохранению и развитию древесных растительных популяций. В частности, птицы распространяют семена погадками, содержащими плоды и семена, находящиеся у птиц во рту, и экскрементами, содержащими семена съеденных плодов. По сведениям В.Н. Сукачева и Н.В. Дылиса, сибирские кедровки откладывают орешки сосны кедровой про запас от 6 до 12 шт. под мхами и лишайниками на расстоянии нескольких километров от семенного дерева и таким образом они скапливают от 4000 до 34000 семян на 1 га, а поедают только половину. Имеются сведения немецкого исследователя Шустера, о том что одна сойка распространяет за сезон приблизительно 4600 желудей, причем некоторые из них она переносит на расстояние до 4 км.

Многие семена приспосабливаются проходить неповрежденными через пищеварительные тракты птиц и млекопитающих. По данным В.Н. Сукачева и Н.В. Дылиса их количество составляет от 72 до 92%. При этом пищеварительные соки ослабляют оболочку, способствуя, таким образом, проникновению в них влаги и увеличивая возможность прорастания.

Почвороющие животные (кроты, кабаны, барсуки и др.) улучшают структуру почвы, уничтожают личинок майского хруща. В результате такой деятельности почва переворачивается и тем самым создается удобное ложе для приживаемости проросших семян. В.Н. Сукачев и Н.В. Дылис приводят следующий пример – когда 2-3% площади покрыто кротовинами, то прорастание семян дуба и клена в 2 раза выше, по сравнению с поверхностью почвы, ненарушенной кротами. Подрывая корни, кабаны смещают толстый слой мха и другой растительности мешающий семенам прорасти и прижиться. Роющие животные, однако, могут погубить молодые сеянцы и нанести большой ущерб. Вообще следует отметить, что начиная от семян и сеянцев до зрелого дерева, ни одно дерево в лесу не застраховано от порчи животными.

Для леса характерно наличие многочисленных червей и микроорганизмов, которые живут в почве. Они содействую переработке опада хвои, листьев, ветвей, коры, способствуют улучшению структуры и плодородия почвы.

Таким образом, между лесными деревьями и животными существует полный жизненный цикл взаимных зависимостей, начиная от опыления, распространения семян и их укоренения, а затем их дальнейшего роста и развития, вплоть до отмирания. На протяжении всего этого цикла происходят непрерывное разложение и минерализация органического вещества.

5. Только в лесу происходит естественное (природное) изреживание, т.е. уменьшение количества деревьев в древостое с увеличением его возраста. Основными причинами естественного изреживания являются:

1. борьба за существование;