Лесная среда

Современные леса являются типичными климаксовыми сообществами, которые в определенных местообитаниях находятся в гармонии с окружающей средой. При этом абиотические факторы среды (климат, почвы, рельеф и пр.) сформировали лесные сообщества, а последние преобразовали абиотические факторы. Таким образом, в каждом конкретном случае возникает лесная среда со специфичными факторами: климатическими (свет, тепло, осадки, ветер, газовый состав приземного слоя атмосферы), эдафическими (лесная подстилка, свойства и состав почв, почвенная влага), биотическими (фитогенные, зоогенные, микробогенные) и антропогенными (лесные культуры, рубки, гидролесомелиорация и др.).

Лесная среда характерна тем, что только небольшая часть солнечной радиации достигает поверхности почв. В листопадном лесу умеренной зоны поздней осенью относительная освещенность почвы достигает 50-80% общей освещенности солнца, под пологом широколиственного леса - 1-5%, под пологом еловых лесов - 1 2,5%, в тропических лесах - 0,25-2%.

Известно, что лес уменьшает перепады температур воздуха и почв по сезонам года и в течение суток. Важно, что лес повышает температуры воздуха при поздних весенних заморозках и снижает ее летом во время засух. По сообщению А.А.Молчанова (1973), существует связь между ростом листьев и побегов древесной растительности и температурами воздуха: в интервале от 0 до 15^оС происходит быстрое увеличение роста, от 15 до 30^оС этот рост происходит более медленно, а при температурах выше 30^оС наблюдается быстрое уменьшение роста.

Некоторые ученые полагают, что лес способствует увеличению количества выпадающих осадков в результате увеличения шероховатости поверхности земли, что ведет к повышенной турбулентности воздушных масс, возникновению восходящих токов, образованию облаков. При этом происходит локальное или "прицельное" выпадение осадков над лесом. Так, В.В.Рахманов (1984) считает, что на каждые 10% увеличения лесистости территории количество осадков возрастает на 8-10 мм. Однако, подобное возрастание происходит до предела лесистости 35% (А.Р.Константинов, А.И.Михович).

Лес способствует увеличению конденсационных осадков (туманная капель, иней, изморозь, ожеледь и др.). Причем образование таких осадков зависит от состава насаждений. В среднем за 4 года наблюдений прибавка влаги (за счет конденсационных явлений) составила: в лиственном насаждении - 16,2 мм, в елово-лиственном - 16,4 мм, в еловом - 15,9 мм (Воронков Н.А., 1988).

Часть выпадающих осадков задерживается кронами деревьев. Принято, что от общей суммы выпадающих осадков пологом леса задерживается до 20-40%. Определенная часть задержанных осадков стекает по стволам деревьев и увлажняет почву.

Лес способствует повышенному снегонакоплению. При этом испарение с поверхности снежного покрова под лиственным пологом в 2 - 5 раз меньше, чем на открытых пространствах. Кроме того, в лесу испарение происходит в виде транспирации, с поверхности подстилки и с увлажненных частей растений. В целом испаряемость под пологом леса составляет 15-30% от испаряемости открытых площадей.

Стокорегулирующая и противоэрозионная роль лесов характеризуется данными таблицы 2, анализ которых позволяет отметить большую роль лесной подстилки в регулировании стока и предупреждении эрозии почв.

Таблица 2 - Характеристики местного стока и эрозии черноземов (при дождевании) различных экосистем степи (Ростовская область. Донской учебно- опытный лесхоз)

Считают, что в пределах лесной зоны (тайга, хвойно-широко­лиственные леса) суммарный речной сток под влиянием леса увеличивается на 2 - 7%, а в лесостепной и степной зонах (где уровень грунтовых вод ниже 10 м) он уменьшается на 1 - 6%. Это соответствует концепции иссушающе-увлажняющей роли лесов. Существуют и другие концепции - всеобщей увлажняющей роли лесов, неопределенной роли лесов и т.д.

Леса всегда изменяют ветровой режим, снижая силу ветра и меняя его направление. Уже при прохождении через плотную лесную полосу шириной 15 м скорость ветра снижается до 55%, а на расстоянии 40 м от опушки скорость ветра в ельниках составляет всего 1,5% от скорости в поле, равной 2,8 м/с.

Известно, что в лесу непрерывно выделяется двуокись углерода (СО₂) вследствие дыхания корней и организмов-сапрофитов. Например, в чернотополевнике из напочвенного покрова выделяется СО₂: за счет дыхания живых корней - 35%; разложения корней - 42%; разложения подстилки - 21%. Поэтому в сырых местах у напочвенного покрова скапливается повышенное количество СО₂, т.е. наблюдаются различия содержания двуокиси углерода по высоте ярусов экосистемы. Уровень СО₂ в лесу минимален в период фотосинтеза (в середине дня) и максимален ночью.

Особым почвенным горизонтом, присущим только лесам, является подстилка - органические остатки на поверхности, состоящие из листового опада, ветвей, шишек, коры и др. В хвойных лесах скапливается от 10 до 60 т/га, в лиственных - от 5 до 30 т/га. В молодом лесу опад превышает темпы разложения подстилки, а в климаксовом лесу - разложение больше опада. Мощная подстилка предупреждает глубокое промерзание почв и обладает высокой влагоемкостью, перехватывая до 15 - 25 мм влаги.

Влияние на почвы лесных насаждений разного возраста характеризуется данными таблицы 3.

Таблица 3 - Влияние разновозрастных лесных насаждений на свойства слоя черноземов 0 - 20 см (Донской учебно-опытный лесхоз. Ростовская область)

В лесу выделяют следующие типы влагообеспеченности и глубины укоренения растений (Воронков Н.А., 1988):

1) почвы и грунты с неограниченной мощностью корнеобитаемой зоны в районах недостаточного увлажнения с грунтовыми водами глубже 5-6 м;

2) почвы и грунты с ограниченной мощностью корнеобитаемого слоя:

а) корнеобитаемый слой ограничивается уровнем грунтовых вод и мощностью капиллярной каймы над ним;

б) корнеобитаемый слой ограничивается физико-механическими свойствами почв и грунтов).

Биотические факторы лесной среды определяются взаимоотношениями растений-соседей и трофическими уровнями консументов:

- фитофаги, питающиеся зелеными растениями;

- хищники и паразиты, живущие за счет фитофагов;

- конечные хищники.

Между лесными растениями и животными существует полный жизненный цикл взаимных зависимостей, начиная от опыления, распространения семян и их укоренения, и кончая процессами формирования, гибели и восстановления древостоя.

Date: 2016-02-19; view: 1608; Нарушение авторских прав