Понятие о лесе, основные компоненты леса
Лес – элемент географического ландшафта, состоящий из совокупности деревьев, занимающих доминирующее положение, кустарников, напочвенного покрова, животных, микроорганизмов, в своем развитии биологически взаимосвязанных, влияющих друг на друга и на внешнюю среду (ГОСТ).
Характерные черты леса:
1. Взаимное влияние древесных растений друг на друга, взаимодействие с другими типами растений: кустарниками, травами, мхами.
2. Компоненты леса не только зависят от среды, но и сами влияют на нее, создавая свой микроклимат, своеобразное протекание почвенных процессов.
3. Способность леса восстанавливать самого себя, обеспечивать смену поколений.
В составе леса выделяют две части:
надземную или стромосферу;
подземную или ризосферу.
К элементам стромосферы относятся: насаждение, древостой, подлесок, подрост, живой напочвенный покров, внеярусная растительность, лесная подстилка и т.п.
Насаждение – участок леса, состоящий из древостоя, а также как правило, подроста, подлеска, и живого напочвенного покрова. Насаждение есть лесной фитоценоз однородный по биологическим признакам.
Древостой – совокупность деревьев, являющихся основным компонентом насаждения.
состав древостоя:
главная древесная порода – порода, которая при данных экономических и лесорастительных условиях наилучшим образом соответствует хозяйственным целям;
второстепенные древесные породы – породы, которые в меньшей степени соответствуют экономическим и лесорастительным условиям;
господствующая порода – порода, которая преобладает в верхнем ярусе древостоя, но часто не бывает главной;
сопутствующие древесные породы – породы, благоприятно воздействующие на главную и в конкретных условиях не уступающие ей по хозяйственному значению (например, клен, ясень, липа в дубравах).
Подрост – молодое поколение древесных растений естественного происхождения, растущие под пологом леса или на вырубках, гарях и способные сформировать древостой.
Подгон – деревья или кустарники, способствующие ускорению роста и улучшению формы ствола главной древесной породы путем создания бокового отенения.
Подлесок – кустарники, реже древесные породы, произрастающие под пологом леса и неспособные образовать древостой в данных условиях местопроизрастания.
Живой напочвенный покров –совокупность мхов, лишайников, травянистых растений и полукустарников, произрастающих на покрытых и не покрытых лесом землях.
Растительный опад – опавшие в течение года листья, хвоя, ветки, сучья, плоды и другие части лесной растительности.
Лесная подстилка - напочвенный слой, образующийся в лесу из растительного опада разной степени разложения. В отличие от опада имеет компактность, слоистость, а иногда (при медленных процессах разложения) и значительную мощность (до 20см). Она служит источником удобрения лесных почв.
Отпад – деревья, отмершие в результате естественного изреживания древостоя с возрастом или от заболевания.
Внеярусная растительность – совокупность растений разных видов и классов – лианы (плющ, лимонник и др.), лишайники, размещающиеся в разных ярусах древостоя.
Ризосфера – корнедоступная толща почвы.
Морфология леса
Совокупность внешних признаков лесного фитоценоза составляет морфологию леса. Основные морфологические признаки: происхождение, форма древостоя, состав насаждения, сомкнутость, полнота, густота, возраст, бонитет, товарность, тип условий произрастания, тип леса. Происхождение – признак, характеризующий способ размножения деревьев насаждения. Древостои бывают семенного, вегетативного, смешанного, а также естественного и искусственного происхождения. Семенными называются древостои, которые произошли от семян, а вегетативными или порослевыми, - которые произошли от поросли пней, корневых отпрысков и отводков. Семенами размножаются все древесные породы, тогда как вегетативно – преимущественно лиственные. Порослью возобновляется береза, дуб, ясень, клен, липа и другие породы, корневыми отпрысками – осина, акация белая, берест, тополь и др. Отводками могут размножаться ель и пихта, но для лесного хозяйства размножение отводками практического значения не имеет. Семенные древостои вначале растут медленнее порослевых, но в дальнейшем нагоняют их и достигают больших размеров как по высоте, так и по диаметру. Поэтому семенные древостои называются высокоствольными, а порослевые – низкоствольными. Качество древесины семенных древостоев выше, чем порослевых. Форма древостоя – признак, характеризующий вид сомкнутости крон в древостое. Горизонтальная сомкнутость - древостой простой или одноярусный; вертикальная - сложный, состоящий из двух и более ярусов. Состав – признак смешения пород в древостое. По составу древостои делятся на чистые и смешанные. Если древостой состоит из одной породы или примесь другой породы не превышает 5% общего запаса, он называется чистым. При наличии в составе древостоя нескольких (двух и более) пород он называется смешанным. Породный состав устанавливается по процентному соотношению запасов, составляющих насаждение древесных пород, и записывается формулой. Возраст – признак, характеризующий относительный или абсолютный возраст древостоя. В зависимости от темпов роста древесных пород в лесоводстве принято делить древостои на классы возраста. Класс возраста – период времени, в течение которого древостой считается хозяйственно однородным. Бонитет – показатель продуктивности древостоя. Бонитет определяется по таблице проф. М.М. Орлова по возрасту и средней высоте древостоя, а также происхождению. Установлено пять основных классов бонитета: к I классу относятся древостои высшей продуктивности, к V - низшей. Иногда возникает необходимость выделять Iа и I б классы бонитета – для наиболее высокопродуктивных древостоев и Vа и V б – для самых низкопродуктивных. В молодняках до 10 лет класс бонитета устанавливается по условиям местопроизрастания (типу леса). Полнота – степень плотности стояния деревьев. Различают абсолютную и относительную полноту. Абсолютная полнота определяется отношением суммы площадей сечений древесных стволов на высоте 1,3 м к сумме площадей сечений (табличной) нормального древостоя того же класса возраста и той же высоты.
P = 
, где
Древостои с полнотой 0,8 и выше считаются высокополнотными, 0,6-0,7 – среднеполнотными, 0,4 и ниже – низкополнотными. Участки с полнотой ниже 0,3 (с начала третьего класса возраста) называются рединами. Сомкнутость – определяется суммой площадей проекций крон деревьев, отнесенной к площади, занимаемой древостоем. Густота – количество деревьев на 1 га лесной площади. Она изменяется с возрастом древостоя и связана с лесорастительными условиями. Товарность – экономическая категория качества древостоя, определяемая выходом деловой древесины или количеством деловых стволов. Тип леса – участок леса (или совокупность участков), характеризующийся определенным типом лесорастительных условий, одинаковым составом древесных пород, количеством ярусов, живым напочвенным покровом. Тип лесорастительных условия – совокупность однородных лесорастительных условий на покрытых и не покрытых лесом участках.
Влияние света на формирование деревьев, их плодоношение и продуктивность
Свет влияет на формирование ствола и кроны деревьев. Если свет падает на молодые деревца с одной стороны, их стволики развиваются в сторону света. Это ведет к неравномерному развитию кроны, способствует образованию эксцентричного ствола, снижающего технические качества древесины. При большом доступе света к стволам деревьев очищение от сучьев происходит медленнее. В лесном хозяйстве для выращивания насаждений с прямыми и полнодревесными стволами создается равномерное боковое отенение деревьев главных пород путем введения подгона. Улучшение световых условий деревьев может вызвать увеличение прироста, но возможно и обратное действие, например, при внезапном выставлении на простор теневыносливых пород, таких как ель или пихта. В общем виде взаимосвязь фотосинтеза и продуктивности выражена Л.А. Ивановым и широко известна как «формула Иванова»:
M + m = iPT – aP1 T1
где M – масса растений, m – вес отмерших частей, i - интенсивность фотосинтеза, P - рабочая поверхность листьев, T – время работы фотосинтеза, a – интенсивность дыхания, P1 – масса живых частей, T1 – время работы дыхания. Свет, влияя на развитие крон деревьев, воздействует и на их плодоношение. Деревья хорошо освещаемые, с хорошо развитой кроной плодоносят лучше, чем затененные деревья со слаборазвитыми кронами. Угнетенные деревья практически не плодоносят. В пределах одного дерева в разных частях кроны плодоношение может быть неодинаковым. Плодоносят освещенные части крон. У ели - восточная и юго-восточная части кроны дают большее количество семян и качество их лучше. По данным Капера, отрицательно сказывается на плодоношении сильное освещение верхним светом. Так, у наиболее высоких деревьев максимальное количество шишек образуется в средней части крон. От степени освещенности под пологом леса зависит и успешность естественного возобновления древесных пород. Большинство теневыносливых пород (ель, бук, пихта и др.) превосходно возобновляются при наличии бокового или сквозного освещения; для большинства же светолюбивых пород необходимо верхнее освещение или сочетание его с боковым и сквозным. Сильно затененный подрост древесных пород от преобладающего бокового освещения приобретает зонтикообразную форму, так как в этом случае развиваются главным образом боковые побеги. Внешние признаки светолюбня древесных пород. Наиболее старым, но вместе с тем надежным способом определения светолюбия древесных пород - по внешним признакам дерева и древостоя. На степень светолюбия указывают: плотность и сквозистость крон — древесные породы со сквозистыми кронами более светолюбивы, чем с плотными. К первым относятся, например, береза, сосна, лиственница, ко вторым — ель, бук, пихта; протяженность (глубина) кроны по стволу — породы с кронами значительной глубины (пихта, ель) являются теневыносливыми, с неглубокими (береза, осина) — светолюбивыми; толщина коры — теневыносливые породы (ель, пихта, бук) имеют тонкую кору, светолюбивые (сосна, лиственница) — более толстую; быстрота роста в первую половину жизни — светолюбивые породы растут обычно быстрее, чем, обладающие медленным ростом, теневыносливые; быстрота очищения стволов от сучьев — установлено, что очищение стволов от сучьев идет быстрее у светолюбивых пород; быстрота естественного изреживания — естественное изреживание с возрастом древостоев из светолюбивых пород идет быстрее, чем теневыносливых; степень успешности и продолжительности выживания подроста под пологом густого древостоя — подрост светолюбивых пород быстро погибает в затенении, теневыносливых существует длительное время, хотя и в угнетенном состоянии; степень освещенности почвы под пологом древостоя — у светолюбивых она больше, а у теневыносливых — меньше. Разница в степени освещенности может достигать 80—90 % при одинаковом количестве деревьев на площади;