Шолу
Образовательная: Изучить влияние на древостои почвенных условий.
Дамыту
Развивающая: Обеспечить условия для развития умений и навыков работы с источниками учебной и научно-технической информации, выделять главное.
3.Тәрбиелік
Воспитательная: Создать на уроке условия, обеспечивающие воспитание аккуратности и внимательности при изучении темы.
Сабақтың типі
Тип урока: практическое занятие, работа с карточками
Сабақ түрі
Вид урока: самостоятельная работа и работа по карточкам.
Оқыту әдісі
Метод обучения: практический, письменный, наглядно-иллюстрационный
Пәнаралық байланыс
Межпредметная связь: лесоводство, таксация леса, лесовыращивание
Көрнекі құралдар
Оборудование урока:учебники, тетради, карточки
Студенттер білуі керек / студенты должны знать: Основные понятия по влиянию на древостои почвенных условий.
Студенттер істей білуі керек / студенты должны уметь: применять полученные практические знания на практике
Сабақ жоспары
План урока
| Этапы занятия | Содержание учебного материала | Методы и методические приёмы обучения | Средства обучения | Дозировка времени |
| Орг.момент | словесный | журнал | 1 мин | |
| Мотивация и целеполагание | словесный | 1 мин | ||
| Проверка домашнего задания | устно, письменно | вопросник | 15 мин | |
| Практическая работа | практические задания | Бумажные носители | 50 мин | |
| Закрепление | устно, письменно | вопросник | 20 мин | |
| Комментирование и выставление оценок | устно, письменно | журнал | 1 мин | |
| Домашнее задание | учебники, интернет-ресурсы | Лекционный материал | 1 мин | |
| Рефлексия | устно, письменно | «На уроке я узнал…» | 1 мин |
Тема: Практическое занятие по изучению влияния на древостои почвенных условий.
Приспосабливаемость древостоев к почве.
Древесные породы значительно различаются по требовательности к почвенному плодородию. Существуют породы с узким и широким диапазоном.
Требовательность к почве зависит от происхождения древостоя (естественное, искусственное), от возрастной структуры. У древостоев естественного происхождения устойчивость к изменению почвенных условий выше. Выделяют такие механизмы адаптации, как эволюционное приспособление к эдафическим (почвенным) условиям; пластичность корней; образование микоризы.
Одним из главных механизмов адаптации к почвенным условиям является изменение габитуса (внешнего вида) и мощности корней.
Различают в основном три вида корней: глубинные, поверхностные и якорные. Глубинной корневой системой со стержневым корнем, достигающим 7 м, обладает дуб. Глубинные корни имеют липа, лиственница, тополя; поверхностные – ель, ясень, клен полевой. Остальные древесные породы обладают большой пластичностью корневых систем. Так, среди таежных видов наибольшей пластичностью корней отличаются сосна и береза. У сосны на хорошо дренируемой почве развивается мощный стержневой корень и на глубине - ярус боковых мелких корней. На скальных почвах склонов гор появляются мощные поверхностные корни.
Береза отличается хорошо развитой разветвленной корневой системой без стержневого корня. Площадь распространения корней (проекция корней) деревьев в средних условиях значительно больше площади их крон (3–5 радиусов кроны). В этом отношении особенно выделяется осина. У осины имеются мощные боковые корни, которые после рубки дерева способны образовывать корневую поросль. Несколько пней могут обеспечивать корневыми отпрысками всю площадь вырубки. Габитус корней изменяется с возрастом деревьев.
У сосны в хороших условиях сначала растет стержневой корень, а затем, в среднем возрасте, преобладают боковые корни, а в приспевающих и спелых дре-востоях появляются якорные корни. Мощность и габитус корней зависят от происхождения древостоя. Так, ельник, сменивший дубраву, обладает более глубокой корневой системой, чем сменивший ельник, поскольку корни ели заглубляются по старым каналам в местах прохождения корней дуба.
Очень пластичны мелкие физиологически активные корни, ростовые и сосущие. От почвы и погодных условий зависит масса тонких корней и корнезаселённость почвы: в сухой период корней больше; чем богаче почва, тем меньше корней, т.к. более легким становится обеспечение потребности растений в питании.
Одним из способов адаптации древостоя к почве является микориза (грибокорень) – соединение корневых тканей дерева и грибного мицелия. Микориза бывает эктотрофная (гриб оплетает корень) и эндотрофная (гриб проникает в корень). Развивают ее высшие шляпочные грибы. Микориза в несколько раз увеличивает адсорбционную поверхность корней. Она способна извлекать азот из бедных почв, удерживает элементы питания от выщелачивания, препятствует проникновению болезнетворных микроорганизмов, повышает засухоустойчивость, подкисляет ризосферу, что способствует усвоению элементов питания. Микориза появляется на сравнительно бедных почвах, улучшая их. К сильно микоризным породам относятся сосна и ель. Высокой микоризностью обладают дуб, пихта, лиственница.
Влияние почвы на качество древесины и продуктивность древостоя.
Зависимость качества древесины от почвы явилась причиной возникновения первых типологических классификаций лесов. Они предназначались для выявления запасов древесины повышенного качества, т.е. плотной, мелкослойной, без сучков.
Имеются данные о том, что у сосны на песчаных почвах стволы очищаются от сучьев быстрее, чем на глинистых, выше плотность древесины. Хотя отмечено ухудшение качества древесины на песках, обогащенных известью или глинистыми частицами. На песчаных почвах теплых районов качество древесины улучшается при хорошем водоснабжении.
Лучшую поделочную древесину сосны с наибольшей плотностью, мел-кослойную можно найти на почвах среднего плодородия с нормальным водным режимом и покровом из брусники.
На богатых карбонатных почвах ельники отличаются мягкой древесиной, повышенной суковатостью, восприимчивостью к грибным болезням. То же относится к сосне и другим таёжным породам. В дубравах, наоборот, на богатых почвах очищение от сучьев происходит быстрее и плотность древесины выше. Худшие свойства древесины дуба наблюдаются на солонцах, пониженное качество – в поймен-ных дубравах.
Продуктивность древостоя зависит от плодородия почвы. О нем можно судить по средней высоте древостоя в определенном возрасте (по бонитетной шкале). Но эта шкала не всегда правильно отображает потенциальное плодородие почвы, т.к. рост древостоя может быть задержан вследствие, например, пожара, угнетения ели в молодом возрасте злаками и лиственными породами, засухи, повреждения животными, болезнями и т.д. Поэтому на одинаковых почвах встречаются насаждения разного бонитета. Бонитет изменяется и с возрастом; он связан с полнотой древостоя, с его происхождением.
Более точно плодородие почвы характеризуют ее водно-физические и химические свойства. Однако почвенные анализы очень трудоёмки.
Сущность биологического круговорота заключается в поглощении из почвы зольных веществ и азота, образовании с их помощью органического вещества клеток и тканей, перемещении этого органического вещества с опадом и отпадом в почву, разложении до минеральных соединений и новом поглощении растением.
Биологический круговорот осуществляется следующим образом. Поступивший на поверхность почвы опад (листья, хвоя, шишки и др.) подвергается первичному разрушению почвенной мезофауной (червями, моллюсками, членистоногими, кротами, землеройками и др. животными). Затем происходит разложение опада ферментами, выделяемыми микроорганизмами (бактериями, грибами, актиномицетами). На этом этапе мертвые органические остатки превращаются в химические соединения – амино-кислоты, сахариды, глицерин. Они вступают в разнообразные реакции между собой и почвенным раствором. Синтезируются новые вещества. В процессе полимеризации органического вещества образуется гумус, который постепенно разрушается до ионов. Они попадают в почвенный раствор и накапливаются на поверхности почвенных коллоидов. Затем ионы поступают в корни, переходят в растительную массу и накапливаются в клеточном соке. Далее, органические вещества снова поступают в почву с опадом, и цикл биокруговорота повторяется.
Элементы минерального питания могут поступать в почву также с дождевой водой, которая стекает с поверхности листьев и коры. Лишайникам для существования достаточно зольных элементов и азота из дождевой воды.
Круговорот азота происходит по той же схеме, но он (в отличие от зольных элементов) менее замкнут. Азот теряется в виде газообразного NH3 и приобретается с дождевой водой из атмосферы. Кроме того, большой вклад в пополнение азота вносят бактерии – азотофиксаторы.
Если подстилка своевременно разлагается, то азота достаточно. Много азота теряется в результате пожаров (до 50 кг/га), поскольку все его формы являются горючими. Однако в целом в лесу происходит накопление азота. Количество углерода, аккумулированного в лесу, увеличивается с понижением температуры, поэтому на севере отношение содержания углерода к азоту больше, имеет место нехватка азота. С увеличением этого отношения скорость минерализации подстилки уменьшается.
Лесная подстилка является источником питания растений в лесу (СО2, N), важным звеном биологического круговорота. Кроме того, от нее во многом зависят физико-химические свойства почвы, ее структура, водный и воздушный режимы. Подстилка предохраняет почву от эрозии, от излишнего испарения, служит своеобразным фильтром, что способствует переводу поверхностного стока в грунтовый и внутрипочвенный. От мощности подстилки, ее состава, влажности, особенностей разложения зависит возобновление леса. В ней протекает жизнедеятельность почвенной мезофауны и микроорганизмов.
По характеру подстилки можно судить о почвенных процессах и почвенном плодородии. Выделяют три типа лесной подстилки: мулль, мор и модер.
Мулль (мягкий гумус) – полностью разложившаяся, темная, пачкающаяся масса. Реакция нейтральная, флора бактериальная. Почвы наиболее плодородные, древостои лиственные или смешанные, производительные. Масса подстилки – 3–7 т/га.
Мор (грубый гумус) характеризуется слабой степенью разложения, кислой реакцией, грибной флорой. Почвы наименее плодородные, древостои хвойные, низко производительные. Масса подстилки – до 100 т/га.
Модер занимает промежуточное положение между муллем и мором. Скорость и вид разложения подстилки зависят от химического состава, плотности листьев и хвои, т.е. от древесной породы. Листопадные породы с мягкими листьями способствуют образованию муллевой подстилки, хвойные и некоторые твердолиственные (дуб, бук) ее ухудшают, причем ель в большей степени, чем сосна. Листва дуба и бука содержит дубильные вещества, угнетающие микрофлору. На этом основании древесные породы
делят на почвоулучшающие и почвоухудшающие.
К почвоулучшающим в наибольшей степени относятся древесные и кустарниковые породы с мягкими листьями, на корнях которых имеются клубеньковые бактерии, связывающие атмосферный азот (ольха серая, акация желтая и белая, дрок, ракитник и др.). На корнях белой акации клубеньковые бактерии накапливают за четыре года до 300 кг азота на 1 га. К этой же категории можно отнести нитрофильные кустарники, в листьях которых содержится много азота: малину, крушину, бересклет и др.
Характер подстилки изменяется с возрастом древостоя: на хороших почвах в густом еловом молодняке она бывает грубогумусной, а затем, по мере изреживания молодняка и появления мохового покрова, трав, кустарников, подроста лиственных пород, подстилка приближается к муллевой.
Повысить плодородие почвы можно лесохозяйственными мерами. К ним относятся:
-мелиорация (внесение удобрений, извести на кислых почвах, посев люпина и других трав-азотонакопителей);
-введение подлеска из азотонакопителей (желтой акации, дрока, ракитника);
-осушение, улучшающее водно-воздушный режим почвы;
-создание смешанных древостоев с участием в составе хвойных лесов широколиственных пород (ильмовых, ясеня, липы и др.), березы, ольхи, обогащающих почву мягким гумусом.
Контрольные задания
1.Выполнить конспект предоставленного материала.
2. Какие существуют механизмы приспособления древостоев к почвенным условиям?
3. Как почва влияет на качество древесины и продуктивность древостоев?
4. В чем состоит сущность круговорота веществ и азота в природе?
5.Составить таблицу с описанием типов лесной подстилки.