Справочный материал к выполнению заданий. Лес – это природный комплекс, в который входят, как основная его часть, древесные растения, растущие близко друг от друга

ЛЕС КАК ПРИРОДНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС

Лес – это природный комплекс, в который входят, как основная его часть, древесные растения, растущие близко друг от друга. Лес характеризуется устойчивостью, взаимодействием всех растительных, животных, почвенных и прочих компонентов, определенным влиянием на окружающую местность. Микроклимат леса отличается от микроклимата открытых пространств повышенной влажностью воздуха, пониженной дневной температурой, иной силой ветра, удерживанием осадков, равномерным и медленным таянием снега и т. п.

В каждом лесу растут определенные виды деревьев, кустарников, трав. Закономерное сочетание растений в лесу составляет лесной фитоценоз, или растительное сообщество данного леса (елового, соснового, дубравы, березовой рощи и т. п.).

Большое значение в жизни леса имеют видовой состав, возраст основной лесообразующей породы, высота деревьев, сомкнутость крон.

Растения, живущие совместно в лесном фитоценозе, несхожи между собой не только во внешнем облике и строении, но и в требованиях к среде обитания, и это последнее способствует их совместной жизни.

Самая многочисленная группа в лесах – автотрофные растения – активные производители органического вещества. Меньшая по объему, но значительная по степени участия в круговороте веществ, группа гетеротрофных растений (грибы, почвенные водоросли, бактерии) имеет в своем составе высшие растения – сапрофиты, которые в других фитоценозах встречаются значительно реже.

Длительное существование леса на территории зависит от возобновления древесных пород. При естественном возобновлении на смену старшему поколению деревьев под пологом леса из семян или от пней («пневая поросль») вырастают молодые деревца. В густом лесу такой подрост часто выглядит угнетенным (например, подрост ели в еловом лесу), но стоит погибнуть дереву верхнего яруса, как его место занимает новое, выросшее на освободившемся пространстве из числа деревьев подроста. С течением времени это приводит к смене пород в лесу, в результате чего один тип леса сменяется другим (например, смена березового леса еловым).

Флора леса представлена обычно видами различных семейств, резко различающихся по внешнему виду. Это хорошая, наглядная иллюстрация для первого знакомства студентов с разнообразием флоры. В лесу можно наглядно продемонстрировать влияние окружающей среды, отдельных экологических факторов на ботанический состав растений и на формирование отдельных жизненных их форм. Каждый лес представляет собой сложное растительное сообщество (фитоценоз), в котором доминирующей жизненной формой являются древесные растения, под пологом которых растут кустарники, полукустарники и травянистые растения. В лесу хорошо уживаются различные экологические группы растений – теневыносливые, светолюбивые, вечнозеленые и с опадающими листьями и др. Лес является прекрасным объектом не только для ботанических исследований, но и для одновременного знакомства студентов с проблемами охраны окружающей среды.

В лесу легко убедиться, как влияет место произрастания дерева на его форму и внешний вид. В загущенном древостое ствол дерева имеет стройную форму. Нижняя часть его обычно лишена ветвей, которые сосредоточены вверху в виде не очень мощной кроны. Дерево же, растущее отдельно на открытой поляне, где много света и, следовательно, не затенения, имеет совершенно иную форму. Оно более низкорослое, ствол его снизу доверху покрыт длинными ветвями, образующими могучую крону.

В лесу можно хорошо проследить борьбу растений за площадь. Деревья разного возраста обладают различной жизнеспособностью. Молодые деревья находятся под прямым воздействием более взрослых экземпляров, растут медленнее и постепенно отмирают. Происходит естественный процесс борьбы за существование.

На отдельных участках леса можно наблюдать наличие различных по составу древостоев: чистых или смешанных. Это тоже пример влияния факторов окружающей среды – почвы, рельефа, влажности.

В каждом лесу в процессе его исторического развития, в результате борьбы за существование образуются специфические экологические особенности, которые выражаются в различном отношении растений к условиям окружающей среды. Эти особенности дают возможность каждому виду занимать в растительном сообществе свое место, благодаря чему и создается ярусность в строении биоценоза.

В лесу лучше, чем в каком-либо другом фитоценозе, можно видеть ярусность, которая значительно изменяется в зависимости от типа леса. Кроны деревьев, побеги, листья лесных растений располагаются на различных вертикальных уровнях, лес имеет ярусную структуру по вертикали. В первый, основной, ярус входят высокие деревья лесообразующей породы; второй ярус составляют менее высокие (не выше 10 м) древесные породы; третий ярус – высокие кустарники, кроны невысоких деревьев, подрост основных древесных пород. Далее идут ярусы низких кустарников (до 1 м) и кустарничков, ярусы высоких и низких трав; последний ярус состоит из напочвенных мхов, грибов и лишайников. Наряду с надземной различают и подземную ярусность. В зависимости от роста надземной массы древесные растения формируют в почве корневую систему различной величины и на различной глубине. Таким образом, корням также свойственно ярусное расположение. В большинстве лесов общая масса подземных органов растений закономерно снижается сверху вниз.

Растения разных надземных ярусов обитают в разных условиях освещения, газового состава воздуха, влажности, температуры и т.д.

 

Рис. 1 Надземная и подземная ярусность в лесном фитоценозе:

1- первый ярус (высокие деревья); 2 – второй ярус (деревья не выше 10м); 3 – третий ярус (высокие кустарники); 4 – четвертый ярус (невысокие кустарники, подрост деревьев); 5 – высокие травы;

6- низкие травы

 

Сложная ярусная структура накладывает отпечаток и на расположение светолюбивых и теневыносливых растений в лесу. Этот фактор внешней среды (свет) имеет для сочетания лесных растений большее значение, чем для растений открытых пространств.

В лесу студенты могут наглядно ознакомиться с растениями-сапрофитами и с явлениями микоризы. Большое количество гниющих растений в лесу способствует появлению на них сапрофитов, то есть растений, питающихся гнилостными остатками (грибы). На корнях древесных растений (дуб) легко можно обнаружить микоризу (грибокорень).

Следует обратить внимание на вегетативное размножение, возобновление древесных растений, которые, кроме семян, могут размножаться посредством корневой (отпрысковой) или пнёвой поросли. Размножение порослью присуще почти всем лиственным породам, тогда как хвойные древесные растения этой способностью не обладают.

На состав растительности леса большое влияние оказывает почва и климат. Например, сосновые леса обычно растут на песчаных, сухих, а еловые – на глинистых, достаточно увлажненных почвах. На севере с его холодным климатом растут хвойные леса, в условиях умеренного климата лиственные.

Лес оказывает непосредственное влияние на формирование почвы. Ежегодно и в течение длительного периода леса накапливают большую растительную массу (фитомассу). Листья, сучья и ветви, опадая на землю, перегнивают, образуя лесную подстилку, разложение которой протекает с различной скоростью (в зависимости от климата) и заканчивается превращение органических веществ в минеральные.

Кроме образования почвы, лесная подстилка выполняет еще одну очень важную функцию – она легко впитывает воду весной во время таяния снега и летом – во время дождей. Она является как бы резервуаром, в котором накапливается влага, способствующая лучшему росту древесных растений.

Лес оказывает большое влияние не только на ту территорию, которую он занимает, но и на окружающее пространство. Он создает особый микроклимат, в нем не бывает очень резких, внезапных изменений температуры и влажности. В лесу всегда наблюдается ослабленная освещенность. Очень хорошо выявляются в лесу такие факторы сообщества, как наличие доминирующих видов растительности, ярусность и др. Обычно лес представляет собой сложное растительное сообщество, характеризующееся разнообразием растущих в нем видов растений. Однако различные виды растений встречаются в лесу в разном количестве.

В любом лесу всегда имеются растения, создающие его основу. Такие растения называются лесообразующими, доминирующими. В зависимости от лесообразующих видов древесных растений лес получает и соответствующее название: сосновый (бор), широколиственный (дубрава), еловый, березовый и др.

Лесообразующие породы хвойных лесов – ель, лиственница, сосна, пихта. Лес, преимущественно сложенный елью, пихтой, сосной сибирской, называют темнохвойным; если лесообразующими породами выступают сосна обыкновенная или лиственница, лес называют светлохвойным.

Лесообразующие породы лиственных лесов – дуб, липа, ясень и др. образуют широколиственные леса; береза, осина, слагают мелколиственные леса. Леса, сложенные широколиственными и хвойными породами, называют смешанными.

Во всяком растительном сообществе растения взаимно влияют друг на друга, от чего в большой степени зависит формирование сообщества. В лесу это влияние выражается в изменении внешнего облика растений.

Ботанический состав леса, характер развития отдельных его пород зависят не только от климатических и почвенных условий, но и от воздействия животных. Большое влияние на строение леса и его изменение оказывает человек (антропогенный фактор). Факторы, создаваемые человеком, нередко являются решающими в изменении структуры леса.

Велико значение леса в жизни человека. Лес является своеобразной «фабрикой» кислорода, без которого жизнь на земле невозможна. Одновременно лес исполняет роль очистителя воздуха. Он является хранителем влаги, предохраняет почву от размыва весенними водами (эрозия почв). Лес – это дом для различных видов животных. Человек получает от леса некоторые продукты питания (ягоды, грибы, орехи); древесина используется для различных отраслей промышленности. Лес – наше богатство, его нужно охранять от всяких вредных воздействий. Ботанические экскурсии должны всегда сопровождаться пропагандой охраны и защиты окружающей среды на примере охраны леса.

В нашей стране леса занимают огромную площадь, которая тянется широкой полосой с западной границы до Дальнего Востока и с севера на юг. Вся эта территория носит название лесная зона. На этой огромной территории отмечаются разнообразные климатические условия, под влиянием которых формируется видовой состав лесов. В зависимости от ботанического состава растительности, леса подразделяются на три основные типа: хвойные, смешанные и лиственные. Каждый из этих типов леса представлен большим разнообразием ассоциаций, отличающихся ботаническим составом древесной и травянистой растительности.