Экология и география леса. (Раздел 3)

 

Лекция №4 (2 часа)

 

4 Тема: «Лес и тепло»

Вопросы лекции:

4.1.1 Экологические факторы и экологические законы.

4.1.2 Леса мира. Лесоводственно-географические особенности лесов России. Вертикальная поясность растительности.

4.1.3 Понятие о лесорастительном районировании.

4.1.4 Климат и лес. Цикличность солнечной активности и влияние ее на лес. Влияние леса на климат.

4.1.5 Значение тепла в жизни леса. Отношение древесных пород к теплу, шкалы отношения древесных пород к теплу (Г.Ф. Морозова, П.С. Погребняка). Влияние на лес низких и высоких температур. Влияние леса на температуру.

4.2 Литература.

Основная

4.2.1 Сеннов С.Н. Лесоведение и лесоводство.-М.: Лань, 2011.-336 с.

4.2.2 Мартынов А.Н., Мельников Б.С., Ковязин В.Ф., Аникин А.С., Минаев В.Н., Беляев Н.В. Основы лесного хозяйства и таксация леса. Учебное пособие. Санкт Петербург, 2008 г.-372 стр.

 

Дополнительная

4.2.3 Мелехов И.С. Лесоведение. Учебник для ВУЗов. М., Лесная промышленность, 1980, 406 стр.

4.2.4 Луганский Н.А., Залесов СВ., Щавровский В.А., Лесоведение. Учебное пособие для ВУЗов. Екатеринбург, 1996 г.-374 стр.

 

4.3 Краткое содержание вопросов

 

4.3.1 Экологические факторы и экологические законы.

Экологические факторы – совокупность элементов среды влияющих на живые организмы и их сообщества.

- Климатические факторы – солнечная радиация, тепловой режим, свет, осадки, состав воздуха и ветер.

- Орографические факторы или рельеф – высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склонов.

- Эдафические факторы или почвенно – грунтовые факторы – подстилающая горная порода, химический, физический состав почвы, водно – физический состав почвы и т.д.

- Биотические факторы – растения, животные, птицы, микроорганизмы, все живое.

- Антропогенные факторы – факторы обусловленные деятельностью человека. Могут быть прямыми (вырубка леса на большие площадях, неконтролируемый сбор растений, чрезмерное уничтожение диких животных) и косвенные факторы проявляются трансформацией ландшафта, водного режима территории, состава атмосферы за счет промышленных выбросов.

Антропогенные факторы бывают позитивные и негативные. В последние десятилетия аэропром выбросы и лесные пожары приобрели характер постоянно действующих экологических факторов.

- Исторические факторы – история формирования леса под влиянием ледникового периода, пожаров и т.д.

4.3.2 Леса мира. Лесоводственно-географические особенности лесов России. Вертикальная поясность растительности.

Леса мира.

Общая площадь лесных земель мира составляет более 4 млрд. га. Покрытые лесом площади исчисляются в размере около 3, 8 млрд. га.

Почти на 1/3 суши земного шара произрастают древесные и кустарниковые породы. Распределены они по отдельным районам мира неравномерно. Эта неравномерность объясняется климатическими условиями. В некоторых районах лесообеспеченность достигает 200 га и более на 1 чел. В Монголии на 1 чел. приходится 10, 5 га лесов, в Канаде - 22, 2 га. Имеются страны (это относится к Ближнему Востоку, Северной Африке, Китаю, Южной Азии), где лесов очень мало. В их распределении отмечается закономерность - в странах с умеренным климатом, а также в экваториальных районах мира лесистость обычно высокая; в северных холодных или сухих и жарких южных районах она низкая.

Тропические леса составляют около 1 млрд. га с общим запасом древесины в них около 125 млрд. м3. Их особенностью является то, что почти в течение круглого года большинство деревьев и кустарников поглощают углекислоту и пополняют атмосферу кислородом. Однако эти леса стали интенсивно вырубать в целях удовлетворения спроса на древесину. При существующих темпах вырубки понадобится 15-20 лет, чтобы их не стало. Если в 1960 г. население использовало 1, 7 млрд. м3 древесины, то к 1980 г., когда население увеличилось до 4, 3 млрд. чел., потребности в древесине исчисляют в 3, 8 млрд. м3 древесины, а к 2050 г. запросы лесозаготовительной промышленности достигнут 4 млрд. м3, что значительно превысит годичный прирост древесины во всех лесах мира. Вследствие этого более очевидной становится задача современного лесовоспроизводства, которая заключается в приумножении лесов и повышении их продуктивности, а также более рациональном использовании срубленного леса.

Лесоводственно-географические особенности лесов России.

В нашей стране сосредоточено более 20 % площади всех лесов Земли и более 23 % общего запаса древесины. Государственный лесной фонд содержит 1257, 3 млн. га; покрытая лесом площадь составляет 791, 6 млн. га, не покрытая- 129, 6 млн. га. Запас древесины равен 84, 1 млрд. м3, из них ресурсы спелой древесины оцениваются в 54, 4 млрд. м3, что составляет 67 % всего количества древесины в лесах страны. Ценность лесов обусловлена их количественным составом: около 73 % лесонасаждений состоит из ценных пород: лиственницы, сосны, ели и кедра.

Особое место в лесном фонде страны занимают горные леса, общая площадь которых составляет около 37 % общей площади лесного фонда. Горные леса рассредоточены по всей территории страны. Значительная часть их произрастает в Сибири, на Дальнем Востоке, в Карпатах, на Кавказе и в других районах. Покрытая горными лесами площадь составляет 231 Млн. га, из них основными лесообразующими породами занято более 202 млн. га с общим запасом, превышающим 25 млрд. м3, из которых запас спелых и перестойных насаждений более 17, 3 млрд. м3. В европейской части России горные леса расположены на площади 22 млн. га, из которых покрытая лесом площадь составляет более 18 млн. га с общим запасом около 3 млрд. м3, в том числе запас спелых и перестойных насаждений около 1, 5 млрд. м3.

Средняя лесистость по стране равна 35, 6%. Наибольшей лесистостью (%) обладают следующие районы: Восточно-Сибирский- 55, Северо-Западный - 51, Волго-Вятский - 46, Дальневосточный - 42, Уральский - 43, Центральный - 38. Лесистость в России равна 44%, в Средней Азии лесистость от 3 до 7 %.

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПОЯСНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ — закономерное изменение растительности в связи с высотой над у. м. в горах. На поясность оказывает влияние географическое положение. Самый верхний — субнивальный, или предледниковый, пояс. Ниже обычно располагаются альпийский пояс, субальпийский, пояса высокогорных, низкогорных и предгорных лесов. На склонах разной экспозиции состав растительности и абсолютные высотные отметки для поясов отличаются.

 

4.1.3 Понятие о лесорастительном районировании.

Лесорастительное районирование, территориальное разделение лесов на части, отличающиеся по естественным условиям, кои обуславливают распространение лесообразующих пород, типов леса, состав, эффективность лесов и лесовосстановительные работы. Впервые идея о лесорастительном районировании была высказана в трудах Г. Н. Высоцкого и Г. Ф. Морозова в 1910-1915 гг. В последующем рядом писателей проводились работы по лесорастительном районировании европейской территории Рф-ии (П. П. Кожевников и М. А. Ефимова, 1939; С. Ф. Курнаев, 1973), некоторых республик и областей (Д. И. Юркевич, 1940; В. В. Алехин, 1947; Б. В. Гроздов, 1950; М. Д. Данилов, 1956; Б. И. Иваненко, 1961 и др.), лесов Сибири и Далёкого Востока (Г. В. Крылов, 1962). Лесорастительное районирование имеет первостепенное значение для верного ведения лесного хозяйства. Оно дает вероятность научно аргументировано планировать лесоэксплуатационные и лесовосстановительные мероприятия, направленные на рациональное использование и увеличение эффективности лесов. Л. р. базируется на физико-географическом, естественно-историческом, геоботаническом, естественном, агроклиматическом и климатическом районированиях и, в свою очередь, служит основой для лесохозяйственного и лесотаксационного районирования. Хотя теоретическое и практическое значение лесорастительного районирования общепризнанно, а сама проблема имеет давнюю историю, принципы и методика лесорастительного районирования разработаны недостаточно, об этом свидетельствует многообразие его определений. Некоторые авторы в качестве основы лесорастительного районирования предлагают физико-географическое районирование, полагая, что при этом параметры всех элементов среды должны совпадать с конкретным характером лесной растительности. По П. П. Кожевникову (1939), под лесорастительным районированием следует осознавать деление территории на части по степени сходства и различия совокупности факторов, среди которых важнейшей значение отводится господствующему составу и характеру растительности, условиям местопроизрастания, а именно: «конкретные границы растительных зон и районов определяются не климатическими факторами, кои оказывают воздействие только на общее изменение растительности, а материнскими почвообразующими породами, с одной стороны, и биологическими особенностями древесных пород и фитоценозов - с иной, и, в результате, определённые границы растительных зон и районов обусловливаются геологической историей местностей и биологическими и фитоценотическими особенностями древесных пород и их фитоценозов». Др. писатели в качестве основы выделения Л. р. предпочитают применять геоморфологические факторы. По Б. П. Колесникову (1955), «под лесорастительным районированием определенной территории следует осознавать деление её на части, качественно однородные внутри себя по типологаческому составу свойственного им лесного покрова и по характеру причинно обусловливающих особенностей последнего, физико-географических и биологических факторов, факторов роста и развития». По Б. И. Иваненко (1960), лесорастительное районирование «разделение территории на части, отличающиеся друг от друга всем комплексом естественных условий, влияющих на произрастание древесной растительности: геоморфологическим построением, рельефом, климатическими условиями, почвенным покровом, составом пород, их производительностью и наличием конкретных типов условий местопроизрастания и типов леса». Большинство писателей посоветуют основываться на самой растительности (Г. В. Крылов, 1962; С. Ф. Курнаев, 1973 и др. ). Г. В. Крылов (1962) под Л. р. понимает деление территории на однородные по породному и типологическому составу части, обусловленные геоисторическими первопричинами и нынешним состоянием климата и рельефа. По С. Ф. Курнаеву (1973), «лесорастительное районирование есть деление территории по характеру лесной (древесной) растительности и условиям её существования». Нет единого суждения и в выделении таксономических единиц. Напр., Г. В. Крылов (1957) предлагает выделять следующие единицы: группа провинций - провинция - подпровинция - округ - район. Др. писатели выделяют: регион - область - округ - район. Лесорастительное районирование предельное формирование получило в 60-70-е годы XX в. Если в первых работах основной задачей признавалось районирование по совокупности естественных факторов и, ранее всего, по составу и росту лесной растительности, то впоследствии целью лесорастительного районирования стали считать установление особенностей лесов и лесорастительных условий при проектировании и организации комплексного употребления, сохранения, возрождения и увеличения эффективности лесных ресурсов, лесорастительное районирование признается естественно-исторической основой лесохозяйственного районирования.

4.1.4 Климат и лес. Цикличность солнечной активности и влияние ее на лес. Влияние леса на климат.

Климат и лес. Климат оказывает большое влияние на лес, его состав производительность и качество древесины. Тепло и осадки определяют термические пояса Земли. Наиболее теплый тропический пояс превышает наиболее холодный по сумме температуры выше 10 градусов по Цельсии в 20 раз, а по количеству фитомассы в 82 раза.

Выделение климатических областей зависит от количества осадков (мм в год).

1) исключительно сухие 10 – 20 мм\год

2) засушливые 50 – 150

3) умеренно сухие 200 – 400

4) влажные 500 – 800

5) избыточно – влажные 1500 – 2000

6) особенно – влажные 3000 – 5000

Все лесохозяйственные мероприятия рассчитываются от климатических местностей, от продолжительности вегетационного периода рассчитывается рост деревьев, формирование годичных слоев и биологическая продуктивность. Функционирования камбия у сосны начинается в Мурманской области – начале июня. Архангельской – в конце мая, Московской – в середине мая.

От климата также зависят сроки созревания семян, что учитывается при посадке и посеве леса.

Климат, метеоусловия определяют степень опасности возникновения лесных пожаров. С климатом связаны сезонные особенности рубок леса, организация и техника лесозаготовок.

Цикличность солнечной активности и влияние ее на лес.

Солнечная активность, как считают многие исследователи, оказывает влияние на климат, погоду и, соответственно, на растительный и животный мир нашей планеты. В изменениях земного климата наиболее часто проявляется 22-летний цикл солнечной активности, которая воздействует на нижние слои земной атмосферы не только в региональном, но и в планетарном масштабе (Оль, 1984). Наблюдается также 33 и 80-90-летняя цикличность климатических показателей (Витинский и др., 1976). И.П. Дружинин (1987) на огромном материале показал, что резкие изменения солнечной активности могут считаться ответственными за часть переломов многолетнего хода многих природных процессов на Земле, в том числе планетарного масштаба, климатообразующих факторов, метеорологических элементов и урожайности сельскохозяйственных культур. Давно известно, что климат является одним из главных компонентов географической оболочки Земли. Он играет важную роль в динамике подавляющего большинства физико-географических процессов, а также определяет условия существования всего живого на нашей планете. Климат теснейшим образом связан с погодой и определяется последней. От погоды зависит физическое состояние атмосферы и ее нижнего слоя — тропосферы, тесно связанной с метеорологическими элементами. К их числу относятся температура, влажность воздуха, атмосферные осадки, облачность и др. Совокупность факторов погоды воздействует на человека, животный мир и растения. Погода определяет формирование урожая, годичных побегов, ширину годичного кольца и рост корней (Молчанов, 1976 и др.). Обобщенные данные о многолетних изменениях планетарных процессов (космические лучи, геомагнитная активность, вращение Земли), метеорологических факторов (солнечная радиация, продолжительность солнечного сияния, атмосферная циркуляция, температура, осадки, атмосферное давление) и некоторых биологических процессов (прирост деревьев, урожайность сельскохозяйственных культур) показывают, что их переломы определяются не столько солнечной активностью, сколько резкими изменениями ее уровня в одиннадцатилетних циклах.

Влияние леса на климат. Растения приспосабливаются к окружающей среде и условиям данного климата. Последний является одним из важнейших факторов их существования. Растения очень чутко реагируют на микроклимат окружающей среды. К тому же, обладая определенным балансом влаги и тепла, они воздействуют на содержание тепла и влаги как в почве, так и в окружающем воздухе.

Влияние растений на климат окружающей среды усиливается с увеличением их размеров и густоты покрытия ими почвы. Сначала это сказывается лишь на микроклимате, но постепенно влияние этих процессов начинает отражаться и на макроклимате. При наличии на почве растительного покрова уже не почва, а сам покров становится так называемой деятельной поверхностью, преобразующей лучистую энергию солнца в тепловую. В результате этого днем в теплое время года почва защищается от нагревания. Вот почему даже в самое жаркое время температура почвы в лесу ниже, чем на открытой местности. Вот откуда берется приятная прохлада в лесу. А ночью на поверхности почвы, покрытой растительностью, температура, напротив, выше, чем в степи, поскольку кроны деревьев препятствуют быстрой отдаче тепла почвой. В итоге под растительным покровом воздух обладает иными свойствами, чем на той же высоте над уровнем моря, но в открытом месте.

Растительный покров оказывает большое влияние не только на температуру, но и на влажность воздуха. Внутри пространства, защищенного растительным покровом, абсолютная влажность воздуха повышена, так как растения испаряют много воды и этим способствуют обогащению водяными парами приземного слоя воздуха. Растительный покров значительно уменьшает скорость ветра и тем самым задерживает рассеивание влаги.

Влияние леса распространяется и на климат прилегающей к нему местности. Лес увеличивает количество осадков на занимаемой им территории. В условиях засушливого климата степной зоны лес способствует сохранению влаги в верхних слоях почвы. Леса обогащают влагой не только те места, где они произрастают, но и места, расположенные далеко за их пределами, так как воздушным течением пары воды могут перемещаться на большие расстояния и там выпадать в виде дождя и снега.

 

4.1.5 Значение тепла в жизни леса. Отношение древесных пород к теплу, шкалы отношения древесных пород к теплу (Г.Ф. Морозова, П.С. Погребняка). Влияние на лес низких и высоких температур. Влияние леса на температуру.

 

 

Значение тепла в жизни леса. На возобновление и рост леса большое влияние оказывает микроклимат, он формируется под влиянием неодинаково протекающих процессов: нагревание, охлаждение, увлажнение и высыхание подстилающей поверхности и прилегающего к ней воздуха. Улучшение микроклимата на отдельных участках леса способствует усилению процессов метаболизма роста деревьев и устойчивости против вредителей и болезней. Лес участвует также в формировании макроклимата это проявляется в умягчении теплового режима северного полушария земли за счет защиты от холодных ветров.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: