МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.М. ДЖАМБУЛАТОВА

ФАКУЛЬТЕТ АГРОТЕХНОЛОГИИ И ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА

Лесоведение

Лабораторный практикум

для студентов очной и заочной формам обучения направления подготовки

35.03.01 Лесное хозяйство

Махачкала - 2017

Составители:

Гаджиева А.М. - доцент, к. с.-х. наук

Абдуллаева Э.В.- доцент к. с.-х. наук

Рецензенты:

Зав. кафедрой плодоовощеводства и виноградарства Даг ГАУ, д.с.х.н.,

профессор, - Караев М.К.;

Зам. директора Ботанического сада ДГУ, к..х.н., доцент, Юсупов Г-Г. Д.

В учебно-методическом пособии подробно раскрывается факты и

явления в жизни леса; обобщать их на основе причинно- следственных

связей принимать решения.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 2 курса,

обучающихся по профилю «Лесное хозяйство»; также для широкого круга

читателей.

ФГБОУ ВО « ДагГАУ им. М.М. Джамбулатова»

Гаджиева А.М., 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………………

Лабораторная работа № 1 «Морфология леса»……………………….

Лабораторная работа № 3 «Лес и свет»……….…………………………..

Лабораторная работа № 3 «Лес и тепло»……………………………….

Лабораторная работа № 4 «Лес и атмосферный воздух»……………....

Лабораторная работа № 5 «Лес и влага»………………………………..

Лабораторная работа № 6 Лес и почва»…………………………………

Лабораторная работа №7 «Учет естественного возобновления………

Лабораторная работа № 8 «Построение и анализ эдафической сетки П.С.

Погребняка»………………..................................................................................

Лабораторная работа 9. «Типы леса Республики Дагестан» …………..

Введение

В связи с переходом на многоуровневую систему подготовки

специалистов для лесного хозяйства и лесной промышленности программа

подготовки направлению 35.03.01 и инженеров бакалавров включает

изучение дисциплины «Основы лесоведения», так ка их практическая

деятельность не может быть успешной без усвоения основных положений

лесоведения

Основная задача дисциплины «лесоведение» - сообщить студенту

современные сведения о лесе как биогеоценозе, научить распознавать

причины и следствия разных явлений в жизни леса, способствовать

формированию биологического разнообразия, повышению продуктивности,

биологической устойчивости против различных неблагоприятных факторов.

Настоящий практикум построен по следующей схеме: в начале даны

вопросы по одной теме, а затем приведены задачи по этой же теме и так по

всем темам по дисциплине Лесоведения» Практикум позволит студентам

углубленно закрепить знания и получить навыки обработки материалов и

умение анализировать полученные данные обобщать их на основе

причинно- следственной связей как учение о природе леса

При построении системы вопросов и задач практикума использовали

многолетний исследовательский и учебно-методический опыт выдающих:

Г.Ф. Морозова, М.Е. Ткаченко, И.С. Мелехова и др.

Лабораторная работа № 1 «Морфология леса»

Цель занятий: освоить понятия о лесе, лесном биогеоценозе, изучить

компоненты леса и признаки древостоя

Материалы и оборудование: натурный лес, учебные пособия, тетради,

письменные принадлежности, видеофильмы.

Понятия о лесе. Развитие человечества с древних времен связано с лесом.

Лесом называют большую совокупность деревьев, географический

ландшафт, крупный лесной массив, биоценоз и даже заготовленную

древесину. Основатель лесоведения, профессор Г.Ф. Морозов лесом назвал

«совокупность древесных растений, измененных в своей внешней форме и

во внутреннем строении под влиянием их друг на друга, на занятую почву и

атмосферу». Он показал, что лес - это сложный комплекс, все компоненты

которого взаимосвязаны, влияют друг на друга, и изменение одного из

компонентов приводит к изменению всей системы.

Многие ученые-лесоводы уделяли внимание факторам образования и

формирования леса. Совокупность факторов лесообразования,

представленная Г.Ф. Морозовым в начале ХХ в., являлась достаточно

полной. Интересно сравнить, насколько они соответствуют современным

условиям образования леса, т.к. еще при жизни он обращал внимание на

явную слабость 3 группы факторов (биосоциальные отношения).

Факторы лесообразованияГ.Ф. Морозова:

1. Внутренние экологические свойства древесных пород (отношение

видов к климату, богатству почвы, продолжительность жизни, особенности

роста, размножения и т.д.).

2. Географическая среда (климат, рельеф, почва).

3. Биосоциальные отношения а) между растениями внутри сообщества,

б) между растениями и фауной.

4. Историко-географические причины (наступление ледников,

землетрясения, селевые потоки, войны и т.д.).

5. Вмешательство человека (вырубки, создание лесных культур, лесные

пожары, пастьба скота и др.).

6. Лесные пожары (по естественным причинам).

Структура биогеоценоза. Лес представляет собой биогеоценоз (от греч.

bios - жизнь,geo - Земля иkoinos - общий) - сложная, незамкнутая система

живых и неживых компонентов природы, взаимодействующих путем

обмена веществом и энергией в пределах однородного участка земной

поверхности. Совокупность биогеоценозов образует биогеоценотический

покров Земли (всю биосферу), а отдельный биогеоценоз – ее элементарная

единица. Это понятие ввел советский лесовод, академик В.Н. Сукачёв в

1940 г., и оно получило распространение преимущественно в отечественной

литературе. За рубежом в аналогичном значении используется термин

«экосистема».

Но экосистемы могут иметь разные размеры (от капли воды до биосферы в

целом), в то время как биоценоз ограничивается размерами фитоценоза,

выделяемого визуально. В лесоведении часто в качестве границ биоценоза

принимают границы таксационного выдела.

Лесной биогеоценоз(рис. 1) состоит из биоценоза(совокупность всех

живых организмов) и экотопа (совокупность неживой среды). В свою

очередь, биоценоз делиться на фитоценоз (все растительные организмы),

зооценоз(млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся, земноводные и др.) и

микробоценоз (совокупность всех микроорганизмов). В настоящее время

ученые выделяют 4 царства живых организмов: прокариоты, грибы,

растения и микроорганизмы. Микроорганизмы не рассматриваются как

единая группа, поскольку состоит из представителей разных царств

Экотоп включает в себя климатоп (атмосфера и ее особенности) и

эдафотоп (почва, уровень грунтовых вод, рельеф). Эдафотоп это неживая

часть почвы (твердые частицы почвы, воздух, вода с растворенными в ней

веществами) – эдафическая среда с определенными физическими и

химическими свойствами, присущими ей режимами (водным, воздушным,

тепловым). Все составные части лесного биогеоценоза влияют друг на

друга, и без любой части лес существовать не может. Лесной биогеоценоз

неоднороден внутри себя. Деревья разных видов произрастают одиночно

или группами, а на свободных местах формируется подрост. Под кронами

произрастают травяные растения разных видов, имеются различия и в

составе почв. Это создает мозаичность лесного биогеоценоза, т.к. лес

динамическая система изменяющаяся в пространстве и во времени.

Рис. 1 Структура биогеоценоза

Мелкие участки биогеоценоза, отличные по составу древесных пород,

полноте, почве, типу леса, особенностям микрофлоры, были названы

советским лесоводом Н.В. Дылисом (1969) биогеоценотическими

парцеллами для описания пространственной неоднородности биогеоценоза.

Они отражают процессы, происходящие в биогеоценозе (это могут быть

остатки прошлого и зачатки нового биогеоценозов). Знание парцелл

необходимо для лесовосстановления и прогнозирования развития

биогеоценоза. Более мелкой частью парцеллы является синузия (от

греч.synusia– совместное пребывание, сообщество). Это структурная часть

фитоценоза определенной экологии с пространственной или временной

обособленностью и особой фитоценотической средой, создаваемой

растениями данной синузии. Например, синузия лишайников на стволах

деревьев. Ассоциация (растительная) - однородный фитоценоз, возникающий

в процессе сезонного развития биогеоценоза или жизни древостоя, при

слабом изменении полноты или по другим причинам – основная

таксономическая единица в классификации растительного покрова. Итак,

лесной биогеоценоз – динамичная, постоянно изменяющаяся система. Г.Ф.

Морозов писал: «Все течет и изменяется, и лес, как бы ни был устойчив в

отдельных своих проявлениях, тоже течет и изменяется».

Компоненты леса. В состав леса входят следующие компоненты:

насаждение, древостой, подрост, подлесок, подгон, живой напочвенный

покров, опад, отпад, лесная подстилка, ризосфера, внеярусная

растительность.

Насаждение- участок леса, однородный по древесной, кустарниковой

растительности и живому напочвенному покрову. Насаждение включает все

деревья, кустарники, травянистую растительность, мхи, лишайники и т.д. -

это лесной фитоценоз, однородный по биологическим признакам.

Древостой- совокупность деревьев, иногда кустарников, основной

компонент лесного насаждения. По длительности произрастания на участке

его разделяют на коренной и производный

Подрост- естественное молодое поколение древесных растений под

пологом древостоя, на вырубках, гарях или лесонепокрытых землях,

способное сформировать новый древостой. К подросту относят поколение

древесных растений старше 2-5 лет, а в условиях севера - старше 10 лет.

Высота подроста не превышает 1/4 высоты материнского полога с

диаметром не более 6,0 см. Подрост - важнейший компонент леса семенного

или вегетативного происхождения, может быть представлен породами,

входящими и не входящими в материнский ярус. Особое внимание следует

уделять его сохранению при проведении рубок, т.к. это экономит средства

на создание лесных культур, проведение уходов и сокращает срок

выращивания спелого древостоя.

Подлесок- один из нижних ярусов насаждения: кустарники, реже

деревья, произрастающие под пологом леса, не способные сформировать

древостой в конкретных лесорастительных условиях. Он играет

значительную роль в жизни леса - участвует в круговороте веществ,

выполняет почвозащитную функцию, препятствует зарастанию почвы

травяной растительностью, служит кормовой базой и местом обитания птиц

и зверей. Многие породы подлеска имеют пищевое, лекарственное и

промышленное значение. К подлеску относятся кустарники: можжевельник

обыкновенный, жимолость обыкновенная, смородина черная, бересклет

бородавчатый, бузина красная, крушина ломкая, калина красная и др.;

деревья: рябина обыкновенная, черемуха птичья, ива козья, в некоторых

случаях ольха серая, липа мелколистная и др.. Подлесок может оказывать и

негативное влияние - при большой густоте он задерживает рост подроста,

препятствует возобновлению леса, может являться промежуточным звеном

при переходе низового пожара в верховой. Удаление подлеска в

насаждениях может привести к незначительному увеличению прироста

материнского полога из-за снижения корневой конкуренции, но полезные

функции подлеска более значимы, и делать это не всегда целесообразно.

Подгон- деревья или кустарники, способствующие ускорению роста и

улучшению формы ствола главной породы. Он создает боковое отенение

главной породы, сдерживает рост нижних ветвей и способствует очищению

ствола от сучьев. В подгоне особенно нуждаются медленно растущие

породы, например, дуб, который в молодом возрасте развивает мощную

корневую систему. Лесоводы говорят, «дуб любит расти в шубе, но с

открытой головой». Подгон, затеняя с боков дуб, создаёт условия для его

роста вверх и лучшей очищаемости ствола от сучьев. При рубках ухода

особи, обогнавшие и затеняющие главную породу, удаляют. При

чрезмерном освещении дуб куститься и плохо растёт в высоту. Подгон

обычно подбирают из теневыносливых пород, растущих с одинаковой

интенсивностью с главной породой (ель, липа, граб).

Лесоводам следует уделять особое внимание аллелопатическим и иным

взаимовлияниям растений друг на друга. Так, для дуба лучшим подгоном

являются: липа, клен, лещина, от которых дуб получает питательные

вещества. Кроме того, липа, как медоносная и лекарственная порода, может

повысить экономическую значимость насаждения.

Живой напочвенный покров(ЖНП) - совокупность травяных растений, мхов,

лишайников, полукустарничков и мелких наземных кустарников на лесных

почвах, вырубках и гарях. Он влияет на свойства почвы, микроклимат,

возобновление леса на ранней стадии, т.к. определяет условия для

прорастания семян, развития всходов и формирования корневой системы

древесных растений, участвует в круговороте веществ, образовании и

формировании насаждения, и сам изменяется под его влиянием. Некоторые

виды травяных растений часто приурочены к конкретным условиям

произрастания, и используются лесоводами как растения-индикаторы в

лесной типологии.

Опад- опавшие в лесу листья, хвоя, ветви, сучья, плоды, отмершие

корни. Он влияет на формирование лесной подстилки, круговорот веществ и

возобновление леса. Опавшие части растений наиболее богаты зольными

веществами и азотом. Плотный опад листьев дуба может сдавливать всходы

и препятствовать естественному возобновлению под пологом.

Отпад– отмирание деревьев в результате процесса естественного

изреживания насаждений; отмершие и упавшие деревья в процессе роста и

дифференциации, а также из-за неблагоприятных факторов. Отпад

происходит за счет деревьев низших классов роста, больных и

поврежденных.

Лесная подстилка - скопление на поверхности почвы растительного

опада, находящегося на разных стадиях разложения. В прошлом крестьяне

использовали напочвенный слой из опавшей хвои, листвы, ветвей на

подстилку скоту, откуда и произошло названия компонента. От мощности

лесной подстилки, состава, влажности, особенностей разложения и

гумификации зависит возобновление леса. Она влияет на рост и

продуктивность древостоя, физические, химические, биологические

свойства и водный режим почвы, предохраняет почву от эрозии. Лесная

подстилка служит источником удобрения лесных почв, содержит огромное

количество микроорганизмов. Мощная подстилка приводит к зависанию

семян и препятствует их прорастанию.

Ризосфера- тонкий слой почвы вокруг корней, равный средней длине

корневого волоска (3-4 мм). Она изменена корневыми выделениями

растений, и является оптимальной средой для почвенных микроорганизмов.

Внеярусная растительность - совокупность лиан, лишайников и других

растений разных ярусов леса.

Признаки древостоя включают: происхождение, состав, форму, ярус,

возраст, класс возраста, группы возраста, полноту (абсолютную,

относительную), густоту сомкнутость, класс бонитета, средний диаметр,

среднюю высоту, запас древесины, класс товарности, тип леса, тип

лесорастительных условий.

Происхождение- показатель, характеризующий способ появления

древостоя. Различают древостои: естественного происхождения (выросшие

без вмешательства человека или с помощью некоторых мер содействия

естественному возобновлению), искусственного происхождения (созданные

посевом или посадкой), комбинированные (сочетание на одном участке

естественного возобновления леса и искусственного в местах его

отсутствия), а также семенного происхождения - древостои, выросшее из

семян, и вегетативного, - выросшие из пневой поросли, отводков, корневых

отпрысков).

Семенами размножаются все древесно-кустарниковые породы. Деревья

семенного происхождения считаются более ценными, по сравнению с

деревьями вегетативного происхождения из-за большей продолжительности

жизни, продуктивности и устойчивости к грибным заболеваниям.

Вегетативное размножение присуще чаще лиственным породам. Порослью

от пня возобновляются: береза, ясень, дуб, клён, липа и др., корневыми

отпрысками - осина, акация белая, тополь и др., отводками - липа, пихта,

иногда ель.

Форма- признак, характеризующий вид вертикальной сомкнутости

крон в древостое. Древостои по форме делятся на: простые, или

одноярусные, с горизонтальной сомкнутостью крон и сложные

(многоярусные) - с вертикальной сомкнутостью крон.

Простые древостои, состоящие из небольшого количества видов,

обычно растут на бедных почвах (это сосновые или березовые насаждения).

Сложные древостои приурочены к более продуктивным условиям: в I-м

ярусе произрастают светолюбивые, быстрорастущие породы (осина, береза,

сосна, лиственница) во II-м - теневыносливые (ель, липа).

Ярус– совокупность растений, занимающих определенное положение в

вертикальной структуре древостоя с соответствующими условиями роста и

режимом освещенности. Второй ярус выделяют при относительной полноте

0,3 и более, средняя высота ярусов различается не менее чем на 20%. В

остальных случаях древостой таксируется как одноярусный.

Состав– характеристика смешения пород в древостое. По составу

различают: чистые древостои, состоящие из одной породы, или с примесью

другой породы не более 5%, и смешанные древостои - при наличии двух

или более пород. Породный состав выражается формулой по процентному

соотношению долей каждой породы в общем запасе древесины на 1 га, или

по сомкнутости или густоте (в молодняках до 10 лет). В формуле

приводится сокращенное обозначение породы и доля запаса, выраженная

коэффициентом, где за 1 принимается 10% доли породы в общем запасе

древесины на 1 га. Если древесная порода составляет в насаждении 2-5%, то

её записывают со знаком «+», до 2% - «ед» (единично). Сумма всех

коэффициентов состава древостоя должна быть равна 10.

Состав записывают по ярусам. Например, I (ярус) 7Б2Ос1Е+С,Д, ед.

Лп, II (ярус) 8Е2Д+Лп. На первом месте в формуле указывают

преобладающую или главную породу. Например, формула 7Д2Е1Б

характеризует смешанный древостой, в запасе которого 70% дуба, 20% ели

и 10% берёзы.

Возраст- показатель, характеризующий абсолютный или

относительный возраст древостоя. По возрасту древостои делятся на:

одновозрастные и разновозрастные. Различают абсолютно одновозрастные

древостои, которые имеют одинаковый возраст (лесные культуры), и

условно одновозрастные, где деревья различаются по возрасту не более, чем

на один класс возраста. Разновозрастные древостои - те, где более 15%

запаса деревьев выходят за класс возраста. Например, 6Е(121-140)4Е(61-80), т.е.

60% деревьев ели имеет возраст от 121 года до 140 лет, а 40% - 61-80 лет.

Класс возраста древостоя – возрастной интервал, устанавливаемый в

зависимости от биологических особенностей древесных пород для

выделения возрастных групп древостоев, характеристики возрастной

структуры лесного фонда. Продолжительность одного класса возраста для

хвойных и твердолиственных древостоев семенного происхождения

составляет 20 лет. Для мягколиственных и твердолиственных древостоев

порослевого происхождения - 10 лет, для быстрорастущих пород (тополь,

ива, ольха серая) и кустарников - 5 лет. Древостои по возрасту делят на

группы возраста: молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и

перестойные. К молоднякам относятся древостои первых двух классов

возраста. Насаждения, достигшие возраста технической спелости,

называются спелыми. Возрасты рубок древостоев устанавливают на

основании ст. 15 Лесного кодекса РФ (2006) № 200-ФЗ и в соответствии с

Приказом Рослесхоза от 19.02.2008 г. № 37 «Об установлении возрастов

рубок» по категориям «защитности». Старше этого возраста -

перестойные древостои. Один класс перед спелыми древостоями занимают

-приспевающие. Древостои от III класса возраста до приспевающих относят

к средневозрастным (таблица 1).

Таблица 1 - Возрастные группы хвойных и твердолиственных

древостоев семенного происхождения в зависимости от установленного

возраста рубки

Возраст

рубки

Молодняки Средне-

возрастные

Приспе

вающие

Спелы

е

Перестой

ные

81-100 I-II

1-40

III

41-60

IV

61-80

V-VI

81-120

VI и

выше

121 и

более

121-140 I-II

1-40

III-V

41-100

VI

101-120

VII-

VIII

121-

160

IX и

выше

161 и

более

Полнота– показатель, характеризующий степень плотности стояния

деревьев и долю использования ими занимаемого пространства. Она

определяется по сумме площадей сечений стволов на высоте 1,3 м,

выраженная в м2, - называется абсолютной полнотой. Относительная

полнота- отношение абсолютной полноты конкретного древостоя к

табличному значению для этой же породы такой же высоты, выраженное в

виде десятичной дроби (табл. 2). Древостои разделяют на: низкополнотные -

0,3-0,5, среднеполнотные - 0,6-0,7 и высокополнотные - 0,8-1,0. Участки

леса с полнотой ниже 0,3 теряют черты леса, и называются рединами.

Полнота леса определяется отдельно по каждому ярусу.

Густота древостоя– плотность заселения деревьями лесной площади,

характеризуется количеством деревьев на 1 га.

Сомкнутость древостоя- характеризует степень поглощения солнечной

радиации - это отношение суммы площадей горизонтальных проекций крон

деревьев в древостое (без учёта площади их перекрытия) к общей площади

участка, покрытого лесной

растительностью, на котором произрастает древостой. Выражается в

процентах или десятых долях единицы, соответствующей полной

сомкнутости.

Различают сомкнутость древесного полога и сомкнутость крон.

Сомкнутость древесного полога- отношение проекции всего полога к

занимаемой площади. Этот показатель не может быть больше 1,0.

Сомкнутость крон- сумма проекций всех крон одной породы,

отнесенная к занимаемой площади. За счет перекрытия крон может быть

больше 1,0.

Класс бонитета- показатель продуктивности древостоя. Он зависит от

качества условий произрастания, определяется по возрасту, средней высоте

и происхождению древостоя (таблицы 3, 4). Чем выше древостой при

одинаковом возрасте, тем выше его класс бонитета, который обозначается

римскими цифрами от I до V, причем древостои I класса бонитета более

продуктивны чем древостои V класса.

Для I и V классов бонитета иногда вводятся дополнительные буквенные

обозначения «а» и «б» для расширения диапазона крайних классов.

Древостой Ia класса бонитета более производителен, чем I, а древостои Iб

класса бонитета – более производительны, чем Iа. Но древостои V aкласса

бонитета более продуктивны, чем Vб класса.

Класс бонитета устанавливается по бонитировочной шкале,

составленной в 1911 г. профессором М.М. Орловым, отдельно для

древостоев семенного и порослевого происхождений. За основу деления

древостоев на классы бонитета принята их высота в возрасте 100 лет, когда

рост в высоту почти прекращается. Класс бонитета в древостое

устанавливают по основной части верхнего яруса (полога), в

разновозрастных насаждениях его определяют по части древостоя старшего

поколения. В молодняках до 10 лет класс бонитета устанавливают по типу

лесорастительных условий или типу леса.

Средний диаметр древостоя среднеквадратический диаметр всех стволов

одного элемента леса на высоте груди (1,3 м) или средняя толщина

древесных пород (на высоте 1,3 м) в однородном древостое одинакового

возраста (таксационный показатель). Он определяется при таксации леса на

пробных площадях при сплошном перечете деревьев при отводах

древостоев в рубку или научных исследованиях. В смешанных и сложных

древостоях средний диаметр устанавливается раздельно по древесным

породам и ярусам. Отмечена закономерность: самый тонкий ствол

примерно в 2 раза тоньше среднего, а самый толстый - в 1,7 раза толще

среднего. Всю совокупность стволов можно характеризовать их средней

толщиной.

Средняя высота древостоя– средняя высота совокупности деревьев

одной породы в насаждении. Это один из важнейших показателей,

характеризующих состояние и производительность древостоя, и качество

лесорастительных условий. Определяется глазомерно (при таксации леса)

или на пробных площадях высотомером.

Запас древесины, древесный запас – объем древесины, выраженный в

плотных кубических метрах. Определяется для ствола отдельного дерева,

пробной площади, таксационного выдела, лесного квартала, хозяйственной

секции, хозяйства, лесничества, субъекта РФ и страны в целом. Средний

запас – это запас древесины на единице площади (га). Основные

запасообразующие показатели – высота, сумма площадей поперечных

сечений (полнота), видовое число древостоя.

Тип лесорастительных условий (ТЛУ)- лесоводственная

классификационная единица, объединяющая сходные лесорастительные

условия лесопокрытых и лес непокрытых земель, обеспечивающие

произрастание лесной растительности определённых состава и

производительности.

1. Дать определение понятию лес.

2. Что такое лесной биогеоценоз?

3. Характерные черты леса.

4. Из каких основных частей (компонентов) состоит лес.

5. Что такое подгон ?

6. Различие между подростом и подлеском.

7. Что предоставляет собой схема взаимодействия компонентов

биогеоценоза (по В.Н.Сукачеву).

8. Нарисовать упрощенную схему строения и функционирования лесного

биогеоценоза и дать необходимые пояснения.

9. Что следует понимать под происхождением древостоя.

10. Что такое форма древостоя?

11. Привести примеры сложных:

а) Дубовых

б) Сосновых

г) Мягколиственных древостоев

Указать примерный состав и возраст каждого яруса для разных

геоботанических подзон Дагестана.

12. Что такое состав древостоя и какими ( по составу) они бывают?

13. Что такое возраст, класс возраста древостоя и какие по возрасту

древостои бывают?

14 Что такое бонитет древостоя и как и он определяется?

15. Что такое полнота, сомкнутость и густота и как эти показатели

находят?

16. Что такое товарность и как он определяется?

17. Что такое тип леса и по каким показателям он устанавливается?

18. Какие факторы определяют условия роста леса и как формируется

понятие «тип лесорастительных условий»?

19. Написать формулы состава древостоев:

а) чистый сосновый древостой

б) сосна составляет 80% состава запаса древостоя, береза 20.

в) сосна -98, береза- 2

г) ель -96, осина- 4

д) ель – 94, осина-6

ж) ель -76%. Сосна- 20%, осина -3%, береза 1%

з) дуб составляет 60 запаса древостоя, ясень – 30,

клен остролистный- 6, липа -3, граб -1%.

20. Привести примеры чистых, но сложных древостоев из ели, пихты и

бука, указать класс бонитета, возраст и средние высоты ярусов

Задание:

По данным табл. №1 определить:

а) состав, полноту, форму и класс бонитета древостоев

б) класс товарности, среднюю высоту и средний диаметр древостое

Таблица 2. Характеристика древостоя

Вариан

ты

Порода

Происхо

ждение

Возр

аст

лес

а

Количество

деревьев, шт./г

Средние Запас,

мЗ/га

деловых дровяных высота,

м.

диаметр,

см.

1

С Сем. 50 720 35 17,3 17,6 160 Е 30 600 40 6,3 5,9 10 Б 50 120 19 17,0 17,5 25 Ос Вегет. 50' 180 10 17,0 17,0 30 Ол(ч) 50 180 15 17,0 17,0 36

2

С Сем. 100 380 10 23,5 35,0 530 Б 80 50 - 23,3 35,0 60 Ос 80 53 3 28,1 36,1 70 Е 50 950 10 13,2 13,0 88 Б 50 100 - 14,0 12,0 18

3

д Сем. 50 500 8 19,6 18,5 128 Е 50 300 5 19,5 17,6 62 Ос Вегет. 50 100 3 19,4 18,0 29 Б 50 100 - 19,5 18,0 27 Гр 50 600 - 13,8 11,0 21

4

д Сем. 60 390 5 22,0 '24,0 190 Яс 60 60 1 22,1 13,7 25 Ос Вегет. 55 90 2 21,8 22,0 31 Б Сем. 55 80 1 22,0 21,5 29 Ол (ч) Вегет. 60 40 1 22,0 21,3 10

С Сем. 50 600 17 19,5 20,2 190

5 Д 50 130 2 18,6 20,3 38

Гр 40 180 5 10,3 Н,1 10 Б 50 200 10 19,0 20,1 57 Ос Вегет. 50 100 6 19,6 13,8 30

6 С Сем. 120 100 - 32,0 36,7 169 Е 120 80 10 31,5 35,4 130 • Б 120 30 - 30,0 36,0 Гдп д 120 20 - 31,0 38,0 33 _Гр 80 250 - 20,6 22,0 93

7 с Сем. 140 250 - 33,5 40,0 499 Б 140 50 - ' 33,6 40,0 96 Ос 100 20 3 30,0 35,0 28 Е 50 400 - 13,4 14,0 43

Е

50 250 - ГЩГ 14,0 25

8

Ос Вегет. 50 500 Гю 21,2 20,7 173

Б 50 150 - 21,0 21,2 50 Е Сем. 50 200 - 21,5 20,0 64 Л 50 110 - 13,0 23,0 43 Кл 50 80 - 20,0 22,1 33

9

Е Сем. 120 400 5 28,0 29,0 355 С 120 50 27,8 30,0 43 Б 100 100 - 27,5 28,0 73 Кл 100 60 - 27,0 28,0 47 Гр .. 60 280 - 14,8 17,3 54

10 0л(ч) ... Вегет. 60 220 - 24,5 28,8 150 Б 60 150 - 24,0 29,0 105

Ос 60 100 40 25,0 29,0 109 д . 100 5 - 26,5 35,5 6 Кл 100 5 - 25,0- 32,0 5

Рекомендуемая литература:

. Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов – М:МГУЛ, 2013, С.29 -44.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения

М.:МГУЛ. 2003 –С.4-8.

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.4-7.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office.

Лабораторная работа № 2. « Лес и свет»(2 ч)

Цель работы: расширить представление студентов о значении света в

жизни леса, изучить шкалы теневыносливости, внешние признаки

светолюбия древесных пород, методы регулирования освещенности в лесу.

Материалы и оборудование: люксметры, плакаты, учебные пособия,

тетради, письменные принадлежности.

Значение света в жизни леса. Свет – естественный, необходимый

фактор жизни растений. При его участии происходят: образование

хлорофилла, процесс фотосинтеза, формирование и рост почек, листьев,

цветков, плодов, обмен веществ и т.д.

Фотосинтез высших растений осуществляется в хлоропластах,

содержащих фотосинтетические пигменты (хлорофиллы, каротиноиды).

Лист поглощает около 90% падающей на него солнечной радиации в

пределах спектра 400-700 nm(т.н. фотосинтетически активная радиация –

ФАР). С увеличением освещённости интенсивность фотосинтеза возрастает

до уровня насыщения (уровня плато или Фmax). Они различны у разных

видов растений, и определяются степенью их светолюбия, световыми

условиями произрастания, другими факторами.

Светолюбивые виды растений (берёза, лиственница, сосна) наиболее

эффективно используют для фотосинтеза свет высокой интенсивности, в то

время как теневыносливые растения (ель, бук, пихта) – низкой. Теневые

листья содержат больше хлорофилла, чем световые. Изменение

интенсивности фотосинтеза у одного и того же вида растений под влиянием

света определяется лабильностью фотосинтетического аппарата

(анатомической структурой, содержанием хлорофилла и пр.), что

обусловливает возможность его адаптации к условиям освещения.

Например, Фmaxу световых и теневых листьев клёна остролистного

различается в 9 раз, у берёзы повислой – в 4 раза, у осины – в 1,5 раза.

Солнечный свет в лесу влияет на листообразование, форму и размеры

кроны, форму ствола, очищение его от сучьев, на изреживание насаждений,

разложение подстилки, прирост и качество древесины, на энергию

плодоношения и урожай семян.

Российский учёный К. А. Тимирязев установил, что в процессе

фотосинтеза решающую роль играют тепловые лучи – красные, оранжевые,

желтые, в меньшей степени – зеленые. Лучи правой части спектра –

фиолетовые, синие и голубые участвуют в процессах роста. Транспирация

осуществляется под влиянием всех лучей (косвенно), но преимущественно

желтых.

Различают прямое солнечное освещение (прямая радиация), исходящее

непосредственно от солнца, и рассеянное (диффузное), поступающее на

землю, отражённое от небосвода. Растительный мир хорошо приспособлен

к рассеянному освещению. К прямой радиации растения вырабатывают

различные защитные приспособления, уменьшающие ее влияние. Это

изменение наклона плоскости листьев по отношению к прямым солнечным

лучам, наличие волосяного покрова на листьях, взаимное затенение листьев

на прямом свету, усиление транспирации для снижения температуры

листьев и т.д.

В лесу различают следующие типы освещения:

1) верхнее, – падающее сверху на кроны и листья растений (100% от

полного освещения в поле);

2) боковое, – падающее косо или горизонтально на вертикальную

площадь (на опушечные деревья). Источником бокового освещения могут

быть солнце, небо или свет, отраженный от соседних деревьев (20-60% от

полного освещения в поле);

3) сквозное – лучи, проникающие внутрь леса сверху через кроны,

листья и просветы между ними (верхнее сквозное), или от лесной опушки,

через сквозистые «кулисы» из старых деревьев (сквозное – боковое).

Сквозное освещение является, как бы, профильтрованным через

промежутки между листьями, сучьями, ветвями и стволами древостоя, но

оно достаточно для подроста теневыносливых пород (20-40% от полного

освещения в поле);

4) нижнее, – отраженное от поверхности почвы или воды (2-10% от

полного освещения в поле).

Эти типы освещения важны для лесовода при проведении мероприятий

по содействию естественному возобновлению. Так, теневыносливые породы

(ель, бук, пихта и др.) хорошо возобновляется при боковом или сквозном

освещении. Для большинства светолюбивых пород необходимо верхнее

освещение или сочетание его с боковым и сквозным.

Верхнее освещение способствует образованию густой листвы на

вертикально и косо-вертикально растущих ветвях. В верхней части кроны,

где господствует этот тип освещения, формируются наиболее продуктивные

световые листья. Они более толстые (кожистые), способны использовать

прямую радиацию и выдерживать значительный перегрев.

Остальные виды освещения способствуют: 1) более редкому

облиствению, 2) горизонтальному росту ветвей, 3) особому мозаичному

взаиморасположению листьев в одной плоскости без наложения друг на

друга, экономичному использованию освещения, 4) образованию тонких и

нежных теневых листьев.

Полог леса в полуденные часы летом в средних широтах получает

радиацию в количестве 1-0,9 ккал на 1 см2/мин. На транспирацию и

испарение расходуется около 0,5-0,7 кал; 0,2-0,3 кал – на турбулентный

теплообмен в атмосфере; 0,02–0,04 кал – на теплообмен в почве и 0,01-0,02

кал – на фотосинтез.

Древесные породы различаются по степени теневыносливости. Иногда в

литературе можно встретить высказывания, что ель, пихта, бук и др. –

тенелюбивые породы. Однако это не так, они не «любят» тень, а способны

переносить недостаточное освещение, т.е. они теневыносливы. При

хорошей освещенности все физиологические процессы у древесно-

кустарниковых растений протекают более интенсивно, чем в затенении.

Методы определения теневыносливости древесных пород

Существуют две группы методов определения теневыносливости

древесных пород.

I группа методов: определение по внешним (морфологическим)

признакам. К ним относятся: густота облиствения, протяженность кроны,

освещенность почвы, очищение стволов от сучьев, угнетение подроста под

пологом древостоя, быстрота самоизреживания древостоев, толщина и

степень трещиноватости коры.

Густота облиствения. У теневыносливых пород более густая крона т.к.

их листья жизнеспособны при взаимном затенении. Сквозные, ажурные

кроны свойственны светолюбивым породам.

Протяженность крон. Большая протяженность кроны по стволу дерева

характерна для теневыносливых пород.

Освещенность почвы под пологом древостоя выше у светолюбивых

пород, разница показателя с теневыносливыми породами может достигать

80-90% при одинаковом количестве деревьев на площади. В густых

ельниках в солнечный полдень сумеречно и травяной покров отсутствует. В

листвинничниках почва освещается более интенсивно, что способствует

развитию густого напочвенного покрова из травяных растений.

Очищение стволов от сучьев начинается раньше и происходит быстрее у

светолюбивых пород, т.к. затенённые нижние ветви, листья, хвоя, быстро

отмирают. Нижние ветви теневыносливых пород способны находиться в

затенении длительное время, например, в 20-летних чистых сосняках ветви

отмирают полностью на ¾ от комлевой части ствола, а в ельниках того же

возраста они покрывают ствол почти до земли.

Угнетение подроста. Подрост светолюбивых пород быстро погибает в

затенении, подрост теневыносливых растёт длительное время в угнетенном

состоянии.

Быстрота самоизреживания древостоев. Теневыносливые породы

довольствуются меньшей площадью питания, у светолюбивых пород

изреживание происходит более интенсивно.

Толщина и степень трещиноватости коры. У светолюбивых пород к

зрелому возрасту формируется трещиноватая, толстая кора (лиственница,

сосна, береза). У теневыносливых - кора гладкая или слаботрещиноватая

(бук, ель, пихта).

II группа методов: измерительные методы определения

теневыносливости древесных пород.

1) фотометрические (проводят замеры освещения с помощью

приборов); 2) фитометрические (измеряют размеры деревьев); 3)

анатомические (анализируют анатомическое строение растений); 4)

физиологические (изучают физиологические процессы).

В качестве измерительного – используют метод М.К. Турского,

который совместно с В.И. Никольским (1882) изучал влияние отенения

на рост однолетних сеянцев сосны и ели. Семена были высеяны в

грядки, затененные драночными щитами, с просветами разной

величины. Изменяя величину просветов, освещение дозировали от 1/2 до

1/3 полного освещения. По окончания опыта определяли длину и вес

сухого вещества надземных и подземных частей сеянцев. При затенении

средний вес сухого вещества уменьшился у сосны в 5 раз, у ели – в 3

раза, что свидетельствует о ее большей теневыносливости.

Шкалы светолюбия древесных пород

Профессор М.К. Турский (1891), на основе изучения лесов России,

разработал классификацию древесных пород по степени нарастания

теневыносливости: лиственница европейская, береза повислая, сосна

обыкновенная, осина, ивы, дуб черешчатый, ясень обыкновенный, клен

остролистный, ольха черная, ильмовые, сосна крымская, ольха серая,

липа мелколистная, граб обыкновенный, ель европейская, бук лесной,

пихта сибирская.

Для лесов европейской части В.П. Григорьев (1989) предложил шкалу

светолюбия древесных пород.

1) Световые породы: сосна обыкновенная, лиственница европейская, ива

белая, береза повислая, осина, ольха серая, береза пушистая.

2) Относительно светолюбивые породы: ясень обыкновенный, дуб

черешчатый, рябина обыкновенная.

3) Промежуточные или средние: ольха черная.

4) Относительно теневые породы: вяз голый, вяз обыкновенный, клен

полевой.

5) Теневые породы: ель европейская, клен остролистный, граб

обыкновенный, липа крупнолистная, липа мелколистная.

Теневыносливость деревьев изменяется с возрастом. А.Ф. Рудзкий и

М.К. Турский (1891) установили, что молодые деревья более

теневыносливы, чем старые. Светолюбивый ясень в молодости более

теневынослив, чем клен явор и липа, а молодой дуб по теневыносливости

близок к ели. Однако при исследованиях не была сделана поправка на

повышенное содержание углекислого газа в приземном слое воздуха, на

высоте произрастания подроста, который увеличивает его

теневыносливость.

Молодой подрост вегетативного происхождения (на пне, от корневых

отпрысков) более теневынослив, т.к. не теряет связи с материнским

растением и пользуется запасом пластических веществ. Регулирование освещенности в лесу.

Свет – фактор, наиболее регулируемый лесоводами. Изреживание

густого леса увеличивает прирост в толщину оставляемых деревьев и

количество подроста под пологом. Создавая окна в пологе леса, можно

получать нужный состав группового подроста. Сплошная рубка

увеличивает поступление солнечной радиации для роста самосева и

подроста. Правильная ориентация лесных культур по сторонам света

позволяет регулировать их освещенность. Формирование смешанных

древостоев из светолюбивых и теневыносливых пород способствует более

полному использованию солнечной энергии. Рубки разной интенсивности

влияют на освещенность древостоев и качество выращиваемой древесины.

Контрольные вопросы:

1. Значение света в жизни леса

2. Отношение древесных пород к свету (шкала теневыносливости).

3. Методы определения светолюбив древесных пород по внешним

признакам.

4. Привести названия типичных растений из нижних ярусов леса, а)

светолюбивых; б) теневыносливых;

5. Шкала светолюбия древесных пород. 6. Влияние света на прирост и качество древесины

7. Влияние освещения под пологом леса на благонадежность подроста дуба,

сосны, ели.

8. Можно ли удалить все деревья второстепенных пород из дубового

насаждения при уходе за лесом если желают получить древесину наиболее

высоких качеств?

9. Привести названия типичных растений из нижнего ярусов леса: а)

светолюбивых; б) теневыносливых.

10. Что такое относительная высота и при каких условиях по величине

можно судить о степени светолюбия древесных пород.

11. Положительные и отрицательные последствия увеличения

интенсивности осветления в лесу?

12. Что такое физиологически активная радиация (ФАР) и как ее

интенсивность влияет на продуктивность фотосинтеза светолюбивых и

теневыносливых древесных пород?

13. Почему дуб растет в шубе, но с открытой головой

14. Влияние на световую обстановку в лесу:

а) состава древостоя;

б) возраста древостоя:;

в) высота древостоя;

г) сомкнутость полога;

д) густота древостоя;

е) ярусного строения древостоя; ё) характер

крон деревьев. 15. Влияние света на формирование у деревьев:

а) кроны;

б) ствола;

в) листьев и хвои;

г) древесины. 16. Раскрыть понятие "световой прирост" 17. Морфологические признаки подроста, сформировавшегося при хорошем освещении и при недостатке света:

а) ели

б) сосны;

в) дуба;

г) березы;

д) липы.

18.Реакция подроста при внезапном выставлении на свет: а) хвойных пород;

б) лиственных пород;

в) мало теневыносливых пород;

г) теневыносливых пород.

Привести примеры.

19.В 20 - летнем древостое верхний полог состоит из осины, под ней дуб,

липа, ильм, клен образуют как бы второй ярус. На 1 га стволов осины - 1500,

дуба - 100, липа, ильма, клена - 2000. имеется два проекта ухода за дубом:

а).Вырубить по преимуществу осину;

б).Вырубить вместе с осиной также липу, ильм и клен, оставив один

дуб. Какой из этих проектов будет наиболее правильным и почему?

20.В нормальном 30-летнем сосновом древостое с полнотою1,0 средний

прирост деревьев по высот составляет 25см в год, а по диаметру на высоте

груди — 25 мм в год. При этом за лесом в одной части участка полнота

уменьшилась до 0,7, а в другой части в результате повреждений древостоя

полнота снизилась до 0,4.

Как отзовется это на приросте деревьев в высоту и по диаметру в указанных

случаях?

21Одинаковой ли ценности стволы могут дать деревья с симметрично

развитыми и однобокими кронами?

22.В древостое деревья второстепенных пород расположены группами среди

деревьев главной породы. Можно ли удалить все деревья второстепенных

пород из древостоя при уходе за лесом, если желают получить наиболее

высоких качеств древесину?

23.Какими достоинствами и недостатками будет отличаться такой метод

ухода за лесом, при котором будет производиться с молодого возраста

повторные сильные изреживания древостоев?

24.В 50-летнем сосновом древостое с полнотою 1,0 м запасом 220 м3 на 1 га

ежегодный прирост был равен 6м3 на 1 га. При уходе за лесом древостой был

изрежен до полноты 0,7 - через несколько лет прирост увеличился вдвое. Как

изменился бы прирост, если бы древостой был изрежен до полноты 0,4?

25.Под пологом древостоя 7Е20с 1Б; 100 лет, с полнотою 0,7 имеется еловый

подрост в количестве 8000 на 1 га. При учете подрост был разбит на три

группы по степени угнетения, причем из общего количества оказалось:

а) сильно-угнетенного - 60%;

б) средне-угнетенного - 30%;

в) слабо-угнетенного - 10%.

Как много может оправится и выжить подроста при внезапном

выставлении на свет после сплошной рубки материнского древостоя и какие

меры необходимы, чтобы использовать имеющийся подрост для лучшего

возобновления на лесосеке?

25.В лесхозе имеется два участка с одновременно возникшими

древостоями, произрастающими на суглинистой почве с преобладанием в

покрове черники:

а) 5С5Е;

б) 5С5Б;

Задания

1.Определить относительные высоты и сделать выводы на основании

полученных данных для следующих пород (таб.3)

Табл.3. Определение относительных высот.

Таксацион. характер.

насаждений

Порода

Высота,

м.

Диаметр,

см.

Относительн

ая высота

Примечание

4ЕЗБЗОс Е 19,0 21,0 60 лет ,полнота,0,8

0.8

0,8

Б 19,0 21,0

Ос 19,0 17,0

6Лп4Б ’ Лп 10,0 13,0 30 лет полнота 0,9 Б 9,8 14,8

6С4Е С 14,4 16,1

25 лет, полнота 0,8 Е 14,0 12,7

2.Определить относительное световое довольствие и составить шкалу

по степени уменьшения древесных пород (табл. 4).

Таблица № 4. Определение светового довольствия

Порода

Освещенность, тыс. люкс. Относительное

световое довольствие Над

кроной

На границе

облиственной

части кроны

необлистен.

Сосна

обыкновенная

46,0 4.5

Дуб

черешчатый

32,0 3.1

Осина 58.0 1,9

Липа

мелколиственная

35,0 0,9

Береза 22,0 4,2

Тополь 75,0 5,0

3. Построить график зависимости освещения под пологом древостоя от

изменения его возраста по следующим данным (табл. 5).

Как изменяется под пологом древостоя с изменением его возраста и в

каком возрасте под его пологом наблюдается минимальное освещение?

Какие древесные породы могут успешно расти под пологом древостоев.

Табл. 5. Изменение относительного освещения под пологом древостоя, % от

освещения открытого полога

Возраст леса

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

14 12 13 15 17 20 25 27 28 28 28

17 13 14 15 20 21 24 26 26 28 28

13 10 12 14 16 19 24 26 27 28 27

15 11 12 14 16 19 24 26 27 28 27

15 17 11 12 16 18 19 26 28 27 30

16 17 12 14 17 18 18 26 27 26 28

16 11 13 15 16 20 26 28 29 28 29

15 10 13 15 17 20 25 27 28 29 28

16 11 13 17 18 19 25 26 26 27 27

15 19 12 14 15 16 26 26 28 27 28

Рекомендуемая литература:

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.83-108.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения

М.:МГУЛ. 2003 –С.18-21.

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.4-7.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office.

Лабораторная работа № 3. «Лес и температура» (2ч.)

Цель работы: расширить представление студентов о значении тепла в

жизни леса, изучить шкалу требовательности к теплу с учетом

географического распространения

Материалы и оборудование: плакаты, учебные пособия, методические

указания

Тепло, как экологический фактор, определяет условия произрастания

леса, и оказывают влияние на лес в целом и отдельные его компоненты.

Универсальный источник тепла для растений – солнечная радиация.

Показателем связи между древесными породами и тепловыми условиями

на земной поверхности являются географические закономерности

распределения лесов на планете. Северная граница распространения лесов

совпадает с июльской изотермой 100С.

У большинства деревьев умеренного пояса жизнедеятельность

начинается после зимнего покоя при переходе температуры воздуха через

отметку 00С. Начинаются движение пасоки (сока), а внешний признак

начала вегетации – раскрытие почек проявляется лишь после перехода

температуры через отметку 100С и продолжительного обогрева дерева.

Фотосинтез происходит при температуре от 0 до 40-500С с оптимумом

около 20-300С. Оптимум может колебаться в зависимости от экологических

условий и биологии древесных пород.

В молодости древесные породы более требовательны к теплу и очень

чувствительны к низким температурам. Потребность в тепле изменяется по

сезонам: весной и в начале лета, когда идет интенсивный рост, она выше.

Рост и развитие деревьев и кустарников в умеренных широтах тесно

связаны с вегетационным периодом, определяемым условно от начала

распускания почек весной до изменения окраски листьев осенью.

Началом вегетационного периода принято считать время, когда

среднесуточная температура воздуха достигает 100С, а почвы 50С. П.С.

Погребняк составил шкалу требовательности к теплу с учетом

географического распространения древесных пород, минимальных термохор,

сроков распускания и окончания вегетации. Он выделил следующие группы

растений:

Очень теплолюбивые – эвкалипты, приморская сосна, пробковый дуб,

кипарисы, секвойя, кедры.

Теплолюбивые – каштан посевной, айлант высочайший, платан

восточный, дуб пушистый, орех грецкий, акация белая, гледичия, вяз,

граболистный, тополь белый.

Среднетребовательные к теплу – дуб черешчатый, граб обыкновенный,

клёны, ильм, вяз обыкновенный, ясень обыкновенный, бук восточный, бархат

амурский, липа мелколистная, ольха черная.

Малотребовательные к теплу – осина, тополь бальзамический, ольха

серая, рябина обыкновенная, береза повислая, берёза пушистая, пихта

сибирская, ель европейская, сосна обыкновенная, сосна сибирская,

лиственница сибирская, кедровый стланик

Зимостойкость деревьев – способность переносить неблагоприятные

усло-вия зимы – сильные морозы, оттепели, воздействия снега, дождя,

ожеледи и др. Некоторые породы малотребовательны к теплу, но сильно

повреждаются заморозками (ель европейская).

Действие низких температур на лес многообразно: поздневесенние

заморозки, раннеосенние заморозки, морозы, что проявляется в обмерзании

крон, образовании морозобойных трещин, морозобойных колец, выжимании

корней сеянцев и всходов из почвы, солнечно-морозном припёке ствола,

солнечно-морозном припёке хвои.

Поздневесенние заморозки особенно опасны в конце мая – начале

июня. Наиболее чувствительны к ним всходы, молодые хвоя, листья и новые

побеги. Клетки погибают от внутриклеточного льда или от обезвоживания

при образовании льда в межклетниках и оболочке клеток.

Повреждаются листья и молодые побеги бука, клена, ясеня, ильма, дуба,

граба, вяза, липы мелколистной, а также хвоя и побеги пихты, ели и др.

Заморозки – одна из причин слабого возобновления ясеня на вырубках, где

он почти ежегодно обмерзает. У ели европейской при слабом заморозке (-

20С) повреждаются концы хвоинок. При более низких температурах гибнет

вся хвоя, при t -100С на вырубке погибают все всходы, а у мелких елей –

побеги текущего года.

Раннеосенние заморозки. Их влияние почти идентично позднеосенним,

но у ели чаще повреждается верхушечная почка. В северных районах они

могут повреждать верхушечные почки березы, в результате чего вырастает

многоствольный куст

.

Морозы. К морозам более чувствительна корневая система, которая у

некоторых пород может расти даже глубокой осенью. У ели европейской

она погибает при температуре -330С, хотя наземная часть переносит морозы

до -520С. Чередование морозных дней с оттепелями усиливает вред от

ранних морозов. Биологически подготовленная в период глубокого покоя

осенью хвоя ели повреждается при температуре -400С, а поздней осенью –

чувствительна к морозам -15-250С.

Обмерзание крон. Повреждаются побеги последнего года у дуба, ясеня,

клена, ильмовых пород и др.

Морозобойные трещины на стволах дуба, ясеня, клена, ильмовых, бука и

др. происходят при резком снижении температуры и термическом сжатии

периферийной части ствола. Внутренняя часть ствола из-за низкой

теплопроводности древесины сохраняет свой объем, и происходит

продольный разрыв. Мелкие трещины зарастают, но могут в следующие

зимы расширяться от морозобоя, вызывая появление грибных инфекций и

ослабление дерева. Морозобойные трещины снижают качество древесины

и класс товарности древостоев

Морозобойные кольца могут возникать после сильных заморозков

или морозов, когда луб и камбий, содержащие больше сахаров, жиров и

белков, не повреждаются, а клетки заболони погибают. При переходе в

ядровую древесину эти кольца не темнеют, т.к. в их проводящих сосудах

тиллы не образуются. Это способствует быстрому распространению

стволовых гнилей, качество древесины резко снижается.

Выжимание корней сеянцев и всходов происходит на влажных

тяжелых почвах поздней осенью и при оттепелях зимой. При замерзании

вода кристаллизуется и приподнимает почву с корнями, а затем при

оттаивании почва опускается, оставляя корни на поверхности.

Солнечно-морозный припек ствола возникает в конце зимы – начале

весны под влиянием прямой солнечной радиации и ночных морозов в

нижней, наиболее темной части ствола в стене леса или у волока. При этом

клетки флоэмы, камбия погибают днем от набухания, а ночью от

замерзания в них воды, либо оболочки клеток разрываются из-за быстрого

возвращения воды в межклетники и образовании там кристаллов льда.

Повреждаются: бук, дуб, ясень, липа, граб, осина, берест и др. У

поврежденных деревьев развивается сухобокость ствола с южной или юго-

западной стороны.

Солнечно-морозный припек хвои повреждает опушечные деревья

сосны обыкновенной, ели европейской, но в большей степени пихты. Под

действием прямой солнечной радиации хвоя оттаивает, и ткани начинают

работу, а ночью мороз вызывает замерзание воды и гибель клеток.

Лес влияет на термический режим воздуха по вертикали: ниже

полога, вплоть до почвы, над пологом и среди крон в самом пологе.

Среднегодовая температура воздуха в лесу несколько ниже, чем на

открытом месте, что выражается долями градуса или немногим более 10С. В

летний день температура между воздухом и почвой различается на 7-80С на

открытом месте.

Более ощутимо влияние леса на температурные амплитуды. В лесу

летом днем прохладнее, а зимой теплее, чем в поле, ночью в нем теплее, чем

на открытом месте. Максимум этих различий наблюдается летом. Влияние

лесного полога сказывается и на температуре почвы: она прогревается

меньше, чем в поле.

Тепловой режим в лесу зависит от состава, возраста, сомкнутости,

густоты древостоя. В сосновом лесу летним, солнечным днём теплее, чем в

еловом. Поверхность почвы, подрост и самосев древесных пород под

пологом получают и излучают меньше тепла, меньше охлаждаются по

сравнению с открытым местом. Поэтому породы, подверженные влиянию

заморозков, лучше произрастают под пологом Лес не уменьшает амплитуды

колебаний температуры воздуха на открытых полянах и прогалинах. Более

того, температура на полянах может понижаться до заморозков весной и

осенью, что не всегда бывает на открытом месте. В дневные часы воздух

прогалин нагревается сильнее, чем под пологом. Тепловой режим прогалин

зависит от их размеров, характера окружающего рельефа. В небольших

окнах температурные амплитуды незначительны, и мало отличаются от

температурного режима под пологом леса.

Контрольные вопросы:

1. Какое значение имеет тепло в жизни леса, и чем это значение

определяется?

2. Одинакового ли количества тепла требуют для своего произрастания

различные древесные породы и по каким признакам можно судить об этом?

3. Как изменяется в зависимости от количества тепла рост леса?

4. Какое влияние оказывает температура на распространение и

размножение?

5. Какие древесные породы и в каких случаях наиболее повреждаются

зимними морозами?

6. Физиологические причины гибели побегов (или их частей) от

низких температур.

7. Какие заморозки приносят больше вреда древесной растительности

и почему?

8. Что такое морозобойные ямы и морозобойные трещины, когда и

как они образуются, можно ли уменьшить вред причиняемым им

древесной растительности?

9. Какой вред приносит выжимание морозом?

10. В какое время года обычно происходит в природе выжимание

морозом?,

11. На какой почве будет опаснее выжимание морозом, на мягкой

суглинистой или тяжелой супесчаной?

12. Почему обычно не наблюдается возобновление ели на обнаженной

тяжелой почве у поднятых корней вываленных ветром деревьев?

13. В каком возрасте древесные породы страдают больше от заморозков?

14. Какая высота древесных растений является опасной в отношении

ожогов?

Задание

1. Для оценки теплолюбия имеется простой, доступный и существенный

признак: сроки начала и конца вегетации.

Составить ряд теплолюбия деревьев, начиная с самой теплолюбивой породы

по данным фенологических наблюдений (в среднем за 10 лет), приведенных

в табл. 6.

Табл. №6. Сроки наступления фенофаз. у основных

лесообразующих пород

Порода Дата

Набухания почек

Распускание листовых почек

Опадение листьев

Береза

пупушибобородав- чатая

бородавчатая

01.04 27.04 01.09

Дуб черешчатый 02.05 11.05 17.09

Лиственница сибирская

23.04 28.04 14.09

Сосна обыкновен.

25.04 08.04 07.09

Черемуха

обыкновенная

|24.04 02.05 27.08

Клен остролистный

остролистный

25.04

02.05 02.09

Липа мелколиств.

мелколистная

26.04 05.05 03.09

Осина 24.04 01.05 06.09

Вяз обыкновенный

05.05 09.05 01.09

Заполнить таблицу № 7 о вредных воздействиях на лес крайних

температур и сделать выводы в отношении защиты растений от указанных

повреждении.

Таблица№7. Влияние крайних температур на лес

Виды

повреждений

Какие породы

повреждаются

Причина

повреждений

Результат

повреждений

Ожог коры

Опал шейки

Морозобойная

трещина

Выжимание

сеянцев

Побивание

побегов

Ожог листьев

(хвои)

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.108-117.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения М.:МГУЛ. 2003 –С 21-28.

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.4-7.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Officе

Лабораторная работа № 4. «Лес атмосферный воздух» (2 ч.)

Цель работы: расширить представление студентов о значении

атмосферного воздуха в жизни леса, изучить ряды фитонцидности древесно-

кустарниковых пород, устойчивость растений к аэрополлютантам,

неблагоприятным факторам, влияние атмосферного электричества и молний

на лес.

Материалы и оборудование: плакаты, учебные пособия, методические

указания, тетради, письменные принадлежности.

Состав воздуха

Взаимодействие атмосферного воздуха и леса проявляется в круговороте

углерода и кислорода, в действии атмосферных загрязнений на лес и

взаимном влиянии ветра и леса.

Сухой атмосферный воздух у поверхности Земли содержит 78,1% азота,

21,1% кислорода (0,000001 озона), 0,9% аргона и около 0,03% углекислого

газа. На водород, неон, гелий, криптон, ксенон, аммиак, пероксид водорода,

иод и другие газы приходится 0,01%.

Кислород – один из наиболее распространенных элементов на Земле. В

атмосфере егопримерно 1,5*1015т.Он необходим для нормальной

жизнедеятельности всех животных и растений, входит в состав белков,

жиров, углеводов. В сухом веществе дерева он составляет около 42%.

Кислород необходим для дыхания - основного жизненного процесса.

Организм получает его извне и выделяет в процессе дыхания продукты

окисления - углекислый газ и пары воды.

Корни растений получают кислород из почвы. Для их нормальной

жизнедеятельности необходимо наличие в почве около 7–8% кислорода. За

день в процессе фотосинтеза деревья выделяют кислорода в 5–6 раз больше,

чем поглощают его в процессе суточного дыхания. Убыль атмосферного

кислорода вследствие дыхания, гниения и горения возмещается кислородом,

выделяемым при фотосинтезе, который обладает высокой степенью

ионизации. В 1 м3лесного воздуха содержится в 2,5 раза больше

отрицательных ионов, наиболее полезных для человека, чем в поле. При

сжигании угля, нефти, газа расходуется до 10% кислорода, ежегодно

выделяемого растениями в биосфере.

Углекислый газ (CO2) составляет незначительную часть атмосферного

воздуха, но он необходим для жизнедеятельности зелёных растений, т.к.

участвует в процессе фотосинтеза и нужен растениям для питания. Углерод

является составной частью углекислого газа (углекислоты). Сухое вещество

деревьев примерно на 40–50% состоит из углерода.

Основными источниками поступления углекислого газа в атмосферу

являются: дыхание биоты, горение, гниение, извержение вулканов и

гейзеров, пожары.

Концентрация углекислого газа в лесу изменяется, из-за его

неравномерного потребления в суточном и годичном циклах и высоты над

поверхностью почвы. В кронах деревьев углекислого газа меньше (0,02%), в

приземном воздухе над живым напочвенным покровом - больше (0,04%), что

зависит от породы, типа леса, возраста, полноты, сомкнутости древостоя.

Увеличение содержания CO2в составе воздуха, окружающего растение,

усиливает фотосинтез до определённого предела. При объёмеCO2более 0,3%

фотосинтез замедляется, при объёме 2% у растения закрываются устьица

лесохозяйственные мероприятия повышающие устойчивость насаждений

такое количествоCO2 вредно для растений.

Глобальную проблему представляет накопление углекислого газа в ат-

мосфере. Годичное поступление в атмосферу углерода при сжигании ми-

нерального топлива значительно превышает объём углекислоты, выдыхаемой

всем человечеством. Увеличение содержания CO2 в воздухе с 0,03 до 0,06%

может повысить среднюю температуру почвы на 40С, что приведет к

изменению климата и растительного мира.

Существует ряд методов, направленных на регулирование содержания

углекислого газа в атмосферном воздухе в целях повышения продуктивности

лесов. К ним относят: создание поглощающих СО2плантаций из молодых,

быстрорастущих деревьев; введение под полог леса почвоулучшающих

кустарников, быстрорастущих и почвоулучшающих пород - в основной ярус

насаждения; минерализацию поверхности почвы для ускорения разложения

лесной подстилки; пополнение органических веществ в почве за счёт

порубочных остатков от рубок ухода; внесение в почву удобрений;

известкование почвы и др.

Лес и фитонциды

Фитонциды, – образуемые высшими растениями летучие, биологически

активные вещества, убивающие или подавляющие жизнедеятельность

микроорганизмов. Открыл фитонциды в 30-х годах XX в. советский биолог

Б.П. Токин. Фитонциды содержаться в эфирных маслах, смолах, дубильных

веществах и других соединениях. Многие из них образуются в растениях

лишь при повреждении тканей. При этом количество фитонцидов быстро

возрастает до необходимого для защиты открытых тканей. Хвойные деревья

выделяют фитонциды в течение всего года, а лиственные, главным образом,

летом. Наибольшее их количество выделяется с мая по октябрь.

По степени фитонцидности древесные и кустарниковые породы делят на:

1.высоко фитонцидные – пихта бальзамическая, можжевельник обыкно-

венный черемуха птичья, дуб черешчатый, клен остролистный, береза

повислая, береза пушистая, сосна обыкновенная, ель европейская, осина,

лещина обыкновенная;

2.средне фитонцидные – лиственница сибирская, ясень обыкновенный, липа

мелколистная, ольха черная, сосна сибирская, рябина обыкновенная, желтая

акация, сирень обыкновенная, жимолость татарская;

3.слабо фитонцидные – вяз обыкновенный, бересклет бородавчатый, бузина

красная, крушина слабительная.

Из кустарничков и травяных растений высокими фитонцидными

свойствами обладают багульник болотный, крапива двудомная, ландыш

майский и др.

Влияние загрязнения атмосферы на лес

В результате деятельности промышленных предприятий и заводов,

атмосфере во взвешенном состоянии содержатся инородные примеси:

дымовые и нефтяные газы, сернистый газ, серный ангидрид, фтористый

водород, фтор, хлористый водород, сероводород, аммиак, окислы азота,

углерода, тяжелых металлов, пылевые выбросы и другие соединения. Только

в пылевых выбросах промышленности насчитывают около 140 вредных

веществ.

Вредные химические вещества (поллютанты) снижают прирост и

плодоношение деревьев, вызывают их суховершинность. Они разрушают

покровные ткани листьев и хвои, тормозят интенсивность фотосинтеза,

изменяют кислотность клеточного сока, нарушают действие ферментов и

водный режим растений. Особенно губительны поллютанты для

вечнозеленых пород, которые не сбрасывают на зиму листву (хвою) и вместе

с ней не освобождаются от значительной части вредных веществ.

Степень устойчивости древесных и кустарниковых пород к вредным

газам различна, и зависит от вида и фазы развития растений, концентрации

газа, погодных и почвенных условий, густоты насаждения, удаленности от

опушки леса и источников загрязнения. Чувствительность растения к

вредным газам также неодинакова и зависит от вида и концентрации газа,

плодородия почвы, интенсивности фотосинтеза и дыхания, общего содер-

жания воды в листьях, возраста растения, сезона года и состояния древесной

породы.

По газоустойчивости древесные и кустарниковые породы разделены на

пять классов: к 1-у классу относятся породы наиболее устойчивые ,к 5-у –

наименее. Для хвойных исключен 1-й класс; для лиственных - 5-й. Одна и та

же порода обладает неодинаковой чувствительностью в разном возрасте – в

юном и старом возрастах сопротивляемость слабее.

1 классгазоустойчивоси: хвойных нет;лиственные: ильм, дуб красный,

ольха черная и ольха серая, ива остролистная, спирея, лох узколистный.

2 классгазоустойчивости: лиственницы: европейская, Сукачева,

сибирская, японская; можжевельник казацкий, туя западная, тис ягодный,

дуб черешчатый, тополь дельтовидный, ясень ланцетный; вяз обыкновенный,

ивы: серая и козья; яблоня лесная, груша обыкновенная, карагана

древовидная, самшит вечнозеленый.

3 класс газоустойчивости: ель колючая, дугласия, можжевельник

обыкновенный; ясень обыкновенный, клены татарский и остролистный,

тополь бальзамический, липа мелколистная.

4 класс газоустойчивости: сосны Веймутова, крымская, сибирская;

каштан конский обыкновенный, бук восточный, рябина обыкновенная,

тополя белый и черный, черемуха птичья, березы: повислая и пушистая, клен

полевой, акация белая.

5 класс газоустойчивотсти: пихта сибирская, ель европейская, сосна

обыкновенная; лиственных пород нет.

Лес в значительной степени содействует очищению воздуха от пыли и

препятствует ее распространению. Пыль, осевшая на хвое и листьях

деревьев, смывается дождем на землю. Густой лес на площади 1 га может

«отфильтровать» из воздуха до 70 т пыли в год.

Действие ветра на лес

Ветер - движение воздушных масс является следствием неравномерного

нагрева земной поверхности солнечными лучами и, в связи с этим, измене-

ния атмосферного давления, плотности воздуха.

Роль ветра в жизни леса многогранна, а в зависимости от скорости может

быть положительной и отрицательной. При скорости ветра до 2-3 м/с,

повышается эффективность фотосинтеза, и при обильном снабжении влагой

ассимиляция углерода увеличивается в 4-5 раз. В зимнее время ветер

освобождает кроны деревьев от снега, повышая их ветроустойчивость. Ветер

разносит пыльцу древесных растений (сосны, ели, лиственницы, пихты,

березы, осины, ольхи и др.), происходит их перекрестное опыление, он

способствует распространению их семян. Многие из них имеют специальные

приспособления (крылышки, пуховые зонтики и т.п.) для увеличения

дальности разлета.

Отрицательная роль ветра начинает проявляться при его скорости более 5

м/с. Сильный ветер увеличивает интенсивность транспирации листьев и

хвои, вода из почвы не успевает доходить до вершин деревьев, что может

вызвать гибель ассимиляционного аппарата и образование суховершинности

Ветер влияет на внешний вид деревьев. При одностороннем действии

ветра у деревьев формируются флагообразные кроны, искривлённые стволы,

годичные кольца вытягиваются по направлению движения ветра, в

результате сердцевина смещается, сечения ствола становится овальным.

Под влиянием сильного ветра у деревьев снижается скорость роста в

высоту, усиливается прирост по диаметру, особенно в комлевой части.

Деревья формируются кряжистыми, с резким снижением диаметра от

комлевой части к вершинной, что характерно для опушечных и одиночно

растущих деревьев.

В лесу отдельным деревьям может причинять вред охлестывание одного

дерева ветвями другого при сильном ветре (сосна и ель - берёзой). У

некоторых деревьев возможно обламывание веток (у тополя, черемухи, клена

ясенелистного и др.).

Отрицательная роль ветра проявляется в таких явлениях, как бурелом

(стволы деревьев ломаются) и ветровал (деревья вываливаются с корнями).

Часто ветровалы наблюдаются в еловых древостоях - из-за поверхностной

корневой системы ели. Но на рыхлых, дренированных почвах ель развивает

глубокую корневую систему, и способна повысить устойчивость к ветровалу.

Сосна с глубоким стержневым корнем на богатых почвах редко вываливается

ветром, но на заболоченных участках или в местах с незначительной

мощностью почвы это случается. Ветровалу также подвержены взрослые

деревья после рубки леса, оказавшиеся на открытом месте, и не способные

адаптироваться к изменившимся условиям. Буреломом чаще повреждаются

деревья с рыхлой и хрупкой древесиной (осина, липа, ольха, ель, пихта), а

также пораженные грибными болезнями спелые и перестойные древостои. В

результате бурелома леса захламляются валежником, в них повышается класс

пожарной опасности. При скорости ветра свыше 6 м/с резко увеличивается

скорость распространения огня в лесу, низовые пожары переходят в

верховые.

Для защиты леса от ветровала создают ветроупорные опушки - полосы

леса, преимущественно из лиственных древесных пород с глубокой корневой

системой, способных развивать мощную крону.

Врываясь в насаждения, ветер постепенно теряет скорость из-за трения о

стволы, ветви, листья. Снижение скорости ветра в лесу зависит от древесной

породы, полноты, высоты, формы древостоя, степени облиствения деревьев.

Максимальная скорость ветра в лесу наблюдается над пологом деревьев,

ближе к кронам она уменьшается, внутри крон падает и у поверхности почвы

близка к нулю. Так, в сомкнутых древостоях, в кронах скорость ветра

составляет 50%, под кронами - 40, а на высоте 2 м - 30% скорости над вер-

шинами деревьев.

За лесным массивом скорость ветра восстанавливается до

первоначальной на расстоянии от 5-и до 15-и кратной (в среднем 10-кратной)

высоты древостоя.

Контрольные вопросы

1.Какое влияние оказывает ветер на среду, в которой живет лес:

а) как влияет ветер на температуру в нижних слоях воздуха в

дневные и ночные часы;

б) какое воздействие оказывает на почву;

в) как влияет на распределение осадков;

г) влажность почвы;

д) воздушный режим почвы.

2.Как влияет ветер на форму кроны, прирост и форму стволов деревьев?

3.Положительное и отрицательное влияние ветра на лес.

4.Назвать древесные породы, устойчивые к воздействию ветра и

объяснить причины их устойчивости.

5.Почему ветровал приносит убытки лесному хозяйству и какие он влечет за

собою вредные последствия?

56.Чем обуславливается ветровальность деревьев.

7.При каких условиях ель будет ветроустойчивой.

8.Какие деревья при прочих равных условиях будут более

ветроустойчивыми, с высокоподнятой или низко опущенной кроной?

9.Какие деревья будут более устойчивыми - с кроной флагом по ветру или

против ветра?

10.Назвать древесные породы, устойчивые к воздействию ветра и

объяснить причины их устойчивости.

11.Почему ветровал приносит убытки лесному хозяйству и какие он влечет за

собою вредные последствия?

12.Чем обуславливается ветровальность деревьев.

12.При каких условиях ель будет ветроустойчивой.

13.Какие деревья при прочих равных условиях будут более

ветроустойчивыми, с высокоподнятой или низко опущенной кроной?

14.Какие деревья будут более устойчивыми - с кроной флагом по ветру

или против ветра?

15.Назвать наиболее ветровальные и буреломные древесные породы.

16.Какая древесная порода из произрастающих в России является опасной

в отношении охлестывания?

17.Какое значение имеет загрязнения атмосферного воздуха для леса?

18.Какие древостой, хвойные или лиственные, больше страдают от

сернистого газа?

19.Как отличить ветровал от снеговала?

20.В каком из двух древостоев, одинаковых по составу, возрасту и типу леса,

с полнотой 0,6 или 0,9, ветер проникает дальше вглубь леса?

Задание 1.

1. По данным таблица №8 построить и проанализировать график

распределение С02, в воздухе букового леса по вертикальному профилю и в

разные сроки наблюдения

Таблица №8. Распределение С()2 в буковом лесу

Высота,

м

Сроки наблюдения

06.09 29.09

24.11 1 0, 041

0, 047 0, 055 5 0, 031

0, 039 0, 053 10 0, 031

0, 039 0,02 15 0, 030

0, 038 0, 050 20 0, 029

0, 037 0,048 25 0, 022

0, 035 0,043 27 0,024

0, 033 0, 043 30 0, 028

0, 034 0, 045

------------- —

Использую данные Р. Гейтера (табл.9), вычислить среднюю скорость ветра,

построить график вертикального распределения скорости ветра в лесу

определить характер влияния леса на движение ветра по вертикали.

Таблица 9. Изменение скорости ветра в лесу

Местонахождение

анемометра

Средняя

скорость

ветра % от

скорости

над

вершинами

деревьев

Средняя скорость

ветра, м/с

Над вершинами

деревьев

100,0 1,61

Верхняя граница крон 55,9

Между вершинами

крон

42,8

Под кронами 41,6

Между пологом и

почвой

42,8

Над почвой

почвоы

37,3

На поверхности почвы 0,0 _____________

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.10-44.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения М.:МГУЛ. 2003 –

С.28-36.

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.4-7.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office

Лабораторная работа № 5. «Лес и влага» (2 ч.)

Вода - один из важных экологических факторов в жизни растений. Она

составляет основную часть протоплазмы клеток и тканей. Только при

наличии воды могут происходить биохимические процессы ассимиляции и

диссимиляции, обмен веществ и энергии, и другие жизненно важные

процессы. Вместе с растворенными веществами вода обуславливает

осмотическое давление клеточных и тканевых жидкостей и межклеточный

обмен жизнедеятельности растений. Наземные растения повсеместно,

кроме влажных тропиков, испытывают временный недостаток воды в

воздухе и почве. Атмосферная засуха особенно проявляется при высоких

летних температурах, почвенная - при уменьшении массы доступной для

растений почвенной влаги.

В процессе эволюции у растений сформировались многочисленные,

сложные анатомо-морфологические, физиологические и иные

приспособления, регулирующие водообмен и рациональное расходование

влаги. Недостаток влаги, колебание ее запасов в воздухе и почве

лимитируют численность и распространение растений на земном шаре,

приводят к снижению объёма и качества семян, прироста и продуктивности

насаждений. Источниками влаги для растений являются: 1) атмосферные

осадки в виде дождя и снега; 2) конденсационные осадки в виде росы, инея,

ожеледи, образующиеся в результате сгущения водяных паров, капелек

тумана и дождя; 3) грунтовые воды; 4) реки и пресные водоемы.

Образование дождевых осадков в равнинных районах связано с влиянием

двух основных факторов, обуславливающих охлаждение масс влажного

воздуха с последующей конденсацией водяных паров: конвекционным и

фронтальным. Твердые осадки - снег, изморозь, иней, ожеледь, град имеют

немалое значение в жизни леса. Снежный покров в лесу предохраняет от

вымерзания корневые системы, подрост, семена и всходы древесных пород,

живой напочвенный покров, почвенную фауну. Рыхлый, пушистый

снежный покров в лесу, как теплоизолятор, способен при мощности 20 см и

более сохранять положительную температуру в почве на протяжении всей

зимы . В поле из-за сильного солнечного нагрева, снежный покров

подтаивает сверху, оседает, уплотняется, теряя свои теплоизолирующие

свойства.

Г.Ф. Морозов ввел понятие потребности древесных пород во влаге и

требовательности древесных пород к влаге.

Потребность во влаге- это количества влаги, необходимое растению для:

поддержания тургора клеток, нормального хода физиологических

процессов (фотосинтеза, дыхания, роста и т.п.), защиты от перегрева,

обмена веществ между разными органами растения и т.п.

Требовательность к влаге - это отношение древесных пород к влажности

почвы, или способность извлечь необходимое количество влаги из почвы в

П.С. Погребняк (1955) составил шкалу древесных и кустарниковых пород

различных условиях по отношению их к влаге: ксерофиты (сухолюбы) -

приспособленные к высокой степени потери влаги, способные расти в

условиях недостаточного увлажнения; гигрофиты (влаголюбы) - очень

чувствительные к засухе, растут в условиях, обеспеченных влагой,

выдерживая при этом недостаток кислорода в почве; мезофиты - средние

по требовательности к увлажнению и засухоустойчивости, растущие в

промежуточных условиях увлажнений. Он выделил дополнительные

категории: ультраксерофиты - крайние сухолюбы и переходные

категории ксеромезофитов и гигромезофитов: первые стоят ближе к

ксерофитам, вторые - к гигрофитам.

Группа 0. Ультраксерофиты – саксаул, можжевельник обыкновенный,

можжевельник казацкий, фисташка обыкновенная, дуб пушистый, дуб

пробковый, грабинник обыкновенный

Группа 1. Ксерофиты- сосна крымская, сосна обыкновенная, сосна Банкса,

айлант высочайший, лох узколистный, лох серебристый, облепиха

крушиновая, скумпия, абрикос, вяз мелколистный, самшит, ива

остролистная

Группа 2.Ксеромезофиты– дуб черешчатый, груша обыкновенная, клен

остролистный, клен полевой, берест, гледичия, черешня птичья, яблоня

лесная.

Группа 3. Мезофиты– липа мелколистная, граб обыкновенный, ясень

обыкновенный, орех грецкий, лиственница сибирская, бук восточный,

каштан съедобный, конский каштан обыкновенный, береза повислая,

осина, сосны сибирская, сосна веймутова, пихта сибирская, ильм, бархат

амурский, лещина обыкновенная, бузина красная.

Группа 4. Мезогигрофиты– вяз гладкий, черемуха птичья, тополь чёрный

(осокорь), ива козья, ива белая, ива ломкая, береза пушистая, крушина

ломкая, ольха серая, айва японская.

Группа 5. Гигрофиты- болотный экотип ясеня обыкновенного, ива серая,

ива ушастая, ива лапландская, болотный кипарис, ольха черная.

Ряд по убыванию потребности древесных растений во влаге выглядит

следующим образом: акация белая, береза повислая, дуб черешчатый,

осина, ель европейская, сосна обыкновенная.

Следует отметить, что некоторые породы (акация белая) могут расти на

сухой почве, как ксерофиты и, в то же время, нерационально расходовать

влагу. В лесу влажность воздуха выше, чем в поле. Это обусловлено

пониженной скоростью движения воздуха и повышенным суммарным

испарением влаги в лесу, которое зависит от формы, сомкнутости,

возраста, состава и полноты древостоя, наличия и густоты подлеска и

подроста.

Осадки задерживаются кронами, испаряются в атмосферу, стекают по

стволам. Теневыносливые древесные породы задерживают больше влаги,

чем светолюбивые, хвойные - больше, чем лиственные. Установлено,

что в зависимости от условий произрастания, возраста и других факто--

ров лиственница задерживает 12-18% выпадающих осадков, сосна - 20-25,

ель - 40-60, пихта - 60-80, дуб, бук, граб, ясень, клен - 15-25, береза, осина,

ольха-10-16%.Большее количество осадков задерживается кронами сре-

дневозрастных древостоев. Сток осадков по стволам зависит от протяжен-

ности кроны и шероховатости коры. У сосны он в среднем составляет 4,0%,

у дуба - до 10,9, у бука - до 20%. Осадки малой интенсивности почти полно-

стью задерживаются кронами.

В лесу, в связи с большим коэффициентом динамической шероховатости,

на хвое, листьях, ветвях осаждаются роса, изморось (из облаков). Эта влага

может проникать в живые ткани хвои и листьев через неплотно закрытые

устьица и попадать в виде капель на почву. За счет горизонтальных осадков

лес получает дополнительно до15-30%влаги. В горах, особенно приморских,

величина горизонтальных осадков превышает объём вертикальных. Хвойные

насаждения конденсируют влаги больше, чем лиственные. Установлена

прямая зависимость количества горизонтальных осадков от густоты

древостоя.

В лесной зоне влияние леса на уровень грунтовых вод зависит, главным

образом, от глубины их залегания и рельефа местности. При глубоком

(недоступном для растений) залегании грунтовых вод уровень их под

лесами повышается. При невыраженном мезорельефе (перепад высот до 10

м) неглубокий уровень малопроточных вод под лесом понижается.

Деревья задерживают на кронах и транспирируют влаги больше, чем

другая растительность, а корни осуществляют биодренаж, разрушая водоне-

пронепроницаемые горизонты (при раскачивании, росте и отмирании

корней). Такое понижение уровня грунтовых вод лесом отмечается не

только в лесной зоне. Зарубежные исследователи отмечают иссушение почв

лесами особенно в местах систематических засух. Г.Н. Высоцкий на основе

изучения водного режима водораздельной, почти ровной, нераспаханной

степи после создания Велико-Анадольского леса сформулировал тезис:

«Лес сушит равнины и увлажняет горы». Это происходит за счёт

горизонтальных осадков, и кроме того, лес переводит поверхностный сток в

грунтовый, и тем самым повышает уровень грунтовых вод. На равнинных

участках после рубки леса, несмотря на возникающий слабый

поверхностный сток, уровень вод повышается на 0,5-1,0 м, иногда

происходит заболачивание вырубки, т.к. корневые системы ещё живы, и

«насасывают» воду, а транспирирующая поверхность удалена.

«Действие влаги на лес многообразно в положительных и отрицательных

проявлениях. Отрицательно влияют на лес: снеголом, снеговал, ожеледь,

град, зимняя засуха, ранневесенняя и летняя засухи, заболачивание почв,

подтопление и затопление.

В периоды обильных снегопадов возможно значительное накопление снега

и льда на кронах хвойных пород. Кроны ели и пихты с наклонными ветвями

легче освобождаются от снега, сосна с хрупкими горизонтальными или

приподнятыми ветвями повреждается снегом. Это может

закончиться снеголомом - обламыванием ветвей и даже переломом ствола

ниже загруженной снегом кроны. Может произойти снеговал - полное

вываливание дерева с корнем или сгибание его кроны к земле. Молодые

деревца высотой до 4-5 м впоследствии выпрямляются, но более высокие не

способны к этому, они повышают пожарную опасность в лесу, и их

необходимо удалять (уборка захламленности, санитарные рубки).

Чаще снегом повреждаются перегущенные жердняки с тонкими, сильно

вытянутыми стволами, особенно деревья с широкими или однобоко

развитыми кронами. В очень густых жердняках сосны и ели вред от навала

снега усиливается, т.к. поникшие от перегрузки снегом деревца опираются

на кроны соседей. В результате среди хвойных молодняков и жердняков

создаются целые группы снеговала и снеголома, на месте которых

возникают прогалины. Своевременное разреживание насаждений способно

предупредить эти явления, ускорить рост ствола по диаметру, повысить

устойчивость деревьев против слома и полегания.

Лиственные породы менее подвержены снеговалу и снеголому, но страдают

от ожеледи - льда, намерзающего на поверхности ветвей. Ожеледь

образуется в густых дубовых жердняках, кроны и стволы которых поникают

от чрезмерной нагрузки. От ожеледи и навала снега страдают насаждения

тополя всех возрастов, т.к. у них обламываются крупные ветви, иногда

вершины. Наибольшее количество нависающего снега и льда наблюдается

на лесных опушках, но опушечные деревья более приспособлены к

перегрузкам и менее повреждаются этими явлениями. Снег накапливается в

лесу в больших количествах и лучше сохраняется до весны.

Контрольные вопросы

1.Какое значение для леса имеют осадки?

2.Перечислить источники поступления влаги?

3Какое минимальное количество осадков за вегетационный период

считается необходимым для произрастания леса?

4.Как отзываются засушливые годы на росте леса?

5.Какие древостой, хвойные или лиственные, чистые или смешанные,

молодняки или спелые, густые или редкие, больше страдают от снеголома?

6.Как отзывается периодичность выпадения осадков на возобновление

леса?

7.Дать определение понятиям "требовательность" и "потребность"

древесных пород к влаге?

8.Какое значение имеет периодичность выпадения осадков в отношении

развития вредителей леса?

9.Какую пользу в лесном хозяйстве приносит снежный покров?

10.Почва покрылась снегом в конце декабря. Средняя температура воздуха

за декабрь составляет -3°С с частичным колебанием от -12°С до - 5°С.

Какие последствия в лесном хозяйстве могло повлечь это за собой?

11.Каково положительное и отрицательное влияние твердых осадков в

жизни леса?

12Какие древесные породы больше страдают от снеголома, лиственные или

хвойные?

13.Какие из хвойных древесных пород больше страдают от снеголома?

14.Какие деревья 1 или IV класса Крафта, будут больше страдать от

снеголома в сосновом древостое 60 лет, с полнотою 0,9 на свежей

супесчаной почве?

15.Какое явление называют ожеледью?

16.При каких условиях ожеледь образуется?

17.Как влияет на лес град?

18.В какой отрезок вегетационного периода град может принести больше

вреда лесу и почему?

19.В каком возрасте град наиболее опасен в лесу?

20.Влияет ли лес на влажность воздуха?

21.Имеются два древостоя:

а) 8С2Б; 120 лет, с полнотою 0,6;

б) 8С2Б; 120 лет, полнота 0,6 с липовым подлеском, сомкнутостью 0,5.

Под полог первого древостоя проникло при дожде 80% выпавший дождевой

воды.

22.Какое примерно количество воды могло проникнуть под полог второго

древостоя при той же силе и продолжительности дождя?

23.По стволам, каких древесных пород стекает больше осадков к почве из

следующих: сосна, ель, пихта, береза, осина, дуб при прочих равных

условиях?

24.Куда расходуются осадки, достигшие почвы?

25.Как влияет ветер на поверхностный сток воды?

26.В чем заключается водо-охранное значение леса?

27.Какие леса относят к категории водо-охранных?

28.Как влияет лес на грунтовые воды?

29.Какой древостой при прочих равных условиях будет больше страдать

от снеголома?

а) 7С2БЮс; 40 лет; с полнотой 0,9;

б) 7С2БЮс; 40 лет; с полнотой 0,6;

30.Свердловская область. Древостой из ели, березы и осины страдают от

снеголома. Какие хозяйственные распоряжения должны быть сделаны для

устранения вредного влияния снега, и каким особенностями должны

отличаться намеченные меры в данных древостоях?

31.Где идет быстрее таяние снега весною; под пологом древостоя или на

сплошной лесосеке?

32.Где будет больше мощность снегового покрова: в поле, под пологом

древостоя, или на лесной поляне?

33.Какое направление лесосек предпочесть при избытке влаги в почве?

34.Какие по ширине лесосеки, в 25м или в 80м предпочесть для сплошной

рубки при недостатке влаги в почве?

35.Средняя мощность снегового покрова на сплошной лесосеке, шириною в

40м, окруженной стенами леса, при наблюдениях оказалась равною 65см

Какую мощность снегового покрова можно ожидать в соседнем участке на

лесосеке того же направления, но шириною в 150м?

Задание:

I. Определить характер и причины отрицательного физического и

физиологического воздействия влаги на отдельные древесные породы.

2.Обосновать, какой из древостоев будет больше страдать от снеголома:

а) 10С+Б, 25 лет полнота 1,0 сосняк мшистый или;

б) 10Б+С, 25 лет, полнота 1,0, березняк мшистый;

в) 7С2Б ЮС, 40 лет, полнота 0,9, сосняк черничный или;

г) 7С2Б10С, 40 лет, полнота 0,5, сосняк черничный;

д) 9ЕI Б, 50 лет, полнота 0,9, ельник кисличный, или;

е) 9Е1 Б, 50 лет, полнота 0,6, ельник кисличный, или;

ж) 9Б1Е, 50 лет, полнота 0,9, березняк кисличный.

3. Описать влияние видов влаги на древесные растения по своему варианту

Схема описания влияния влаги на древесные породы

Древесная порода

Вид влаги Степень влияние на

древесную породу

Древесные породы

Указываются соответственно

вариантам задания

1.Осадки

Дождь

Снег

Град

Роса

Иней

Дождь

Ожеледь

2.Влажность воздуха

3.Почвенная влага

4. Подтопления

Вид повреждения

Наиболее часто

повреждающие

породы

Характер

повреждения

Причины

поврежден

ия

Град

Засуха

Ожеледь

Переувла

жнение

Снеговал

Снеголом

Варианты к заданию

№

варианта

Древесная

порода

№

варианта

Древесная порода

1

1

. Сосна

7 1

.

Акация белая

2

. Ольха черная

2. Осина

2

1

. Ель

8 1

.

Граб

2

.

Дуб

черешчатый

2

.

Сосна

3

1

.

Дуб

пробковый 9

1

.

Тополь черный

2

. Вяз

2

.

Дуб черешчатый

4

1

. Ольха серая

10 1

.

Ольха серая

2

. Осина

2

.

Тополь белый

5. 1

. Береза

11

1

. Граб

2

. Сосна

2

. Липа

6 1

.

Клен

остролистный

12 г Лиственница

2

. Сосна

2

. Пихта

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.10-44.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения М.:МГУЛ. 2003 –

С.37-41.

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.8-9.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office

Лабораторная работа № 6 « Лес и почва» ( 2) ч.

Почве принадлежит основная роль в формировании корневой

системы деревьев. Влияют также рельеф, механический состав, влажность

почвы, уровень грунтовых вод, глубина залегания и характер материнской

горной породы и т.д. На глубоких, рыхлых, хорошо прогреваемых,

умеренно влажных и достаточно плодородных почвах корни

распределяются в большем диапазоне по вертикали, чем на почвах

влажных, подстилаемых плотными породами, с низкой температурой, где

проникновение их вглубь крайне затруднено. Отсюда различия в корневой

конкуренции, например, между особями одного и разных возрастов,

различная адаптация растений к почвенным условиям и совместному

обитанию, различная устойчивость древостоев к внешним воздействиям и

т.д.

Сосне обыкновенной свойственна глубокая корневая система, она

обладает наиболее высокой пластичностью, большой изменчивостью в

зависимости от почвенных условий. На глубоких, легких по механическому

составу (супесь, легкий суглинок), достаточно увлажненных почвах сосна

образует длинный стержневой корень. На глубоких, песчаных, сухих почвах

с глубоким залеганием грунтовых вод у нее образуется поверхностная

корневая система, приспособленная к усвоению атмосферных осадков. На

болотных, торфяных, переувлажненных почвах у сосны в молодом возрасте

отмирает стержневой корень, и формируется неглубокая, поверхностная

корневая система с немногочисленными, относительно толстыми корнями.

Углублению и развитию корней мешает недостаток кислорода и плохой

прогрев в почве, органические кислоты. Такая же корневая система

образуется и на неглубоких почвах, подстилаемых карбонатными

(известняки) или кристаллическими материнскими горными породами

(граниты, гнейсы).

Ель европейская имеет типичную поверхностную корневую систему, но

наглубоких супесях у нее может развиться стержневой корень, а на

осушенных торфяниках - боковые корни, которые, углубляясь, образуют

якорную корневую систему (на дренированных почвах). На супесчаных и

легкосуглинистых дренированных почвах якорные корни отходят от

верхних горизонтальных корней, имеющих длину в спелом возрасте 4-5 м.

Лиственница Сукачева обычно имеет глубокие корни, но на почвах,

подстилаемых карбонатными породами, формирует поверхностную

корневую систему как сосна и ель. В районах многолетней мерзлоты,

препятствующей глубокому проникновению корней в почву, у лиственницы

также образуется поверхностная корневая система.

У сосны сибирской образуется якорная корневая система. У сосны

корейской якорные корни не выражены, и развивается поверхностная

корневая система, что связано с биологическими особенностями вида.

Дуб характеризуется мощной, очень пластичной корневой системой. В

поймах с близким залеганием грунтовых вод он образует поверхностную

корневую систему. При периодическом затоплении и нарастании почвы

(аллювий) дуб образует придаточные корни на стволах. Очень неглубокую,

поверхностную корневую систему эта порода имеет на солонцах.

Корневая система липы мелколистной в оптимальных условиях

глубокостержневая, с развитыми боковыми корнями. При небольшой

глубине грунтовых вод липа образует якорные корни, а на многочисленных

наносах формируется ярусная корневая система. У липы имеются еще и

поверхностные корни, т.е. в целом, корневая система пластична.

У березы наиболее ветвистая корневая система. Стержневой корень развит

слабо, иногда глубже проникают вертикальные ответвления от

горизонтальных корней. Близка к ней корневая система бука с хорошо

развитыми якорными корнями. У деревьев семейства ильмовых развиты

стержневой и боковые корни. Мощная поверхностная корневая система у

ясеня со слабым или отсутствующим стержневым корнем и очень

длинными боковыми корнями. Корневая система ольхи черной мочковатая.

Осина имеет мощные боковые и поверхностные корни - до 20-35 м.

Важным фактором в почвообразовательных процессах является рельеф

местности. Он влияет на изменения мощности, состава почвы, водный и

тепловой режимы, перераспределение выпавших атмосферных осадков,

грунтовых вод, перемещение почвенных частиц.

Рельеф в большей степени проявляется в холмистой и гористой

местности. Световой, тепловой и водный режимы склонов зависят от их

экспозиции, что отражается на составе и продуктивности лесов. Сочетание

склонов северной экспозиции с избыточно увлажненными почвами

приводит к наиболее сильному понижению температуры почвы, а на

склонах южной экспозиции с песчаными почвами, наоборот, наблюдается

повышенная температура в почве.

В лесах Восточной Сибири на северных склонах гор преобладает

лиственница, на южных - сосна. Локальные изменения в рельефе

отражаются на снегонакоплении, содержании и проницаемости влаги в

почву, что в засушливые годы положительно сказывается на

жизнеспособности насаждений.

Кроме макро- и мезорельефа значительную роль в жизни леса играет

микрорельеф. Опасность выжимания морозом молодых древесных растений

проявляется на влажных, тяжелых по механическому составу почвах,

приуроченных к пониженным местоположениям (мезорельеф). Наиболее

подвержена выжиманию ель с поверхностной корневой системой. Но эта

Боиологический круговорот веществ в лесу - это совокупность процессов

поступления их из почвы и атмосферы в растения, биологический синтез с

образованием сложных органических соединений, возвращение веществ из

живых организмов в почву и атмосферу, и превращение их в доступные для

растений соединенияпасность ослабляется или полностью устраняется на

микроповышениях.

В лесу круговорот веществ наиболее мощный, благодаря глубокому

проникновению в почву корней деревьев и микотрофному питанию многих

из них.

Первое звено биологического круговорота - ризосферное. Ризосферная

почва почти всегда подкислена корневыми выделениями растений, и весьма

насыщена микроорганизмами

Второе звено - потребления находится в кроне, где химические элементы,

поступающие из почвы, участвуют в образовании органических веществ в

процессе ассимиляции в листьях и хвое, а также в синтезе сложных

органических веществ в корнях

Третье звено - первичное разрушение органического вещества, в нем

начинается процесс разложения опада и отпада. Опавшие листья

разлагаются сапрофитами и возбудителями болезней - паразитными

грибами, начинающие свое развитие на живых листьях. Весной разрушение

опада продолжают микроскопические сумчатые грибы, мелкие

дискомицеты и различные плесневые грибы. В последующие годы в

разложении подстилки принимают участие несовершенные грибы,

базидиальные, шляпочные, в т.ч. микоризообразователи.

Четвертое звено - разложения и синтеза, где идёт дальнейшее разложение

органических остатков под воздействием мельчайших животных

(нематоды, коловратки, простейшие), микрофлоры и выделяемых ими

ферментов. Основными таксономическими группами сапрофагов являются

бактерии, актиномицеты и микроскопические грибы. Вначале основную

роль в разложении играют бесспоровые бактерии и грибы, а на последней

стадии распада - спорообразующие бактерии (бациллы) и актиномицеты с

мощным ферментативным аппаратом для преобразования более стойких

органических соединений. Актиномицеты поселяются на полуразрушенных

бактериями и грибами органических остатках, которые под их воздействием

превращаются в менее сложные вещества (углеводы - в моносахара, белки -

в аминокислоты). Образующиеся в телах микроорганизмов простые

соединения участвуют в синтезе новых веществ. После отмирания их тела

разлагаются и участвуют в питании растений

Пятое звено - гумификации и последующей минерализации. При

вымывании продуктов разложения из подстилки в минеральную часть

почвы появляются гигантские молекулы гумусовых соединений -

гуминовых кислот, гуминов-фульвокислот и других составных частей

перегноя. Гуминовые кислоты могут быть свободны или связаны с

подвижными формами полутораокисей: К2О, Р2О5, СаО и др.

Гумус почвы является источником питательных элементов для растений,

благодаря своей высокой обменной поглотительной способности и

возможности минерализоваться до простейших подвижных форм питания

Шестое звено - необменного и обменного поглощения веществ почвой, в

котором освободившиеся при минерализации гумуса или на предыдущих

этапах химические элементы, не вовлеченные в ризосферное звено, могут

перейти в почвенный раствор и закрепиться в почве (обменным или

необменным )

Влияние леса на почву

Благодаря глубоким корням, деревья вовлекают в биологический

круговорот все новые порции питательных веществ. Древесные породы

потребляют меньше зольных элементов для своего роста, чем

сельскохозяйственные культуры, поэтому сделан вывод о

почвоулучшающем значении леса.

Высокими почвоулучшающими свойствами отличаются акация желтая,

ракитник, дрок, на корнях которых поселяются клубеньковые бактерии,

усваивающие азот воздуха. Обогащение почвы азотом происходит в

основном через растительный опад. Кроме того, в процессе жизнедея-

тельности клубеньковых бактерий образуется аммиак, который

растворяется в почвенных водах, и может поглощаться растениями

непосредственно, либо после процесса нитрификации.

На корнях ольхи, облепихи, лоха поселяются актиномицеты, а затем и

клубеньковые бактерии. Постепенно они становятся симбионтами, получая

из растений минеральные и углеродсодержащие вещества, предоставляя ему

ассимилированные азотистые соединения

Положительная роль некоторых пород (особенно акации белой,

лиственницы) заключается в сильном разрыхлении почвы разветвленной

корневой системой. Листья ясеня, клена остролистного, граба содержат

наибольшее количество зольных элементов. Опад бука, дуба, березы,

лиственницы, бузины имеет высокую концентрацию азота, а листья липы,

осины, вязов, ясеня, дуба и бузины обогащают почву кальцием и

способствуют ее структурному образованию.

Почвоулучшающая роль березы, липы, ясеня, вязов, граба, лиственницы,

лещины, бересклета, можжевельника, рябины, клена татарского

заключается в быстром разложении их опада, более полном вовлечении

содержащихся в нем химических элементов в новый цикл биологического

круговорота.

Породы, образующие грубый покров, дающий сильнокислый гумус,

считаются почвоухудшающими (пихта, ель, сосна).

Длительное произрастание одной хвойной породы усиливает процесс

оподзоливания, что приводит к резкому падению продуктивности

древостоев. Это подтверждает западноевропейский опыт с монокультурами

ели и сосны, когда после вырубки дубово-буковых древостоев были

посажены лесные культуры ели европейской. К возрасту спелости они

имели высокую продуктивность - 430-480 м3/га, но второе поколение

монокультур росло хуже, отмечалась деградация, раннее старение деревьев

и разрушение насаждений. Сосна оказывает оподзоливающее действие в

меньшей степени, чем ель.

Причины потери плодородия почвы

В лесных условиях часто наблюдается явление потери плодородия, т.е.

почва утрачивает способность обеспечивать растения необходимыми

химическими элементами. К этим явлениям относятся: заболачивание,

токсикоз почвы, кислые осадки (кислотные дожди), эрозия,вырубка леса,

корчевание пней,лесные пожары, рекреационная нагрузка, подтопление,

затопление и др.

Заболачивание почвы может происходить из-за прохладного и влажного

климата (таежная зона европейской части России). При разрушении

древостоя заболачивание может принять интенсивный характер, и

заболоченный лес в слабосточных понижениях через несколько поколений

может перейти в категорию болот. Избыток влаги вытесняет кислород из

корнеобитаемого горизонта почвы. В нем развиваются восстановительные

процессы, образуются закисные соединения, происходит оглеение грунта,

который менее проницаем для воды. Это подавляет жизнедеятельность

почвенных беспозвоночных животных, микроорганизмов и связанные с ней

биохимические процессы гумификации и минерализации органического

вещества. Идёт накопление неразложившихся растительных остатков.

Уменьшение количества подвижных питательных веществ и ослабление при

этом дыхательных и сосущих функций корней деревьев нарушают

деятельность фотосинтетического аппарата, что вызывает падение прироста

общей фитомассы и древесины. В дальнейшем уменьшается возврат в почву

азота и зольных элементов с отмирающими частями растений.

Токсикоз почвы может возникать при длительном произрастании

древесной породы (особенно хвойной) на участке леса. Накопление

органических кислот способствует появлению в почвенном растворе ионов

алюминия в высоких концентрациях, вредных для растений. Отрицательно

влияют на рост ели подвижные формы марганца, а присутствие солей

алюминия и железа токсично и для микроорганизмов, разлагающих

подстилку.

Одной из причин почвенного утомления при длительном произрастании

одного вида является накопление аллелопатически активных веществ

(колинов), выделяемых корнями.

Кислые осадки (кислотные дожди). Кислый дождь имеет рН = 2,5-5,5 и

содержит серную, азотную, а иногда и соляную кислоты. Лесные почвы от

таких осадков становятся более кислыми, в них увеличивается содержание

серы, активного алюминия, железа, подвижной ртути. Со стоком дождевой

влаги по стволу в приствольную почву попадают металлы, происходит

накопление свинца и меди.

Эрозия почвы - разрушение верхних наиболее плодородных горизонтов

почвы в результате действия воды и ветра.

Значительно обедняется почва после сплошных рубок на склонах гор и

оврагов, когда наряду с поверхностной эрозией, происходит и

внутрипочвенная. Вследствие быстрой минерализации остатков растений,

мелкозем не удерживается в верхних слоях скелетных почв и проникает

сначала вглубь, а потом боковым внутрипочвенным стоком перемещается

из верхних и средних частей склона в нижние слои. Иногда он выходит на

поверхность, и смывается горными потоками в долины. В Орловской,

Курской, Воронежской и других областях наблюдается рост оврагов после

интенсивных ливней и обильного снеготаянии.

Вырубка леса. Исследования отечественных и зарубежных ученых

показали, что при сплошной рубке с трелевкой деревьев с 1 га вывозится

250-400 кг азота, 250-300 кг калия, 120-150 кг фосфора. Потери азота с

вывозимой древесиной восстанавливаются в биогеоценозе за счет процесса

азотфиксации и поступления азота аммиака с осадками через 50 лет, потери

кальция и магния восстанавливаются за значительно больший промежуток

времени.

Корчевание пней. Плодородие почвы резко падает из-за ухудшения ее

физических свойств: снижения скважности и водопроницаемости, особенно

на тяжелых суглинках и глинистых почвах, обеднения верхних горизонтов.

При корчевании перемешиваются горизонты почвы, и малоплодородные

слои часто оказываются на поверхности.

Лесные пожары ухудшают лесорастительные условия, переводят азот в

газообразное состояние, и до 90% его улетучивается в атмосферу. Они

уничтожают подлесок из ценных почвоулучшающих растений, оказывают

губительное влияние на живой напочвенный покров, почвенные мезофауну

и микробоценоз. Быстро загораются и погибают кустистые лишайники,

зелёные мхи, вереск, быстровысыхающие злаки (вейники, полевицы,

мятлик, белоус, щучка, и др.).

Уничтожение лесной подстилки уменьшает количество азота в почве.

При лесном пожаре в почву поступает значительное количество зольных

элементов, доступных для растений, но снижается кислотность почвы и

общее количество валового азота в ней. В отдельных случаях после пожаров

наблюдается уплотнение почвы и увеличение влажности её верхних

горизонтов. На сухих почвах происходит снижение влажности, колебание

термического режима.

При слабых низовых пожарах возрастает активность микробоценоза, но

после лесных пожаров средней интенсивности, при выгорании гумуса

биологическая активность почвы снижается. Гибель деревьев в виде

ветровала после низовых пожаров приводит к избыточному накоплению

влаги в нанопонижениях. В результате снижаются дренированность почвы,

жизнеспособность деревьев, сохранившихся после пожара. На них

образуются пожарные подсушины, сухобокость, что сокращает выход

деловой древесины.

Лесные пожары влияют на лесовозобновительные процессы, смену

пород, динамику типов леса.

Рекреационная нагрузка. При уплотнении почвы резко снижаются ее

водо- и воздухопроницаемость, порозность; ухудшаются условия дыхания

корней, и корневая система приобретает поверхностный характер.

Увеличение поверхностного стока воды может привести к

возникновению на склонах водной эрозии почв. На песчаных почвах может

наблюдаться ветровая эрозия.

С уплотнением почвы деградирует древесно-кустарниковая

растительность, ухудшается питание деревьев, т.к. на высоких вытоптанных

участках почва становится суше, а на пониженных – переувлажненной.

Ухудшение питания снижает биологическую устойчивость деревьев,

задерживает их развитие. Заметно уменьшается ежегодный прирост

биомассы, особенно у хвойных деревьев.

Пути повышения плодородия лесных почв

Положительное влияние леса на плодородие почвы основано на ёмкости

и интенсивности биологического круговорота веществ. Но это не исключает

применения малозатратных способов повышения плодородия лесных почв:

1) обработка почвы при наличии мощного слоя неразложившейся

подстилки;

2) внесение почвы с нитрифицирующими бактериями;

3) известкование подзолистых почв;

4) дренаж избыточно увлажненных почв;

5) смешение древесных и кустарниковых пород при создании лесных

культур;

6) умеренная пастьба скота;

7) рубки ухода;

8) очистка лесосек;

9) биологическая и химическая мелиорация лесных почв.

Наиболее эффективны комплексные методы улучшения лесных почв,

которые способствуют повышению интенсивности биологического

круговорота веществ.

Задание

1. Проанализировать сравнительную продуктивность древостоев в

зависимости от механического состава почв и сделать соответствующие

выводы, используя данные таблицы 10.

Таблица 10. – Влияние механического состава почвы на

продуктивность древостоев

Тип леса Физическая глина,

%

Общая продуктивность

древостоя, 80 лет, м3/га

Запас стволовой

древесины, 80 лет,

м3/га

С мшистый 6,4 578 391

С. кисличн. 29,9 759 535

Е. мшистый 7,1 636 535

Е. кисличный 26,8 845 773

Б. мшистый. 6,6 484 375

Б. кисличный 20,7 668 545

2. Определить массу азота и зольных элементов, которые ежегодно

попадают в почву в типе леса сосняк вересковый, используя данные

таблицы 11 . .

Сделать анализ и дать вывод, в каких частях растения происходит большее

накопление азота и зольных элементов.

Таблица 11.. – Содержание азота и зольных элементов в типе леса

сосняк вересковый

Компоненты отпада Масса, кг/га Абсолютно сухое вещество, %

азот зольные элементы

Стволовая древесина в

коре

640 0 ,2 0,6

Сучья, ветви, корни 870 0,4 0,9

Листья 300 1,3 2,4

Хвоя 1520 1,3 2,4

Контрольные вопросы

1. Значение почвы в жизни леса?

2. Влияние механического состава почвы на продуктивность

древостоев (примеры)?

3. Влияние макро-, мезо- и микрорельефа на лес?

4. Строение корневой системы деревьев в зависимости от почвенных

условий?

5. Содержание азота в растении; потребление азота и зольных

элементов растениями?

6. Содержание зольных элементов в различных частях дерева?

7. Источники обогащения почвы азотом?

8. Различия между понятиями «потребность» в элементах питания и

«требовательность» к плодородию почвы древесных пород?

9. Шкалы потребности и требовательности древесных пород к почве

Г.Ф. Морозова?

10.Значение микроэлементов в жизни растений?

11.Особенности влияния леса на почву?

12.Значение опада и отпада в жизни леса?

13.Почвоулучшающие и «почвоухудшающие» древесные растения.?

14.Какие древесные породы относятся к олиго-, мезо- и мегатрофам?

15.Понятие об ацидо-, нитро- и кальциефилах?

16.Биологический круговорот азота и зольных элементов в лесу?

17.Значение растений-азотфиксаторов в круговороте азота?

18.Влияние почвы на технические качества древесины различных пород?

19.Факторы, снижающие плодородие почвы?

20.Симбиоз грибов и деревьев?

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.153-193.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения М.:МГУЛ. 2003 –

С.156-176..

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.62-70.

5. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office

Лабораторная работа 7. «Учет естественного возобновления в лесу» (2 ч)

Цель работы: изучить методы возобновления леса, классификацию

подроста, методы учёта подроста в лесу.

Материалы и оборудование: плакаты, учебные пособия, тетради,

письменные принадлежности, мерная лента. Работа проводится в натурных

условиях.

Методы возобновления леса

Образование нового поколения древесных растений называется

возобновлением или восстановлением леса.

Различают следующие методы возобновления леса:

естественное - образование нового поколения естественным путем

(лесовозобновление без специальных мер содействия называется

заращиванием);

искусственное - возобновление леса созданием сплошных лесных

культур с количеством особей - свыше 60% от общего количества;

комбинированное – лесовозобновление из естественных особей и

создание лесных культур на одном участке.

Относительно времени проведения рубки леса на участке различают

следующие виды возобновления:

предварительное – лесовозобновление под пологом древостоя до рубки;

сопутствующее - лесовозобновление в насаждении в связи с рубкой

древостоев;

последующее - лесовозобновление после вырубки древостоя или его

разрушения.

Древесные породы размножаются семенным (половым) и вегетативным

(бесполым) путем. Семенное размножение присуще всем

лесообразователям.

Вегетативное возобновление может происходить порослью от пня,

ствола, корней; отводками и от корневищ, черенков, кольев и другим путем.

Возобновление порослевое - вегетативное возобновление от пня

присуще березе, дубу, ясеню, ольхе, липе, клену остролистному, буку,

грабу, вязов, белой акации, осокорю, осине (редко).

Возобновление корнеотпрысковое – возобновление порослью от корней,

характерно для осины, тополя белого, акации белой, вишни, тополя черного,

ольхи серой, рябины, свидины, облепихи, вяза, ильма, гледичии, черёмухи,

граба и др.

Возобновление отводками – укоренение нижних веток, характерно для

липы, рододендрона, пихты, дуба скального.

Возобновление корневищами – размножение из придаточных почек на

корнях присуще: лещине, лимоннику китайскому, шиповнику.

Факторы семенного возобновления

Семенное возобновление леса зависит от биологических и экологиче-

ских свойств древесных пород, условий окружающей природной среды.

Показателями семенной продуктивности древесной породы являются:

возраст возмужалости, урожайность, периодичность обильного

плодоношения, сроки созревания и опадения семян, их всхожесть, способ

распространения, дальность разлета. Эти показатели существенно

варьируют в зависимости от географического положения относительно

границ ареала вида, почвенно-грунтовых условий, положения дерева в

древостое. Практически весь урожай дают деревья верхнего полога с

наиболее развитыми кронами.

Возраст возмужалости значительно раньше наступает у отдельно

стоящих деревьев, порослевых экземпляров, у южной границы ареала. У

сосны шишки могут образоваться в 5–8- летнем возрасте. Средний возраст

возмужалости деревьев в древостое наступает: у березы, осины,

лиственницы – около 20 лет, у ели и сосны – 30, у дуба – 40, у бука, кедра,

пихты – 50 лет.

Урожайность изменяется с возрастом древостоя - она возрастает до

определённого предела, затем падает. Средний урожай с 1 га в год у березы

– 1 кг, у сосны – 2–3, у ели – 5–10, у лиственницы – 10–20, у кедра – 300, у

дуба – 500 кг.

Периодичность обильного плодоношения (семенные годы) колеблется

от 2–3 лет у березы, осины, ольхи серой; до 6–7 лет у дуба; ель и сосна

обильно плодоносят через 4–6 лет. Иногда наблюдаются значительные

отклонения от этих сроков. В семенной год урожай семян превышает

средние значения. У сосны он может достигать более 20-30 кг/га. Причины

периодичности семенных лет следующие: постепенное накопление

запасных питательных веществ после повышенного урожая; нарушение

соотношения фотосинтеза и почвенного питания (с ним связано накопление

запасных питательных веществ); благоприятные условия в период

заложения генеративных почек; колебания погоды (вслед за годами

благоприятными для жизнедеятельности следует обильное плодоношение, а

заморозки и дожди во время цветения ослабляют его). Плодоношение

можно стимулировать, используя методы селекции (отбор обильно

плодоносящих растений), разреживанием древостоя, внесением удобрений,

механическим воздействием (кольцевание, обрубка корней), что

способствует накоплению ассимилятов. Для получения большого

количества качественных семян нужны специализированные семенные

хозяйства.

Сроки созревания и опадения семян. Семена созревают весной у осины,

тополей, ивы, вяза; летом – у березы, осенью – у большинства древесных

пород (у сосны - осенью следующего за цветением года). Семена опадают

осенью у кедра и пихты, поздней осенью после заморозков – у дуба и бука,

в феврале – у ели, в марте – у сосны, лиственницы. Ускоряет созревание и

опадение семян теплая и сухая погода.

Всхожесть семян при их хорошем хранении и нормальных грунтовых

условиях достигает, в среднем, у сосны 95%, ели и дуба – 85, лиственницы

сибирской – 70, березы повислой – 55, пихты сибирской – 50, кедра – 50–

60%. У осины всхожесть высокая, но семена быстро ее теряют.

По способу распространения семян древесные породы делятся на:

анемохоры (имеющие парусные приспособления и распространяемые

ветром – сосна, ель, лиственница), гидрохоры (распространяемые по воде –

ольха черная) и зоохоры (распространяемые птицами и млекопитающими –

дуб, бук, кедр). Семена ивы и тополя имеют парусные приспособления, но

часто распространяются и по воде, поэтому их иногда относят к анемо-

гидрохорам.

Дальность разлета семян у березы, осины, ольхи достигает нескольких

сотен метров, у сосны, ели, лиственницы – 50–100 м. В лесу это расстояние

значительно меньше. Семена ели по насту могут распространяться до 20 км.

Чем дальше распространяются семена, тем ниже их всхожесть. Поэтому

расстояние между оставляемыми после рубки семенниками сосны не

должно превышать 50 м.

Прорастанию семян и росту всходов в первые годы мешают

повреждения насекомыми и грибами, уплотнение и пересыхание или

переувлажнение почвы, нехватка кислорода, выжимание корней, заморозки,

опал шейки корня. Кроме того, часть семян уничтожается грызунами и

птицами. В благоприятные условия попадает лишь незначительная часть

всходов. На их выживаемость существенное влияние оказывают растения

живого напочвенного покрова: положительное (иван-чай и другие

широколистные виды) или отрицательное (вейники, луговики и другие

злаки). На этапе возобновления для хвойных может оказаться полезным

ярус из березы, осины, ольхи с низкой полнотой, который защищает их от

колебаний температуры и препятствует разрастанию злаков.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДРОСТА

Подрост классифицируется по следующим категориям: состоянию,

высоте, густоте, встречаемости, характеру размещения по площади.

Подрост по состоянию подразделяют на: благонадежный, сомнительный

и неблагонадежный;

по высоте: крупный (более 1,5 м), средний (0,5-1,5 м) и мелкий (менее

0,5 м);

по встречаемости на участке подрост делят на: равномерное

распределение (встречаемость выше 65%), не вполне равномерное (40-65%),

неравномерное (менее 40%);

по характеру размещения по площади: на одиночное, групповое (с

общим пологом до 10 м2) и куртинное (общий полог больше 10 м2).

При научных исследованиях подрост по густоте подразделяют на 5

категорий:

1) до 1000 шт./га - возобновление практически отсутствует,

2) 1001-3000 шт./га – подрост редкий,

3) 3001-5000 шт./га - средней густоты,

4) 5001-10000 шт./га - выше среднего,

5) свыше 10000 шт./га - очень густой.

При проведении лесохозяйственных работ подрост делят на четыре

категории: редкий - до 2 тыс. шт./га, средней густоты - 2-8 тыс. шт./га,

густой - более 8 тыс. шт./га (Правила лесовосстановления, 2007).

Методы изучения лесовозобновления

Лесовозобновление можно учитывать двумя методами: глазомерно-

таксационным и на учетных площадках.

Глазомерно-таксационный метод применяется во время

лесоустроительных работ при таксации леса. Фиксируют состав подроста по

числу жизнеспособных особей, густоту (тыс. шт./га), характер размещения

по площади, средний возраст, среднюю высоту, встречаемость главной

породы. Точность определения густоты и встречаемости подроста при

глазомерно-таксационном методе допускается до ±30-40%.

Метод учетных площадок чаще применяется под пологом древостоя при

отводе лесосек и в научно-исследовательских целях. Обследование

проводится на круговых учетных площадках (УП) площадью 10 м2(R=1,79

м), которые закладываются равномерно на участке. Согласно «Правилам

лесовосстановления» (2007), на участках площадью до 5 га закладывается

30 УП, на делянках от 5 до 10 га – 50 УП и свыше 10 га - 100 УП. На каждой

УП указывают подрост по видам, состоянию, высоте, возрасту.

Для определения количества подроста применяют коэффициенты

перевода мелкого и среднего подроста в крупный. Для мелкого подроста

применяют коэффициент 0,5, среднего - 0,8, крупного - 1,0. В смешанном по

составу подросте оценку возобновления проводят главным

лесообразователям, соответствующим природно-климатическим условиям.

Контрольные вопросы

1.Какими преимуществами и недостатками обладают естественное

возобновление леса по сравнению с искусственным возобновлением?

2. Какие способы размножения древесных пород известны в лесоводстве ?

3.Какими особенностями отличаются древостои вегетативного

происхождения, по сравнению с семенными, в отношении быстроты роста в

различном возрасте и продолжительности жизни?

4. По каким признакам можно отличить семенные экземпляры от

порослевых?

5. От каких факторов зависит возобновление леса?

6.От каких факторов зависит плодоношение древесных пород?

7.Какие из древесных пород опыляются насекомыми?

8.Какое значение в плодоношении древесных пород имеет ветер?

9.Когда выпадают семена у сосны, ели, дуба?

10.Когда начинают плодоносить деревья, растущие на свободе?

1 1.Когда начинают плодоносить деревья в древостоях?

12.В каких древостоях семенного или порослевого происхождения

начинается раньше плодоношение?

13. Как плодоносят в древостоях отдельные деревья различных классов

Крафта?

14.Что такое семенные годы и отчего они зависят?

Задание

1. На лесосеке имеется возобновление:

а) С, Е, Ос, Б,в возрасте 1-5 лет, 4 тыс. на 1 га и Е, Кл, Лп в возрасте 6-10

лет-5 тыс. на 1 га;

б) Д, Кл, Яс, Г в возрасте 1-5 лет 20 тыс на 1 га и Кл Г Лп в возрасте 6-10

лет-3 тыс. на 1 га;

в) Б, Ос, Ол (г) в возрасте 1-5 лет - 30 тыс. на га и Ол (г) Г, Кл, Лп в возрасте

5-10 лет - 2 тыс. на 1 га.

Сплошная рубка на участке проведена 5 лет назад.

Какими терминами обозначаются в лесоводстве указанные группы подроста

Таблица №13 Оценка естественного возобновления леса

Вар

иан

т

задан

ия

Тип леса Состав

древостоя

Возраст,

лет

Полнота Характеристика

подроста сосны

здорового Оценка возобновления по

шкале

Тыс.

шт/га Средний

возраст

лет

Средняя

высота,

см

ВНИИЛМ Юркевича, Голода

4а с, юс 100 0,5 5,2 4 38

лишайниковый юс 100 0,7 8,4 2 14

юс 100 0,5 4,4 6 36

С, сфагновый юс 80 0,7 2,8 8 48

46 С, вересковый 9С1Б 90 0,3 51,5 5 82

9С1Б 80 0,4 105,8 4 67

9С1Б 90 0,5 86,8 4 62

9С1Б 105 0,6 69,3 3 43

ЮСед.Б 80 0,7 46,5 4 44

С, орляковый 7СЗ Бед.Д 80 0,3 2,7 8 96

10 Сед.БЕ 105 0,4 2,0 5 54

7СЗ Бед.Д 90 0,5 70,9 6 64

4в С, брусничный 9С1Б 80 0,3 48,5 5 42

(с 1Б 90 0,5 60,0 3 38

8С2Б 90 0,5 60,0 3 38

ЮСед.Б

100 0,6 95,0 4 38

9С1Б 85 0,7 45,2 2 26

ЮСед.Б 95 0,8 42,0 3 27

ЮСед.Б 85 0,9 33,0 2 17

С, мшистый ЮС 70 0,4 36,7 5 64

9С1Б 90 0,5 57,7 3 35

ЮСед.Б 65 0,7 21,0 3 24

9С1Б 100 0,8 20,7 3 18

ЮС 85 0,9 12,5 2 17

С, черничный 9С1Бед.Ос 80 0,3 11,7 2 14

ЮСед.Б 85 0,4 12„5 3 13

ЮСед.Б 75 0,5 13,2 2 12

9С1Бед.Ос 85 0,6 9,0 2 11

ЮСед.Б 70 0,7 10,7 2 10

9С1 Бед.Д 90 0,8 8,2 1 7

9С1 Бед.Д 80 0,9 6,5 1 8

2..Для сосновых древостоев разных типов леса определяется класс бонитета,

дать оценку возобновления сосны по шкалам ВНИИЛМ и И.Д. Юркевича,

Д.С. Голода, перечислить факторы, ограничивающие естественное

возобновление сосны в этих насаждениях (табл. 13)

3.По данным табл. 13 (варианты 46, 4в,4 г, ) построить график зависимости

количества подроста сосны от полноты

древостоя и проанализировать его по полнотам и типам леса.

4.По данным табл. 13 (варианты 46 определить средний годичный прирост

подроста по высоте, построить график и проанализировать его по полнотам

и типам леса.

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.10-44.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения М.:МГУЛ. 2003 –

С.228-263..

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.70-77.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office

Лабораторная работа №8 «Построение и анализ типологии леса П.С.

Погребняка, представленной в виде эдафической сетки» (4 ч)

Цель работы: познакомить студентов с типологией леса П.С. Погребняка с

использованием растений-индикаторов в классификации лесорастительных условий.

Материалы и оборудование: плакаты, учебные пособия, тетради, письменные

принадлежности.

Задания:

1. Вычертить в тетради эдафическую сетку П.С. Погребняка и нанести на нее

древесные породы.

2. На эдафическую сетку нанести следующие растения-индикаторы:

Олиготрофные ксерофиты (А0-1, В1): кладония мягкая, кладония лесная, цетрария

исландская, тимьян ползучий, осока верещатниковая, астрагал песчаный, букашник

горный, тмин песчаный, очиток едкий, кукушкин лен волосоносный.

Олиготрофные мезоксерофиты (А1-2, В1-2): кошачья лапка двудомная, овсяница

овечья, килерия высокая, герань кроваво-красная, вероника колосистая.

Олиготрофные мезофиты (А2, В2): дикран многожилковый, дикран волнистый,

кукушкин лен можжевеловый, плеурозий Шребера, грушанка малая, марьянник

луговой.

Олиготрофные гигрофиты (А3-4, В3-4): молиния голубая, черника обыкновенная,

лапчатка прямостоячая, белоус торчащий, кукушкин лен обыкновенный.

Мезотрофные мезофиты(В2-3, С2-3): орляк обыкновенный, осока пальчатая, ожика

волосистая, вероника лекарственная, вейник тростниковидный, золотарник

обыкновенный, ландыш майский, костяника.

Мезотрофные гигрофиты (В3-4, С3-4): кислица обыкновенная, голокучник Линнея,

майник двулистный, седмичник европейский, вербейник обыкновенный.

Мезотрофные ультрагигрофиты(В5, С5): осока удлиненная, белокрыльник

болотный, вахта трехлистная, сабельник болотный, горичник болотный, ива

пепельная, телептерис болотный, сфагнум оттопыренный.

Мегатрофные ксеромезофиты(С2, D2): клевер альпийский, колокольчик

персиколистный, осока горная, лилия саранка, лапчатки белая, гладыш прусский, чина

черная, примула весенняя, коротконожка перистая.

Мегатрофные мезофиты (С2-3, D2-3): зеленчук желтый, копытень европейский,

подмаренник душистый, сныть обыкновенная, медуница неясная, чина весенняя,

пролесник многолетний, фиалка удивительная, звездчатка ланцетолистная.

Мегатрофные гигрофиты (D4): хохлатка полая, хохлатка плотная, гусиный лук,

ветренница лютиковидная, адокса мускусная, петров крест чешуйчатый.

Мегатрофные ультрагигрофиты (С4-5, D4-5): чистяк весенний, лабазник

вязолистный, недотрога обыкновенная, селезеночник очереднолистный, бодяк

огородный.

Рис. 4. Эдафическая сетка типов лесорастительных условий П.С. Погребняка

Контрольные вопросы:

1. Определения и характеристика типов лесорастительных условий, предложенные

проф. П.С. Погребняком?

2. Как определить тип лесорастителъных условий (эдатоп эдафической сетки) на

вырубках и горельниках?

3. Назовите растения-индикаторы для определения эдатопов А2, В3, С4, В2?

4. Типы леса по В.Н. Сукачеву с присущими им ТЛУ по эдафической сетке П.С.

Погребняка?

5. Сходство и различия классификаций П.С. Погребняка и В.Н. Сукачева?

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.309-

351.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения М.:МГУЛ. 2003 –

С.156-176..

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.78-81.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office

Лабораторная работа 9. «Типы леса Республики Дагестан» (2 ч)

Цель работы: познакомить студентов с типами леса Республики

Дагестан, которые используются в настоящее время при таксации,

лесоустройстве и проведении лесохозяйственных мероприятий.

Материалы и оборудование: плакаты, учебные пособия, тетради,

письменные принадлежности.

Задание

1.Вычертить в тетради эдафическую сетку П.С. Погребняка и нанести на нее

типы леса Республики Дагестан (классификация проф. А.С. Тихонова, 2006

2. Перечислить типы леса, в которых: образуется грубый гумус;

а) естественное возобновление протекает без смены пород;

б) необходима поверхностная или глубокая обработка почвы;

в) можно организовать промыслово-охотничье хозяйство;

г) повышена пожарная опасность;

д) можно выделить курортные зоны;

е) можно организовать пастьбу скота.

Контрольные вопросы :

1.Понятие о типе леса

2.Г.Ф. Морозов - основоположник отечественной лесной типологии.

3.Лесотипологические классификации П.С. Погребняка и В.Н. Сукачева

4.Сходство и различие лесотипологических классификаций П.С. Погребняка

и В.Н. Сукачева

5.Охарактеризовать основные лесотипологические направления,

формирующиеся в нашей стране.

6.Практическое использование лесной типологии

7.Дать формулировки типа леса по В.Н. Сукачеву и ГОСТ, типа

лесорастительных условий по П.С. Погребняку и ГОСТ.

8.Какие задачи стоят перед лесной типологией?

9.Привести примеры описания типов сосновых, еловых, дубовых и

черноольховых лесов.

Рекомендуемая литература:

1.И.С.Мелехов Лесоведение учебник для вузов –М:МГУЛ, 2013, С.309-

351.

2.В.Д.Ломов, С.А .Коротков Практикум Лесоведения М.:МГУЛ. 2003 –

С.156-176..

3.А.С.Аникин Методические указания к лабораторно-практическим

занятием И. Санкт – Петербург 2012 С.78-81.

4. Microsoft Excel – стандартный пакет Microsoft Office

Список использованных источников

1. Лесной кодекс Российской Федерации. –М.: Изд. дом

МЦФЭР.2007.- 32с.

2. ГОСТ 18486-87 «Лесоводство. Термины и определения».-М.-1987.-

52 с

3. ОСТ 56-108-98 «Лесоводство. Термины и определения».-М.-1998.-

56 с.

4. Анучин, Н.П. Лесная таксация / Н.П.Анучин. – М.: 2003.-552 с.

5. Григорьев, В.П. Практикум по лесоводству/ В.П. Григорьев, И.Э.

Рихтер, Л.И. Лахтанова, Г.В. Меркуль. - 2-е изд., перераб. и доп. - Мн.:

Высш. шк., 1989.-311 с.

6. Дылис, Н.В. Основы биогеоценологии / Н.В. Дылис, - М.: 1979.-150

с.

7. Дылис, Н.В. Структура лесного биогеоценоза / Н.В. Дылис//

Комаровские чтения. ХХI. – М., 1969. – С. 26-32.

8. Загреев, В.В. Лесная таксация и лесоустройство : учеб. / В.В.

Загреев и др. – М.: 1991.-199 с.

9. Мелехов, И.С. Лесоведение / И.С.Мелехов. –М.: МГУЛ, 1999.- 398

с.

10. Мигунова, Е.С. Лесоводство и естественные науки / Е.С.

Мигунова.- Харьков: - 2000. -612 с.

11. Нормативно-справочные материалы для лесоустройства лесов

Брянской области/Под ред. Е.С. Мурахтанова.- Брянск: БТИ, 1992. -232 с.

12. Погребняк, П.С. Общее лесоводство/ П.С.Погребняк.-М.: 1968. -440

с.

13. Приказ МПР № 183 от 16 июлч 2007г «Об утверждении правил

лесовосстановления»- 27 с.

14. Титов, Е.В. Лесоведение: эволюционные и генетические аспекты.

Воронеж: ВГЛА. -2002. -124 с.

15. Тихонов, А.С. Брянское опытное лесничество:1906-2006./

А.С.Тихонов –Калуга.: «Гриф», 2006.-208 с.

16. Тихонов А.С., Лесоведение Учебное пособие для студентов вузов /

А.С. Тихонов – Калуга: ГП «Облиздат», 2011. – 332 с.

17. Ткаченко, М.Е. Общее лесоводство / М.Е.Ткаченко. – М.: 1955.-598

с.

18. Энциклопедия лесного хозяйства: в 2-х томах. – Т. 1. – М. :

ВНИИЛМ, 2006. – 424 с.

19. Энциклопедия лесного хозяйства: в 2-х томах. – Т. 2. – М.:

ВНИИЛМ, 2006. – 416 с.

19. Лесоведение: метод. указания к учеб. практике для студентов очного

и заочного обучения по специальности 250201 «Лесное хозяйство»; сост.:

А.С. Тихонов, Л.П. Балухта, Д.И. Нартов Брянск, 2012. – 33 с.