Виды защитных лесонасаждений - Контрольная работа

Перечислите вреднодействующие факторы среды, наблюдающиеся в Кировской области. Укажите, какие мероприятия следует провести для защиты растений и почв, уделив внимание роли защитных лесонасаждений Назовите и опишите лесоводственные свойства хвойных, широколиственных и мелколиственных древесных пород, используемых в защитном лесоразведении (по три породы)

Содержание

1. Перечислите вреднодействующие факторы среды, наблюдающиеся в Кировской области. Укажите, какие мероприятия следует провести для защиты растений и почв, уделив внимание роли защитных лесонасаждений

Благодаря своему благотворному влиянию на воздух, почву, гидрологию и другие факторы среды, причем не только на занимаемой, но и на прилегающей территории, лес имеет большое мелиоративно-защитное значение. Он защищает сельскохозяйственные угодья, дороги, здания, фермы и прочие объекты от неблагоприятных факторов. Раздел лесоводства, изучающий применение защитных функций леса, называется лесными мелиорациями. Иными словами, лесные мелиорации рассматривают способы коренного и прочного улучшения неблагоприятных климатических, почвенных, гидрологических и прочих условий биологическим методом - путем создания и выращивания особых защитных лесонасаждений, которые, занимая сравнительно небольшой процент защищаемой площади, надежно ее защищают. Это достигается соответствующим расположением мелиоративно-защитных лесонасаждений и приданием им особых форм и конструкций.

К мелиоративно-защитным насаждениям сельскохозяйственного значения относятся: полезащитные (ветроломные) лесные полосы, почвозащитные (противоэрозионные) насаждения, зоомелиоративные насаждения (на пастбищах, сенокосах, фермах), насаждения на орошаемых, осушаемых и обводняемых землях, насаждения в садах, питомниках и др.

Полезащитные (ветроломные) лесные полосы

Большой вред сельской и другим отраслям наносят такие неблагоприятные природные явления как засухи, суховеи, черные (пыльные) бури, метельные и холодные ветры. Засухи встречаются довольно часто не только в степной, но и лесостепной и нечерноземной зонах РФ, как в европейской части, так и в Сибири. Особенно опасны засухи, вызванные суховеями. Суховейные ветры часто сочетаются с черными бурями, вызывающими дефляцию (ветровую эрозию) почв. Метельные ветры образуют снежные наносы на путях транспорта, сдувают снег с полей, повышая этим вероятность вымерзания озимых и уменьшая поступление весенней влаги в почву. Холодные ветры зимой вызывают вымерзание сельскохозяйственных и плодово-ягодных культур, а весной способствуют формированию заморозков и задерживают начало вегетации. Лесные полосы значительно смягчают действие этих факторов.

Полезащитные (ветроломные) лесные полосы, изменяя направление и скорость ветра, уменьшают действие вредоносных ветров, способствуют более равномерному снегоотложению на полях, уменьшают промерзание почвы, повышают влажность воздуха и почвы, регулируют микроклимат и пр. В результате создаются условия для повышения урожайности полевых, кормовых, плодово-ягодных культур. При этом лесные полосы должны занимать небольшой процент защищаемой площади, но надежно ее защищать. Это достигается созданием системы полезащитных полос определенной конструкции и соответствующим их расположением по территории. Более того, полезащитные лесные полосы должны располагаться в комплексе с почвозащитными лесонасаждениями, широкими государственными лесными полосами по водоразделам и берегам крупных рек (Дона, Волги, Урала и др.), массивными лесонасаждениями по водоразделам и др. В степной и лесостепной зонах защитное лесоразведение и началось с массивного лесоразведения. В нечерноземной зоне полезащитные и почвозащитные лесные полосы должны создаваться в комплексе с естественными лесами и с их трансформацией в соответствии с особенностями рельефа и почвы на каждом водосборе.

Почвозащитные (противоэрозионные) насаждения

В настоящее время на сельскохозяйственных землях, особенно на пашне, широкое распространение получили эрозионные процессы. Под действием поверхностного стока талых и дождевых вод, ветра и других факторов происходит разрушение верхнего, наиболее плодородного слоя почвы, а часто и подпочвенных горизонтов. По некоторым данным, около 80% пашни являются эрозионноопасными. Если не применять противоэрозионных мер, эрозия развивается нарастающими темпами. Поэтому вопросы защиты почв от эрозии являются актуальными. В первую очередь это касается водной эрозии.

Для успешной защиты почв от водной эрозии необходимо применение системы взаимоувязанных противоэрозионных мероприятий, осуществляемой на всей водосборной площади балки или оврага. Противоэрозионные мероприятия разнообразны, но обычно их подразделяют на 4 группы: организационно-хозяйственные, лесомелиоративные, агротехнические и гидротехнические. Правильное размещение и применение системы указанных мероприятий по всей территории водосбора, в сочетании с высокой агротехникой выращивания сельскохозяйственных культур, обеспечивает высокую эффективность защиты почв.

Одной из основных групп мелиоративно-защитных лесонасаждений являются противоэрозионные лесонасаждения, защищающие почвы от смыва и размыва. Лесомелиоративные противоэрозионные мероприятия сводятся в основном к созданию и выращиванию почвозащитных (или противоэрозионных) лесонасаждений, которые соответствующим образом располагаются по территории водосбора и имеют определенные конструкции. Применительно к противоэрозионным зонам размещают следующие виды почвозащитных насаждений: 1. на приводораздельной зоне располагаются полезащитные (ветроломные) полосы, но на более эродируемых участках - поперек склона и с кустарником;

2. на присетевой зоне - водорегулирующие (стокорегулирующие) полосы;

3. на гидрографической зоне - прибалочные и приовражные (или приовражно-балочные) полосы, а так же массивные лесонасаждения по крутым склонам, берегам балок и откосам оврагов, по дну балок и оврагов.

Противоэрозионная роль леса заключается, прежде всего в том, что он резко снижает или полностью предупреждает поверхностный сток. Уменьшение поверхностного стока и перевод его в грунтовый обусловлено: 1. задержанием части осадков кронами деревьев и кустарников;

2. наличием лесной подстилки и живого напочвенного покрова;

3. хорошей водопроницаемостью лесных почв;

4. слабым промерзанием и быстрым оттаиванием почв под лесом;

5. медленным снеготаянием в лесу.

Лесные полосы прерывают поверхностный сток на защищаемых полях, уменьшая длину линии тока и, следовательно, энергию стекающей воды. Более того, влияя на скорость ветра, на более равномерное снегоотложение на полях, лесные полосы уменьшают промерзание почв зимой и ускоряют их оттаивание весной, что также ведет к уменьшению поверхностного стока. Задерживая поверхностный сток, лесные насаждения способствуют отложению содержащихся в стоке твердых частичек. Противоэрозионные лесонасаждения активно очищают сток от микроорганизмов, пестицидов, смытых удобрений, снижают цветность, изменяют и другие свойства стоковых вод. Следовательно, лесонасаждения должны быть неотъемлемой частью систем противоэрозионных мероприятий.

2. Назовите и опишите лесоводственные свойства хвойных, широколиственных и мелколиственных древесных пород, используемых в защитном лесоразведении (по три породы)

Характеристика хвойных пород

Род Лиственница (Larix)

Лиственница сибирская (Larix sibirica) - стройное дерево, достигает высоты 30…40 м и 1,8 м в диаметре, с ажурной кроной. Произрастает на Западно-Сибирской равнине, среднесибирском плоскогорье, в горах Южной Сибири. Образует чистые и смешанные с елью, сосной, пихтой древостои. Господствующая порода светлохвойной тайги. Кора молодых деревьев гладкая, у старых снизу очень толстая (20 см), шероховатая, с глубокими трещинами. Порода долговечная, живет до 400…500 лет. Хвоя мягкая, зеленая, ежегодно опадающая, длиной 3…5 см, собрана в пучки по 20…65 штук на укороченных побегах. В хвое содержатся минеральные элементы, обогащающие почву. "Цветет" в апреле-мае одновременно с распусканием побегов, семена в шишках созревают к концу августа-сентября. Шишки небольшие, яйцевидные, остаются на ветвях после опадения семян 3…4 года.

Лиственница относится к самым светолюбивым и наиболее зимостойким породам. Быстро растет, к почве предъявляет умеренные требования, но лучше растет на богатых почвах, образуя главный стержневой корень. Хорошо переносит задымление, не страдает от засухи и жары.

Лиственница широко используется в защитном лесоразведении как быстрорастущая и засухоустойчивая порода.

Древесина лиственницы тяжелая, твердая, очень прочная, не гниет в воде, превосходит по качеству все хвойные породы, произрастающие в наших лесах. Древесина используется в судостроении, в подводных, подземных сооружениях, в строительстве, в мебельном производстве для приготовления паркета, в гидролизном и целлюлозно-бумажном производстве.

Кора богата дубильными и красящими веществами, хвоя - эфирными маслами с витамином С. При подсочке получают ценное химическое сырье - живицу "венецианский бальзам", которая идет на изготовление лаков.

Род Сосна (Pinus)

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) - стройное дерево, достигающее высоты до 40…45 м и до 1 м в диаметре. Одна из основных лесообразующих пород с огромным ареалом в Европе и Сибири. Продолжительность жизни в среднем 150…200 лет, но может достигать возраста 400…600 лет.

Порода неприхотлива, растет как на сухих песчаных почвах, образуя сильно разветвленную корневую систему, так и на болотах, в условиях избыточного увлажнения, сосна быстрорастущая, светолюбивая и морозостойкая порода.

Кора у сосны в верхней части ствола красновато-желтая, в нижней - темная, в старом возрасте трещиноватая. Ветвление мутовчатое. Хвоя сине-зеленая по две в пучке, длиной 4…7 см, обновляется через 3…4 года. Пылит сосна в конце мая - начале июня. Оплодотворение происходит только на следующий год весной, а к осени созревают семена в шишках. Шишки остаются на дереве, в начале весны под влиянием солнца раскрываются, и из них вылетают семена. Образовывать семена начинает с 15…30 лет при свободном стоянии и в 40…60 лет в насаждении. Все дерево богато смолой (живицей), древесина прочная, устойчива против гнили.

Сосна образует как чистые, так и смешанные древостои.

Используется в защитном лесоразведении, для укрепления песков. Сосна обыкновенная - одна их основных древесных пород, используемых для лесоразведения. Неустойчива к дыму и газу.

Хозяйственное значение велико. Сосна дает наибольшее количество строительного материала, используется в судостроении, в подводных сооружениях. Из древесины получают смолу, вар, скипидар, канифоль, искусственный шелк, этиловый спирт, бумагу, уголь и др. Из хвои сосны получают витаминную муку, хлорофиллокаротиновую пасту, витамины.

Род Ель (Picea)

Ель европейская или обыкновенная (Picea abies) - формирует ровный ствол высотой 30…40 м, диаметром до 1 м, крона густая, низко опущенная, хвоя короткая, жесткая, остроконечная, расположена на ветвях спирально. Кора молодых деревьев гладкая, с возрастом становится трещиноватой с отслаивающимися чешуйками. Живет ель до 300…500 лет. "Цветет" несколько ранее сосны, обычно во второй половине мае - начале июня. Мужские и женские "цветы" развиваются на одном дереве. Семена образуются в шишках длиною 10…15 см, созревают осенью в годы "цветения", вылетают из шишек на следующий год в марте - июне. В первые годы растет медленно.

Ель теневыносливая и требовательная к почве и влажности воздуха. Ель не выносит бедных и сухих почв, не выносит длительного застойного увлажнения, лучше всего растет на дренированных супесях и легких суглинках. Корневая система обычно поверхностная, поэтому ель ветровальна, только на мощных дренированных супесях образует вертикальные (якорные) корни, что обеспечивает ее ветроустойчивость. Древесина ели более мягкая и менее слоистая, чем у сосны. Используют ее в строительстве и, особенно, в целлюлозно-бумажном производстве, а также для производства музыкальных инструментов (резонансная ель). Применяется ель для живых изгородей вдоль дорог и в зеленом строительстве.

Ель европейская распространена по всей территории европейской части России от тундры до границ черноземных почв, образуя чистые насаждения и смешанные с пихтой, сосной и березой. В северо-восточных районах европейской части страны, на Урале, Западной Сибири она сменяется елью сибирской.

Характеристика лиственных пород

Широколиственные древесные породы

Род Дуб (Quercus)

Дуб черешчатый (Quercus robur) - долговечное (живет до 500…1500 лет), очень мощное дерево до 50 м высотой, в сомкнутых насаждениях со стройным стволом, высоко очищенным от сучьев и небольшой, яйцевидной или цилиндрической кроной, при одиночных посадках на открытых местах - с коротким стволом и широкой, раскидистой, низкопосаженной кроной. Кора на стволах до 40 лет гладкая, оливково-бурая, позже серовато-бурая, почти черная, трещиноватая. Листья очередные, на вершине побегов сближенные в пучки, кожистые, продолговатые, обратнояйцевидные, до 15 см длиной, с вытянутой вершиной и 3…7 парами тупых, боковых лопастей неодинаковой длины. Лопасти цельнокрайние, или с 1…3 зубцами, у основания листовой пластинки часто с ушками. Листья сверху блестящие, голые, темно-зеленые, снизу светлее, иногда с редкими волосками. Желуди до 3,5 см, на 1/5 охвачены плюской, созревают ранней осенью. Растет медленно, наибольшая энергия роста в 5…20 лет. Средне светолюбив, хорошо переносит боковое отенение, но страдает от затенения сверху. Благодаря мощной корневой системе ветроустойчив. Избыточное увлажнение почвы не переносит, но выдерживает временное затопление до 20 дней. Предпочитает глубокие, плодородные, свежие почвы, но способен развиваться на любых, включая сухие и засоленные, что делает его незаменимым в зеленом строительстве и полезащитном лесоразведении многих областей России. Обладает высокой засухо- и жароустойчивостью. Размножается посевом желудей, порослью от пня, декоративные формы - прививкой и зелеными черенками. Начинает плодоносить в 40…60 лет. Цветет с распусканием листьев. Семенные годы повторяются через 4…6 лет.

Древесина дуба отличается высокими техническими качествами, хорошо противостоит гниению, имеет красивую текстуру и хорошо полируется. Она имеет широкое применение в мебельном, бондарном, столярном, вагоностроительном производстве, судостроении, сельскохозяйственном машиностроении, гидросооружениях, для изготовления паркета и др.

Род Липа (Tilia)

Липа мелколистная, или сердцевинная (Tilia cordata) - дерево высотой до 30 м, диаметром до 1 м, со стройным стволом и компактной овальной кроной. Верхние ветви кроны обычно направлены вверх, средние идут почти горизонтально, нижние, особенно у опушечных деревьев, свисают вниз. Листья до 6 см, сердцевидные, с оттянутой верхушкой, сверху темно-зеленые, голые, иногда блестящие, с нижней стороны - сизоватые, на черешках до 3 см длиной; осенью они принимают красивую светло-желтую окраску. Цветки мелкие, желтовато-бледные, душистые, по 5…7 в соцветиях. С характерным светло-зеленым прицветником. Цветет в конце мая - начале июня. Цветение продолжается 12…17 дней. Плоды - шаровидные или овальные орешки без ребер - созревают в конце осени и долго висят на дереве, плодоносит обильно. В первые годы рост медленный, затем прирост несколько увеличивается, живет 300…400 лет. Растет почти по всей европейской части России (на севере доходит почти до Архангельской области), в Западной Сибири, Крыму и на Кавказе, в Западной Европе.

Часто поражается гнилью, вследствие чего подвергается бурелому. Теневынослива, к почвам требовательна. Хорошо растет на свежих суглинках, супесях с суглинистыми прослойками, не переносит засух, засоленных и избыточно увлажненных почв. Отличается высокой морозостойкостью, более или менее хорошо переносит городские условия, хорошо задерживает пыль.

В неблагоприятных климатических условиях растет в виде подлеска. Возобновляется семенами и вегетативными способами: отводками, порослью от пня, черенками, прививкой. Порослевая способность сохраняется до глубокой старости. Липа мелколистная является лучшим спутником дуба и клена, а в посадках - и лиственницы. Листья липы богаты известью, быстро разлагаются, что содействует накоплению гумуса. Древесина липы используется для изготовления бондарных, токарных, столярных изделий (лопат, бочек, игрушек). Применяется также в фанерном, мебельном, карандашном производствах.

Липа - прекрасный медонос. В культуре очень давно. Обладает хорошими декоративными свойствами, легко переносит стрижку кроны, поэтому широко используется в зеленом строительстве, хорошо переносит пересадку.

Род Клен (Acer)

Клен остролистный (Acer platanoides) - дерево высотой до 30 м и более 1 м в диаметре. Ствол полнодревесный, крона густая округлая, кора серая гладкая в молодом возрасте, мелкотрещиноватая, почти черная в старом возрасте. Цветет до распускания листьев, плодоносит ежегодно. Плоды созревают в сентябре-октябре, их массовое опадание наступает после первых заморозков. Растет в молодости быстрее дуба. К климату малотребователен. Лучше растет на плодородных серых лесных почвах. Сравнительно теневынослив, особенно в молодом возрасте. Корневая система стержневая, что обеспечивает хорошую ветроустойчивость. Размножается семенами и порослью от пня.

Распространен клен остролистный там же, где и дуб. Является типичным спутником дуба и ясеня, а также встречается в качестве примеси и к другим породам. Накапливает хорошую подстилку и является почвоулучшающей породой. Древесина клена твердая и крепкая, используется в мебельном, столярном и токарном производстве, машино- и авиастроении, для изготовления музыкальных инструментов и пр. При подсочке весной получают сок. Зимостоек, обладает хорошей побегообразовательной способностью. Рекомендуется для зеленого строительства (одиночные посадки на газонах, контрастные сочетания с другими породами), полезащитного лесоразведения и лесных культур.

Мелколиственные древесные породы

Род Береза (Betula)

Береза повислая, или бородавчатая (Betula verrucosa=Betula pendula) - быстрорастущая порода, к 40…50 годам достигает высоты 25…30 м и до 70 см в диаметре, светолюбивая, морозостойкая, выносит температуру до -50°C, предпочитает дренированные почвы, засухоустойчива.

Береза - почвоулучшающая порода, растение-пионер. Сравнительно недолговечна, живет до 120…150 лет. Кора у молодых деревьев коричневая и гладкая, с 8…10 лет становится белой, благодаря развитию пробковой ткани - бересты. С возрастом в комлевой части кора темнеет, и образуются трещины. Крона ветвистая, но не густая, ветви повислые, особенно у старых деревьев. Молодые побеги покрыты мелкими бородавками, листья треугольно-ромбические, двоякозубчатые. Корневая система сильно развита, но не глубокая. Плодоносит в насаждениях с 20…25 лет, размножается семенами и пневой порослью. Древесина березы высоко ценится в фанерном, мебельном, катушечном, лыжном и токарном производстве. Кроме того, береза дает древесный спирт, уксусную кислоту, деготь (из бересты), сок, из капокорня - поделки. Почки используются в медицине. Широко применяется в зеленом строительстве, защитном лесоразведении, особенно для закрепления склонов откосов оврагов и балок.

Береза бородавчатая произрастает по всей лесной зоне европейской и азиатской частей нашей страны.

Род Ольха (Alnus)

Ольха серая, или белая (Alnus incana) - достигает высоты 15 м и 20…30 см в диаметре. Кора гладкая, серая, листья остроконечные, овальной или яйцевидной формы. Цветет рано, по снегу. Женские соплодия - шишечки. Плод орешек с узкими крыльями. Ольха серая занимает обширный ареал в Европейской части и Сибири, доходит до тундры и лесостепи. Растет быстро, особенно в первые годы, живет до 100…120 лет. К почвам нетребовательна, но на сухих и бедных почвах расти не будет. Зимостойка, относительно теневынослива. Размножается семенами, пневой порослью и корневыми отпрысками. Часто заселяет залежи, сенокосы, вырубки, образуя густые заросли. Имеет большое агромелиоративное и почвоулучшающее значение. Применяется при закреплении откосов оврагов, берегов балок и рек, в озеленении. Опад быстро минерализируется, на корнях поселяются колонии бактерий, усваивается атмосферный азот. Хороший медонос. Древесина мягкая, легко колется, окрашивается, прессуется. Идет для изготовления мебели, тары, ткацких челноков, для переработки в химической промышленности. Кора содержит канифоль, из которой получают дубители и краски.

Род Тополь (Populus)

Тополь дрожащий, или осина (Populus tremula) - встречается почти повсеместно в европейской и азиатской части России. В лесной зоне осина обычно составляет примесь к хвойным или хвойно-лиственным насаждениям. Но после рубки или пожара часто образуются осиновые насаждения.

Осина достигает высоты до 30…35 м, имеет широкоокруглую крону, с хорошей очисткой ствола от сучьев. Растет быстро, но недолговечна, в 40…50 лет часто поражается сердцевинной гнилью. Цветет до распускания листьев, мужские и женские цветы располагаются на разных деревьях. К теплу осина не требовательна, но в суровых климатических условиях растет плохо, светолюбива и требовательна к почве. Лучших показателей роста достигает на свежих суглинистых почвах, а на бедных сухих почвах и с застойным переувлажнением осина не растет. Корневая система развита хорошо, поэтому осина редко подвергается ветровалу, но страдает от бурелома. Размножается семенами и корневыми отпрысками. Наравне с березой осина одна из первых заселяет вырубки и гари. Древесина мягкая, хорошо колется.

Здоровая древесина осин является основным сырьем для спичечного, целлюлозно-бумажного и вискозного производства, из нее изготовляют также клепку для бочек, тарную дощечку, кровельную щепу. Применяется для закрепления откосов оврагов.

3. Чистые и смешанные, простые и сложные древостои, их достоинства и недостатки

Чистые и смешанные древостои

Древостои бывают чистыми, состоящими из какой-либо одной породы, и смешанными, состоящими из двух или нескольких пород.

В смешанных древостоях различают преобладающую породу, которая имеет наибольший запас, и главную, имеющую наибольшее хозяйственное значение (т. е. наиболее ценную для данного хозяйства).

Чистые древостои. Основная причина образования и существование природного устойчивого чистого древостоя заключается в его соответствии условиям произрастания, неприемлемым для других древесных пород. Биологический смысл существования чистого древостоя заключается в сохранении вида, в облегчении борьбы его с другими видами и неблагоприятными воздействиями внешней среды. Экономический смысл создания чистых древостоев заключается в возможности эффективного специализированного использования определенной древесной породы, наилучшим образом отвечающей поставленной хозяйственной цели. Возможны преимущества и недостатки чистых древостоев.

К числу достоинств чистых древостоев относятся: 1. Возможность специализации сырья, т. е. более полного удовлетворения потребностей его в определенных видах, например в древесине ели или тополя для целлюлозно-бумажной промышленности.

2. Возможность и целесообразность использования чистых древостоев в таких климатических условиях и на таких почвах, где невозможно создание полноценных смешанных древостоев.

3. Равномерность очищения стволов от сучьев, способствующая улучшению качества древесины.

4. Простота эксплуатации чистых древостоев, выражаемая проведением обычно сплошных рубок.

5. Упрощается организация и проведение механизации лесохозяйственных работ, особенно это относится к созданию однопородных лесных культур.

6. Удовлетворение специфических запросов здравоохранения (например, для легочных больных особенно ценны чистые сосновые древостои).

Однако чистые древостои имеют и существенные недостатки. К ним относятся: 1. Чистые древостои вызывают ухудшение почвы. Это происходит не только вследствие образования грубого гумуса и усиления выщелачивания определенными породами, но также и вследствие ее истощения в результате интенсивного извлечения питательных веществ из одних и тех же горизонтов в одно и то же время. Это означает одностороннюю утилизацию почвенной среды и обострение конкуренции между лесными деревьями за влагу и питательные вещества почвы.

2. Чистые древостои обладают пониженной устойчивостью против многих внешних неблагоприятных воздействий: ветра, снега, засухи, насекомых, грибных заболеваний, лесных пожаров, вредных газов и т. д.

3. Возможность снижения спроса на древесину данной породы в связи с изменением конъюнктуры ослабляет экономическое значение чистого древостоя.

Не все из приведенных достоинств и недостатков во всех случаях обязательны для чистого древостоя. Степень проявления их зависит от эколого-географических и экономических условий, древесной породы, действующих на нее внешних факторов, лесохозяйственных мероприятий.

Смешанные древостои. Биологический смысл устойчивого смешанного древостоя заключается в сохранении того или иного вида или группы видов, и в биологическом соответствии их друг другу и условиям местопроизрастания. Образование наиболее устойчивого и продуктивного древостоя обеспечивается биологической совместимостью разных древесных пород при данных условиях.

Отношения между древесными породами в древостое отличаются динамичностью и складываются по-разному в разных лесорастительных условиях в соответствии с их биологией. Соседство сосны, березы, осины на определенных этапах благоприятно для ели, так же как и произрастание дуба с большинством его спутников является примером устойчивого биологического сообщества. Однако не для всех видов и не на всех этапах в смешанном древостое создаются или сохраняются благоприятные условия. Наряду с благоприятными межвидовыми взаимовлияниями и взаимодействиями в смешанном древостое происходит острая межвидовая борьба. Например, дуб нередко подавляется осиной, сосна - березой, осиной и елью. В связи с различиями в усвоении и выделении питательных веществ различными древесными породами во времени взаимные отношения между ними также складываются по-разному.

Таким образом, взаимные влияния древесных пород многосторонние. В связи с этим, а также в свете экономических требований смешанные древостои имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества смешанных древостоев: 1. Более полное использование среды как подземной, так и надземной. Древесные породы с поверхностной корневой системой и породы с глубоким укоренением при совместном произрастании используют питательные вещества из всех горизонтов почвы; более рационально используются питательные вещества и путем извлечения их разными породами в разное время. Сочетанием светолюбивых пород с теневыносливыми, холодостойких с теплолюбивыми достигается более полное использование лучистой энергии солнца.

2. Улучшение почвы примешиванием почвоулучшающих пород, например березы к ели, липы к сосне, лиственницы, ольхи к этим же и другим породам и т. д.

3. Повышенная устойчивость от неблагоприятных внешних воздействий: ветра, снега, засух, пожаров, повреждений насекомых, грибных заболеваний, загазованности атмосферы и т. д.

4. Благоприятные условия возобновления. Действительно, ель, например, лучше возобновляется, растет и развивается не под материнским сомкнутым пологом чистого древостоя, а когда в верхнем пологе наряду с елью (или даже без нее) растут сосна, береза или осина.

5. Выращивание и получение древесины некоторых специальных сортиментов возможно только в смешанном древостое. Так, фанерную березу можно получить в березово-еловых древостоях, где ель способствует очищению стволов березы от сучьев и формированию полнодревесного ствола.

6. Смешанные древостои дают большой ассортимент различных лесоматериалов, поэтому отсутствие или снижение спроса на какую-либо одну древесную породу не вызовет тех экономических затруднений, какие возможны в случае с преобладанием чистых древостоев из малоценной (в данное время) породы.

7. Разнообразие животного мира, широкие возможности организации заповедников и охотничьего хозяйства.

8. Смешанные древостои высоко ценятся в эстетическом отношении и могут иметь большое рекреационное значение.

9. Соответствие многоцелевому назначению лесов.

Все это свидетельствует о возможности достижения высокой продуктивности смешанных древостоев при правильном подборе древесных пород и их соотношений в соответствии с лесорастительными условиями. Однако и смешанным древостоям свойственны недостатки.

Недостатки смешанных древостоев: 1. Опасность заглушения и выпадения из состава отдельных хозяйственно-ценных древесных пород, что может произойти, например, с дубом (заглушение при верховом отенении его осиной, кленом, ясенем и др.) и сосной (заглушение березой, осиной, иногда ольхой). Это явление резко проявляется в период наиболее обостренной конкуренции за свет и питательные вещества почвы, т. е. на этапах смыкания молодняка и образования жердняка.

2. Опасность заболеваний, вызываемых особенно ржавчинными грибами.

3. Опасность охлестывания ели и сосны березой - явление, свойственное смешанным древостоям из этих пород.

4. Усложнение эксплуатации.

5. Большая сложность техники создания и формирования смешанных лесных культур по сравнению с чистыми.

Сравнительный анализ чистых и смешанных древостоев показывает, что в природе смешанные древостои чаще обладают более высокой устойчивостью и продуктивностью. Отсюда не следует, однако, что всюду смешанные древостои предпочтительнее чистых. Чистые древостои устойчивее и продуктивнее в экстремальных условиях, они могут быть предпочтительнее и в районах с почвенно-климатическими условиями, благоприятными для роста нескольких древесных пород. Правомерно существование и создание как чистых, так и смешанных древостоев в соответствующих им природных и экономических условиях.

Простые и сложные древостои

По форме различают простые (одноярусные) и сложные (многоярусные) древостои. Древесный полог у одноярусного древостоя имеет горизонтальную сомкнутость, у многоярусного - ступенчатую. Образование простых или сложных древостоев в природе подчинено в основном тем же закономерностям, которые присуще чистым и смешанным древостоям: оно определяется биологией и экологией древесных пород, условиями внешней среды, связано с воздействием человека. Сложные древостои обычно являются смешанными по составу пород. Простые древостои бывают и чистыми и смешанными.

Форма древостоя также тесно связана с возрастным строением. "Самым простым случаем сложного насаждения, - как указывал Г.Ф. Морозов, - является насаждение с почвозащитным подлеском". Здесь возможны следующие варианты: 1. - подлесок представлен кустарниками, и они по своей природе не могут войти в верхний ярус;

2. - подлесок состоит из древесных пород, неспособных занять свое место в верхнем ярусе изза неблагоприятных для них почвенных условий (дуб и ель на песках, липа на бедных супесях и т. д.);

3. - древесные породы, входящие в подлесковый ярус, хотя и растут на соответствующих их требованиям почвах, но изза недостатка света находятся в угнетенном состоянии (например, липа под пологом ели);

4. - древесные породы принимают подлесковую форму в связи с их географическим положением, например, липа в северной части своего ареала образует не только в ельниках, но и сосняках кустистую стелющуюся форму, размножаясь вегетативным путем.

Светолюбивые породы способствуют образованию сложных насаждений, особенно на почвах, отвечающих потребностям других пород. Нижние ярусы формируются обычно из теневыносливых пород, часть которых при благоприятных условиях переходит и в верхний ярус. Преобладание теневыносливых пород в верхнем ярусе препятствует развитию нижних ярусов. Число ярусов, их характер тесно связаны с природно-географическими условиями. С улучшением климатических и почвенных условий одновременно с составом усложняется и форма древостоев. Самые сложные и многопородные древостои свойственны влажным тропическим и субтропическим лесам.

Нарушение ярусности в лесу и образование новых ярусов нередко связано с лесными пожарами. Так, в результате низового пожара в древостое из сосны в 1-м и елью во 2-м ярусе выпадает ель и остается одноярусный сосновый древостой, который, однако, в дальнейшем может вновь постепенно перейти в двухъярусный в связи с послепожарным заселением какой-либо древесной породы. С другой стороны, низовой пожар, прошедший в одноярусном чистом сосновом древостое, выбив ослабленные, отставшие в росте деревья и уничтожив моховой или лишайниковый покров, создает условия для заселения под разреженным пологом сосны, ели, березы или другой породы и формирования 2-го яруса. Ярусность в лесу имеет биологическое, экологическое и хозяйственное значение. Биологический смысл ярусности заключается в более полном использовании лесным сообществом надземного и подземного пространства. С ярусностью связаны количество фитомассы и ее характер.

В сложном насаждении проявляются многосторонние взаимосвязи: между особями одной и разных древесных пород одного яруса и разных ярусов, влияние верхних ярусов на нижние и нижних на верхние. Эти взаимосвязи означают и конкурентные межвидовые и внутривидовые отношения, и отношения взаимоблагоприятствования. Противоречивость различных влияний проявляется и в изменении экологической обстановки разными ярусами, их влиянии на микроклимат, почву, содержание CO2, и т. д. Нижние ярусы используют часть солнечной энергии, пропускаемой верхним пологом леса, но они же и не пропускают ее дальше к поверхности почвы. Перехватывая часть осадков, эти ярусы недодают влагу почве, лишая и себя возможности ее использовать. Все эти переплетающиеся явления сказываются на росте и жизнедеятельности по-разному в разных условиях, например, в местообитаниях влажных и сухих, на северных и южных склонах и т. д.

Нижние ярусы оказывают влияние на формирование стволов деревьев главных пород, создавая для них боковое отенение, способствуя росту в высоту, очищению их от сучьев, предотвращая образование водяных побегов.

Преимущества и недостатки простых и сложных насаждений во многом аналогичны чистым и смешанным.

4. Лесоводственно-экологическое учение о типах условий произрастания леса П.С. Погребняка

П.С. Погребняк, развивая положения Е.В. Алексеева, построил классификацию типов условий местопроизрастания леса, получившей в концентрированном виде наглядное выражение в известной "эдафической сетке лесов". В ее основе заложены две классификационные ординаты: трофности (от греческого слова "трофос" - пища) и увлажнения.

Трофогенный ряд отражает, по мысли автора, различия в количестве питательных веществ почвы. Отдельные члены этого ряда A, B, C, D называются трофотопами. Они представляют участки леса, местообитания которых имеют одинаковое в своих пределах почвенное плодородие, отличающееся от соседних на одну градацию. Иными словами, это - боры A, субори B, сложные субори C, дубравы D.

Ряд увлажнения, или гигрогенный ряд, отражающий различия по степени увлажнения почвы, также состоит из отдельных членов - гигротопов, обозначаемых цифрами 0, 1, 2, 3, 4, 5. Гигротопы - участки леса с одинаковым увлажнением почвы, отличающиеся от соседних по этому показателю на одну градацию. В конкретном выражении эти градации означают местообитания: очень сухие 0, сухие 1, свежие 2, влажные 3, сырые 4, болота 5.

Каждый участок леса является одновременно и трофотопом и гигротопом, которые и составляют две стороны одного и того же местообитания, называемого эдатопом. Пересечение гигротопа с трофотопом показывает на сетке место соответствующего эдатопа, который и дает представление о типе условий местопроизрастания, о типе леса. Так, A0 означает очень сухой бор, A2 - свежий бор, B1 - сухая суборь, D2 - свежая дубрава и т. д. На сетку наносятся индикаторные растения, отражающие влажность и питательность почвы. Эдафическая сетка построена на основе изучения лесов Украинского и Белорусского полесий и лесостепи. Для этих районов она объективно отражает различия лесорастительных условий.

П.С. Погребняк, по аналогии с Г.Ф. Морозовым, разделяет типы леса на коренные (по Морозову - основные или материнские), естественно возникшие, и производные (по Морозову - временные), образовавшиеся при уничтожении коренного типа пожаром или ру