Режим тепла и влажности n Лес

Режим тепла и влажности

n Лес – мощная растительная группировка, накладывающая большой отпечаток на занимаемую территорию, климат и почву, соответственно является мощным экологическим фактором. n Экологические факторы делятся на абиотические (климатические, геологические и эдафические или почвенные условия), биотические (растения , животные, микроорганизмы) и антропогенные (воздействие человека). n Эдафические факторы: влага в почве, растворенные в ней или вообще доступные корням вещества, концентрация растворов, их кислотность, ядовитые вещества почвы, комплекс физических свойств (механический состав, скважность, водные и тепловые свойства, лесная подстилка и др. ). Из климатических особое значение имеют температурный режим и режим влажности.

n Температурный режим и степень увлажнения территории являются важными абиотическими факторами почвообразования, от которых зависят тип растительности, количество и качество лесной подстилки, количество и видовой состав почвенной фауны, микроорганизмов, обеспечивающих разложение отмерших остатков, а отсюда и тип почвообразования. В разных условиях формируются разные почвы, , а поскольку почва – среда развития леса, то и разные типы леса. Среда является основным первичным условием жизни организма. Организмы и их закономерные группировки – растительные сообщества - вторичны по отношению к среде. Единство организмов и среды позволяет рассматривать растительные сообщества и их местообитание неразрывно, как целостные явления. На основе отношения тех или иных растений к определенным факторам среды строятся экологические шкалы, выделяются растения-индикаторы, свидетельствующие о плодородии почв, их увлажнении, реакции почвенного раствора, климате.

n Самые ценные индикаторы (показатели того или иного условия), свидетельствующие о климате, плодородии и увлажнении почв – древесные породы, хотя они не очень чувствительны по отношению к деталям. n. Сосна – показатель бедных почв, ясень – плодородных, кедровая сосна и лиственница говорят о холодном климате, черная ольха - показатель избыточного увлажнения и т. д. n. Более чувствительны к деталям представители напочвенного покрова: лишайники, мхи, травы.

n Температурный режим n Температура почвы зависит от количества солнечного тепла, поступающего на поверхность почвы и проникающего в ее глубину. Важнейшие причины, определяющие особенности теплового режима, связаны с теплопроводностью и теплоемкостью почв. Влажные почвы более тепловодны и теплоемки, поэтому они относительно холодные, сухие почвы – теплые. Верхняя часть корневой системы деревьев, особенно их горизонтальные корни, живут в более теплых, а глубинные – в более прохладных условиях. Кроны, стволы и корневые системы леса живут в разных фитоклиматических условиях, корни и стволы – в более мягком климате, кроны – в более континентальном. Именно поэтому и возникла большая чувствительность корней как к высоким, так и низким температурам. Эту особенность корневых систем принимают во внимание при выкопке, перевозке и посадке деревьев на новые места. Корневые системы выкопанных сеянцев следует оберегать не только от действия солнечных лучей и ветра, но и от мороза.

n Сомкнутый полог леса задерживает большую часть радиационного тепла. В лесу формируется особый климат, отличный от климата соседней открытой местности. Лесной полог отделяет ниже его воздушное пространство от свободной атмосферы и тем самым затрудняет обмен между ними воздухом и теплом. Лесная почва на глубине 11, 5 м в течение летнего времени холоднее, чем почва полей. Под сосновым лесом эта разница доходит до 2, 7 градуса, под еловым – до 3, под буковым – до 3, 2. В среднем лесная почва холоднее на 1 – 1, 5 градуса, но в зимнее время теплее на 0, 5 -1. Зимой почва под дубравами иногда не замерзает. Следовательно, почвенный климат в лесу мягче, летом он прохладнее, зимой – теплее. n Особенности температурного режима влияют на ход почвообразовательного процесса. Высокие температуры при недостатке влаги угнетают деятельность микрофлоры, замедляют разложение растительных остатков. В противоположных условиях, на влажных и холодных почвах сырых боров, суборей и других типов леса, относящихся к глееподзолам, разложение опада также идет медленно.

n Режим влажности n Температурный режим и режим влажности взаимосвязаны. Осадки – первоисточник снабжения леса влагой. Летние осадки снижают температуру воздуха и почвы, зимние снежные осадки, наоборот, утепляют почву и занятый ими приземный слой воздуха. Твердые осадки зимнего периода – снег, иней, ожеледь, скопляясь на кронах деревьев, влияют на них своей тяжестью. n Общее количество осадков имеет значение для распространения лесов в крупных географических масштабах. Так в лесных районах осадков бывает выше 400 мм в год, а безлесные местности – степи и пустыни получают в течение года менее 400 мм. Вопрос о существовании лесной омброхоры (границы леса, определяемой минимальным количеством осадков) детально проанализировал Г. Н. Высоцкий, он выдвинул понятие о лесной ксерохоре, т. е. о границе распространения леса, определяемой засушливостью климата. Высоцкий предложил так называемый «омброэвапорометрический коррелятив» (ОК), представляющий собой отношение годового количества осадков к испаряемости с открытой водной поверхности.

n ОК вдоль лесной зоны близок к 1, 0, в пределах лесной зоны он становится больше единицы, а в пределах степной зоны уменьшается и доходит в пустынях до 0, 1. Но лес может расти в степной зоне, где ОК – 0, 5, а леса особого типа, состоящие из засухоустойчивых пород во многих засушливых областях растут при ОК – 0, 25 (лох, белая акация, фисташка, можжевельники, некоторые сосны, дубы). n На земле в пределах суши нет максимальной лесной гигрохоры, т. е. географической границы, лимитирующей распространение леса из-за чрезмерного увлажнения. Граница леса с тундрой определяется недостатком тепла. n Хотя на большей части нашей страны осадки вегетационного периода составляют свыше 50% годовых, все же этот период относят к периоду расходования влаги , а осенне-зимний период называют влагонакопляющим. Твердые зимние осадки имеют немалое значение в жизни леса. Снежный покров в лесу предохраняет от вымерзания корневые системы, семена и всходы древесных пород, подрост, почвенную фауну.

n Рыхлый снежный покров - прекрасный теплоизолятор, способный сохранить положительные температуры почвы, при этом лесная подстилка не играет большой роли. Теплолюбивые растения в нашей зоне вымерзают до уровня снежного покрова, восстанавливаясь порослью (айлант, форзиция, каштан съедобный и др. ) n Снежный покров является ограничителем распространения лесной фауны (для северного оленя максимум снежного покрова 40 -50 см, для лося 90. Снежный покров и ожеледь оказывают отрицательное влияние на птиц. От ожеледи страдают многие лиственные породы, стволы могут поникать под тяжестью льда, обламываются сучья. n По отношению к увлажнению почвы растения подразделяют на гидрофиты, мезофиты, ксерофиты. Есть более дробные категории: ультраксерофиты – крайние сухолюбы, ультрагигрофиты – крайние влаголюбы и переходные категории ксеромезофитов и гигромезофитов.

Ожеледь

гигротопы n Гигротопы - местообитания разных степеней увлажнения. Ряд местообитаний, расположенных по признаку последовательного нарастания (или убывания) влажности, называется гигротопным рядом. Каждый лес и его местообитание занимают свое место в гигротопном ряду. В лесоводстве различают 6 гигротопов

Типы гигротопов 0 – крайне сухие местообитания с ультраксерофитами (сухие степи, полупустыни). Сюда относятся очень сухие боры, бонитет 1 V – V.

Лох серебристый (ксерофит)

Лох серебристый

1 – сухие местообитания, господствуют ксерофиты, из деревьев – сосна, дуб с примесью ксеромезофитов

Пробковый дуб

2 – свежие местообитания (южная часть лесной и лесостепной зоны). В подлеске господствуют мезофиты. Увлажнение оптимально для многих древесных пород, бонитет – I.

Лещина обыкновенная

3 – влажные местообитания. Из трав господствуют мезофиты, мезогигрофиты, мхи и кустарнички. Из древесных пород – ель, дуб черешчатый, береза пушистая, ивы, тополя и др.

4 – сырые местообитания. Господствуют мезофиты и гигрофиты. Из деревьев господствуют ель, дуб, осина, береза, ольха, черемуха, крушина ломкая и др.

Ива козья (гигрофит)

5 – лесные болота с крайне избыточным увлажнением, но различные по плодородию субстраты: сфагновые боры (ниже V бонитет), хвойно-лиственные с сосной, елью, березой и черной ольхой (бонитет IV), ольс-болото, ольс-трясина с черной ольхой. .

Ольха черная (гигрофит)