1.Зона арктических пустынь. Круглый год здесь преобладает арктический воздух, средние температуры июля 4-2°С. Относительная влажность воздуха очень велика — 85%. Растительный покров крайне разрежен и пятнист, для него характерны бедность видового состава и исключительно низкая продуктивность. Доминируют низкоорганизованные растения: лишайники, мхи, водоросли. Из высших растений характерны камнеломка, полярный мак, крупка, звездчатка, арктическая щучка, мятлик и некоторые другие.

Зона тундр. Тундра — зона холода, сильных ветров, большой облачности, полярной ночи и полярного дня. Здесь короткое и холодное лето, продолжительная и суровая зима. Тундра — безлесная зона с низким и не всегда сплошным растительным покровом. Основу его образуют мхи и лишайники. Кустарники — карликовая березка и ивы — нередко возвышаются над снегом.

Тундра с севера на юг делится на три подзоны:

• Арктическая тундра расположена по северной окраине азиатской тундры. Растительность представлена здесь различными видами зеленых мхов и лишайниками; нет кустарников.

• Типичная лишайниково-моховая тундра широко распространена от острова Вайгач до Колымы. Растительность здесь представлена лишайниками, мхами (зеленые и гипновые), разнотравьем и кустарничками.

• Южная кустарниковая тундра. Растительность ее состоит из трех ярусов: верхнего кустарникового (карликовая береза); среднего травянистого ( типичны кустарнички брусники и водяники); нижнего лишайниково-мохового (преобладают бурые и зеленые мхи).

Лесотундра. Важнейшей чертой этой зоны является наличие островных разреженных лесов, состоящих из сибирской ели, лиственниц даурской и сибирской и березы. Суровые климатические условия. Для лесотундры характерно большое количество сфагновых торфяников, развитие тундрово-мерзлотных болотных и глеево-подзолистых почв, а по поймам рек распространены дерново-луговые.

Зона тайги. Главный тип растительности зоны — леса светлохвойные и темнохвойные. Господствуют леса из лиственницы, менее распространены леса из сосны, ели, пихты и сибирского кедра. Видовой состав различен. Среди лесов обычны луга и различные болота — верховые сфагновые, лесные переходные и низинные.

Зона смешанных и широколиственных лесов. Леса образованы дубом, кленом, липой, ясенем, орешником и др. Из хвойных пород на Русской равнине растут ель и сосна.

Лесостепная зона. Господствующей лесообразующей породой в европейской лесостепи является дуб. способствует влажный и теплый климат. В Западной Сибири лесные массивы распространены по западинам плоских водоразделов и образованы березовыми рощами — колками. В степях зоны преобладает красочное разнотравье, а среди злаков велика доля корневищных (вейник, луговой мятлик, ).

Степная зона. Характерная черта степной зоны — безлесье. До распашки степных территорий всюду господствовала травянистая растительность с преобладанием дерновинных злаков — ковыля, типчака, тонконога, степного овса и мятлика. Разнотравно-злаковые степи занимали северные районы зоны. При движении к югу в связи с увеличением сухости климата они сменялись ковыльно-типчаковыми.

Зоны полупустынь и пустынь. В распределении почвенно-растительного покрова характерна комплексность, т.е. непрерывная смена разных подтипов почв и растительных группировок. Здесь растут ковыль-волосатик, житняк; солонцы покрыты сине-зелеными водорослями. На севере среди растений преобладают злаки с примесью полыни. К югу полыни начинают преобладать, увеличиваются площади солянок, эфемеров; растительный покров становится более разреженным.

2. Значение лесной растительности для человека трудно переоценить. Это становится ясным из простого перечисления функций леса. Функции делят на две группы: биосферные и социальные. К биосферным относят: климатопреобразующую, почвопреобразующую гидросферо-преобразующую. К этому перечню нужно добавить биото-преобразующую роль - лес обеспечивает устойчивость многочисленной своеобразной флоры и фауны, их биоразнообразие. Т.о. лес яв­ляется самым действенным стабилизатором биосферы, главным условием ее существования и устойчивости.

Социальную роль леса или его значение непосредственно для чело­века делят на: 1) средообразующую, 2) санитарно-гигиеническую, 3) ду­ховную и 4) сырьевую. Средообразующая роль заключается в перечис­ленных выше биосферных функциях. Санитарно-гигиеническая роль за­ключается в очищении атмосферы, выделении фитонцидов, озонировании воздуха, поглощении пыли и шума, охране лечебных водных источников. К духовной роли относят рекреационную, эстетическую, научную, мемо­риальную.

Сырьевую функцию обычно считают главной. Помимо потребления древесины к ней относят заготовку живицы, охотничье хозяйство и по­бочные лесные пользования (сенокошение, пастьба скота, заготовка гри­бов, ягод, орехов и т.д).

Совершенно прав Н.С.Нестеров, по мнению которого "...невозможно представить себе развитие цивилизации и счастье челове­ка на земле, лишенной лесов".

Знание природы леса позволяет, считает Г.Ф.Морозов, обосновать принципы ведения правильного хозяйства. А для отработки таких прин­ципов необходимо использовать высокие достижения старого лесово­дства. М.Е.Ткаченко пишет о том, что теория питается практикой и про­веряется ею. Если в ХIХ веке в России преобладали леса, не затронутые хозяйством, то теперь приходится изучать природу леса, в той или иной степени преобразованного.

В прошлом курс лесоводства делили на две части: учение о лесе (лесоведение) и учение о возобновлении и воспитании леса (Г.Ф.Морозов, М.Е.Ткаченко, П.С.Погребняк). Термин "лесоведение" М.Е.Ткаченко от­носил ко всему набору биологических знаний, имеющих отношение к ле­су. И.С.Мелехов выделил теоретические разделы в самостоятельный курс лесоведения и написал отдельный учебник. Это стало традицией.

С учетом биосферных функций все леса страны разделены на три группы. К первой группе отнесены леса, выполняющие эти функции в наибольшей степени . Доля лесов первой группы со­ставляет 21%. Ко второй группе (доля 7%) относятся леса в районах с вы­сокой плотностью населения, имеющие защитное и ограниченное экс­плуатационное значение. К третьей группе (доля 72%) относят леса мно­голесных районов, имеющие преимущественно эксплуатационнное зна­чение. Группы лесов различаются способами и уровнем ведения хозяйст­ва, прежде всего способами и технологией рубок.

3. В состав лесного фитоценоза помимо древостоя, который является доминантом, эдификатором и главным продуцентом, входят также: под­рост, подлесок, живой напочвенный покров. Подростом называется совокупность молодых деревьев, находящая­ся под пологом старого древостоя или на вырубке после его удаления, способная заменить старый древостой. Иногда подростом называют всякое молодое поколение, в том числе появившееся на вырубке или гари от налета семян. Подлеском называют совокупность кустарников и полукустарников (типа малины), реже деревьев, произрастающих под пологом леса и не способных достигнуть высоты верхних ярусов и образовать древостой. Живой напочвенный покров - совокупность мхов, лишайников, тра­вянистых растений и кустарничков, произрастающих под пологом леса, на вырубках и гарях. На первых этапах жизни леса под густым древосто­ем живой покров может отсутствовать. Почва в это время покрыта слоем опада главным образом из хвои и листьев. Характерные черты лесного фитоценоза: особый микроклимат, по­скольку лес, по выражению Г.Ф.Морозова, подобно продырявленному зонтику, пропускает сквозь себя лишь часть осадков. Сквозь полог прони­кает меньше света и тепла. В лесу отсутствует ветер. Особенностью леса является подстилка - напочвенный слой, образующийся из растительного опада. Благодаря подстилке, ее разложению в условиях особого микро­климата наблюдается своеобразный режим почвенных процессов, Лесная почва отличается своей морфологией и физико-химическими показателя­ми. Лесной фитоценоз отличается своеобразной вертикальной и горизонтальной структурой. По вертикали он делится на ярусы, сложенные разными жизненными формами растений и видами. В состав нижних ярусов входят кустарники, полукустарники, кустарнички, травы, мхи, лишайники.

Отличается неоднородностью и горизонтальная структура фитоце­ноза. Наблюдается мозаичность, объясняемая разнообразием состава древостоев, групповым размещением деревьев, неоднородностью микрорель­ефа и почвы.

4. Лес и тепло. Температурный режим в лесу зависит от географического положе­ния местности, формы рельефа, экспозиции склона и характеристик са­мого фитоценоза. Тепло обеспечивает рост и развитие растений, цветение и плодоно­шение. По отношению к теплу растения принято делить на теплолюбивые и холодостойкие.

Очень теплолюбивые - кедр, саксаул, дуб.

Теплолюбивые - каштан, орех грецкий, тополь се­ребристый.

Среднетребовательные к теплу - дуб черешчатый, граб, клен,

Малотребовательные к теплу - осина, береза, сосна, кедр сибир­ский,

Растения повреждаются низкими и высокими температурами. Низ­кие температуры приводят к образованию морозобойных трещин, позд­ними весенними заморозками повреждаются хвоя и листья, побеги теку­щего года, цветы.Экстремальные положительные температуры также вызывают от­рицательные последствия в лесу. Особенно сильно они проявляются на фоне недостатка влаги.

Лес и влага.Синтез органического вещества и само существование растительных сообществ без воды невозможно. Продукция биомассы прямо пропор­циональна поступлению и использованию воды фитоценозом. Лес полу­чает влагу преимущественно за счет осадков. Их количество существен­ным образом зависит от природно-климатических условий. В таежной зоне выпадает от 600 до 800 мм осадков в год, при этом возвращается в атмосферу 400-600, а остальная часть поступает в реки, озера.

Различают такие виды осадков: дождь, снег, град, изморозь (кри­сталлические осадки, образующиеся во время морозов при тумане), иней (твердые осадки, образующиеся в результате конденсации водя­ных паров при отрицательной температуре), ожеледь (гололед), туман, роса.

В наибольшей степени лесной экосистемой трансформируются жид­кие осадки. Часть этих осадков задерживается кронами деревьев, подрос­том и подлеском, ярусом травянистой растительности. Существенная до­ля впитывается лесной подстилкой и далее переводится в грунтовые воды. Самый большой объем осадков расходуется на транспирацию. Транспирация - физиологическое испарение через устьица.

По отношению к влаге древесные породы принято делить на сле­дующие группы (более подробно см. П.С.Погребняк (1968)):

• ксерофиты-саксаул,можжевельник,дуб,сосна(обыкновенная

• мезофиты - дуб (черешчатый), клен (остролистный и полевой), липа, гигрофиты - береза (пушистая), ольха (серая и черная), осокорь.

Состав атмосферного воздуха и режим СО₂ в лесу. Главный компонент атмосферного воздуха - азот (78%). Кон­центрация этого газа поддерживается на одном и том же уровне.

Около 21% по объему занимает кислород. Он необходим для дыха­ния растений, животных, микроорганизмов. Снижение или повышение концентрации О₂ сказывается на всех процессах жизнедеятельности жи­вых организмов.На инертные газы приходится около 1% атмосферного воздуха (ар­гон, ксенон, неон, криптон, гелий). Важнейшим компонентом для рас­тений является СО₂. Его концентрация постепенно увеличивается и это оказывает положительное влияние на флору.

Роль ветра в жизни леса.Ветер оказывает как положительное, так и отрицательное воздейст­вие на лес. С помощью ветра происходит опыление большинства древес­ных пород (береза, ясень). Ветер - эффективное средство для распространения семян растений .

Наибольшее отрицательное воздействие на лесные экосистемы ока­зывают сильные ветры (буря, шторм, ураган),

Повышение ветроустойчивости лесных фитоценозов возможно не­сколькими способами:

-создание смешанных древостоев с включением пород со стержне­ вой корневой системой;

• формирование ветроупорных опушек (удаление крупных, старых деревьев и деревьев с большой парусностью кроны - с большим опроки­ дывающим моментом);

• увеличение дренированности почв, что приведет к углублению кор­ невых систем всех пород.

5. Взаимовлияние леса и почвы

Из курса почвоведения известно, что почвы формируются при уча­стии биотических факторов - растений и животных, грибов и микроорга­низмов.

Почва является основным источником минерального питания деревьев. Во взаимодействии с влажностью, светом, теплом и другими факторами почва определяет рост и развитие деревьев в лесу. При прочих одинаковых лесорастительных условиях почвенные разности различно влияют на жизнь леса. Не только сама почва, но и подстилающие геологические породы, определяющие плодородие и минеральный состав ее, оказывают влияние на форму, состав, тип леса, бонитет, ход роста и развития, возобновление, долговечность, технические качества древесины. Поэтому хозяйственные мероприятия, проводимые в лесу, решаются с учетом почвенных и грунтовых условий или, как говорят, особенностей почвогрунта.

Разнообразие типов почв объясняется различными сочетаниями перечисленных факторов. Конкретному клима­тическому поясу присущи определенные типы (или тип) почвы.

На богатых почвах формируются смешанные по составу, сложные по строению древостои, обладающие высокой производительностью (I-II классов бонитета). На бедных почвах произрастают, как правило, чистые по составу, низкопроизводительные фитоценозы (V-IV классов бонитета). Почва в отличие от материнской горной породы обладает уникаль­ным свойством - плодородием, способностью обеспечивать растения элементами питания и водой. Из почвы растения получают все необходи­мые элементы для обеспечения нормальной жизнедеятельности. От почвенных условий конкретной территории зависит состав древостоев и их производительность, качество древесины и скорость его нарастания, тип леса и условия возобновления.

Почва регулирует состав растительности. Строение корневой системы древесных пород также зависит от почвенных характеристик. На богатых хорошо дрениро­ванных почвах формируется глубокая корневая система, на переувлаж­ненных почвах, на почвах с преобладанием тяжелых суглинков корневая система деревьев, независимо от породы - поверхностная. Механический состав почвы определяет многие характеристики древостоев и древесины. На богатых почвах формируются широкие годичные слои, такая древеси­на имеет небольшую плотность, подвержена значительным деформациям (особенно в пиломатериалах), не устойчива к гниению. На сухих и забо­лоченных бедных почвах формируется древесина, обладающая высокой плотностью и прочностью.

По отношению к богатству почвы все древесные породы можно раз­делить на три группы:

1. олиготрофы (могут произрастать на бедных почвах - сосна, мож­жевельник, некоторые виды кустарниковых ив);2. мезотрофы (среднетребовательные к плодородию почвы - основ­ная часть лесообразующих пород); 3. мегатрофы (породы, предпочитающие богатые почвы - ель, пихта,дуб, ясень, ильмовые).

Влияние леса на почву многогранно

Различные древесные породы и их сочетания, другие компоненты леса оказывают на разные почвы неодинаковое влияние, — в одних случаях положительное, в других — отрицательное влияние, по-разному проявляющееся не только в пространстве, но и во времени.

При биогеоценотическом, или экосистемном, подходе, т. е. при рассмотрении почвы как составной части биогеоценоза, речь идет о влиянии на почву древостоя и других не только растительных, но и животных компонентов, микроорганизмов. Многогранность влияния леса на почву проявляется через:

влияние главного лесного полога и нижних ярусов леса на микроклимат, количество и качество влаги, поступающей в почву;

физическое, химическое и физиологическое воздействие корней деревьев и других лесных растений, опад листвы, хвои, сучков, стеблей, коры, а также отмирание подземных органов древесных и иных растений. Эта лесная Фитомасса дает основную часть органического материала, играющего при своих превращениях огромную роль в почвообразовательном процессе и биологическом круговороте веществ системе: почва — лес — почва;

влияние животных обитателей леса и многочисленных микроорганизмов, активно участвующих в этих же процессах.В результате перечисленных и других влияний почва в лесу приобретает свои особенности, сильно отличаясь от почв, находящихся вне леса.

По отношению к богатству почвы все древесные породы можно раз­делить на три группы:

олиготрофы (могут произрастать на бедных почвах - сосна, мож­жевельник,);

мезотрофы (среднетребовательные к плодородию почвы - основ­ная часть лесообразующих пород);

мегатрофы (породы, предпочитающие богатые почвы - ель, пихта, дуб, ясень, ильмовые).

6.Лесовозобновление в зависимости от степени участия человека может быть естественным, комбинированным и искусственным.Естественноевозобновление леса осуществляется обычно без вмешательства человека. По времени его появления по отношению к рубке древостоя оно подразделяется на предварительное и последующее. Искусственноелесовосстановление осуществляется путем посева семян (посев леса) или посадки одного из видов лесокультурного посадочного материала лесных древесных пород (посадка леса).Прикомбинированномлесовозобновлении формирование насаждения осуществляется путем посева или посадки леса и с участием предварительного или последующего естественного возобновления древесных пород.Естественноевозобновление, особенно предварительное, как правило, позволяет сократить срок выращивания древесины, создать леса, наиболее соответствующие по своему составу, структуре и строению конкретным естественноисторическим условиям. Считается, что естественно возобновившиеся леса более устойчивы против вредителей и болезней, более долговечны и, что особенно важно, наиболее экономичны с точки зрения затрат труда и средств.При искусственномлесовозобновлении почти всегда гарантируется создание и выращивание насаждений заданного состава и определенного целевого назначения. Имея равномерное размещение посевных или посадочных мест, лесные культуры обычно являются более быстрорастущими и однородными по таксационному строению, нередко и более производительными, чем естественные древостой; возраст рубки в них наступает раньше. Создание лесных культур связано, однако, со значительными затратами труда и средств, в том числе и на защиту их от вредителей и болезней, повышение их устойчивости и долговечности. Хорошие результаты дает сочетание естественного и искусственного способов лесовозобновления.

7. Смена древесных пород (сукцессия)– это замена одних пород-лесообразователей на другие породы-лесообразователи на одной и той же площади. Согласно Сукачеву смены пород могут быть: 1)филогенетическими, 2)сингенетическими, 3)экогеннотическими.

Филогенетичсмены пород связаны с динамикой растительности в историко-геологическом аспекте. Эти смены длятся тысячи и много сотни лет. Они вызываются крупномасштабными глобальными факторами,обуславливают эволюцию древесных пород, имеют прогрессивный характер.

Сингенетич. смены – это смены растительности на новых почвах, длятся от десятков до нескольких сот лет, напр-р луговые травы вытесняются ивами, а затем под их пологом формируется насаждение из темнохв-х пород.

Экогенетические смены– возникают в результате изменившихся условий среды, наиб.важны для лесоведения и лесоводства. Механизмы, побуждающие смены пород: автогенные, внутрипричинные, изменения в самой растительности и экзогенные, вызванные внешними причинами.Факторы, вызывающие экзогенные смены:климатогенные, напри-р смена пород, в резул-те ветровала; эдафогенные (при естественном заболачивании или осушении местности); зоогенные(разнос семян животными, объедание ими побегов и почек растений, вызывающие их выпадение из насаждения, провоцирование заболевания); антропогенные(носит прогрессивный и регрессивный характер, смены в результате сплошных рубок и пожаров); факторы, обусловленные биологическим и экологическими особенностями древесных пород. Растения-пионеры активнее заселяют территорию, быстрорастущие древесные породы имеют преимущества над медленнорастущими. Смена сосны на березу и осину, ели на березу и осину, в эксплуатационных лесах это обеспечивает лесной фонд. Предотвращение нежелательных смен: технически грамотное и интенсивное ведение лесного хозяйства, назаначение способов и технологий рубок, способов лесовозобновления, очистка лесосек от порубочных остатков, уход за составом молодняков, если не возможно естественное возобновление, создание лесных культур, проведение второстепенных и выборочных рубок.

8.Классификация типов леса В.Н. Сукачева

В.Н. Сукачев рассматривает тип леса как тип лесного биогеоценоза. Это

объединение участков леса однородных по составу древесных пород, по ярусам растительности и фауне, по микробному населению, по климатическим, почвенно-грунтовым и гидрологическим условиям, по взаимоотношениям между растениями и средой, по внутрибиогеоценотическому и межбиогеоценотическому обмену веществом и энергией, по восстановительным процессам и по направлению смен в них.

В.Н. Сукачев разработал эдафо-фитоценотическую схему типов леса для

ельников и сосняков южной тайги .Типы леса располагаются по

определенным эдафо-фитоценотическим рядам, отражающим изменения

эдафических условий.

Эдафическая сетка П.С. Погребняка

Эдафическая сетка почвенных местообитаний П.С. Погребняка построена с

учетом влажности почвы и ее плодородия. Сетка состоит из шести градаций

влажности (гигротопов): 0 – очень сухие почвы, 1 – сухие,

2 – свежие, 3 – влажные, 4 – сырые, 5 – болота, и четырех градаций плодо-

родия (трофотопов): А – боры, В – субори, С – сложные субори, D – дубра-

вы. Сочетание одного гигротопа с одним трофотропом дает эдатоп

(например, А1,В2,С3,D3 и др.). Для каждого эдатопа указаны индикатор-

ные виды растений. Например экологическая группа из сфагнума, пушицы и

клюквы характеризует эдатоп А5 (заболоченный бор),

Трофотопам свойственны и определенные древесные породы. Для боров

характерны сосна и береза, для суборей – кроме того, ель, кедр, дуб, осина,

для сложных суборей – липа, клен, бук, пихта, для дубрав – дуб, ильмовые