Структура экосистемы леса

Работа из раздела: «Биология и естествознание»

Оглавление
Введение
1. Структура древостоя, насаждения (фитоценоза) лесной экосистемы
2. Фауна как составная часть лесной экосистемы
3. Трофические цепи
4. Почва
5. Свет
6. Тепло
7. Влага
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот вещества, называют экологической системой или экосистемой. Впервые понятие «экосистема» ввел в науку английский ботаник А. Тенсли. Природные экосистемы могут быть разного объема и протяженности: небольшая лужа с ее обитателями, пруд, океан, луг, лес, степь - все это примеры разномасштабных экосистем. Любая экосистема включает живую часть - биоценоз и его физическое окружение. Общий биологический круговорот вещества на нашей планете складывается из взаимодействия множества более частных круговоротов. Экосистема может обеспечить круговорот вещества только в том случае, если включает необходимые для этого четыре составные части: запасы биогенных элементов, продуценты, консументы и редуценты. Потоки энергии и вещества, связывающие живые организмы друг с другом и средой их обитания, обеспечивают целостность биогеоценозов. Разные экосистемы отличаются друг от друга по видовому составу организмов, так и по свойствам среды их обитания. В данном реферате будет рассмотрена структура лесной экосистемы. Рассматривая лес как биогеоценоз, или экосистему, состоящие из многих компонентов с их многочисленными организмами, т. е. понимая, что за деревьями надо видеть лес, нельзя считать равнозначными все слагаемые лесного биогеоценоза, или лесной экосистемы. Хотя число взрослых деревьев на единице площади, составляющих древостой, может быть в тысячи или даже миллионы раз меньше числа особей других компонентов биогеоценоза, биологическое и экологическое значение древостоя от этого не снижается. Древостой как основной компонент лесного фитоценоза является и связующим звеном в биологической системе леса. Древостой - экологический доминант леса среди биотических компонентов.
1. Структура древостоя, насаждения (фитоценоза) лесной экосистемы
Основной признак леса - древесная растительность, поэтому при разбивке леса на категории прежде всего следует выявить сходства и различия и сгруппировать их по характеру древесной растительности. В лесу на одном участке древесная растительность бывает представлена сосной, на другом елью, на третьем сосной и елью. Кроме того, одна и та же древесная порода растет в одних участках хорошо, в других плохо. Таким образом, в зависимости от различий в характере древесной растительности лес можно разделить на участки, примерно однородные внутри и заметно отличающиеся друг от друга. Элементарные однородные участки растительного покрова в геоботанике называют фитоценозами, в данном случае это - лесные фитоценозы. Фитоценоз нельзя рассматривать как простое, механическое скопление растений. Он представляет совокупность растений, лесное сообщество, обусловленное средой, естественным отбором и борьбой за существование. Здесь проявляются многочисленные взаимосвязи как между растениями, так и между ними и окружающей средою.
Вертикальное разделение лесного фитоценоза.
В зависимости от наличия древесных ярусов древостой делят на простые (одноярусные) и сложные - 2-, 3-, 4- и 5-ярусные. Это деление называется формой или строением древостоя. Различают следующие ярусы древостоя:
I (верхний) ярус, состоящий из крон наиболее высоких пород - сосны, дуба, ели и др. В его пределах различают два полоза: а) господствующий, состоящий из крон деревьев I и II классов по классам роста, и б) подчиненный, состоящий из крон деревьев IV-V классов по классам роста.
II ярус состоит из крон более теневыносливых, чем первый, и медленнее растущих пород, например из дуба и ели - под сосной и березой, полевого клена, липы и граба - под пологом дуба и ясеня. Очень часто во II ярусе господствуют кроны пород второй величины (например, полевого клена, яблони, рябины) или пород первой величины, неспособных в данных климатических или почвенных условиях вырасти на уровень I яруса (например, дуба на бедных песчаных и супесчаных почвах).
III ярус состоит из еще более теневыносливых деревьев, чаще всего третьей величины с примесью кустарников. Он занимает около ¹/з высоты I яруса.
Подлесок состоит из кустарников или низкорослых деревьев, не поднимающихся выше 5 м, обычно достигающих высоты 1,5-2,5 м. Он может быть создан также и древесными породами первой, второй и третьей величины, если только в данных условиях они не могут вырасти выше 3-5 м, как, например, дуб и бук на бедных боровых (песчаных или щебневатых) почвах.
Самосев - молодые деревца главных и второстепенных пород, появившиеся из семян под пологом леса или на лесосеке. Во взрослых древостоях при неравномерной изреженности полога может появиться сосновый самосев, чаще всего группами, в окнах полога. Такой самосев называют подростом. Сеянцы на первом году жизни называют всходами.
Подлесный (напочвенный) живой покров - травянистые растения, мелкие кустарники и полукустарники типа ракитника, дрока, брусники, черники, голубики, багульника, а также мхи, напочвенные лишайники и грибы. Растения покрова в ряде случаев могут подниматься на уровень подлеска (например, двудомная крапива в ольшаниках), в других - быть приземистыми, не поднимающимися выше 2-5 см над уровнем почвы (например, мхи и лишайники). В случае полного отсутствия растении говорят о мертвом напочвенном покрове, представляющем собой растительный опад или лесную подстилку.
Опад - лежащие на почве или на подстилке свежеопавшие листья, веточки, кусочки коры, цветки, околоплодники и другие мертвые остатки древесных и травянистых растений всех ярусов.
Лесная подстилка, или лесной перегной, - лежащий непосредственно на почве слой в той или иной степени разложившегося органического спада прошлых лет. В отличие от опада подстилка имеет компактность, слоистость, а иногда (при медленных процессах разложения) и значительную мощность - до 20 см.
Ризосфера - корнедоступная толща почвы. Она может быть мельче слоя почвы, а может быть и глубже его, последнее - в случае, когда корни проникают в материнскую горную породу. Если корни деревьев заселяют лесную подстилку, то она включается в состав ризосферы. Существует позже возникшее понятие о «микробной ризосфере», относящееся к ограниченному слою почвы вокруг корневых окончаний. Здесь интенсивно развита жизнь микробов, питающихся органическими продуктами корневого экзосмоса.
Остальная часть древостоя выше ризосферы называется надземной, или стромосферой.
Полнота древостоя - важнейший признак, определяемый чаще всего визуально по сомкнутости крон. Если полог леса плотный, просветы между кронами занимают не более 10-15% площади древостоя, такую полноту принимают за 1,0, а последующие ступени ее уменьшения на каждую десятую - за 0,9, 0,8, 0,7 и т. д. Сомкнутыми принято называть насаждения с полнотой 0,8-1,0, средней полноты - 0,6-0,8, редкими - 0,4-0,6. Насаждения с полнотой менее 0,4 называют рединами.
Возраст насаждений и их возрастные фазы развития (онтогенез насаждений) представляют собой важнейший признак, отражающий динамику леса. В лесоводстве принято делить древостой по 20-, 10- или 5-летним классам возраста в зависимости от темпов развития древесных пород. У медленно растущих пород (дуба, ели, пихты) - 20-летние, у быстрорастущих (ольхи, березы, осины и порослевого дуба) - 10-летние, у гибридных тополей - 5-летние классы возраста. Различают следующие фазы развития древостоя, начиная с самых ранних.
1. Молодняк - поколение леса, включающее самосев, подрост, поросль и при смыкании образующее чащу;
2. Жердняк - характеризуется быстрым ростом в высоту, наибольшей листовой и хворостяной массой, резкой дифференциацией деревьев по размерам ствола и кроны, интенсивным опадом деревьев;
3 Средневозрастной - древостой с признаками некоторого снижения прироста в высоту и увеличения его по диаметру, а также наступления возмужалости (семеношения, плодоношения);
4. Приспевающий - древостой с выраженной возмужалостью, с определившимися хозяйственно-техническими особенностями и признаками деревьев, продолжающий наращивание запаса древесины на единице площади;
5. Спелый - древостой с замедлением роста, особенно в высоту, дающий наибольший запас или выход древесины главных сортиментов, т. е. древостой, приспевший к рубке;
6. Перестойный - древостой, характеризующийся высоким возрастом, притуплением прироста по диаметру и высоте, большим количеством дефектов (заболеваний и повреждений) и значительным опадом деревьев. Вследствие этого прирост по запасу на единице площади (для перестойных деревьев) не только не увеличивается, а снижается по сравнению с величиной образующегося за это же время опада. Иными словами, прирастает меньше, чем отпадает.
2. Фауна как составная часть лесной экосистемы
В цепи отношений растения-животные главным звеном являются растения, дающие животным пищу и среду обитания. Лес дает пищу и укрытие животным. Наличие растительноядных животных в свою очередь делает возможным обитание в лесу хищных животных. Животный мир, и прежде всего дикая фауна, является по отношению к лесу не только внешним, экологическим фактором, но и составной частью самого леса. В отличие от большинства других биотических факторов, животные обладают способностью мигрировать. Фауна - наиболее динамичный компонент леса. Все это свидетельствует о сложной природе взаимосвязей фауны с другими компонентами лесного биогеоценоза и о своеобразии занимаемого ею в нем положения. Животный мир леса многообразен и включает в себя птиц, млекопитающих, насекомых и простейших. При его участии создается и нарушается биологическое равновесие. Обитание отдельных видов животных и их группировок в лесном биогеоценозе зависит от характера и запасов корма внутри биогеоценоза, его (корма) изменений не только в пространстве, но и во времени; от других условий существования, (теплового и водного режима, в частности характера снегового покрова, наличия убежищ, естественных врагов). В связи с этим большое влияние на видовой состав и расселение фауны оказывают .состав древостоя, его возраст, сомкнутость, характер нижних ярусов, тип леса, тип вырубки, гари, характер смежных биогеоценозов.
v Почвенные животные. Численности беспозвоночных в 1 дм³ почвы:
простейшие и бактерии 10⁹
нематоды …………………………...3·10⁴
клещи ……………………………….2·10³
низшие насекомые 10⁸
прочие членистоногие 10²
коловратки 10²
энхитреиды 50
люмбрициды (дождевые черви) 2
Как видим, в наибольшем количестве встречаются мелкие организмы. По весу они составляют 50-72% всех почвенных организмов. Микробная масса воспроизводится в течение года 5-20 раз, поэтому суммарная продукция живого вещества в почве достигает нескольких десятков тонн на 1 га. Нематоды, клещи и низшие насекомые являются хищниками. Они питаются бактериями и грибами, играют большую роль в измельчении растительного опада в лесу. В тех почвах, где много беспозвоночных, происходит быстрое измельчение опада и смешивание его с почвой.
v Вредные и полезные насекомые, насекомоядные птицы. Огромный ущерб лесу наносят вредные насекомые, специализированные по отдельным древесным породам. У главных лесных пород - сосны, ели, лиственницы, дуба, бука, ильмовых, ясеня, тополей и ив - множество вредителей, питающихся листвой, корой, лубом, древесиной ветвей, стволов, корней. Особенно большой ущерб причиняют лесу первичные вредители. В благоприятные для них годы они сильно размножаются и нападают не только на ослабленные, но и на здоровые растения. К ним относятся: сосновый пилильщик, сосновая совка, монашенка, непарный шелкопряд, боярышница, кольчатый шелкопряд и многие другие. Листогрызущие насекомые уничтожают живую листву или хвою деревьев, в результате чего ослабляется их жизнедеятельность. Вслед за первичными появляются вторичные вредители, в частности короеды и лубоеды. Они поселяются на ослабленных деревьях и приводят их к полному отмиранию. В борьбе с вредителями леса большую пользу приносят насекомоядные птицы: скворец, иволга, синица, поползень, пищуха, кукушка, славка, соловей, козодой, ласточка, удод, дятел и многие другие. Очень полезны мелкие певчие птицы, вьющие гнезда в подлеске или на земле. Кормят своих птенцов насекомыми также галка, овсянка, снегирь и многие дуплогнездники. Большую пользу приносят хищные насекомые, уничтожающие насекомых-вредителей. Среди хищников особой активностью отличается рыжий муравей. Он способен быстро размножаться и активно поедать гусениц. Во время охоты на них муравей взбирается высоко на деревья. Деревья в нормально сформировавшемся лесу обладают физиологической устойчивостью и сопротивляемостью по отношению к вредным насекомым. Кроме того, в нормальном лесном биоценозе имеется достаточное количество насекомоядных лтиц и насекомых-хищников, способных уничтожать вредителей, приостанавливать или, по крайней мере, сдерживать их размножение. Такое состояние полезной фауны леса возможно лишь при благоприятных условиях, наличии подходящих для птиц гнездовий - подлеска, дуплистых деревьев и т. п.
Птицы гнездятся по ярусам в таком порядке:
· верхний ярус (вершины деревьев): коршун, грач, ворона, сойка, кобчик, пустельга;
· средний ярус (нижние части крон главных пород, кроны II яруса и высоких кустарников): иволга, чернолобый сорокопут, сорока, дрозд-рябинник, зяблик, щегол, малиновка, вяхирь горлица, кобчики, пустельга;
· нижний ярус (подлесок); серая славка, садовая славка, славка-завирушка, ястребиная славка, бормотушка, болотная камышевка, жулан;
· гнездящиеся на земле: овсянки садовая и обыкновенная, соловей.
v Млекопитающие. В настоящее время в результате интенсивного изменения природы лесов человеком основное влияние на формирование насаждений из представителей фауны млекопитающих оказывают мышевидные грызуны, зайцы, лисы и в меньшей степени косули, олени, лоси, кабаны и медведи. Главными распространителями пород с тяжелыми семенами являются млекопитающие. Они влияют положительно на естественное возобновление леса. Разрыхляя и разгребая моховой ковер, подстилку и верхний слой почвы, они создают очаги для появления самосева. Важное значение для создания очагов обсеменения многих пород имеют лежки косуль, оленей, лосей, медведей. В естественном лесу их роль была очень важной для смены поколений леса. В данном отношении дикий кабан занимает первое место. Питаясь корневищами трав, личинками хрущей, желудями, буковыми орешками, каштанами и другими лесными семенами, кабаны перерывают почву и создают самые лучшие условия для приживания и роста той, быть может, небольшой доли семян, которая остается ими несъеденной. Между тем без рыхления лесной подстилки и почвы, без удаления трав возобновление во многих случаях не может осуществиться даже при обильном урожае семян. Одно и то же животное в разных случаях может быть то полезным, то вредным. Оценка роли таких животных не может быть одинакова для всех случаев. Это касается ряда распространенных в лесу птиц и особенно млекопитающих. Так, вредная в ряде случаев лисица очень полезна в борьбе с мышевидными грызунами. Вред от млекопитающих достигает иногда значительных размеров. Обгрызают кору и луб древесных стволов мыши, водяные крысы, зайцы, кролики, бобры, красная дичь - лоси, олени, Большинство лиственных пород - питательный корм для травоядных млекопитающих. Лоси и олени особенно охотно поедают осину и тополь. Эти животные сгрызают кору со стволов в молодняках и жердняках, часто окольцовывая их. Менее съедобны для них хвойные породы, несъедобны некоторые другие лиственные, обладающие неприятным для животных вкусом или запахом, иногда ядовитостью.
v Пастьба скота почти всегда вредна для леса, а иногда и гибельна для него, например пастьба в невысоких молодняках. В лиственных молодняках, не достигших указанного уровня, пастьбу запрещают полностью. Домашние козы - опаснейшие враги леса. Они очень неприхотливы к пище, обгрызают листья, побеги и кору на молодых стволах и ветвях. Пастьба овец и других животных на обезлесенных песках ведет к потере ими связности и превращению песков в летучие.
3. Трофические цепи
Ш Продуценты - это зеленные растения, создающие из биогенных элементов органическое вещество, то есть биологическую продукцию, используя потоки солнечной энергии. Запас первичной энергии, биомасса автотрофов - это первый трофический уровень. Автотрофы (фототропные растения, фотосинтезирующие бактерии) - организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений (как правило, из СО₂ и Н₂О). Реакция фотосинтеза:
6СО₂ + 6Н₂О > С₆Н₁₂О₆ + 6О_2.
Ш Консументы - потребители органического вещества.
Консументы I порядка - гетеротрофные организмы - травоядные. Травоядные обнаруживаются всюду, где для них есть соответствующая пища - под пологом деревьев, среди наземной растительности и в верхнем почвенном горизонте. Как правило, листва большинства древесных видов растений частично пожирается насекомыми, главным образом гусеницами (личинками). Например, дубовые леса через разные промежутки времени страдают от гусениц листовертки, поедающих их листву. Иногда насаждения сосны не могут восстановиться полностью после нашествия сосновой пяденицы. Потери листвы и хвои происходит двумя путями.
Побеги могут быть ослаблены личинками, поражающими побеги. Минирующие пилильщики (личинки насекомых нескольких больших классов) выедают мезофилловую ткань листа. Тетерева питаются почками и молодыми побегами хвойных деревьев. Основным источником питания другой группы видов являются плоды и семена, среди которых наиболее широко распространенным представителем являются белки. В конце весны и в начале лета вынуждены питаться птичьими яйцами, оперившимися птенцами, древесными почками и живой корой. Лиственные леса в период зрелости могут быть достаточно открытыми, что обеспечивает рост травяной наземной флоры (бухарник, полевица и прочие). В таких местах можно встретить пасущуюся косулю или лань.
Консументы II порядка - хищники (особи одного вида поедают особей другого вида). Как правило, в лесах наблюдаются системы смешанного хищничества, в которых нескольким видам хищников в разное время служат добычей несколько альтернативных видов жертвы. Такая система дает возможность хищникам обратить внимание на то, какой вид жертвы наиболее обилен в определенный период времени. Это, таким образом, облегчает корм хищникам, численность вида их жертвы сокращается, уровень популяции этого вида оказывается низким, и для особей этого вида наступает некоторая передышка от хищничества.
Ш
Ш Редуценты - организмы, разлагающие мертвое органическое вещество на неорганические составляющие. Некоторые организмы, которые начинают процессы разложения в листьях, проникают туда в качестве паразитов до начала опадания листьев (например, гриб шютте обыкновенное, способствующий сбрасыванию хвои у сосны), затем, после опадания листьев, они продолжают свою деятельность уже в качестве сапрофитов. Существуют грибы, вызывающие гниение древесины, в результате чего в живых деревьях образуются дупла. Однако процесс разложения происходит главным образом в лесном опаде и почве. Там неоднократно встречаются такие виды, которые обнаруживаются в остальной части экосистемы; многие из них представляют собой микроорганизмы. Растительных редуцентов называют сапрофитами. Основными таксономическими группами сапрофитов являются бактерии, актиномицеты и грибы. Название сапроворы используется для всех животных редуцентов.
4. Почва
экосистема лесной почва фитоценоз
Функции почвы в биогеоценозе
· Физические функции почвы:
1) жизненное пространство для растений и животных;
2) жилище для ряда животных;
3) механическая опора для растений.
· Химические и биохимические функции почвы:
1) источник питательных веществ;
2) депо веществ;
3) катализатор и ингибитор веществ.
· Физико-химические функции почвы:
1) адсорбент поступающих в нее веществ;
2) адсорбент микроорганизмов.
· Информационные функции почвы:
1) сигнал сезонных биологических процессов;
2) пусковой механизм сукцессий.
· Целостные функции почвы:
1) трансформация вещества и энергии;
2) буферная и защитная функции;
3) фактор эволюции организмов;
4) условие существования живых организмов.
Классификация типов земель:
1) сильно-дренированные (сосняки беломошные, брусничные, вересковые, бруснично-зеленомошные, чернично-брусничные на малогумусных, гумусово-железистых, сухих грубогумусных, поверхностно-подзолистых, гумусо-железистыхи т. д.);
2) дренированные различного богатства с грубогумусными, модергумусными, модермуллевыми и подзолистыми почвами (сосняки и ельники; чернично-зеленомошные до ельников кисличных включительно);
3) недостаточно дренированные различного богатства;
4) слабодренированные;
5) недостаточно - и слабодренированные с сильным проточным увлажнением;
6) болотные.
5. Свет
Свет имеет важнейшее значение для фотосинтеза - процесса образования растением сложных органических соединений из двуокиси углерода и воды. К. А. Тимирязев установил, что в фотосинтезе решающую роль играют тепловые лучи - красные, оранжевые и желтые, в меньшей степени - зеленые. Лучи правой части спектра - фиолетовые, синие и голубые - играют роль в процессах роста. Солнечный свет влияет на транспирацию и ряд других физиологических процессов. Полог леса в полуденные часы летом в средних широтах получает радиацию около 1-0,9 килокалории на 1 см² в минуту. Из этого количества расходуется на транспирацию и испарение около 0,5-0,7 калории, 0,2-0,3 калории уходит на турбулентный теплообмен в атмосфере, 0,02-0,04 калории - на теплообмен в почве и всего 0,01-0,02 калории (то есть 1-2% всей поступающей энергии солнца) на фотосинтез. Различают прямое солнечное освещение (прямую радиацию), исходящее непосредственно от солнца, и рассеянное (диффузное), поступающее на землю от небосвода. Растительный мир хорошо приспособлен к рассеянному освещению. Что же касается прямой радиации, то по отношению к ней растения вырабатывают разные защитные приспособления, умеряющие ее влияние: изменение наклона плоскости листьев по отношению к прямым солнечным лучам, волосяной покров, взаимное затенение листьев на прямом свету, усиление транспирации для снижения температуры листьев и т. д. Рассеянная радиация в ясные дни составляет от ¹/3 до ¹/8 суммарной радиации; в дни сплошной облачности она равняется суммарной радиации. В ясные дни наибольшее количество рассеянных лучей приходит из зенита; если принять это последнее за 100, приход рассеянного света с востока составит 37%, с юга - 40%, с запада - 36%, с севера - 15%. В насмурные дни в среднем со всех сторон горизонта приходит около 38% рассеянной радиации из зенита. При некоторой средней высоте стояния солнца над горизонтом часть суммарной радиации теряется в результате рассеивания в атмосфере. При более низком стоянии солнца, значительной облачности, влажном и запыленном воздухе потеря на рассеивание в атмосфере значительно возрастает. Ниже 1000 м высоты над уровнем моря запыленность атмосферы имеет немалое значение в формировании значительной разницы между климатом гор и равнин. Интенсивность прямой радиации зависит от высоты солнца над горизонтом.
Рельеф и освещенность. Освещенность претерпевает значительные изменения от типа рельефа. Вообще экспозиция склона оказывает большое влияние на суммарное освещение и на режим в течение дня и сезонов года. В умеренных широтах на склоны северной экспозиции в течение всего года солнечной радиации приходится меньше, чем на горизонтальную поверхность, а на южные -- больше, причем зимой разница между ними больше, чем летом. Дело в том, что зимой, когда солнце стоит низко над горизонтом, на крутые южные склоны радиации приходится в несколько раз больше, чем на пологие, а на крутых северных склонах радиация отсутствует. Летом, напротив, величина радиации на крутых южных склонах уменьшается, так как в полуденное время солнечные лучи падают на их поверхность под острым углом. На широте 50° на южные склоны крутизной 45° прямой солнечной радиации в летнее время приходится вдвое меньше, чем на горизонтальную площадь. Летом северные склоны освещаются солнцем продолжительнее. До крутизны 40° они освещены так же долго, как и горизонтальная плоскость. Кроме того, и северо-восточные склоны до крутизны 20° летом освещены солнцем длительнее, чем южные склоны. Если господствующие деревья дают большую продукцию фотосинтеза, то лишь за счет их большой листовой массы.
Классификация типов освещения и использование света деревьями.
Существуют следующие виды освещения:
1) верхнее - падающее сверху на кроны и листья растений;
2) боковое - падающее косо или горизонтально на вертикальную площадь, например на опушечные деревья, на их кроны и стволы. Источником бокового освещения могут быть солнце, небо или свет, отраженный от соседних деревьев, от стен домов и скал; вследствие одностороннего бокового) освещения деревья на опушках и на крутых горных склонах имеют однобокие кроны;
3) сквозное - представляющее собой лучи, проникающие внутрь леса сверху через кроны, листья и просветы между ними (верхнее сквозное) или от лесной опушки, или от узкой, сквозистой «кулисы», состоящей из старых деревьев (сквозное - боковое). Сквозное освещение является профильтрованным через промежутки между листьями, ветвями и стволами древостоя, но его бывает достаточно для подроста теневыносливых пород;
4) нижнее - отраженное от поверхности почвы или воды.
Шкала теневыносливости древесных пород и кустарников
1. Группа саксаула: Саксаул. Настоящие акации. Тамарикс. Эвкалипты. Белая и ломкая ивы. Серебристый тополь и осокорь. Пробковый дуб. Пушистый дуб.
2. Группа лиственницы: Лиственница. Белая акация. Бородавчатая береза. Айлант. Обыкновенная сосна. Серый тополь. Осина.
3. Группа грецкого ореха; Грецкий орех. Амурский бархат. Ясень. Берест. Черешчатый дуб ранний. Черная ольха.
4. Группа черной сосны. Черная сосна. Черешчатый дуб поздний. Козья ива. Съедобный каштан. Пушистая береза. Горный (сидячецветный, скальный) дуб. Опушечные кустарники: терн, вишняк, шиповник, лох, облепиха, дереза и др.
5. Группа кленов: Клены остролистный, полевой, татарский и явор. Красный дуб. Ильм. Чинар. Катальпа. Черешня. Рябина. Груша. Яблоня. Берека.
6. Группа липы: Вяз. Дугласия. Дзельква. Секвойя. Кедровая и веймутовая сосны. Липа. Серая ольха. Конский каштан. Подлесные кустарники - лещина, свидина, бересклеты, татарская жимолость, чубушник, гордовина, красная и черная бузина, боярышник.
7. Группа граба: Лианы - ломонос, павой, плющ и др. Граб. Ель. Пихта. Тисе. Самшит.
6. Тепло
Горизонтальная зональность лесов. Рассмотрим схему географической зональности важнейших древесных пород, господствующих в пределах зон или характерных для них.
I. Свыше 70° северной широты. Тундра, где древесная растительность представлена карликовыми, приземистыми видами берез и ив, вереском, толокнянкой и др. Вегетационный период длится 1?-2? месяца, средняя температура его 5-6°, средняя температура июля 8-10°.
II. 65-70° северной широты. Лесотундра. Леса представлены непродуктивными и редкостойными насаждениями сосны, ели, лиственницы, кедра сибирского, березы. Вегетационный период 2-3 месяца, средняя температура его 8-12°, средняя температура июля 10-12°.
III. 50-65° северной широты. Тайга, зона хвойных лесов, где преобладают ель, обыкновенная и кедровая сосны, лиственница, пихта, береза, осина, серая и черная ольха. Вегетационный период 3-5 месяцев, средняя температура его 12-16°, средняя температура июля 14-18°. На юге зоны в области продуктивных хвойно-щироколиственных лесов вегетационный период длится 5-6 месяцев, средняя температура июля 16-18°. Тайга распространена в виде широкой зоны в Евразии и Северной Америке. Ее делят на три подзоны широтного простирания: северную, среднюю и южную. Северная представлена малопродуктивными лесами III-IV бонитета.
IV. 40-50° северной широты. Зона широколиственных зимнеголых лесов бука, дуба с их спутниками: ясенем, кленами, липой, ильмовыми и др. Вегетационный период длится 5-7 месяцев, средняя температура его 14-18°, средняя температура июля 18-21°. Южная подзона представлена лесами тех же в основном пород, но с участием, кроме того, благородного каштана, грецкого ореха, дуба пушистого, а в соответствующей зоне Северной Америки лесами из красного дуба, черного ореха, пекана, тюльпанного дерева, зимнеголой магнолии и др. Леса этого типа распространены также в Восточном Китае.
V. 30-40° северной и южной широты. Зона жестколистных средиземноморских лесов с участием лавра, маслины, вечнозеленых дубов, земляничного дерева, фисташки, кедра, кипарисов, древовидных можжевельников, средиземноморских сосен и других пород. Вегетационный период 7-9 месяцев, средняя температура его 18-21°, средняя температура июля 22-25°. Эти леса распространены в Средиземье, Калифорнии, на Капской земле, в Юго-Восточной и Юго-Западной Австралии.
VI. 15-30° северной и южной широты. Зона субтропических лесов разнообразного видового состава с преобладанием вечнозеленых; эпифитов здесь мало, почки деревьев защищены от засухи чешуями. Вегетационный период 9-10 месяцев, средняя температура его 21-24°, средняя температура июля 25-28°. Одинакова с этой зоной по сумме тепла зона саванновых (муссонных) лесов с деревьями, сбрасывающими листья на время засухи (баобаб, тик, настоящие акации и др.). К этой категории относятся леса Южного Китая, Японии, Португалии, Канарских островов, Мадейры, Флориды, Северного Чили, Патагонии, южного склона Гималаев, Центральной Африки.
VII. 0-15° северной и южной широт. Зона тропических вечнозеленых («дождевых») и летнеголых муссонных лесов с разнообразным видовым составом, обилием пальм и лиан. В дождевых лесах много эпифитов, преобладают деревья с блестящими и «капающими» листьями, с доскообразными корнями и незащищенными почками. Вегетационный период круглогодичный (12 месяцев) со средней температурой 25-28°, почти не делится на сезоны. Одинакова с ней по сумме тепла муссонная засушливая область летнеголых лесов с тиковым деревом. Леса эти встречаются на Цейлоне, Индонезийских островах, в Южной Индии, Новой Гвинее, Южной Мексике, Центральной Америке в бассейне Амазонки и в тропической Западной Африке (бассейн реки Конго).
7. Влага
Источниками влаги для растений являются:
1) атмосферные осадки - дождь и снег;
2) конденсационные осадки в виде росы, инея, ожеледи, образующиеся в результате сгущения водяных паров, капелек тумана и дождя;
3) почвенная влага, образующаяся от предыдущих источников;
4) грунтовые воды;
5) реки и пресные водоемы.
Вода поступает в растение из почвы по корням. Небольшую долю ее листья и молодые побеги способны усваивать из оседающих на них капель дождя и росы, особенно в том случае, когда влага попадает на листья, подвядшие в результате засухи, но сохраняющие жизнеспособность. Вместе с растворенными в ней веществами она проходит в ткани и сосуды листьев. Вода используется растением в качестве строительного материала клеток и тканей. Она необходима для жизнедеятельности плазмы, поддержания клеточного тургора, передвижения поглощенных корнями из почвы веществ в ствол и крону, перемещения пластических веществ из листьев в другие органы растений, для транспирации. От корней к листьям у крупных деревьев вода поднимается на большую высоту, например у деревьев гигантской секвойи до 125 м. Количество воды, расходуемой деревьями на транспирацию, велико. Деревья способны развивать глубокую и разветвленную корневую систему, с ее помощью использовать влагу из большого объема почвы. Они могут черпать ее даже из самого богатого источника - из горизонта грунтовых вод, недоступного для подавляющего большинства травянистых растений, мхов и лишайников из-за того, что эти последние укореняются неглубоко. Поглощая много влаги и испаряя ее, лес накладывает особый отпечаток на состояние влажности почвы и атмосферы, на климат и водный режим малых и больших территорий. Твердые осадки холодного периода года (снег, иней, ожеледь), скопляясь на кронах деревьев, вызывают снеговал и снеголом. Осадки влияют также и на температурный режим леса. Летние осадки снижают температуру воздуха и почвы; зимние снежные осадки, наоборот, утепляют почву и занятый снегом приземный слой воздуха. Общее (годовое) количество осадков имеет большое значение для распространения лесов в крупных географических масштабах. В лесных районах годовое количество осадков бывает, как правило, свыше 400 мм.
Заключение
Ежедневно в мире вымирает одни-два вида диких растений. Между тем один вид растений обеспечивает существование в среднем 11 видов животных (в тропических лесах - 20 видов). Уничтожение лесов неизменно ведет к снижению порога устойчивости биосферы, нарастанию разрушительной силы наводнений, селей, водной эрозии, пылевых бурь, опустошительных засух и суховеев, ускорению процессов опустынивания. С обезлесением ландшафтов постепенно уничтожается живое вещество, обедняется биосфера в целом. Зеленое убранство планеты сокращается в основном из-за интенсивных заготовок древесины, расчистки лесных площадок под сельскохозяйственные угодья, пожаров и, конечно, в результате Загрязнения окружающей среды. Сокращается и генетическое разнообразие экономических систем, исчезли целые семейства растений, отдельные виды животных. Скорость исчезновения видов животных и растений в 5000 раз превосходит естественный ход эволюции.
Забота о нормальном состоянии всех звеньев лесного биоценоза, максимальное сохранение его целостности - важнейшие предпосылки для охраны и создания устойчивых и продуктивных лесов.
Список использованной литературы
1) Казенс Дж. Введение в лесную экологию: Пер. с англ. -М.: Лесн. пром-сть, 2010-144 с.
2) Карпчевский Л. О. Лес и лесные почвы.- М.: Лесн. пром-сть, 1981.-269 с.
3) Мелехов И. С. Лесоведение. Лесн. пром-сть 2004.- 408 с.
4) Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек.2009.- 560 с.
5) Общая биология. 2003.- 303 с.: ил.
6) Погребняк П. С. 'Колос', 2008.- 440с.
7) Чернова Н. М. и др. Основы экологии. 2001.- 304 с.