Что такое лес?

15293

знака

таблиц

изображений

Лес - сложное сочетание множества разнообразных растений, которые сильно различаются по своим размерам строению, размножению, типу питания и т.д. Это как бы своеобразный живой механизм, большой и очень сложный, а отдельные растения - его части, детали. Деревья и все другие растения в лесу тесно связаны между собой в своей жизнедеятельности, влияют друг на друга. Вот почему лес называют растительным сообществом или фитоценозом. Это действительно нечто целостное, слаженное, со своими внутренними связями, а не случайный набор отдельных растений.

Современные естественные леса прошли долгий путь становления и развития. На протяжении многих веков в лесу подбирался определённый состав растений, способных к совместному существованию. Время от времени под полог леса тем или иным путём проникали новые растения, но далеко не все из них выживали, сохранялись. Полноправными членами растительного сообщества становились лишь самые стойкие, наиболее приспособленные к жизни в данных условиях. Лесное растительное сообщество образуют только такие растения, которые способны успешно противостоять влиянию соседей.

Леса формировались у нас в разных частях страны, в разных почвенно-климатических условиях - на севере и на юге, на равнинах и в горах, на песках и на суглинках, на водоразделах и в поймах рек. В разных условиях возникли различные типы леса, поскольку растительность тесно связана с окружающей средой, в большой степени зависит от климата и почвы. В каждом типе леса мы находим определённый набор лесных растений, соответствующий данным природным условиям. Следовательно, в состав леса входят такие растения, которые приспособлены не только к совместному существованию, так сказать к внутренней среде леса, но и к определённым почвенно-климатическим условиям, т.е. к внешней среде.

Особенно чётко проявляется зависимость растительного населения леса от почвенных условий на небольшом равнинном пространстве, например на территории какого-нибудь лесничества. В средней полосе европейской части страны на бедной питательными веществами и сухой песчаной почве мы обычно найдём сосновый лес с покровом из лишайников и скудным набором других растений. На почве суглинистой, достаточно влажной и вполне обеспечений питательными веществами, встретится совершенно другой тип леса - скорее всего ельник с покровом из кислицы. Состав растений здесь будет иным, чем в сосняке, а видовое разнообразие гораздо больше.

В каждом лесном фитоценозе совместно развиваются многие растения. Но это не мирное существование. Влияние растения друг на друга часто сводится к конкуренции за жизненные блага: свет, воду, питательные вещества и т.д. Более сильные растения способны угнетать более слабые. Очень заметна, острая конкуренция за свет среди деревьев в густом еловом лесу. Те ели, которые растут быстрее, выживают. А те, что отстают в росте от своих ближайших соседей, оказываются в условиях сильного затенения и через некоторое время погибают от недостатка света.

В лесу есть и конкуренция между растениями за питательные вещества, содержащиеся в почве. Корни деревьев поглощают эти вещества более энергично, чем корни трав, вследствие чего деревья могут подавлять развитие травянистых растений.

Но взаимоотношение растений в лесу не сходятся только к конкуренции, к угнетению одних другими. Есть и иные формы взаимодействия. Особенно важное значение в жизни леса имеет симбиоз между корнями высших растений (деревья, кустарники, травы) и микроорганизмами (бактерии, грибы). Лучше всего изучен симбиоз корней и микроскопических грибов, который известен под названием микоризы. Нитевидные гифы гриба сплошь оплетают кончики корней, образуя подобие рыхлого футляра, и помогают корням извлекать из почвы некоторые труднодоступные питательные вещества. В свою очередь, гриб получает от корня подкормку - органические продукты, выделяемые наружными клетками корня.

Микориза очень широко распространена среди лесных растений. Достаточно сказать, что около 80% древесных пород, входящих в состав лесов нашей страны, имеют микоризу. Иными словами, подавляющее большинство наших деревьев не обходится в своём питании без помощи почвенных грибов. Микориза есть также у многих лесных трав.

В лесу совместно существует две большие группы растений: зелёные (автотрофы) и незелёные (гетеротрофы). К первым относятся деревья, кустарники и кустарнички, почти все травянистые растения, а также мхи. Зелёные растения служат первичными источниками органического вещества на Земле. В процессе фотосинтеза они создают сложные органические соединения из сравнительно простых - угле кислого газа и воды, а необходимую для этого энергию получают от Солнца. Совершенно иначе обстоит дело у незелённых, гетеротрофных растений- грибов, слизевиков, бактерий. Они используют готовые органические вещества, получая из них энергию, необходимую для своей жизнедеятельности. Некоторые гетеротрофные растения паразитируют на различных живых организмах и питаются за их счет. Другая часть гетеротрофов- сапрофиты, их пищей служат мёртвые органические остатки. Сапрофиты играют важную и очень полезную роль в жизни лесного фитоценоза. Их деятельность сводится к разложению сложных органических веществ на более простые. Конечными продуктами разложения являются неорганические соединения: углекислый газ, вода, минеральные соли и т.д. Сапрофитные растения - своеобразные могильщики в лесу: они не дают накапливаться мёртвым органическим остаткам растительного и животного происхождения, производят их минерализацию.

Таким образом, в лесу непрерывно идут два противоположных процесса: создание органического вещества и его разрушение. Один процесс осуществляет зелёные, автотрофные растения, другой - сапрофиты.

В лесу обычно нетрудно видеть своеобразные этажи растительности- ярусы. Верхний, господствующий ярус всегда образуют деревья. Эти крупные, мощные растения - основа лесного растительного сообщества. Под их пологом создаётся специфическая лесная среда, сильно отличающаяся оттого, что мы находим на открытом, безлесном пространстве.

В лесу деревья растут достаточно близко и поэтому оказывают друг на друга сильное влияние. В результате этого стволы их сильно вытянуты, кроны очень узки, а живые ветви начинаются высоко от земли. Именно в лесу деревья сильно тянутся вверх и ни одно из них не может свободно разрастись в ширину. Взаимодействие деревьев, жестокая конкуренция между ними - характернейшая черта леса.

Под пологом деревьев обычно располагаются более низкие ярусы растительности: подлесок (кустарники), травяной и моховой покров.

В лесу связаны между собой не только отдельные растения, но и целые структурные единицы лесной растительности - различные ярусы. Чем гуще древесный полог, тем обычно слабее развиты нижележащие ярусы и тем более угнетены отдельные растения, образующие их. Угнетённость растений проявляется в том, что они плохо растут, не цветут и обнаруживают другие признаки подавленного развития.

Какие же из наших деревьев светолюбивые, а какие теневыносливы? К первым относятся лиственница, берёза, сосна. Об их светолюбии можно судить по внешнему виду облику: кроны этих деревьев очень рыхлые, ажурные, они пропускают много света. Теневыносливые деревья, напротив, имеют густые, плотные кроны, создающие сильное затенение. Примерами таких деревьев могут быть ель, пихта, липа. Дуб занимает промежуточное положение, его нельзя отнести ни к типично светолюбивым, ни к типичным теневыносливым древесным породам.

Большинство растений, которые встречаются в лесу, можно отнести к определённому ярусу. Однако есть и такие лесные растения, которые не входят ни в какой ярус и представляют собой особую, внеярусную растительность. Один из примеров такого рода- лианы. Слабые, Тонкие стебли этих своеобразных обитателей леса используют деревья как опору и поднимаются от земли до самых верхушек крон, перебрасываются с одного дерева на другое. Различные лианы взбираются на деревья по-разному. Одни на них обвиваются вокруг ствола как спираль, другие ползут по коре, прикрепляясь посредством особых корней-прицепок. Есть и такие, которые зацепляются за дерево с помощью прочных усиков или острых шипов, напоминающих крючки. Лианы хорошо приспособлены к жизни в лесу, здесь они находят для себя вполне благоприятные условия существования. В лесах средней полосы нашей страны лиан очень мало. Несколько больше их в лесах Кавказа и Дальнего Востока.

Старые деревья, растущие в лесу, как правило, приносят семена, а те, в свою очередь, дают начало новым маленьким деревцам. Это молодое поколение леса называют самосевом и подростом. Самосев - совсем юные деревца высотой не более полуметра. Подрост - деревца более крупные, но не превышающие половины высоты взрослых, материнских деревьев.

Ни самосев, ни подрост не считают отдельными ярусами лесной растительности. Объясняется это тем, что молодые деревца не остаются всё время одинаковыми по высоте и не образуют постоянного яруса в лесу. Распределение самосева и подроста в лесу обычно бывает неравномерным. Неравномерным, пятнистым обычно бывает в лесу и распределение по площади отдельных травянистых растений. Они тоже часто растут пятнами и куртинами.

Неравномерное, пятнистое распределение растений - характерная особенность леса. Это проявление горизонтальной неоднородности лесного фитоценоза, его мозаичности.

Среди разнообразных лесных растительных сообществ различают коренные и производные типы леса. Многие наши сосняки, дубняки, ельники- коренные типы леса. Это устойчивые, долговечные растительные сообщества.

Производные типы леса- березняки, осинники - обычно возникают на месте вырубленных коренных лесов, они обязаны своим существованием деятельности человека. Смена коренных лесов производными - явление широко распространённое.

Способность дерева давать поросль от пня после рубки - полезное биологическое свойство, это своеобразная естественная защита от уничтожения человеком. В лесном хозяйстве порослевое возобновление древесных пород не всегда желательно. Дело в том, что дерево, которое вырастает от пня, имеет гораздо худшие технические свойства древесины, чем дерево, выросшее из семени. Порослевые стволы всегда более или менее изогнуты наподобие сабли, древесина имеет широкие и рыхлые годичные слои, причём ширина слоя окружности ствола неодинакова.

В лесу, помимо растений, обитают разнообразные представители животного мира: звери и птицы, многочисленные насекомые и т.д. Они населяют лес сверху донизу - от вершин крон деревьев до концов их корней. Не остаётся незаселённой даже лесная почва: здесь живут мышевидные грызуны, кроты, личинки разных насекомых, дождевые черви.

Все живые существа, обитающие в лесу, тесно связаны с лесным фитоценозом: они находят здесь убежище, пищу, условия размножения. Между ними, как и между растениями, существуют тесные связи, разного рода взаимодействия. В мире животных тоже есть сильные и слабые, конкуренция и сотрудничество. Но формы взаимодействия между животными, конечно, совершенно иные, чем между растениями. Здесь, например, есть хищники и их жертвы, одни живые существа служат пищей другим, чего не бывает у растений.

Животное население леса оказывает сильное влияние на растительность, на фитоценоз. Некоторые насекомые (гусеницы определённых видов бабочек, личинки ряда жуков) причиняют очень большой вред лесу, уничтожая листву деревьев, повреждая их плоды и семена. Особенно страдает от подобных вредителей дуб. Лесные мыши и полёвки уничтожают большое количество семян древесных пород, опавших на землю, особенно желудей дуба, и тем затрудняют семенное возобновление деревьев.

Однако в лесу имеется и своеобразный противовес этой вредной деятельности: насекомых-вредителей в массе уничтожают лесные птицы, а мыши полёвки в больших количествах истребляются лесными хищниками. Некоторые живые существа, населяющие лес, благотворно влияют на лесной фитоценоз. Это, дождевые черви, которые улучшают свойства лесной почвы, лесные муравьи, уничтожающие вредных насекомых. Полезна также деятельность некоторых птиц, способствующих распространению семян лесных деревьев и кустарников. Невозможно перечислить здесь все те взаимодействия и связи, которые существуют между животными и растительным населением леса, они очень многообразны и сложны.

Лесная растительность находятся в тесном взаимодействии с окружающей средой. Каждый лесной фитоценоз развивается на том или ином участке земной поверхности, в определённых почвенных и климатических условиях. Он во многом зависит от окружающей среды, испытывает на себе сильное влияние внешних факторов. Состав древесных пород и растений нижних ярусов леса. Многие другие особенности лесного фитоценоза в значительной степени обусловлены характером климата и свойствами почвы.

Однако и лесная растительность воздействуют на среду обитания, видоизменяет и преобразуют её. Лесной фитоценоз и окружающая среда влияют друг на друга, находятся во взаимодействии.

Лесная растительная тесно связана, в частности, с той почвой, на которой она развивается. Один из примеров такой связи - круговорот питательных веществ в лесу. Эти вещества, необходимые для жизни растений (соли азота, фосфора, калия и т.д.), содержатся в лесной почве и извлекаются оттуда корнями. Из корней они поступают в надземную часть - стебли и листья. Однако время пребывания их здесь ограниченно. Рано или поздно стебли и листья отмирают, падают на землю, разлагаются, и питательные вещества вновь возвращаются в почвенный слой. Между лесным фитоценозом и почвенной средой идёт непрерывный обмен питательными веществами, происходит постоянное их передвижение из почвы в растения и обратно.

Важную роль в этом процессе играет лесная подстилка- слой опавшей листвы или хвои на поверхности почвы. Подстилка содержит много питательных веществ, но почти всё они входят в состав сложных органических соединений и для зелёных растений не доступны. Однако в процессе естественного разложения подстилки образуются более простые, доступные формы питательных веществ, которые постепенно, небольшими порциями поступают в почву.

Лесной фитоценоз находится в тесном взаимодействии не только с почкой, Но и с атмосферой. Проявления этого взаимодействия очень разнообразны. Многие лесные фитоценозы получают необходимую для жизни растений воду из атмосферы, с выпадающими осадками (вода попадает в почву и оттуда поглощается корнями). Атмосферный фактор оказывает большое влияние на лес. Больше того - он часто определяет сам тип леса.

Однако лес в свою очередь также влияет на атмосферу. Он не только поглощает воду, но и возвращает часть её назад в виде водяных паров, увлажняют атмосферу. Увлажнение воздуха над лесом очень значительно. Оно происходит в результате транспирации- выделения водяных паров из внутренних тканей листьев и хвои через устьица, а также вследствие физического испарения воды с поверхности смоченных дождём надземных органов растений, особенно листьев. Основными увлажнителями воздуха над лесом являются деревья: они имеют неизмеримо большую массу и поверхность листвы, чем другие лесные растения. На одном гектаре лиственного леса суммарная площадь всех листьев деревьев составляет десятки гектаров, она во много раз больше той площади, которую занимает сам лес.