Понятие о лесе

Что такое лес? Для того чтобы правильно ответить на этот вопрос, сравним по внешней форме деревья одной породы и возраста, растущие в лесу, с одиночными деревьями, растущими на просторе.

Чем же объяснить эти резкие различия во внешнем виде (габитусе) деревьев, растущих в лесу и на свободе? Очевидно, различными условиями их жизни в лесу и вне его. Произрастая в лесу, в условиях густого стояния, деревья влияют друг на друга. Смыкаясь кронами, они образуют общий полог леса; очень часто деревья смыкаются и корнями. Древесный полог - одна из наиболее характерных особенностей леса. Деревья и почва под пологом получают меньше солнечного света, чем вне леса, ветер сильно ослаблен, а чаще его нет вовсе, колебания температуры воздуха и почвы значительно сглажены, влажность воздуха выше.

В лесу при взаимном влиянии деревья образуют более высокие, тонкие и полнодревесные стволы, чем при одиночном стоянии (устойчивость же их против ветра меньше). У деревьев в лесу нижние ветки, лишенные света, постепенно усыхают и отпадают, спящие почки не развиваются. Происходит естественное очищение от сучьев. Живая крона как бы отступает, занимая вершинную часть ствола на протяжении лишь 1/4 - 1/3 его длины. В то же время у деревьев, растущих на свободе, нижние ветви, не испытывая недостатка света, свободно развиваются, стволы от сучьев очищаются очень слабо. Крона таких деревьев нередко опускается до самого основания ствола.

На сомкнутых кронах деревьев в лесу задерживается много осадков в виде дождя и снега. Так, в густых кронах ели задерживается свыше 30% выпадающих осадков; они испаряются обратно в атмосферу, не достигая земли. Вместе с тем дошедшая до почвы влага не стекает по поверхности, как на полях, а тут же поступает в почву, равномерно питая грунтовые воды.

В лесу мы наблюдаем ярусное расположение растительности, что обеспечивает произрастание здесь различных растений, использующих соответствующие "этажи" леса. Верхний, первый ярус, состоит из деревьев нормального роста для данной породы и почвенно-климатических условий. Под ним размещаются деревья ослабленного роста с плохо развитыми кронами, причем если таких деревьев много, они могут образовать второй ярус. В третьем ярусе растут молодые деревца, которые со временем могут заменить старые деревья. Это - подрост. Четвертый ярус - подлесок, состоящий обычно из кустарниковых пород, а также древесных пород, в данных условиях не способных достичь верхнего яруса.

Подлесок играет большую роль в жизни леса. Он защищает почву от задернения и смыва, дает приют птицам, уничтожающим вредных для леса насекомых. Отдельный ярус могут образовать такие полукустарники, как черника, голубика, брусника. Ниже располагается живой покров. Травянистые растения, образующие в лесу живой напочвенный покров, имеют особый видовой состав, здесь преобладают тенелюбивые травы. Живой покров под лесом обычно редкий, не образует сплошной дернины и этим отличается от луговой растительности. В покрове часто встречаются мхи, лишайники, папоротники. Только в лесу произрастают такие шляпочные грибы, как белый гриб, подосиновик, подберезовик, груздь, рыжик и др.

Совокупность всей лесной растительности данного участка леса - древесной, кустарниковой, травянистой, мхов, лишайников - называется насаждением. Древостой - это только древесная растительность леса, совокупность деревьев в лесу. Древостой, состоящий из одной породы, называют чистым, а из двух или более - смешанным.

По форме различают древостои простые, или одноярусные, и сложные, двух- или многоярусные.

По возрасту древостои делятся на одновозрастные и разновозрастные. Возраст древостоев принято разделять на классы: для хвойных и твердолиственных пород семенного происхождения продолжительность одного класса возраста составляет 20 лет, для большинства остальных древесных пород - 10 лет, а для некоторых из них (тополевые, ива) и кустарников - 5 лет. Одновозрастным древостой считается, если возраст входящих в него деревьев не выходит за пределы одного класса. Обычно различают такие возрастные категории древостоев: молодняки - I класса возраста; молодняки или жердняки - II; средневозрастные - III; приспевающие - IV; спелые - V и VI и перестойные - старше VI класса возраста.

Наличие всех перечисленных выше ярусов в лесу необязательно. Например, может отсутствовать второй ярус, подлесок или ярус полукустарников.

В густом лесу, особенно в хвойном, чаще всего в еловом, при недостатке солнечного света может не быть ни трав, ни мха.

Лесная подстилка, которая образуется из опадающей хвои, листьев, мелких ветвей, шишек и др., является главной особенностью надпочвенного покрова под лесом. Это мертвый покров. Благодаря наличию подстилки верхний горизонт почвы имеет более высокую влажность (почва глубоких горизонтов, в которых сосредоточена основная масса корней деревьев, действующих как отсасывающие воду насосы, более иссушена, чем на безлесных участках). Подстилка предохраняет почву от промерзания, способствует ее воздухопроницаемости. Ежегодно пополняясь и разлагаясь в результате деятельности микроорганизмов и грибов, эта органическая масса образует перегной, или гумус, который производит глубокие изменения в нижележащих почвенных слоях и обусловливает особенности образования лесных почв.

Перегной лесных почв образуется двоякого рода: мягкий, или нейтральный, и грубый, или кислый, гумус.

Мягкий гумус - продукт разложения рыхлой подстилки, которая обычно формируется под лиственными лесами, в особенности широколиственными, а также под хвойно-лиственными. Он характеризуется рыхлостью, мелкокомковатой или зернистой структурой, порозностью, нейтральной или слабокислой реакцией, обилием червей. В хорошо выраженном мягком гумусе может обитать до 5 млн. червей на 1 га; только количество прошедшей через их кишечник почвы доходит до 40 т на 1 га.

Грубый гумус - обычный спутник чистых хвойных насаждений, в которых образуется плотная подстилка, и в особенности еловых. Почвы с грубым гумусом более холодные, отличаются относительно худшей водопроницаемостью, склонны к заболачиванию и подзолообразованию. Образуется кислый гумус без заметного участия животных (червей, бактерий), в нем мало нитробактерий, снабжающих растительность азотистыми веществами. Гумус, как плотный ковер, лежит на минеральном слое почвы, не смешиваясь с ним. Деятельность бактерий здесь заменяют грибы. В грубом гумусе обычно хорошо виден мицелий грибов, пронизывающий его своими разветвленными белесыми нитями (гифы). Мицелий, или грибница, - вегетативное тело всем известных шляпочных грибов. Мицелий врастает в ткани сосущих корней деревьев, снабжая их водой и превращая питательные вещества перегноя в соединения, усваиваемые лесной растительностью.

Таким образом, лес создает новую биологическую среду, совершенно отличную от нелесных площадей. Но если сравнить деревья одной породы и возраста, выросшие в лесу, мы заметим, что и они также различны по высоте, диаметру, форме крон и стволов. В лесу мы не найдем даже двух совершенно одинаковых деревьев. Объясняется это наследственными особенностями деревьев и влиянием на них условий жизни, которые складываются не одинаково для всех деревьев. Уже при прорастании всходы могут попасть в различные условия среды, что неизбежно отразится на их росте и развитии в первые же годы жизни. В дальнейшем изменчивость деревьев увеличивается. В сомкнутом одновозрастном лесу одни деревья отличаются сильным ростом, другие резко отстают от них и имеют слаборазвитую крону, третьи занимают среднее положение. В лесу можно встретить рядом с высокими и толстыми деревьями одновозрастные с ними деревья низкие и тонкие. Такое разделение (дифференциация) деревьев одного возраста, произрастающих в одинаковых почвенно-климатических условиях, является характерным признаком леса.

Исходя из различия деревьев в лесу по росту и характеру крон, их принято разделять на классы. Наиболее широко известна у нас такая классификация деревьев по росту в чистых насаждениях:

I класс - деревья наиболее крупные по высоте и диаметру с сильно развитыми кронами;

II класс - деревья с хорошо развитыми кронами, образующими основной полог леса;

III класс - деревья основного полога, но имеющие суженную крону;

IV класс - деревья, отставшие в росте, со сдавленной или однобокой кроной, входящей в нижнюю часть полога;

V класс - деревья, отмирающие с живыми или уже мертвыми кронами под пологом леса.

Плодоносят деревья в основном только первых трех классов роста.

Со временем часть деревьев в лесу так отстает в росте, что, попадая под полог наиболее крупных соседей, начинает усыхать, образуя так называемый естественный отпад. Естественное изреживание происходит на протяжении всей жизни леса, но сильнее всего в первые годы, когда большинство всходов гибнет от неблагоприятных условий среды: недостатка света, почвенного питания. При равных условиях усыхают и переходят в отпад прежде всего деревца с плохими наследственными качествами. После периода большого роста насаждения в высоту, примерно около 30 лет, изреживание резко уменьшается. И хотя к этому времени в естественном лесу часто остается едва десятая часть от первоначального количества всходов, оставшихся деревьев оказывается достаточно, чтобы образовать сомкнутое насаждение. На лучших почвах изреживание происходит скорее, чем на плохих.

Естественное изреживание также является важным признаком леса.

Влияние лесной среды сказывается также на биологических свойствах деревьев. По сравнению с деревьями, растущими на просторе, у деревьев в лесу цветение и плодоношение наступает позже; плодоношение менее обильное (точно так же и в лесу деревья, пользующиеся лучшей освещенностью, цветут и плодоносят раньше и обильнее находящихся в худших условиях). Физико-механические свойства древесины и содержание клетчатки (целлюлозы) у деревьев в лесу иные, чем у растущих на просторе, у которых древесина значительно менее плотная и прочная.

Населяющие лес насекомые, черви, птицы, млекопитающие, а также простейшие животные и грибы - неотъемлемые компоненты леса. Многие представители фауны обитают только в лесу, где находят для себя необходимые условия жизни. Таковы, например, лоси, медведи, рыси, белки, бурундуки (в лесах Сибири и Урала), куницы, дятлы, сойки, кедровки, кукушки и такие насекомые, как короеды, жуки-усачи, златки и многие другие. Большое значение в жизни леса имеет грибная флора.

Подробнее с ролью животных и грибов в жизни леса ознакомимся в соответствующих разделах этой книги.

Из сказанного выше видим, что растения леса - деревья, кустарники, травы, мхи и лишайники,- а также грибы и обитающие в лесу представители животного мира находятся постоянно во взаимосвязи и взаимозависимости как между собой, так и окружающей средой.

Таким образом, лес - это сложная совокупность взаимосвязанных и взаимовлияющих друг на друга живых организмов и среды.