Лес. Климаты умеренных широт Природные условия лиственных лесов умеренных широт

Содержание статьи

ЛЕС, компактный массив деревьев и кустарников. Более трети поверхности суши покрыто лесами или пригодно для их развития. Однако занятые лесами площади неравномерно распределены между материками и даже в пределах каждого из них. Например, лесной покров охватывает почти половину Южной Америки, около трети Европы и США и значительную часть Африки и Азии; в Австралии их, напротив, мало, а некоторые крупные страны, например Египет, вообще безлесны. Полностью отсутствуют леса в Антарктиде и Гренландии , но на крайнем юге последней растут невысокие деревья.

Хотя наиболее характерный признак леса – присутствие деревьев и кустарников, это не просто древесная растительность, а сложное сообщество (или экосистема), состоящая из тесно связанных между собой элементов. Как и все экосистемы, лес образован совокупностью живых организмов (биотой) и неживой (абиотической) средой их обитания. Лесная биота помимо деревьев и кустарников включает другие растения (травы, мхи, грибы, водоросли и лишайники), а также позвоночных и беспозвоночных животных и бактерии. Абиотическая составляющая представлена воздухом, почвой и водой. Все эти компоненты живой и неживой природы тесно взаимосвязаны благодаря прохождению потока энергии через экосистему и круговорот в ней кислорода и других веществ. Например, энергия солнечного света используется растениями для фотосинтеза – процесса образования органических питательных веществ из воды и углекислого газа. Поскольку это свойственно только зеленым растениям, все животные должны поедать либо эти растения, либо других животных, которые в свою очередь питаются растениями. Таким образом, растения прямо или опосредованно обеспечивают пищей все прочие организмы. Как побочный продукт фотосинтеза в воздух выделяется кислород, пополняющий его запасы в атмосфере. Бактерии и другие организмы, участвующие в процессе разложения органической материи, играют жизненно важную роль в лесных экосистемах. Они превращают сложные химические соединения, из которых состоят отходы обмена веществ и остатки растений и животных, в простые, которые могут быть вновь использованы организмами .

В большинстве лесов выделяется несколько ярусов, образованных листвой растений разной высоты. Самый верхний, состоящий из крон наиболее высоких деревьев, называется первым ярусом или лесным пологом. В некоторых районах, особенно в тропиках, отдельные деревья-гиганты значительно возвышаются над пологом. Если под ним находятся другие относительно сомкнутые древесные ярусы, их называют вторым, третьим и т.д. Кустарники, высокие травы (в некоторых типах леса) и низкорослые деревья образуют подлесок. Травяной ярус состоит из полукустарников и трав. Мхи, лишайники и стелющиеся виды растений образуют приземный, или напочвенный, ярус.

Органическое вещество, состоящее из опавших листьев, веток, цветов, плодов, коры и других остатков растений, а также фекалий и трупов животных, оболочек куколок и личинок и пр., образует лесную подстилку на поверхности почвы. В большинстве лесов подстилка является наиболее густо населенным ярусом. Часто в ней на один квадратный метр приходится несколько миллионов живых организмов – от простейших и бактерий до мышей и других мелких млекопитающих.

Опушка леса является переходной полосой между ним и смежным типом растительности. Характерно, что в пределах опушки деревья покрыты листвой почти до самой земли, а многие обычные здесь кустарники и травы редки или вообще не встречаются в лесу и в соседних открытых растительных сообществах. Некоторые виды птиц, часто считающиеся лесными, на самом деле живут главным образом на опушках, которые также являются важным типом местообитания и для млекопитающих.

Классификации лесов.

Существует много типов лесов и много способов их классификации. Например, их можно классифицировать по географическому распространению (восточные, тропические и т.д.) или по положению в рельефе (равнинные, пойменные и т.д.). Их можно также группировать по сезонному аспекту. Так, леса считаются вечнозелеными, если живая листва сохраняется на деревьях круглый год. В листопадном лесу листья опадают с наступлением холодного или сухого сезона, и деревья ежегодно на протяжении нескольких недель или месяцев остаются голыми. Некоторые леса, например дубравы юго-запада США, образованы деревьями, сбрасывающими старые листья и формирующими новые в течение двух-трех весенних недель. Такие сообщества можно назвать полулистопадными или полувечнозелеными.

Иногда основанием для классификации лесов являются характерные признаки образующих их древесных пород, и леса соответственно делят на хвойные, широколиственные, смешанные и т.п. В классификации возможно также сочетание морфологических и сезонных характеристик (например, вечнозеленые хвойные или широколиственные листопадные леса). В другом случае используют названия лесообразующих пород (дубово-кариевые или краснодубово-белодубово-голокариевые леса и т.д.).

Для некоторых целей, особенно коммерческих, полезно классифицировать леса по относительному возрасту деревьев. Например, одновозрастные древостои состоят из деревьев приблизительно одинакового возраста, разновозрастные – из деревьев широкого возрастного диапазона.

Выделяют также редкостойные (светлые) или сомкнутые леса. В первом случае кроны деревьев, как правило, не соприкасаются и не перекрываются, и полог оказывается прерывистым. В сомкнутом лесу он более или менее непрерывный и образован переплетающимися или перекрывающими друг друга кронами деревьев.

Еще одна описательная классификация основана на степени нарушенности лесов, главным образом в результате деятельности человека. Например, в девственном (коренном) лесу растут главным образом зрелые или старые (перестойные) деревья, и остальная растительность искусственно не изменена. На вырубках, пожарищах и заброшенных полях развиваются вторичные, или производные, леса.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РОСТ ЛЕСОВ

Считается, что распространение лесов определяется в основном региональными особенностями климата, т.е. главным образом температурами и осадками, а на более локальном уровне – микроклиматом. В создании микроклиматических условий важную роль играют почвы, пожары, животные и недревесная растительность.

Климат и рельеф.

В целом леса распространены в регионах, где годовое количество осадков не менее 250–380 мм, а продолжительность безморозного периода – как минимум 14–16 недель. Условия увлажнения зависят от температуры и характера рельефа. Например, в районе Тусона (шт. Аризона, США) находится пустыня, и на водоразделах там произрастают лишь редко разбросанные невысокие деревья и кактусы сагуаро (карнегия гигантская), а на западе штата Колорадо в одноименном национальном памятнике склоны долин и вершины холмов покрыты редкостойными лесами из можжевельника и сосны кедровидной. Различия в растительности этих районов объясняются климатическими условиями: несмотря на одинаковое количество выпадающих осадков (ок. 280 мм в год), относительная влажность в Аризоне ниже, поскольку из-за более высоких температур больше воды теряется за счет испарения и транспирации.

Низкие температуры также делают воду недоступной для растений (т.н. физиологическая сухость). В таких условиях формируются холодные пустыни. Отсутствие деревьев в полярных регионах и высоко в горах объясняется краткостью вегетационного периода и недоступностью для растений замерзшей воды.

Воздействие местных климатических условий наиболее заметно в широтно простирающихся долинах или на склонах горных хребтов такой же ориентировки. В Северном полушарии склоны северной экспозиции не освещаются прямыми солнечными лучами. В результате они холоднее южных, на них меньше испарение и не так быстро и резко меняются температуры. Здесь также слабее выветривание горных пород, и эти склоны обычно круче. В семиаридных регионах на них могут расти леса, тогда как на смежных с ними южных – только кустарниковая или травянистая растительность. Во влажных областях те и другие склоны, как правило, покрыты лесом, однако на северных растут бук, клен, тсуга и другие влаголюбивые древесные породы, а на южных – дуб, кария и иные деревья, способные переносить длительные периоды низкой влажности почвы.

Почвы.

Влажность и химический состав почв – основные условия, определяющие распространение деревьев. Как говорилось выше, влажность зависит от количества осадков и рельефа. Кроме того, на нее влияет структура почвы, т.е. размеры составляющих ее частиц, степень их агрегированности, или слипания, и количество присутствующего органического вещества. В целом, чем крупнее частицы, тем менее они агрегированы, тем ниже содержание органического вещества и влагоудерживающая способность почвы.

На почвах с повышенным содержанием некоторых химических веществ леса и даже отдельные деревья обычно вообще не растут. Яркий пример – почвы, сформировавшиеся на серпентинитах – горных породах, состоящих из силиката магния с примесью железа. Серпентиновые пустоши – это небольшие, выделяющиеся пятна травяной растительности, разбросанные среди лесов Пенсильвании, Мэриленда, Калифорнии, некоторых других штатов, а также Канады. Значительно шире распространено засоление почвы, исключающее возможность роста почти всех древесных пород. Оно наблюдается по берегам морей и в пустынях.

Некоторые свойства почв, главным образом их химизм, влияют на состав поселяющихся на них древесных пород. Это особенно заметно в местах, где щелочные почвы, образованные на известняках, тесно соседствуют с кислыми, сформированными на песчаниках, гнейсах и сланцах. Например, на востоке США сахарный клен, бук и американская липа обычны на известняковых почвах, тогда как дуб и кария часто преобладают на кислых. На юго-западе США известняковые почвы бывают безлесными, хотя рядом на почвах, сформированных на других горных породах, произрастают леса.

Пожары.

Немногие деревья способны переживать повторяющиеся ежегодно или с интервалом в несколько лет пожары, а большинство пород вообще не переносит огонь. Таким образом, частые пожары обычно не дают развиваться лесу и приводят к распространению иных типов растительности, в частности травяной. Например, значительная часть прерий в США и Канаде, вероятно, по этой причине оставалась безлесной. Почти на каждом материке территории, лишенные деревьев из-за частых пожаров, занимают площади от нескольких гектаров до тысяч квадратных километров.

В пределах лесных регионов пожары могут оказывать сильное воздействие на состав лесов. Например, на западе США сосна скрученная и дугласия (лжетсуга Мензиса) обычно встречаются в большом количестве либо после сильных пожаров, либо на часто выгорающих участках. В подобных же условиях на северо-востоке США произрастают сосна Банкса, а на юго-востоке – сосна болотная и закрытая. В отсутствие пожаров эти виды со временем замещаются другими древесными породами. В лесном хозяйстве сейчас используется метод запланированных палов, благоприятствующих росту пожароустойчивых древесных пород с ценной древесиной.

Животные

оказывают существенное влияние как на распространение, так и на состав лесов. Например, кролики в Великобритании и других странах не только оставляют огромные территории безлесными, но и лишают их кустарникового покрова. Возможно, бизоны отчасти ответственны за безлесие прерий Среднего Запада Северной Америки. Даже мелкие млекопитающие, например мыши, могут препятствовать восстановлению лесов на гарях и заброшенных сельскохозяйственных угодьях, поедая семена и обгрызая всходы деревьев. И все же из всех живых существ наиболее сильное влияние на леса оказывает человек, вырубающий и сжигающий их, травящий ядохимикатами вплоть до полного уничтожения, а затем распахивающий или застраивающий освободившиеся земли. Выпас домашних животных также препятствует восстановлению лесов на вырубках.

Прочие факторы.

Лишь немногие исследования посвящены роли кустарников, травянистых растений, лишайников и мхов в вытеснении лесов или замедлении их восстановления. Однако в лесных регионах площади, покрытые зарослями кустарников, иногда остаются безлесными в течение более 30 лет. Даже травостой из злаков или других растений, например золотарника или астр, может препятствовать поселению многих древесных пород. За последние несколько лет было экспериментально показано, что многие из этих растений выделяют химические соединения, подавляющие прорастание семян деревьев.

ИСТОРИЯ ЛЕСОВ

Возраст Земли составляет 4,5–6,6 млрд. лет. Примитивные формы жизни возникли, вероятно, на очень ранних стадиях истории нашей планеты, поскольку ископаемые остатки растительных клеток были обнаружены в горных породах возрастом более 3,1 млрд. лет. Древнейшие известные нам организмы – сине-зеленые водоросли и бактерии, ископаемые остатки которых найдены в Африке. Древовидные растения и, следовательно, первые леса появились относительно недавно, и их история охватывает менее 10% времени существования самой Земли. Хотя, казалось бы, деревья эволюционно прогрессивнее цветковых трав, ископаемые остатки свидетельствуют о том, что последние произошли от высоких древовидных предков, а не наоборот.

Древнейшие наземные растения известны из верхнесилурийских отложений Австралии возрастом ок. 395 млн. лет. Растительность, состоящая из низких кустарниковых форм, широко распространилась на суше в раннедевонское время, ок. 370 млн. лет назад. Первыми деревьями были гигантские хвощи и плауны, достигавшие в высоту более 7,5 м. Эти деревья в позднем девоне формировали низкорослые леса с подлеском из примитивных папоротников и других мелких растений.

В течение каменноугольного периода, который начался приблизительно 345 млн. лет назад, на обширных территориях суши произрастали густые леса из гигантских хвощей, плаунов и древовидных папоротников высотой до 30 м и более. По-видимому, они были приурочены к переувлажненным низинам, где отмершие листья и упавшие стволы не разлагались, а накапливались в виде торфа. Впоследствии торф был перекрыт илистыми и песчаными отложениями. По мере их накопления торф в условиях высокого давления постепенно трансформировался в каменный уголь. В нем часто можно различить многочисленные ископаемые растительные остатки. Важным эволюционным событием в каменноугольном периоде стало появление примитивных голосеменных растений – семенных папоротников и кордаитов.

Пермский период начался ок. 280 млн. лет назад с резких преобразований. Климат становился все более аридным, и лик планеты менялся под воздействием мощного оледенения Южного полушария, горообразования и катастрофического перераспределения суши и моря. На протяжении этого периода гигантские хвощи, плауны и древовидные папоротники вымирали, они вытеснялись примитивными саговниковыми и хвойными. Облик лесов Земли стал изменяться, и этот процесс продолжался в течение мезозойской эры, начавшейся ок. 225 млн. лет назад. В триасовом и юрском периодах саговниковые и хвойные были основными лесообразующими породами. Появилось много гинкговых. Один из видов – гинкго двулопастный – до сих пор в естественных условиях встречается в Восточном Китае и в качестве декоративного дерева высаживается в городах Южной Европы, Восточной Азии и Северной Америки. В изобилии росли также секвойи, ареал которых ныне ограничен Калифорнией и южным Орегоном, а в триасе и юре они встречались на большей части Северной Америки, Европы, Центральной Азии и даже в Гренландии. Шире всего были распространены хвойные леса из видов, сходных с современными араукариями. Окаменевшие стволы хвойных деревьев сохранились в национальном парке Петрифайд-Форест (в переводе – каменный лес) в штате Аризона и в некоторых других районах земного шара.

Самые древние известные покрытосеменные, или цветковые, растения – пальмы, остатки которых обнаружены в триасовых отложениях на территории штата Колорадо. Следующий, юрский период характеризовался увеличением разнообразия цветковых растений. Роль хвойных пород и других голосеменных снижалась, и постепенно в течение мелового периода (135–65 млн. лет назад) господствующими стали цветковые растения, в большинстве своем деревья и кустарники. Они были представлены предками таких современных пород, как фикус, магнолия, падуб, дуб, сассафрас, ива и клен. В течение мелового периода и палеогена по всему Северному полушарию расселилась также метасеквойя – «листопадное» хвойное дерево, ныне произрастающее только во внутренних районах Китая. Широкое развитие лесов такого состава на территории Северной Америки, в Гренландии и на большей части Арктики свидетельствует о том, что на Земле господствовал мягкий климат.

Палеоценовый период, начавшийся ок. 65 млн. лет назад, характеризовался теплым влажным климатом. В таких условиях флора отличалась видовым разнообразием и изобиловала покрытосеменными древесными породами. Почти повсеместно в Северном полушарии были распространены леса, по составу сходные с современными лесами тропиков и умеренного пояса. Наиболее северный из существовавших тогда основных типов флоры, арктотретичный, включал листопадные деревья и другие растения, очень похожие на растущие в настоящее время на востоке Северной Америки и Азии. Второй тип флоры – третичный неотропический – был приурочен к более низким широтам и был представлен вечнозелеными широколиственными породами, родственными современным видам, произрастающим в тропиках и субтропиках.

В неогене климатические условия, по-видимому, стали более разнообразными, и произошло смещение типов флоры по направлению к экватору. Площади лесов сокращались, на все бóльших территориях распространялись травяные сообщества. Третий тип флоры – мадротретичный – сформировался, по-видимому, на основе двух вышеназванных в связи с прогрессирующей аридизацией климата на западе Северной Америки. Для этой флоры характерны мелколиственные деревья и кустарники, близкие к произрастающим ныне на юго-западе США и в Мексике.

Арктотретичная флора распространилась циркумполярно в северных областях земного шара. Леса на всей этой территории отмечались поразительным сходством. В них доминировали широколиственные породы (вяз, каштан, клен), а также ольха и метасеквойя. В позднекайнозойское время многие деревья, характерные в настоящее время для восточных районов США с влажным летом, исчезли на западе Северной Америки в результате происходивших там горообразовательных процессов и изменений климата. Хвойные породы, игравшие незначительную роль в арктотретичной флоре, стали преобладающими в западных лесах.

Заключительный период кайнозойской эры, называемый четвертичным, начался ок. 1,8 млн. лет назад и продолжается до сих пор. Он характеризовался чередованием обширных материковых оледенений и теплых межледниковых эпох, подобных современной. Несмотря на кратковременность четвертичного периода (всего 0,5% истории нашей планеты), именно с ним связана эволюция человека, ставшего господствующим видом на Земле. В Европе состав лесов упростился, так как многие древесные породы вымерли, а площадь самих лесов повсеместно значительно сократилась. Громадные территории суши неоднократно покрывались мощными ледниковыми покровами, а затем освобождались от льда. Даже сейчас, спустя 10 000 лет после окончания последнего оледенения, леса Северного полушария все еще адаптируются к происшедшим с тех пор климатическим изменениям.

ЛЕСА ЗЕМНОГО ШАРА

По характеру лесного покрова можно выделить три крупные широтные зоны: бореальных, или северных, хвойных лесов (тайга); лесов умеренных широт; тропических и субтропических лесов. В каждой из этих зон существует несколько типов лесов.

Зона бореальных (таежных) лесов

Зона бореальных лесов - самая северная. Она простирается от 72° 52ў с.ш. в Азии (что гораздо севернее Полярного круга) примерно до 45° с.ш. в центральной части этого материка и на западе Северной Америки. В Южном полушарии аналогичная зона отсутствует.

Для таежных лесов характерны вечнозеленые хвойные породы, главным образом разные виды ели, пихты и сосны. Часто встречаются и лиственные листопадные деревья, например различные виды березы, ольхи и тополя. В Сибири доминирует лиственница, сбрасывающая на зиму хвою.

Зона лесов умеренных широт.

Такие леса распространены в Северной и Южной Америке, Азии, Африке, Новой Зеландии и Австралии. Они представлены летнезелеными (листопадными) широколиственными, хвойными, вечнозелеными, смешанными (дождевыми), жестколистными (склерофильными) и другими менее распространенными типами лесов.

Летнезеленые леса распространены на востоке Северной Америки, на Британских о-вах, в материковой Европе, Восточной Азии и Японии, а также на крайнем юго-западе Южной Америки. Обычно они состоят только из одного древесного яруса, хотя в некоторых районах бывает выражен и второй. Местами развит кустарниковый подлесок, обычно не имеющий сплошного распространения. Древесных лиан здесь мало, а из эпифитов, как правило, представлены только мхи, печеночники и лишайники. Заметную роль играют травянистые растения, цветущие весной, когда деревья стоят голые. Большинство деревьев также цветет весной, до распускания листьев.

Хвойные леса умеренных широт распространены главным образом на западе и юго-востоке Северной Америки и в Евразии. Наиболее характерны для них различные виды сосен, но на западе Северной Америки обычны и другие хвойные породы.

Вечнозеленые смешанные (дождевые) леса умеренных широт встречаются там, где выпадает много осадков, а температуры редко опускаются ниже 0° C. Такие сообщества представлены на юго-западе Северной Америки, юго-востоке США, юге Японии, в Корее, Китае, Австралии, Новой Зеландии и на крайнем юге Африки. Здесь господствуют дубы, магнолиевые и нотофагусы, к которым примешиваются хвойные породы. Из эпифитов наиболее характерны лишайники и мхи, плотно покрывающие нижние части древесных стволов.

Жестколистные (склерофильные) леса распространены в районах с сухим жарким летом и более прохладной, влажной зимой, где доминируют вечнозеленые деревья и кустарники с мелкими кожистыми листьями. Деревья обычно низкорослые с искривленными стволами. Разреженные леса такого типа характерны для Средиземноморья и Причерноморья, где преобладают вечнозеленые дубы и сосны. Леса средиземноморского типа, но с иным видовым составом, встречаются также на крайнем юге Африки, в Австралии, Мексике, центральных районах Чили и на юго-западе США.

Зона тропических и субтропических лесов.

Эта зона лидирует по видовому разнообразию древесных пород. Например, только в бассейне Амазонки растет не менее 2500 пород деревьев. Полагают, что на п-ове Малакка их примерно столько же. Как правило, деревья этой зоны тонкокорые с толстыми кожистыми листьями, покрытыми восковым налетом. Обычно листья опадают неодновременно и быстро замещаются новыми, поэтому растения никогда не оказываются голыми. Хотя некоторые виды сбрасывают всю листву сразу, у разных пород этот листопад происходит разновременно и не связан с каким-либо определенным сезонным явлением. В тропических дождевых лесах крайне широко распространена каулифлория, т.е. развитие цветков и плодов непосредственно на стволе и ветвях деревьев.

Саванновые леса распространены в тропических районах с четко выраженным сухим сезоном и годовой суммой осадков меньшей, чем в поясе сомкнутых лесов. Здесь характерны деревья из семейства бобовых, обычно с плоской зонтиковидной кроной, сбрасывающие листву в сухое время года. Как правило, они далеко отстоят друг от друга, за исключением мест, где грунтовые воды находятся вблизи поверхности. Травяной покров почти сплошной и образован в основном злаками. Обычно высота деревьев менее 18 м, а часто – не более 3–4,5 м, и поэтому во влажный сезон травы могут возвышаться над древесным ярусом. Саванновыми лесами покрыты бóльшая часть Кубы и других островов Карибского моря, многие районы Бразилии, север Аргентины, Восточная и Центральная Африка и некоторые области Индии, Китая и Австралии.

В тех тропических районах, где осадков еще меньше, а сухой сезон более продолжителен, широко развиты сообщества ксерофильных колючих деревьев и кустарников. Они распространены в Южной Америке, странах Карибского бассейна, Мексике и Центральной Америке, на севере Африки и в Австралии. Древесные породы здесь листопадные или с листьями в виде чешуек. Характерны также безлистные кустарники с зелеными стеблями. Многие виды покрыты колючками, а стебли или корни растений часто вздуты и состоят из запасающих воду тканей.

Типичные саванны распространены в тропиках и субтропиках. Это «парковые» сообщества, в которых отдельные листопадные или вечнозеленые деревья или их группы разбросаны среди густого ковра высоких злаков. Саванны встречаются в условиях жаркого климата с довольно большим количеством осадков (более 2000 мм в год), относительно равномерно выпадающих в течение влажного сезона продолжительностью от 4 до 6,5 месяцев. Во время сезона дождей могут затопляться огромные территории. Для саванн наиболее типичны акации и другие деревья из семейства бобовых, однако часто встречаются также пальмы.

Корни большинства древесных пород здесь достигают обычно неглубоко залегающего горизонта грунтовых вод, поэтому деревьям не хватает влаги только в исключительно сухие периоды. Их стволы в основном невысокие и часто искривленные, а кроны расположены на высоте 3–6 м. Саванновые злаки высотой до 4,5 м иногда возвышаются над деревьями.

ЛЕСОУСТРОЙСТВО И ОХРАНА ЛЕСОВ

Наука, изучающая леса, называется лесоведением. Одна из ее основных прикладных отраслей – лесоводство, которое разрабатывает методы разведения лесов из определенных пород, их использования и восстановления на вырубках, гарях и иным образом нарушенных лесных площадях. Оно также занимается проблемой создания лесов в безлесных в прошлом районах. Лесоводство требует знания свойств древесных пород и их генетики для выведения гибридов или отбора естественных линий с особыми признаками, например повышенной устойчивостью к поражению насекомыми или заболеваниями и высокими темпами роста. Направление, называемое дендрологией, связано с классификацией деревьев. Еще одна область лесоведения – экология древесных пород.

Дендрометрия, или лесная таксация, – это установление количественных параметров лесов: запасов древесины, высоты и качества деревьев и древостоев. Такие данные необходимы для оценки лесов в коммерческих целях, а также для изучения их развития и определения эффективности различных методов их использования и разведения.

Лесоустройство – система мероприятий по разведению и целенаправленному использованию лесов на основе знаний в области лесоводства, социально-экономической информации и опыта предпринимательской деятельности. Первые попытки рационального ведения лесного хозяйства были направлены на улучшение условий охоты и возобновление промысловых животных. В 18 столетии в Германии начались лесоустроительные работы с целью повышения производства древесины. Хотя в США уже в 1817 появились охраняемые насаждения для обеспечения корабельным лесом военно-морского флота, но лишь в конце 19 в. проявился интерес к лесоустройству. Первоначально преследовались две цели: водоохранная и лесозаготовительная. Позже сформировалась концепция многоцелевого использования лесных массивов: для получения древесины, воспроизводства дикой фауны, охраны водных и почвенных ресурсов, рекреации, научных исследований, удовлетворения эстетических и других потребностей. Обычно превалирует одна из этих функций, но встречаются и леса многоцелевого назначения.

Еще одно важное направление современного лесоводства – охрана лесов. Ежегодно леса сильно страдают от инвазий насекомых и заболеваний, пожаров и таких неблагоприятных погодных явлений, как ураганы, засухи и сильные снегопады с порывистым ветром, приводящие к обледенению стволов и ветвей. Человек также может наносить большой вред нерациональными лесозаготовками, выпасом скота в непригодных для этой цели лесных угодьях, уничтожением хищников, контролирующих численность вредителей, и непосредственным сведением лесов.

Охрана ресурсов животного мира.

Многие виды охотничье-промысловых животных входят в состав лесных экосистем и часто встречаются в лесных угодьях и там, где леса чередуются с открытыми ландшафтами. Кроме того, многие виды рыб изобилуют в густых прохладных водоемах на залесенных водосборах. Бобр, норка, лось, медведь, лисица, олень, индюк, куропатка и другие крупные и мелкие охотничье-промысловые животные населяют главным образом леса. Некоторые виды предпочитают старые леса, другие – молодые сообщества с густым подростом и подлеском, третьи обитают там, где леса чередуются или граничат с безлесными участками. Одна из задач рационального использования лесов – создание наиболее благоприятных условий для обитания определенного вида животных либо для обеспечения наибольшего видового разнообразия фауны.

Охрана вод и почв.

Леса в целом очень эффективно регулируют поверхностный сток и способствуют сохранению запасов воды в почве. Каждый, кто укрывался от дождя под деревьями, знает, что их кроны перехватывают и задерживают часть осадков. Бóльшая часть остальной воды впитывается почвой, а не стекает по ее поверхности в реки и озера. Поэтому на залесенных территориях эрозия почв развита слабо. Хотя часть поглощенной влаги снова выходит на поверхность из родников, это происходит не сразу, а через несколько дней или недель, и не сопровождается резкими паводками. Другая часть просочившейся влаги попадает в более глубокие водоносные горизонты и пополняет запасы грунтовых вод.

Борьба с лесными пожарами и их предупреждение.

Пожары повреждают или уничтожают ценную древесину и пагубно влияют на лесовозобновление. Лишая почву растительного покрова, они приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную и научную ценность ландшафтов. При этом страдают или гибнут дикие животные, сгорают жилые дома и другие постройки, погибают люди.

Из всех явлений, причиняющих экономический ущерб лесам, лесные пожары в наибольшей степени поддаются контролю, так как большинство из них вызвано человеком.

Для предотвращения лесных пожаров важное значение имеют массовая пропаганда (плакаты, тематические выставки, специальные природоохранные программы) и соблюдение законов, ограничивающих применение огня в лесах. Не меньшее значение имеет снижение риска возгорания. Для этого вдоль дорог удаляют легко воспламеняющийся кустарник. Для уменьшения опасности возгорания от ударов молнии вырубают сухостой. Внутри лесных массивов прокладываются противопожарные просеки, делящие лес на участки, в пределах которых пожар легче локализовать и потушить.

Когда начинается лесной пожар, в первую очередь необходимо точно и оперативно обнаружить его очаг. В периоды особой пожароопасности, например в засуху, дополнительно действуют воздушные патрули. Когда пожар замечен, о его местоположении и масштабах оповещают пожарных. Диспетчеры быстро формируют и направляют в нужный участок пожарные команды, которым часто помогают добровольцы. Пока идет борьба с огнем, наблюдатели на вышках и в воздухе передают по радио информацию о скорости и направлении его распространения, что помогает быстрейшей ликвидации пожара.

Борьба с насекомыми-вредителями и заболеваниями.

Стоимость потерь древесины из-за повреждения насекомыми и болезнями превосходит ущерб, наносимый лесам всеми прочими факторами, включая пожары.

В нормальных условиях количество насекомых-вредителей и болезнетворных организмов (патогенов) в лесах относительно невелико. Они способствуют разреживанию густых молодых древостоев и губят слабые или поврежденные деревья. Тем не менее время от времени численность таких насекомых или патогенов резко возрастает, что приводит к гибели деревьев на обширных территориях. Полное истребление всех вредоносных видов экономически невыгодно и биологически неразумно. Поэтому задачей защиты лесов является предотвращение вспышек их численности и сокращение потерь в случаях, когда такие вспышки все же происходят.

Для разработки методов защиты лесов от повреждений необходимы научные исследования. Они включают определение видовой принадлежности вредителей леса, изучение их жизненного цикла, пищи или видов-хозяев, а также естественных врагов. Эти работы позволяют вывести новые линии или гибриды древесных пород, сочетающие устойчивость к заболеваниям и вредителям с полезными хозяйственными свойствами.

Для сокращения популяций таких насекомых-вредителей леса, как непарный шелкопряд, еловый листовертка-почкоед и пяденица, раньше широко применялось распыление с воздуха инсектицидов. Однако это губит не только вредителей, против которых применяется, но и полезных насекомых. Инсектициды также смертельно ядовиты для птиц, млекопитающих и других животных, поэтому к таким мерам обычно прибегают только, когда все прочие оказываются неэффективными.

Гербициды применяются для уничтожения промежуточных хозяев болезнетворных организмов или зараженных деревьев с целью ограничения распространения заболевания. Непосредственная обработка растений ядохимикатами обычно целесообразна лишь в питомниках и искусственных насаждениях. Большинство средств для уничтожения болезнетворных организмов вносится в почву или применяется на стадии саженцев перед посадкой.

Чтобы избежать поражения лесов вредителями или болезнями или сократить ущерб от него, применяется ряд профилактических мер. Особенно чувствительные к заболеваниям, слабые или инфицированные деревья удаляются при периодических санитарных рубках. Промежуточные хозяева патогенов уничтожаются с помощью гербицидов. Принимаются меры по охране и увеличению численности естественных врагов насекомых-вредителей.

СВЕДЕНИЕ ЛЕСОВ

Уничтожение лесов на земле происходит с угрожающей быстротой. В середине 1990-х годов, по оценкам Института мировых ресурсов, только тропические леса исчезали со скоростью 16-20 млн. га в год, т.е. 0,6 га в секунду, главным образом ради удовлетворения потребностей растущего населения в сельскохозяйственных землях и древесине. В умеренном поясе Северного полушария леса сильно страдают от загрязняющих атмосферу отходов промышленных предприятий, а обширные леса Сибири (тайга) находятся под угрозой крупномасштабной вырубки.

Сведение лесов представляет собой серьезную глобальную экологическую проблему. Леса в процессе фотосинтеза поглощают огромное количество углекислого газа, поэтому их уничтожение может привести к повышению его концентрации в атмосфере, что, как полагают многие ученые, в 21 в. будет способствовать глобальному потеплению в связи с т.н. парниковым эффектом. Более того, широко распространенное сейчас выжигание влажных тропических лесов в развивающихся странах приводит к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере. В тропических лесах до сих пор обитает большинство видов животных, растений и микроорганизмов планеты, разнообразие которых постоянно сокращается. Некоторые из них используются или будут использоваться в перспективе в медицине и сельском хозяйстве.

Литература:

География лесных ресурсов земного шара . М., 1960
Леса СССР , тт. 1–5. М., 1966–1970
Вальтер Г. Растительность земного шара , тт. 1–3. М., 1969–1975
Букштынов А.Д., Грошев Б.И., Крылов Г.В. Леса . М., 1981



По общепринятой классификации растения делятся на хвойные и лиственные. К последним относятся те, которые в определённое время сбрасывают зелёный покров. Как правило, такие деревья растут в течение весенне-летнего вегетационного периода, на протяжении осени меняют цвет, а затем сбрасывают свою листву. Так проходит их адаптация к зимним холодам.

В лиственных лесах растет много разных видов деревьев, кустарников и трав. Большинство из них представители широколиственных растений, такие как дуб, клен, бук, грецкий орех, граб и каштан. Так же здесь часто встречаются и мелколиственные деревья — берёз, тополь, липа, ольха и осина.

Есть несколько различных видов культур, таких как горный лавр, азалии и мхи, которые живут в тенистом лесу, куда доходит небольшое количество солнечного света.

Лиственные леса России

На территории России лиственные леса занимают узкую полоску между южными степями и северной зоной смешанных лесов. Этот клин тянется от прибалтийских республик до Урала и за его пределами, до Новосибирска и монгольской границы. Эта зона имеет теплый и влажный климат.

В северных регионах в основном распространён дуб обыкновенный, липа, ясень, клён, ильма. В западных и южных частях многообразие пород увеличивается за счёт граба, береста, орехов, явора, черешни, тополя.

Большинство второстепенных лесов в этой зоне — чистые березовые насаждения, очень популярные среди русских пейзажистов. Не счесть разнообразия кустарников и трав, которыми богата зона лиственных лесов России.

Почвы

В основной массе лиственных лесов преобладает бурая почва. Это очень плодородная земля. Осенью листва опадает с деревьев, разлагается и помогает придать грунту свои питательные вещества. Земляные черви помогают смешивать питательные вещества, обогащая её гумусом.

Корни деревьев уходят глубоко в землю, добывая питательные вещества во время вегетационного периода. Однако с наступлением осени, листва осыпается и обогащает грунт полезными микроэлементами.

Зона лиственных лесов

Лиственные леса расположены между субтропиками и зоной смешанных и хвойных лесов. Это где-то между 500-600 и 430-460 широтами. Отражение широт является зеркальным для Северного и Южного полушария. Невзирая на то, крупнейшие в мире лиственные леса обычно сосредоточены в Северном. Вы встретите их в Европе, Северной Америке, некоторых частях России, Китая и Японии.

В Южном полушарии также есть лиственные леса, хотя обычно они намного меньше и простилаются на просторах Новой Зеландии, юго-восточной Австралии и Южной Азии. В Южной Америке есть две большие области лиственных лесов на юге Чили и в Парагвае. Следует заметить, что растительность и животный мир в них обычно отличается от жизни на севере.

Лиственные леса, как правило, процветают в холмистых районах с определёнными типами почвы.

Климат

Как упоминалось выше, в отличие от хвойных, лиственные леса определяются тем фактом, что их деревья теряют листву раз в год с изменением сезона, само собой разумеется, что климат большинства из них не является экстремальным, но меняется в зависимости от поры года. Эти районы будут обладать четырьмя четко определенными периодами, с ярко выраженными биологическими процессами — листва меняет цвет осенью, опадает зимой и растёт весной. Лиственные леса также иногда называют умеренными и широколиственными, что говорит о том, что их часто встречают в зонах умеренного климата. Именно он обеспечивает ярко выраженную сезонность, снежный покров зимой и относительно стабильное количество годовых осадков.

Средняя температура в тёплые поры года составляет +15 С, а нижняя, как правило, опускается ниже 0 С. Количество осадков достигает 500-800 мм. Эти показатели могут варьироваться в зависимости от географического местоположения, поскольку, как упоминалось выше, лиственные леса можно найти во всём мире.

Для нормальной жизнедеятельности лиственных лесов, тёплый период должен составлять не менее 120 дней, но в некоторых районах он достигает 250 дней в году без мороза.

Погода в лиственном лесу зависит от погоды в регионе. Более холодные зимы, как правило, способствуют увеличению разнообразия видов растительности.

Лесная зона, занимая громадное пространство (почти половину всей территории СССР), в климатическом отношении разделяется на: а) зону тайги, б) зону смешанных и лиственных лесов.

Климатообразующими факторами лесной зоны в целом являются умеренные широты со свойственной им неустойчивой циркуляцией атмосферы, равнинная поверхность, материковость и наличие огромных лесных массивов.

Занимая наибольшую часть всей зоны, тайга получает в среднем за год 40-45 тыс. кал солнечного тепла на 1 кв. км горизонтальной поверхности, т. е. примерно вдвое меньше, чем субтропические широты, и в два раза больше, чем Арктика. Средняя годовая температура воздуха не ниже -10°, а июля - выше +10°. Получаемого тепла достаточно для произрастания хвойных лесов; интенсивная циркуляция умеренных широт не только поддерживает соответствующий термический режим, но и обеспечивает тайгу влагой, достаточной для произрастания леса. Неустойчивость циркуляции связана с чередующимися антициклонами и циклонами, с фронтогенезом и трансформацией воздушных масс. Антициклональные типы погоды наиболее характерны для внутриматериковой тайги, близкой к центрам барических максимумов.

Циклоны приходят с Атлантики вдоль периферии азорского максимума и по ложбине исландского минимума из областей главных фронтов земного шара.

Арктические влияния проявляются сильно, особенно в холодное полугодие, когда тайга регулярно подвергается вторжениям арктического воздуха. Да и летом, когда в южных областях СССР стоит жаркая, сухая погода, в тайге бывают холода. Лишь в случаях интенсивного развития антициклонов над материком в тайге устанавливается тёплая погода летом (морозная зимой). Однако антициклональность погоды здесь умеряется самим лесом, смягчающим морозы и жару и повышающим влажность воздуха.

Материковый климат тайги в целом отличается умеренно тёплым летом (июль имеет свыше 10°, но не более 20°) и суровыми зимами. Вечная мерзлота имеет большое распространение. Осадки выпадают в умеренном количестве (300-600 мм в год) и преобладают летом. Относительная влажность в час дня в тёплые месяцы года в среднем не ниже 50% и не выше 70%.

Максимум осадков всюду приходится на июль-август - время наибольшего испарения лесной поверхностью. В западной части тайги значительны осенние осадки, связанные с циклонами Атлантики. Минимум осадков приходится на зиму, когда тайгу захватывают арктические и материковые антициклональные процессы. Континентальность климата тайги увеличивается с запада на восток, в связи с чем лето становится теплее, зима холоднее, облачность постепенно убывает, ветер ослабевает.

Тайга северо-западной области характеризуется весьма неустойчивой погодой, частым прохождением циклонов, большой облачностью и влажностью, прохладным летом и суровой, холодной зимой.

Преобладающие юго-западные и западные потоки воздуха несут с собой осадки, а зимой и тепло. Поэтому под 60° с. ш. в восточной части Финского залива средняя январская температура - 7°, тогда как в Якутии под той же широтой -40°. Летом преобладают ветры западных и северо-восточных румбов, зимой юго-западных и северных. При западных, северных и юго-западных ветрах часто наблюдаются бури, сопровождающиеся на водоёмах штормами.

Циклоны с Атлантики зимой нередко обусловливают наступление оттепелей, способствующих образованию гололёда.

При образовании и перемещении холодных фронтов нередко образуются грозы. Летом они бывают также и внутри тёплой массы.

Арктические вторжения обусловливают ещё более резкие колебания климатических элементов.

Летом замечается чередование морских и озёрных бризовых ветров. На северном берегу Финского залива дневной бриз дует приблизительно с 9 до 21 часа, ночной - в остальное время суток. Здесь крайне редко отмечаются затишья. Наибольшей неустойчивостью ветров отличается весна и осень. Весной (в мае) на южном побережье Финского залива преобладающим является ветер с моря на сушу. Ветер возникает благодаря наличию полосы повышенного давления вдоль берега, и эта полоса сохраняет своё положение не только днём, но и ночью по той причине, что земля ночью теплее, чем днём. Довольно хорошо выражены бризовые ветры на Ладожском озере, с июня до ноября. Преобладающие здесь зимой южные ветры с суши объясняются понижением давления над Финляндией с юга на север.

Скорость ветра быстро убывает с удалением от морей. Всюду максимальные скорости отмечаются в октябре и марте, минимальные - в июле и августе. Были отмечены скорости, превышающие 20 м/сек. Отдельные же порывы на водных или безлесных участках достигают 40 м/сек. Штили часто отмечаются в глубине лесных горных массивов: в Ловозерске зимой почти половина всех наблюдений отмечает отсутствие ветра, тогда как у побережья морей штилей 3-5%.

Нередко ветры, дующие с моря или озера, поднимают воду в реках, впадающих в них, следствием чего являются наводнения. В Ленинграде при подъёме воды до 4 м выше ординара вода заливает пониженные места выше, чем на 2 м, и наводнение охватывает площадь города до 60 кв. км. Такие катастрофические наводнения были в 1691 г., 1777 г., 1824 г., в 1924 г. Вообще с основания города по настоящее время вода в р. Неве поднималась на 150 см (выше ординара) более 300 раз. Наводнения объясняются положением города в восточном углу глубоко вдающегося в материк Финского залива при устье многоводной реки и прохождением циклонов, вызывающих сильные и упорные западные ветры, направленные против течения р. Невы. В Финском заливе при этом образуются нагонные волны, вследствие чего сток воды в реке замедляется и уровень её поднимается.

Метеорологическими условиями наводнений могут быть:

1) наличие проходящих через Балтийское море мощных циклонов с северо-востока;

2) образование в районе Балтийского моря (в тыловой части главного циклона) «частного» вихря небольших размеров, но большой энергии, причём последний должен продвигаться вдоль Финского залива или севернее его;

3) надвигание с северо-запада в тылу циклонов области высокого давления. С. А. Советов считает, что единственной радикальной мерой защиты Ленинграда от наводнений было бы устройство преграды в виде дамбы поперёк всего Финского залива в Невской губе, чтобы прекратить доступ нагонной волне с Балтийского моря.

Влияние Балтийского моря на климат тайги северо-западной области весьма значительно. Балтийское море обусловливает более тёплые зимы, меньшие годовые и суточные амплитуды.

Лето в северо-западной тайге сравнительно короткое, прохладное, но богатое светом.

Безморозный период колеблется от 90 до.12 дней, убывая на север. Первый морозный день осенью наступает в конце октября на юге района и в середине - на севере. Последний морозный день наступает соответственно в середине апреля и начале мая. При невысокой средней температуре летних месяцев нередко приходят волны холода с севера, понижая температуру на 10-12° и порою уничтожая урожай хлебов, особенно яровых. Острова Финского залива и Балтийского моря, тёплые зимой, имеют весьма холодное лето. Случается, что летом здесь выпадает снег. В большей части данного района летнему прогреву суши препятствует также множество озёр, так как значительная часть тепла тратится на таяние снега и льда и на испарение. Ладожское озеро оказывает особенно заметное влияние на климат: средняя температура июля на берегах Ладоги 16°, а на о. Валааме 12°. С другой стороны, есть места сильного прогрева, чему способствует множество гранитных скал, а также слабое испарение почвенной влаги преобладающими здесь хвойными лесами.

Осень наступает быстро: резко увеличивается облачность, часты порывистые ветры, дожди; дни становятся короткими. Первый снег выпадает в конце сентября на севере района и в начале октября на юге. В начале ноября снеговой покров окончательно устанавливается. Средняя продолжительность периода со снеговым покровом составляет около 200 дней. Высота снега в лесах бывает 90-100 см, на открытых местах приблизительно вдвое меньше. На побережье Финского залива, на юге Ладожского озера и южнее средняя толщина снегового покрова всего 10-18 см.

Характерной чертой климата северо-западной тайги является большая облачность: зимой вероятность пасмурного неба не ниже 70%) летом 50-60%. Только в июле бывает значительное число ясных дней. (Для Павловска совершенно безоблачных дней за год насчитывается в среднем только 13.) Продолжительность солнечного сияния летом уменьшается с расстоянием от побережья, осадки же увеличиваются. Это явление объясняется тем, что трение о земную поверхность, особенно там, где имеются неровности или леса, уменьшает скорость движения воздуха и заставляет воздушные массы частично подниматься, что способствует образованию облаков, тем более, что воздух уже значительно насыщен влагой ещё над морем. Каминский указывает на то обстоятельство, что над морем и прибрежьем изменение температуры воздуха с высотой неблагоприятно для восходящих токов с венчающими их кучевыми облаками. Лишь по мере удаления от моря, где прогрев значительнее, восходящие токи получают мощное развитие.

Тайга северо-восточной области отличается большей континентальностью климата, преобладанием антициклональной погоды, суровой зимой, умеренно тёплым летом (с однородным распределением элементов), интенсивным ходом весны и возвратами холодов.

Средняя годовая температура здесь близка к 0°. Годовая амплитуда более 30°, а местами близка к 40°. Континентальность увеличивается с юго-запада на северо-восток, достигая в районе р. Шугора 80% - величины, близкой к сибирской. Наиболее часты в году южные ветры, уступающие летом место ветрам северных румбов. Скорости ветра незначительны, исключая холодное полугодие, когда они могут достигать в среднем 5 м/сек. Зимы суровые и даже более холодные, чем в тундре, хотя и короче. Февраль и март отличаются вьюгами и метелями, особенно частыми в западной части области. При штилях в зимние ночи бывают видны северные сияния, а в послеполуденные часы -круги около солнца. Оттепели случаются очень редко и кратковременны.

Тёплое лето северо-восточной тайги длится от трёх до четырёх месяцев (май-август). Наиболее высоко июльская изотерма в 18° подымается в бассейнах Вятки и Камы - до 57° с. ш. Здесь самое жаркое лето в европейской тайге. Однако заморозки наблюдаются изредка и летом. По линии Архангельск- Сыктывкар продолжительность тёплого и холодного периодов почти одинакова. К юго-западу от этой линии число тёплых дней начинает преобладать, достигая перевеса над холодными. Период с температурой от +10 до +20°, благоприятный для роста главных культур данной зоны (рожь, конопля, горох, овощи), составляет не более 90 дней, а с температурой от 5 до 10° - 20-30 дней. Продолжительность тёплого периода (со средней суточной температурой выше 0°) колеблется от 209 до 160 дней. Повторяемость ливневых осадков мала вследствие недостаточного количества водяного пара и небольшого нагрева подстилающей поверхности. Так, за 5 лет на 25 станциях осадки величиною более 20 мм были отмечены 11 раз. Количество осадков при данных температурных условиях вполне достаточно для поддержания многоводности рек и озёр и для заболачивания. Необходимо учитывать, что в этих широтах снег держится долго, и после таяния в почве надолго остаётся влага. Обильные леса уменьшают силу ветра и увеличивают сырость воздуха, уменьшая испарение под кронами.

В конце зимы снеговой покров достигает 100 см в восточной части района и не менее 50 см в других частях. Продолжительность снегового покрова колеблется от 165 дней на севере района до 148 на юго-востоке (г. Молотов). Убывание снегового покрова весной происходит медленно (4-5 недель) и все же к концу снеготаяния образуются весенние паводки. Зато, как только исчезает снег, в течение нескольких ясных дней, при южных ветрах, наступает лето.

Западносибирская тайга характеризуется резкой континентальностью, суровой зимой с метелями, мощным снеговым покровом, наличием вечной мерзлоты, интенсивной сменой сезонов и частыми волнами холода.

Западносибирская тайга подвержена воздействию воздушных масс Арктики, частично смягчённому влиянием удалённого Атлантического океана и Средиземноморья. Достаточное увлажнение способствует развитию леса, в свою очередь умеряющего климат. Зимой влияние исландского минимума значительно, но чаще устанавливается антициклональная погода, связанная с сибирским максимумом. В любой из месяцев здесь возможны вторжения волн холода. Наоборот, летом температура резко повышается в отдельные дни при вторжении тёплого воздуха из пустынь Средней Азии. Наименьшая температура, отмеченная в году, -54°, 1 (Енисейск).

Продолжительность вегетационного периода колеблется от 57 дней на севере (Маре-Сале) до 160 на юге. Безморозный период длится от 20 дней на севере до 130 дней на юге.

Суровая зима тайги имеет 30-40 дней с температурой ниже 25°, но суровые устойчивые морозы с ясным небом и затишьем прерываются прохождением циклонов, повышающих температуру на 15-20° и сопровождаемых сильными ветрами и метелями. При метелях ветры достигают 20 м/сек и выше. Температура среди зимы нередко повышается в один из месяцев, как это наблюдается в Арктике. Характерен быстрый резкий переход от суровой зимы к весеннему и летнему режиму. Весна начинает вступать в свои права не ранее апреля (таяние льда в реках). Лето продолжается обычно с 20 июля по 30 августа, когда среднемесячная температура составляет около 15° и нет морозных дней. Число дней с температурой выше 20° около 30 в год.

Количество осадков в тайге колеблется от 350 мм до 600 мм и более. На снег приходится 25-32% годовых осадков, что образует покров высотой 70-80 см. Давая в средней части до 450- 500 мм, осадки убывают к северу и югу. Суточные максимумы осадков могут достигать 80 мм(Нарым). Максимумы осадков за сутки бывают при грозах, число которых за год насчитывается до 10-12. Распределение осадков весьма однородно, если не считать южной полосы, где увеличение осадков от Урала к Томску следует объяснить обогащением атмосферы влагой, доставляемой обширными болотами и таёжными лесами.

На восток от Томска осадки убывают; правда, лесов здесь очень много, но они растут над мерзлотой, охлаждающей почву и задерживающей поглощение воды корнями деревьев, которые не могут поэтому снабжать атмосферу обильными запасами местной влаги. По количеству выпадающего снега на первых местах стоят районы Томска, Березова, Тюмени, а также притаймырский район. Район Таймыра нередко оказывается захваченным центральной полосой выступа исландского минимума, по которой проходят циклоны, сопровождающиеся мощными снегопадами. Последние нередки и над Иртышом, где они связаны с быстрыми вторжениями арктического воздуха с Карского моря и Таймыра при наличии депрессии над Иртышом.

Небольшое количество осадков в западносибирской тайге вызвано отдалённостью её от тёплых морей и низкой годовой температурой, вследствие которой воздух может содержать в себе лишь самое незначительное количество влаги. На вегетационный период осадков приходится не менее 55% и не более 68%от годовых. Однако летом случаются и засухи. Так, в 1915 г. в Енисейске и Приангарье с 16 июня по 15 июля совершенно не было дождей.

Мощность снегового покрова, как и количество осадков, убывает от центра к северу и югу. В исключительные зимы толщина снегового покрова может доходить до 2 м, тогда как в малоснежные зимы земная поверхность может оставаться совершенно лишенной покрова.

Появление снегового покрова отмечается на севере в первой декаде октября (Салегард-Березов-Сургут), но не повсеместно; к ноябрю покров образуется и южнее. Продолжительность залегания убывает от 210 дней (Березов) до 130 (Омск). Таяние начинается с мая и проходит так быстро, что к концу мая снега уже нигде нет.

В связи с ранним и мощным снеговым покровом необходимо отметить, что в западносибирской тайге граница вечной мерзлоты отодвигается гораздо далее к северу, чем в Забайкалье, где снега мало. Например, Туруханск со средней температурой зимы -8° мерзлоты не имеет, а в Улан-Уде есть мерзлота, хотя средняя температура только -2°,2.

Глубина вечной мерзлоты на севере тайги доходит до 200 м. Для холодильников завода Усть-Порт использована мерзлота почвы. С этой целью в почве сделаны шахты глубиной до 18 м с боковыми ходами и хранилищами, где и помещаются готовые консервы завода.

Следует отметить и высокую относительную влажность: в январе она в среднем составляет 85%, в июле 55%. Испаряемость невелика (Омск 732 мм, Салегард 392 мм). Обильные дожди, большая влажность и достаточно высокая температура воздуха летом благоприятствуют развитию лесной растительности.

Тайга восточносибирской области резко выделяется в климатическом отношении среди других районов СССР. Резкая континентальность климата, преобладание ярко выраженных антициклональных условий погоды, слабые ветры, волны холода, очень морозная, сухая, безоблачная зима, вечная мерзлота, жаркое лето, суховеи, инверсии температур, бурная смена сезонов, высокая инсоляция в летний период, позволяющая под Якутском выращивать арбузы, - всё это даёт основание справедливо считать климат Якутии одним из самых удивительных на земном шаре.

Если учесть, что северные и дальневосточные моря зимой замерзают, а горные цепи отделяют их от рассматриваемой области, то станет ясной незначительная роль водоёмов в увлажнении тайги и их ничтожное охлаждающее влияние в летнее время.

Летом материк сильно прогревается. В Якутске средняя июльская температура (19°) даже несколько выше, чем в Москве, лежащей на 6 с лишним градусов южнее. Но в Якутске волны холода понижают температуру градусов на 10-12 (в Москве на 5-6°).

Велики здесь также и суточные колебания климатических элементов. Перед восходом солнца температура нередко падает почти до 0°. Средняя и южная части тайги свободны от ночных заморозков лишь в июле.

Со стороны Арктики тайга часто подвергается вторжениям холодных масс воздуха. В летнее время самые низкие температуру приносятся с моря Лаптевых и Восточносибирского, при этом направление ветра бывает северное и северо-северо-западное. Скорость передвижения их от берегов Ледовитого океана до Верхрянска составляет приблизительно 8-10 м/сек.

Зима восточносибирской тайги отличается суровостью и сухостью, малоснежьем, незначительной облачностью, большим числом часов солнечного сияния, слабыми ветрами, инверсиями температур. В Верхоянске отмечены морозы в -68°. Наиболее низкие температуры соответствуют штилям. При низких температурах наблюдаются специфические явления. Черский отмечает шум, издаваемый выдыхаемым паром от быстрого его замерзания. «Шум этот, напоминающий отдалённый шорох метлы (при подметании улиц или же шелест пересыпаемых зёрен), появляется начиная с -48°, усиливаясь с увеличением мороза, и слышится всего явственнее при движении против ветра, так как при этом выдыхаемый пар проносится около ушей наблюдателям «В особенно. холодные ночи путнику часто слышится слабый, непрерывный, странный шелест, который якуты (на Колыме) называют «шепотом звёзд». Зима тянется не менее 7 месяцев. Наиболее сильное влияние на условия зимней погоды оказывает азиатский антициклон, остальные центры действия лишь приносят те или иные нарушения и видоизменения в режим, устанавливаемый антициклоном. Причинами образования низких температур являются: 1) высокое давление, создающее ясную погоду, способствующую сильному излучению с поверхности снега в течение долгой зимней ночи; 2) топографические особенности: самые холодные зимы бывают в широких долинах и котловинах, и холода наступают, обыкновенно, при слабых ветрах или затишьях.

Горы значительно теплее долин. Охлаждение долин так сильно и продолжительно, что и средние температуры года там ниже; то же доказывается наблюдателями температуры почвы: мерзлота в долинах опускается на большую глубину, чем на холмах,

В циклонические годы циклоны, проходящие над морем, всасывают воздух из области сибирского антициклона, понижают давление в его северной части и повышают температуру зимы. В годы с ослабленной циклоничностью зимы холоднее.

Чрезвычайно сильные морозы зимой в восточносибирской тайге переносятся сравнительно легко, благодаря частым затишьям и сухости воздуха.

Весна наступает чрезвычайно быстро, проходит бурно, сопровождаясь свежими ветрами. Азиатский максимум разрушается сначала на востоке, так как вследствие прозрачного воздуха здесь нагревание интенсивнее.

Лето наступает уже с конца мая, когда средняя суточная температура воздуха не ниже 10°. Резко антициклональный режим сменяется циклоническим. Вообще же летом здесь жарко, осадков мало, так что жители местами прибегают к искусственному орошению посевов (например, около Олекминска). Средняя июльская в Якутске 19° - нигде под такой широтой нет такой высокой температуры. Максимальная температура может достигать 39°. По словам Серошевского, по средней Лене камни и песок летом накаляются до того, что ходить по ним босыми ногами невозможно, они жгут даже сквозь якутскую кожаную обувь. «Хоронясь от зноя, люди предпочитают работать ночью, несмотря на множество комаров. Кони в дороге падают иногда под седоком» («Якуты», стр. 37).

Вегетационный период (со средней суточной температурой более 5°) короток: в центре 122-132 дня, на окраинах 90-22 дня. Относительная влажность колеблется от 50 до 60%. Первая половина лета наименее дождлива: иногда 25-30 дней проходят без дождя или его выпадает так мало, что он не в состоянии, как здесь выражаются, «прибить пыль». Первые дожди со значительными осадками выпадают в конце мая или в начале июня; вторые - в начале июля. Нередко возникают засухи. Наиболее типичные засухи наблюдаются в Верхоянском и Вилюйском районах, что объясняется влиянием полярного дня и стационарностью областей высокого давления. Иногда засухи сопровождаются суховеями у окраин областей повышенного давления. Суховеи чаще в периоды полярного дня, снижающего относительную влажность.

Зима наступает быстро. В Верхоянске температура от сентября к октябрю падает на 17% в других местах Якутии - на 14°.

Интересно, что осенние и зимние осадки здесь могут выпадать почти из всех облаков, благодаря низкому уровню сублимации ядер. Обычной картиной является заметное выпадение снега при кажущемся безоблачном небе, имеющем слегка белесоватый оттенок. Получается своего рода парадокс: в тайге зимой при безоблачном небе выпадают осадки, образующие снеговой покров. Снеговой покров устанавливается в конце сентября на юге (Олекминск) и в середине августа на севере тайги (Верхоянск). Высота снегового покрова в первый зимний месяц составляет 10-20 см. Наибольшей мощности снег достигает в феврале, увеличиваясь с юга на северо-восток (от 15 до 49 см). В центральной части тайги высота снегового покрова равна 20-30 см, т. е. много меньше, чем в тайге других областей. Бесснежье при низких температурах влечёт за собой повсеместное распространение вечной мерзлоты.

Сход устойчивого снегового покрова происходит на юге тайги в конце первой декады мая, на севере-в середине и конце мая. В средней тайге сход наблюдается в первых числах мая, т. е. раньше, чем на юге и на севере. Объясняется это наименьшей мощностью снегового покрова, наибольшим количеством солнечного тепла- благодаря большему числу ясных дней и прозрачности воздуха (сильная испаряемость снега).

На долю твёрдых осадков приходится 10-15% общего их количества. Зимой осадки всюду меньше, чем в другие сезоны. Наименьшее их количество наблюдается в верхоянской впадине, в. других направлениях, кроме северного, оно увеличивается.

В Якутске в середине зимы приблизительно через день бывает туман. В Верхоянске туманов при штилях зимой более 70%.

Восточносибирская тайга - край инверсий. Они связаны с радиационным выхолаживанием воздуха. Выхолаживанием нижних слоев воздуха, уплотнением их и притоком воздушных масс сверху обусловлены также характерные инверсии антициклонального типа. Ветры, откуда бы они ни дули, приносят более высокую температуру и разрушают инверсионное состояние, господствующее здесь при устойчивом барометрическом максимуме с ясным небом и штилями.

В связи с этим Визе приводит следующие данные о температуре воздуха в Якутске в январе при разных скоростях ветра (за 21 год):

Б) СМЕШАННЫЕ И ЛИСТВЕННЫЕ ЛЕСА

В области смешанных и лиственных лесов происходит наиболее частый обмен арктических масс воздуха с воздушными массами умеренных и субтропических широт. На фоне общей циркуляции атмосферы здесь сильно развита местная циркуляция, как следствие множества речных долин и оврагов. «Климат зоны лиственных лесов отличается меньшей континентальностью, чем климат тайги. Зима не такая суровая, но снежный покров бывает почти всюду: лето значительно более тёплое, средняя температура четырёх тёплых месяцев выше 10°, но не выше 22°. Преобладают летние осадки: вероятность осадков почти такая же, как в зоне тайги» (Берг, Л. С, Основы климатологии, 1938).

Характерными чертами климата данной подзоны являются его относительное однообразие в течение года, континентальность, умеренно-холодные зимы и тёплые лета, а также возвраты холода (в тёплое полугодие) и зимние оттепели. Однообразие климатических условий объясняется центральным внутриматериковым положением района. С запада проходят довольно часто циклоны с морским бореальным воздухом, который трансформируется в континентальный. В связи с этим, естественно, континентальность возрастает с запада на восток:

В этом же направлении увеличивается устойчивость погод, растут амплитуды климатических элементов. Летом случаются жары днём до 35°, а ночью похолодания до-1°. Зимы сравнительно тёплые (Москва, январь-10°,8; Пярну, январь -5°), но пасмурные и туманные. В средине зимы - устойчивый и обычно мощный снеговой покров, частые снегопады, связанные с окклюзиями. Переход от тёплого полугодия к холодному более плавный, чем от холодного к тёплому. Осень пасмурная, дождливая (с характерными моросями) и туманная. Весна холоднее осени, что связано с затратой тепла на таяние снега. В это время ветры неустойчивые. Случаются также и возвраты холодов. Возвраты холодов в тёплый сезон происходят обычно при следующих барических условиях: на севере Европейской части Союза размещается циклоническая область, к западу от которой расположен антициклон; с Крайнего Севера в циклоническую область происходит приток холодного воздуха; если на юге при этом также будет пониженное давление, то притекающие массы с севера направляются на юг и обусловливают похолодание, сопровождающееся заморозками.

Вследствие множества оттенков ландшафта (изрезанность земной поверхности, чередование леса с полями, многочисленность городов) хорошо выражена бризовая циркуляция, особенно летом.

Северо-западная область. Леса северо-западной области отличаются от остальной части подзоны большей умеренностью климата, резкой изменчивостью погод, увлажнённостью. Наряду с преобладающим континентальным бореальным воздухом здесь большую повторяемость имеет морской бореальный воздух, относительно тёплый зимой и холодный летом. Весь район характеризуется преобладанием западных морских ветров, тёплой (для данных широт), влажной зимой с большим количеством оттепелей и осадков и прохладным летом. Осадки и облачность летом меньше, особенно на берегах. По зимнему режиму этот район подобен всей зоне смешанных и лиственных лесов, а по летнему режиму - ближе к северо-западной тайге. Влияние Балтийского моря не простирается далее узкой полосы побережья, на которой в тёплый период года резко выражены бризы. Интересно, что температура моря у берегов при южных ветрах относительно ниже, чем при северных, так как в первом случае тёплые верхние слои воды отгоняются к Швеции и Финляндии, а во втором, наоборот, - к югу. В приморской полосе холодная весна, сравнительно тёплая осень и малая изменчивость месячных температур летом и зимой; часты туманы. В Риге и Таллине в декабре туманы занимают половину месяца, а в январе и феврале- одну треть. Относительная влажность велика весь год (июль-70%, январь - 90%). Вследствие частых оттепелей снеговой покров незначителен (в среднем до 30 см.) Четвёртая часть всех зим проходит здесь с неустойчивым снеговым покровом, без установления санного пути, хотя реки замерзают в конце ноября и вскрываются в начале апреля. Реки покрыты льдом меньше, чем в восточной части подзоны, благодаря умеряющему действию моря. Годовые амплитуды уменьшаются в приморских и приозёрных районах. Так, в Ижорском районе, между восточной оконечностью Финского залива, южным берегом Ладожского озера и озёрами Чудским и Ильменем климат континентальнее, чем по периферии. Вдали от Балтийского моря безморозный период длится всего 140-150 дней, а на побережье 160-170 дней. Первый мороз в Каунасе наступает 3 октября, последний - 8 мая. Первый мороз в Риге -19 октября, последний - 28 апреля. Метелей насчитывается 20 - 27 за год. Осадки убывают от моря в глубь континента. На возвышенностях осадков больше и бывают ливни до 100-120 мм. В начале лета погода умеренно прохладная и ясная; во вторую половину лета число дней с осадками возрастает. Осень туманная, но тёплая.

Благодаря умеренному испарению выпадание дождей ведёт к заболачиванию почвы (Пинские болота). Равнинный характер местности благоприятствует застою воды.

Центральная область подзоны смешанных и лиственных лесов характеризуется большей континентальностью климата, более пасмурной, холодной зимой с частыми снегопадами, умеренно тёплым летом с характерной бризовой микроциркуляцией (при разнообразии подстилающей поверхности), возвратами холодов, частыми туманами. Западная часть подзоны в районе Брянска- Смоленска-Калинина является переходной от континентального климата к более влажному, морскому.

Годовые осадки, облачность, влажность воздуха и почвы убывают с запада на восток и с севера на юг. Эти климатические изменения связаны с постепенным изменением условий циркуляции и с переходом от несколько повышенной циклоничности западной и северной полосы к более антициклональному режиму на востоке и юге. Данной подзоне свойственна также частная трансформация морского бореального воздуха в континентальный бореальный воздух, в связи с чем нередки периоды с постепенным повышением температуры воздуха и понижением относительной влажности изо дня в день. Продолжительность солнечного сияния (выраженная в часах) по сравнению с тайгой здесь резко увеличивается, особенно в тёплое полугодие.

Следует учесть, что летом в Вологде, расположенной севернее, продолжительность дня больше, чем в Москве.

Длительность вегетационного периода возрастает с востока на запад. В конце вегетационного периода север области страдает от излишнего увлажнения (осадки за июль-август составляют 25-30% от годовых).

Средняя температура летних месяцев 16-19°. Годовое количество осадков 500-600 мм. Такие температурные условия в связи с достаточным количеством осадков благоприятны для произрастания не только хвойных, но и лиственных лесов.

Средняя температура зимних месяцев в подзоне смешанных и лиственных лесов центральной области повышается в западном направлении. В этом же направлении увеличивается ширина всей подзоны, что следует объяснить ослаблением притока арктического воздуха в более западных районах по сравнению с восточными, а также увеличением увлажнения с востока на запад.

Летние осадки преобладают над зимними почти вдвое; весна более сухая, чем осень. В среднем каждый второй или третий день, в любой из сезонов года - с осадками.

Весной и летом нередки ливни, а зимой - мощные снегопады. Летом 1927 г. в Подольском районе был ливень необычайной силы, когда выпало 162 мм. В 1927 г. 22 мая в Тульском районе был настолько велик снегопад, что верхушки елей и пихт подламывались под тяжестью нависшего густыми хлопьями влажного снега.

Данной подзоне присущи значительные изменения погоды из года в год. В частности, наблюдающиеся аномалии высоких температур воздуха здесь могут быть связаны с трансформацией континентального бореального воздуха в тропический. Таким было, например, лето 1936 г. в Московской области, когда средняя температура июня оказалась равной 18,8°, тогда как средняя многолетняя 15°,7. Наоборот, вторжения арктического воздуха могут вызвать исключительные холода. В 1940 г. температура в Москве опускалась до -44°. Вхождениями арктического воздуха объясняются также поздние весенние и ранние осенние заморозки.

Вследствие большой изрезанности земной поверхности отрицательные температуры могут наблюдаться даже в летние месяцы, особенно в котловинах и узких долинах.

В условиях разнообразного ландшафта центра летом развита бризовая циркуляция, особенно хорошо выраженная в периоды с антициклональной погодой. В зависимости от времени суток из мест, более охлаждённых, ветер дует в места, более прогретые.

ЛЕСА УМЕРЕННЫХ ШИРОТ

Наиболее известный тип лесов умеренных широт состоит в основном из лиственных деревьев, которые осенью сбрасывают свои листья.

Лиственные леса располагаются в зонах, для которых характерны довольно большие сезонные колебания температуры - прохладная или холодная зима и теплое лето, - а также высокий уровень осадков круглый год. Внешне этот биом, пожалуй, демонстрирует наибольшую изменчивость на протяжении года. Зимой большинство растений находятся в спящем состоянии: наземные, рано цветущие растения зимой представлены в виде луковиц или других подземных частей. Это позволяет им быстро пойти в рост с приходом весны, перед тем как им перекроет свет древесный полог.

Лес - это трехмерная среда обитания, имеющая несколько ярусов (уровней); общая площадь поверхности листьев в несколько раз больше площади, на которой эти леса произрастают. Летом густой древесный полог препятствует проникновению света на нижний уровень. Некоторые теневыносливые растения наземного яруса все же произрастают, особенно на более светлых участках леса. Осенью деревья поглощают из листьев как можно больше питательных и минеральных веществ, что ведет к изменению их цвета перед опаданием. Упавшие листья являются богатыми питательными ресурсами для почвенного сообщества редуцентов

ХВОЙНЫЕ ЛЕСА (ТАЙГА)

Полоса обширных хвойных лесов, основными видами растительности в который являются сосна и ель, постепенно передвигается на север, начиная с того времени, когда закончился последний ледниковый период и ледяные шапки планеты стали уменьшаться.

Для области хвойных лесов характерны холодная зима (до минус 40 °C) и относительно умеренное лето (10–15 °C). Зимой выпадает много снега, который оседает на ветвях деревьев. Особая форма ветвей ели помогает ей выдерживать давление снега - лишний снег просто сбрасывается вниз. Той же цели служит и хвоя. Форма хвоинок также помогает деревьям сократить потерю воды (недостаток воды хвойные леса испытывают оттого, что зимой она выпадает в виде снега, а в районах вечной мерзлоты круглый год существует в виде льда). Кроме того, вечнозеленые деревья всегда готовы к фотосинтезу, как только позволит температура.

Из-за густой тени в хвойных лесах, растительность нижнего яруса довольно бедна. Густой ковер из хвоинок при холодной температуре разлагается медленно. За многие тысячелетия эти леса накопили в деревьях, подстилке и почве огромные запасы углерода.

Тропическое или колючее редколесье

Это в основном светлые редкостойные лиственные леса и колючие, причудливо изогнутые кустарники. Данный биом характерен для южной, юго-западной Африки и юго-западной Азии. Монотонно-однообразная растительность иногда украшается величественными баобабами. Лимитирующий фактор здесь - неравномерное распределение осадков, хотя в целом их выпадает достаточное количество.

Тропические леса Биом занимает тропические области Земли в бассейнах Амазонки и Ориноко в Южной Америке; бассейны Конго, Нигера и Замбези в Центральной и Западной Африке, Мадагаскар, Индо-Малайскую область и Борнео-Новую Гвинею. Тропики обычно называют джунглями. Самые старейшие джунгли на Земле находятся в Малайзии (Национальный природный парк Таман-Негара). Они старше, чем джунгли в Конго или на Амазонке. Им порядка 130 млн лет.

Тропические леса занимают всего около 7 % суши. Они переполнены жизнью от кроны самых высоких деревьев до лесной подстилки. Разнообразие растений (свыше 4/5 всех видов) и животных (почти половина всех наземных видов) порождено, возможно, идеальными жизненными условиями (все время тепло и влажно). Ни в одном месте суши нет такого разнообразия древних форм.

По разнообразию жизни на нашей планете ничто не может сравниться с тропическими дождевыми лесами.

Известна экологическая роль гидротермических факторов в дифференциации живого покрова суши. В пределах тропиков, где амплитуды температур не оказывают решающего влияния на жизнедеятельность организмов, важнейшим средо и ценозообразующим фактором является сумма и режим выпадения осадков. Иными словами, большое значение имеет степень выраженности и продолжительность сухих сезонов.

В общем виде все разнообразие гадротермических режимов характеризуется:

• постоянной влажностью (более или менее равномерным выпадением осадков в течение всего года), иногда со слабо выраженным сухим периодом,
• контрастностью в выпадении осадков с четким выделением влажного и более или менее продолжительного сухого периода, весьма укороченными одним или двумя влажными периодами в аридных и семиаридных регионах тропического пояса.

Гидротермические условия в районе исследований благоприятны для развития процессов самовосстановления экосистем. Умеренно континентальный климат характеризуется продолжительной морозной зимой и коротким жарким летом, среднегодовое количество осадков от 400-500 мм (Листвянский угольный разрез) и до 600 мм (Байдаевский угольный разрез). Сумма температур выше 10 °С находится в пределах 1600 - 1800 °С, среднегодовые температуры от 0 до 0.5 °С. Число дней без заморозков и с температурами выше 10 °С составляет 110 - 115, коэффициент увлажнения колеблется от 1.1 - 1.4 в центральной части лесостепной зоны до 1.4 - 1.7 восточной части, пограничной с зоной смешанных и лиственных лесов предгорий . Но повышенная расчлененность техногенного неорельефа и хаотическая смесь пород способствуют высокой мозаичности гидротермических условий. По этой причине в таких ландшафтах долго сохраняется фрагментарность растительного покрова и, следовательно, ассинхронность смены стадий сукцессий. На одинаковых по возрасту отвалах могут развиваться эмбриоземы с сингене-тичными им растительными группировками различных стадий сукцессии.

Дифференциация гидротермических условий приводит и к дифференциации процессов развития почв и растительных группировок в зависимости от крутизны и экспозиции склона. Наиболее благоприятные условия складываются на горизонтальной поверхности и склонах крутизной не более 10° северной и восточной экспозиции.

современное состояние

В природной экосистеме гармония между почвой и растительностью достигается тем, что они адекватно реагируют на колебания гидротермических условий. Почва регулярно поставляет фитоценозу нужное ему количество минеральных элементов, получая взамен отмершую биомассу. Согласованность достигается за счет сложного многофракционного состава гумуса, каждая фракция которого содержит разное количество зольных элементов, связанных углеводородной матрицей разного состава и прочности. В конкретных гидротермических условиях активизируется определенная микрофлора, разлагающая определенные фракции. В результате высвобождается определенное количество минеральных газов, солей и коллоидов.

Несогласованность, обусловленная разной инерционностью реагирования почвы и фитоценоза на изменения гидротермических условий, а также автономной реакцией фитоценоза на свет, а педоценоза на кислород, компенсируется каждым из компонентов экосистемы по-своему. В том случае, если почва выделяет больше минеральных элементов, чем требуется фитоценозу в данный момент, их избыток реагирует со свободными радикалами разлагающейся некромассы, образуя специфические для почвы гумусовые вещества и временно консервируются. Если же фитоценозу требуется больше минеральных элементов, чем выделено в данный момент почвой, растения сами провоцируют прикорневую микрофлору корневыми выделениями, а последняя минерализует гумус и устраняет или смягчает дефицит.

Основные древесные породы, образующие эти леса, - дуб, липа, клен, ясень, вяз, бук и другие широколиственные деревья.

На севере - в тундре и даже в тайге - вода не проблема. Каждой весной талые воды в избытке пропитывают почву. В этих высоких географических широтах даже в самой середине лета солнце не поднимается высоко и не печет так сильно, чтобы растительности могла угрожать засуха. Поэтому структуру растительных зон определяют там не осадки, а температура и продолжительность вегетационного периода. Именно поэтому тундра и тайга опоясывают Арктику двумя концентрическими полосами.

К югу от полосы тайги следующий растительный пояс уже не образует третьего концентрического круга. Он распадается на несколько отдельных отрезков, отличающихся различными условиями влажности.

В умеренном климате уже не температура является наиважнейшим фактором жизни растений и животных. Здесь наиболее важную роль начинает играть влажность - количество воды, доступной растениям. При этом особенно существенно распределение осадков по сезонам в течение года.

Лиственный лес - это наиболее требовательная к условиям среды формация умеренного климата. Для жизни этого леса нужна умеренная температура - без сильных морозов зимой и жары летом. К тому же лиственный лес нуждается в относительно большом количестве осадков - не менее 500 миллиметров в год, достаточно равномерно распределенных по сезонам. Разумеется, такие условия можно встретить лишь в областях с морским климатом, где суша находится под смягчающим влиянием океана и где ветры со стороны моря приносят частые и обильные дожди. Такова, например, Европа, западные берега которой омываются теплым течением, а частые северо-западные ветры несут атлантический воздух в глубь материка.

К зоне лиственных лесов относится южная Норвегия, юг Швеции и вся Западная и Средняя Европа. На востоке лиственные леса образуют постепенно суживающуюся полосу, пересекающую Европейскую часть Советского Союза и доходящую до Урала.

Другая область лиственных лесов охватывает Уссурийский край в Советском Союзе, большую часть Японии и Кореи, а также Китай - приблизительно от Пекина на юг до междуречья Хуанхэ и Янцзы и узкую полосу, протянувшуюся к западу от Чунцина до Тибета. Этот район тоже находится под сильным смягчающим и увлажняющим влиянием океана.

Наконец, третья полоса лиственных лесов умеренного пояса находится в Северной Америке, где она занимает восточную часть США, начиная от Великих озер на севере и почти до Флориды на юге и от Атлантики на востоке до бассейна Миссисипи на западе.

Разумеется, не надо представлять себе, что повсюду существует резкая граница, к северу от которой находится тайга, а к югу - лиственный лес. Между этими зонами образуется довольно широкая пограничная полоса, где встречаются и смешиваются друг с другом животные и растения обоих биомов.

Типичный для этой зоны климат нам хорошо знаком - это климат Восточной Европы: зима с морозом и снегом, деревья теряют листья, вегетационный период продолжительный, охватывающий остальные времена года, осадки распределяются достаточно равномерно.

Животное население лиственных лесов повсюду довольно однородно. Естественно, в каждой области этой зоны мы находим виды, характерные только для нее, но в целом состав, экологический облик фауны сходен. Всюду здесь древесные и наземные животные, травоядные и хищники, при этом соотношение между ними в разных областях зоны сходно. Для примера разберем жизнь лиственных лесов Европы.

Особенно чутко на смягчение климата реагируют пресмыкающиеся и земноводные: ведь холоднокровные животные особенно чувствительны к температуре окружающей среды. В зоне лиственных лесов количество видов, принадлежащих этим классам животных, удваивается по сравнению с тайгой. Например, в Польше мы встречаем свыше двадцати видов животных этих классов.

Следующий существенный фактор, определяющий богатство животного мира, - это разнообразие растительности. В лиственных лесах намного светлее, чем в тайге, особенно ранней весной, когда листья на деревьях распустились еще не полностью. Обилие света определяет бурное развитие подроста - молодых деревьев, растущих под сводом леса, подлеска из кустарников и нижнего яруса растительности - различных, порой пышно разросшихся трав. Таким образом, лес имеет отчетливую вертикальную ярусную структуру.

Легко представить, сколько новых возможностей открывается перед животными кроме тех, которые давала им тайга. Здесь можно жить и в кустарнике, и под ним, в травяном покрове. Пищевые запасы более разнообразны. В таких лесах даже сами древесные кроны представляют большой выбор кормов - уже за счет разнообразия пород. К этому надо добавить множество семян, плодов (например, орехи, желуди, буковые орешки), кору молодых деревьев и кустарников - важные объекты питания, доступные в любое время года, а также листья, луковицы, корневища и зелень трав.

Число животных, находящих здесь благодатные условия существования, велико. Разнообразие окружающей среды и более мягкий климат служат причиной того, что фауна беспозвоночных (насекомых, пауков, брюхоногих моллюсков) и прочих групп сложнее и обильнее, чем на севере. То же можно сказать и о птицах, из которых особенно многочисленны певчие как по числу видов, так и по числу особей. Например, для зоны лиственных лесов характерны черный дрозд (Turdus merula), обычный почти в каждом городском парке Средней Европы, западный соловей (Luscinia megarhynchos) , маленькая бойкая зарянка (Erithacus rubecula), ярко окрашенные большая синица (Parus major) и лазоревка (P. coeruleus)

В каждом лиственном лесу встретишь зяблика (Fringilla coelebs) с бросающимися в глаза двумя белыми полосками на крыле и очень эффектную в желто-зеленом оперении зеленушку (Chloris chloris) . Невозможно обойти молчанием иволгу (Oriolus oriolus) : каждый хорошо знает ее голос, но мало кто видел саму эту красивую птицу с золотистыми головой и грудью и черными крыльями и хвостом. В лесах и в глубине запущенных парков нередко можно услышать глухой голос лесного голубя вяхиря (Columba palumbus).

В лиственных лесах, так же как и в тайге, живут горностай, ласка, барсук, лисица, волк, рысь и бурый медведь - виды, отличающиеся высокой биологической пластичностью, позволившей им широко распространиться по всей Европе (за исключением субтропиков) и значительной части Азии. Бурундук - таежный зверек; он не встречается в зоне европейских лиственных лесов, но на Дальнем Востоке прекрасно себя чувствует в лиственных лесах Амуро-Уссурийского края.

К сожалению, о многих видах зверей этой зоны приходится говорить в прошедшем времени. Лесной кот (Fells silvestris), некогда распространенный по всей Европе, сегодня почти истреблен; он сохранился лишь в наиболее безлюдных уголках, таких, как польские Бещады или горы северной Шотландии. Экологическую нишу соболя в Европе занимают три вида хищников: лесная куница (Martes martes), ведущая главным образом древесный образ жизни, каменная куница (Martes foina) и хорек (Mustella putorius).

Обилие растительной пищи в лиственных лесах обусловливает значительное разнообразие травоядных. В лиственных лесах Европы встречается и местами еще многочислен благородный олень (Cervus elaphus), а на Дальнем Востоке - изюбрь (Cervus nippon) . С зоной лиственных лесов тесно связана и серна (Rupicapra rupicapra). Область ее распространения почти полностью совпадает с территорией этого биома. Очень типичен в этой зоне зубр (Bos bonasus), который дожил до нашего времени лишь благодаря заботливой опеке любителей природы; до XVII века здесь был распространен и другой дикий бык - тур, ныне уже повсюду истребленный.

Следует также упомянуть о среднеевропейской лошади, которую называют лесным тарпаном (в отличие от настоящего степного тарпана). Лесной тарпан был низкорослым, легкого сложения, мышастой масти. Это было очень выносливое и холодоустойчивое животное, которое вымерло в первой половине прошлого века. Обычные в польском Замосце билгорайские лошадки, вероятно, очень близки к дикой лошади, и из них удалось вывести породу, внешне напоминающую лесного тарпана.

Но значительно более типичен для лиственного леса другой вид копытных - дикий кабан (Sus scrofa). Он потребитель желудей, буковых орешков и орехов лещины и корневищ трав. Ярус крон населяют белки и четыре вида сонь: садовая соня (Eliomys quercinus), лесная соня (Dryomys nitedula), соня-полчок (Glis glis) и орешниковая соня (Muscardinus avellanarius ). Эти небольшие приятные зверьки немного похожи на белок, но мордочки у них мышиные, а хвосты не столь пушисты. Эти сони широко распространены, но мало кто встречался с ними, поскольку они ведут ночной образ жизни.

В лесных водоемах этой зоны обитают сильно сократившиеся в настоящее время в числе ценные своим мехом крупные грызуны - бобры. Они строят свои хатки из ветвей деревьев и отрезков стволов и устраивают плотины на ручьях и лесных речках. Образовавшиеся запруды помогают бобрам добираться до новых прибрежных зарослей и по воде транспортировать срезанные их мощными резцами деревца. Бобр питается исключительно молодыми ветками, почками и листьями деревьев. Этот типичный житель лиственных лесов проникает в таежную зону только вдоль рек, где по берегам растут вербы, осины, березы и рябины.

Биоценоз лиственных лесов исключительно разнообразен и состоит из многих растительных и животных компонентов. Существуют целые группы видов с очень близким образом жизни и со схожими потребностями. Эти виды заменяют друг друга в сходных биоценозах. Естественный лес - это уравновешенная система. Но равновесие динамично: все находится в движении, кто-то кого-то пожирает, кто-то рождается, кто-то погибает в борьбе. Каждый организм занимает в биоценозе свое место, поддерживая естественное равновесие комплекса.

Создаваемые же человеком искусственные насаждения, например монокультуры сосны, так же как и посевы зерновых культур, представляют собой очень бедные по составу биоценозы, имеющие столь же слабо дифференцированную структуру, как биоценозы арктической тундры, к тому же неустойчивые без постоянной заботы человека.

<<< Назад

Вперед >>>