Еловые леса
Цель экскурсии — познакомиться с флористическим составом, биологическими и экологическими особенностями растений, а также со строением фитоценозов и условиями среды в конкретных типах еловых лесов.
- 1. Установить условия среды и влияние на нее главного эди-фикатора;
- 2. Выявить экологические группы и жизненные формы растений;
- 3. Определить экологические и биологические особенности растений;
- 4. Изучить строение фитоценозов;
- 5. Ознакомиться с классификацией лесов данной формации;
- 6. Выявить значение растений в народном хозяйстве;
- 7. Установить мероприятия по охране и повышению продуктивности еловых лесов;
- 8. Собрать гербарий, определить виды растений, составить конспект флоры
Еловые леса в республике занимают 22 тыс. км 2 , или 24 % лесопокрытой площади и расположены главным образом в средней подзоне тайги (см. рис. 1). Как правило, леса этой формации произрастают на умеренно увлажненных и сравнительно богатых почвах (рис. 136).
Строение и состав лесного сообщества определяются климатическими и почвенно-гидрологическими условиями. Однако лес и сам способен оказать влияние на окружающую среду. В еловых лесах это выражено особенно заметно. Ель европейская и ель сибирская — крупные деревья высотой до 20-30 м, принадлежат к числу теневыносливых древесных пород. Их густая крона часто опускается к самой почве. Это создает сильное затенение живого напочвенного покрова. Интенсивность солнечной радиации, прошедшей через сомкнутый полог старого древостоя, может снизиться на 80 %. Медленное таяние снега из-за столь значительного затенения способствует задержанию влаги в почве. Часто еловые леса, отличающиеся повышенной густотой, совершенно лишены травянистой растительности, а иногда и мохового покрова. В таких условиях даже возобновление самих елей часто подавлено и приурочено к полянам и опушкам.
Рис. 136. Еловый лес
В еловом лесу создается своеобразный режим влажности атмосферного воздуха и почвы. Кронами деревьев в зависимости от степени их развития может задерживаться и испаряться от
30 до 80 % выпадающих осадков. Несмотря на это, в лесу влажность почвы выше, чем на открытой местности. Это связано с отсутствием поверхностного стока и незначительным испарением воды почвой. В то же время на территориях с близким стоянием грунтовых вод еловые древостои препятствуют их заболачиванию, испаряя за вегетацию до 4 тыс. т воды с 1 га. В связи с этим, влажность воздуха в лесу на 30—50 % выше, чем на открытом месте. Поэтому, а также в связи с почти полным отсутствием ветра, пожары в ельниках случаются только в исключительно жаркие и сухие вегетационные периоды. Для елового древостоя опасен даже беглый низовой пожар. Это связано, во-первых, с поверхностным типом корневой системы елей, а во-вторых, — с довольно тонкой коркой ствола, которая плохо защищает камбий в его нижней части. Кроме того, данный тип корневой системы в сочетании с большей парусностью кроны определяет повышенную ветровальность этих видов деревьев.
В еловом лесу складывается и особый температурный режим. Амплитуда температуры воздуха в ельниках значительно сглажена: в летнее время днем температура здесь на несколько градусов ниже, а ночью — выше, чем на открытой местности. В лесу изменяется и состав воздуха: в тихую погоду углекислого газа в кроновом пространстве в четыре раза меньше, чем в напочвенном слое воздуха. Это связано с интенсивным использованием углекислоты при фотосинтезе и выделением ее при разложении органических веществ лесной подстилки.
Сильное затенение, повышенная влажность воздуха и почвы, грубый и кислый опад способствуют медленной минерализации лесной подстилки и интенсивному подзолообразовательному процессу. Однако благодаря большому содержанию глинистых частиц почвенное плодородие здесь сравнительно высокое.
Слабая освещенность под пологом ельника способствует произрастанию сциофитов (вороний глаз четырехлистный, грушанка круглолистная) и семигелиофитов (черника миртолистная, брусника). Достаточное содержание влаги в почве создает благоприятные условия для мезофитов (седмичник европейский, кислица обыкновенная), а избыточное — для гигрофитов (сабельник болотный, вахта трехлистная, зеленые и сфагновые мхи, осоки). Довольно плодородные и кислые почвы обеспечивают процветание мезотрофов и оксилофитов (майник двулистный, ландыш майский).
Распространение семян и плодов с помощью ветра в еловых лесах возможно лишь у высоких растений (деревья), имеющих для этого специальные приспособления (крылышки). Сочные плоды (ягоды) охотно поедаются различными животными, которые способствуют переносу семян на большие расстояния. В еловых лесах развиты мощные мертвый и живой (мхи) напочвенные покровы, которые препятствуют прорастанию семян. Поэтому растения нижних ярусов в еловых лесах гораздо эффективнее размножаются вегетативно.
Видовой состав деревьев (фанерофитов) в ельниках беден. В живом напочвенном покрове преобладают вечнозеленые кустарнички (хамефиты) и многолетние травы (гемикриптофиты). Однолетников (терофитов) здесь очень мало.
Ярусное строение ельников очень простое. В первом ярусе находится ель обыкновенная или ель сибирская, к которым могут примешиваться сосна обыкновенная, береза пушистая, береза повислая и осина. Подрост представлен несколькими поколениями и, как правило, хорошо развит. Подлеска нет.
В зависимости от условий местопроизрастания степень развития травяно-кустарничкового яруса варьирует в широких пределах. Третий ярус — из зеленых и сфагновых мхов в переувлажненных местообитаниях образует сплошной ковер. На деревьях обильно поселяются эпифитные лишайники.
Флористический состав и экологические особенности в ельниках существенно различаются, что послужило основанием для выделения в них шести групп типов леса [Ф.С. Яковлев, В.С. Воронова, 1959]: лишайниковые, зеленомошные, болотнотравяные, долгомошные, сфагновые, дубравно-широкотравные (рис. 137).
Рис. 137. Положение различных типов леса в рельефе:
1 — брусничный, 2 — ельник кисличный, 3 — ельник черничный, 4 — ельник травяный, 5 — ельник долгомошный, 6 — ельник сфагновый (по И.С. Мелехову, 1980)
Ельники зеленомошные на территории Карелии имеют наибольшее распространение и максимальную продуктивность (III—IV классы бонитета) среди других типов еловых лесов. Примесь березы пушистой, сосны обыкновенной и осины здесь незначительна. Подлесок образуют рябина обыкновенная, можжевельник обыкновенный и шиповник иглистый. В травяно-кустарничковом ярусе преобладают полукустарники и кустарнички (черника миртолистная и брусника), травянистые растения (кислица обыкновенная, майник двулистный, ландыш майский, седмичник европейский) занимают подчиненное положение. В разреженных древостоях появляются вейник лесной, луговик извилистый, а также герань лесная, костяника, чина весенняя, папоротники и др. В хорошо развитом ярусе мхов преобладают зеленые мхи.
Ельники зеленомошные включают такие типы леса, как ельник воронично-брусничный, ельник брусничный, ельник черничный, ельник кисличный.
Ельники болотно-травяные в республике встречаются значительно реже и приурочены к условиям избыточного проточного увлажнения и довольно высокого почвенного плодородия. Древостои V класса бонитета с примесью березы пушистой или ольхи клейкой характеризуются низкой сомкнутостью полога. В подлеске представлены рябина обыкновенная, жимолость лесная, черемуха обыкновенная, волчье лыко, смородина черная, шиповник иглистый. В микропонижениях рельефа обильны вахта трехлистная, хвощ топяной, сабельник болотный, а на микроповышениях — таволга вязолистная, папоротники, черника миртолистная, брусника, седмичник европейский, кислица обыкновенная, грушанка круглолистная, вербейник обыкновенный. Моховой ярус образован зелеными мхами. Подрост ели приурочен к микроповышениям и сильно угнетен. Данная группа включает два типа леса: ельник болотно-травяный и ельник черноольховый.
Еловые леса являются источником ценной древесины, используемой для получения бумаги и пиломатериалов. Сухая перегонка древесины дает множество полезных технических веществ: скипидар, канифоль, смолу, кислоты и др.
В еловых лесах собирают плоды многих растений и грибы. Растут здесь и лекарственные растения: ель европейская, ландыш майский, хвощ лесной, багульник болотный и др. Многие виды животных, населяющих еловые леса, имеют промысловое значение (глухарь, белка обыкновенная, куница лесная бурый медведь). Высокая хозяйственная ценность и биосферная значимость предполагают охрану еловых лесов от пожаров и самовольной вырубки, а также защиту от насекомых-вредителей и патогенных микроорганизмов. С особой ответственностью в каждом конкретном случае следует решать вопрос о способе рубки, от которого зависит будущее лесной растительности в данном регионе. В необходимых случаях следует проводить санитарные рубки и рубки ухода, посев и посадку ели европейской на вырубках и другие лесохозяйственные мероприятия, направленные на повышение продуктивности или на скорейшее восстановление хвойных древостоев.
Конспект флоры еловых лесов
Отдел Equisetophyta — Хвощевидные.
Класс Equisetopsida — Хвощевые.
Семейство Equisetaceae — Хвощевые.
ГЛАВА 6. БОТАНИЧЕСКИЕ ЭКСКУРСИИ
1. Equisetum sylvaticum L. — Хвощ лесной.
Травянистый многолетник, криптофит.
Гигромезофит, мезотроф, семигелиофит.
Отдел Polypodiophyta — Папоротниковидные
Класс Polypodiopsida — Полиподиопсиды
Семейство Aspidiaceae — Щитовниковые
2. Dryopteris carthusiana (Vill) Н.Р.Fuchs — Щитовник кар-тузианский.
Травянистый многолетник, гемикриптофит.
Гигромезофит, мезотроф, семигелиофит.
Отдел Pinophyta — Пинофиты (Голосеменные).
Класс Pinopsida — Хвойные.
Семейство Pinaceae — Сосновые.
3. Picea abies (L.) Karst. — Ель обыкновенная.
Мезофит, мезотроф, семигелиофит.
Отдел Magnoliophyta — Магнолиофиты
Класс Magnoliopsida — Магнолиопсиды.
Семейство Betulaceae — Березовые.
4. Alnus incana (L.) Moench — Ольха серая.
Дерево или кустарник, фанерофит.
Гигромезофит, мезотроф, семигелиофит.
Семейство Ericaceae — Вересковые
5. Ledum palustre L. — Багульник болотный.
Мезогигрофит, олиготроф, семигелиофит.
6. Moneses uniflora (L.) A. Gray. — Одноцветка обыкновенная.
Травянистый многолетник, гемикриптофит.
Гигромезофит, олигомезотроф, сциофит.
7. Orthilia secunda (L.) House — Ортилия однобокая.
Травянистый многолетник, гемикриптофит.
Гигромезофит, олигомезотроф, сциофит.
8. Pyrola minor L. — Грушанка малая.
Травянистый многолетник, гемикриптофит.
Гигромезофит, мезотроф, сциофит.
9. Р. rotundifolia L. — Г. круглолистная.
Травянистый многолетник, гемикриптофит.
Гигромезофит, мезотроф, сциофит.
10. Vaccinium myrtillus L. — Черника миртолистная.
Мезофит, олигомезотроф, семигелиофит.
Семейство Primulaceae — Первоцветные.
11. Trientalis europaea L. — Седмичник европейский.
Травянистый многолетник, криптофит.
Семейство Oxahdaceae — Кисличные
12. Oxalis acetosella L. — Кислица обыкновенная.
Травянистый многолетник, криптофит.
Гигромезофит, мезотроф, сциофит.
Класс Liliopsida — Лилиопсиды.
Семейство Convallariaceae — Ландышевые.
13. Convallaria majalis L. — Ландыш майский.
Травянистый многолетник, криптофит.
14. Maianthemum bifolium (L.) F.W.Schmidt. — Майник двулистный.
Травянистый многолетник, криптофит.
Семейство ТгПНасеае — Триллиевые
15. Paris quadrifolia L. — Вороний глаз четырехлистный.
Травянистый многолетник, криптофит.
Семейство Роасеае — Мятликовые.
16. Melica nutans L. — Перловник поникающий.
Травянистый многолетник, гемикриптофит.
Мезофит, мезотроф, семигелиофит.
17. Milium effusum L. — Бор развесистый.
Травянистый многолетник, гемикриптофит.
Мезофит, мезотроф, семигелиофит.
Источник