Задание. 1. Построить графики и сделать заключение (по данным таблицы 15) о влиянии леса, целины и черного пара на влажность почвы на различных глуби­нах

1. Построить графики и сделать заключение (по данным таблицы 15) о влиянии леса, целины и черного пара на влажность почвы на различных глуби­нах. Ось абсцисс (Х) - влажность, ось ординат (Y)– глубина.

2. Проанализировать данные, сделать выводы о возможности защиты растений от указанных повреждений и заполнить таблицу 16.

3. Обосновать, какой из древостоев будет больше страдать от снеголома:

а) 10С+Б, 25 лет, полнота 1,0, сосняк мшистый; б) 10Б+С, 25 лет, полнота 1,0, березняк мшистый;

в) 7С2Б1Ос, 40 лет, полнота 0,9, сосняк черничный;

г) 7С2Б1Ос, 40 лет, полнота 0,5, сосняк черничный;

д) 9Е1Б, 50 лет, полнота 0,9, ельник кисличный;

е) 9Е1Б, 50 лет, полнота 0,6, ельник кисличный;

ж) 9Б1Е, 50 лет, полнота 0,9, березняк кисличный.

Таблица 15 – Изменение влажности почвы, % (по Г.Н. Высоцкому)

Глубина, м	Влажность почвы под
лесом	целиной	черным паром
Поверхность почвы	13,9	5,6	3,5
0,10	15,5	11,0	17,9
0,25	15,6	14,3	19,5
0,50	15,1	14,9	19,6
1,00	12,9	13,8	19,6
1,50	12,9	14,4	17,1
2,00	12,4	15,6	16,3

Таблица 16 – Неблагоприятное влияние влаги на лес

Фактор воздействия	Причины повреждения	Результат повреждения
Град Ожеледь Снеговал Снеголом Зимняя засуха Ранневесенняя засуха Летняя засуха Заболачивание Подтопление

4. Накопление снега в лесу.

Работа проводится в полевых условиях. При помощи мерной ленты (сантиметра) и снегомерной линейки следует измерить глубину снега под одним хвойным и одним лиственным деревьями. Измерения проводятся от ствола до окончания проекции кроны, с интервалом 20 см (10 см) в четырех направлениях от ствола дерева (С, Ю, З, В). Полученные результаты занести в таблицу 17.

5. По данным таблицы 17 построить графики зависимости глубины снежного покрова с удалением от ствола дерева.

6. Провести сравнительный анализ накопления снега под хвойным и лиственным деревьями. Сделать выводы.

7. Почвенным термометром измерить температуру воздуха на поверхности снега, на глубине 10, 20, 30 см и на поверхности почвы.

Таблица 17 - Глубина снежного покрова (первые замеры - дата)

Расстояние, см

Хвойное

С

Ю

З

В

Лиственное

С

Ю

З

В

Проанализировать полученные результаты.

8. Через 4 недели провести повторные измерения глубины снежного покрова, согласно методике задания 4. Данные занести в таблицу 17. Дать анализ происходящих изменений в динамике снежного покрова.

9. Определить температуру на различной глубине снежного покрова. Проанализировать динамику температурных условий. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Значение влаги в жизни растений.

2. Понятия «требовательность» и «потребность» древесных пород к влаге.

3. Источники поступления влаги в почву.

4. Классификация различных древесных пород по отношению к влаге.

5. Формула водного баланса с указанием соотношения влаги в лесу и на вырубке в %.

6. Снеголом в древостоях: хвойных и лиственных, чистых и смешанных; в молодняках и спелых, густых и редких.

7. Влияние твердых осадков на лес.

8. Влияние леса на количество выпадающих осадков над лесом, за пределами леса и на значительном расстоянии от леса.

9. Влияние летней засухи на различные древостои.

10. Классификация древесных пород по отношению к влаге в почве.

11. Влияние леса: а) на поверхностный и внутрипочвенный стоки; б) на физическое испарение и транспирацию вла­ги ЖНП; в) на влажность почвы и уровень грунтовых вод.

12.Реакция древесных растений на подтопление и затопление.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

«Лес и почва» (2 ч)

Цель работы: расширить представление студентов о значении почвы в жизни леса, ее влияние на корневые системы, изучить ряды требовательности и потребности растений к почве, причины снижения плодородия почвы, лесохозяйственные мероприятия по повышению плодородия почвы, звенья биологического круговорота веществ.

Материалы и оборудование: плакаты, учебные пособия, методические указания, тетради, письменные принадлежности.

Значение почвы в жизни леса.

Почва, как и климат, является - важнейшим экологическим фактором, определяющим существование леса. Профессор-почвовед В.В. Докучаев - основатель научного почвоведения под термином «почва» понимал поверхностные или близкие к ним горизонты горных пород более или менее измененные взаимным влиянием воды, воздуха и различными организмами - живыми и мертвыми.

Почва – природное образование, состоящее из генетически связанных почвенных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва – компонент биогеоценозов, обладает плодородием, что позволяет ей участвовать в воспроизводстве биологической массы, в т.ч. урожая сельскохозяйственных культур.

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Их соотношение неодинаково в разных почвах и в различных почвенных горизонтах одной и той же почвы. Содержание органических веществ и живых организмов уменьшается от верхних горизонтов к нижним. В твердой части преобладают минералы: первичные (кварц, полевые шпаты, роговые обманки, слюды и др.) и вторичные (гидрослюды, коалинит, монтмориллонит и др.). Твердые частицы в естественном залегании заполняют некоторую часть объема почвенной массы, другую часть составляют поры, в которых находятся почвенный раствор и почвенный воздух.

Почва обладает поглотительной способностью, т.е. способностью задерживать различные вещества, соприкасающиеся с ее твердой частью. Минералогический и химический составы твердой части почвы во многом определяет ее плодородие. В состав минеральных веществ входят макроэлементы: O, Si, Al, Fe, K, Na, Mg, Ca, P, S, C и др.; микроэлементы – Cu, Mo, B и др. В состав твердой части входит органическое вещество, состоящее из гумуса на 80-90%.

Жидкая часть (почвенный раствор) – активный компонент почвы, осуществляющий внутренний перенос веществ, вынос их из почвы и снабжение растений водой и растворенными элементами питания.

Газообразная часть почвы, или почвенный воздух, заполняет поры, не занятые водой. Количество и состав почвенного воздуха, в который входят N₂, O₂, CO₂, летучие органические соединения непостоянны, и определяются характером множества протекающих в почве процессов. Газообмен между почвенным воздухом и атмосферой происходит преимущественно в результате диффузии CO₂ из почвы в атмосферу и O₂ в противоположном направлении.

Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и др.) и представителей многих беспозвоночных – простейших, червей, моллюсков, взрослых насекомых и их личинок, роющих позвоночных и др. Активная роль живых организмов в формировании почвы определяет принадлежность ее к биокосным природным телам.

Все разнообразие почв на земной поверхности, комбинации различных почв на той или иной поверхности (почвенный покров) сформировались в результате взаимодействия факторов почвообразования – климата, материнской горной породы, растительности, животного мира, рельефа, возраста территории, хозяйственной деятельности человека, причем значение антропогенного фактора все увеличивается.

Почва отличается незаменимостью, ограниченностью ресурсов, статичностью и плодородием.

Плодородие – свойство почвы обеспечивать растения элементами питания и водой, которые являются основой для образования органических веществ. Плодородие зависит от температуры почвы, степени насыщенности ее кислородом для дыхания корней, почвенной мезофауной и микроорганизмами.

Внутри климатического региона роль почвы, как фактора внешней среды, является решающей. В лесоводстве принято учитывать геологические условия, материнскую горную породу, рельеф местности.

Материнская порода может как косвенно (через формирование почвы), так и непосредственно, комплексно влиять на состав и продуктивность древостоя. Например, на европейском северо-востоке, в районах близкого залегания известняков, высокопродуктивные листвен­ничные древостои могут достигать запаса до 600-700 м³/га, а на песках ледникового происхождения растут сосняки, продуктивность которых в 3-3,5 раза меньше. Это обусловлено различиями непосредственного влияния почвообразующих пород на древостой, и разным уровнем плодородия развивающихся на них почв: в первом случае формируются почвы, богатые гумусом и питательными веществами, во втором - бедные подзолистые песчаные почвы.

Почва оказывает влияние на состав растений всех ярусов лесного сообщества - от напочвенного покрова до древостоя. От нее зависит территориальное размещение древесных пород в пределах их естественного ареала. Почва воздействует на во­зобновление леса непосредственно (как субстрат) и косвенно - через изменение со­става лесных растений. При подборе древесных пород для выращивания леса важное, часто определяющее значение имеет их отношение к почве.

Почва влияет на рост и развитие леса, его состав и строение. Она в значительной мере определяет качественную и количественную продуктивность леса (в виде древесных запасов или общей фитомассы). Качество древесины тесно связано с характером почвы. Например, на севере у сосны на болотных, торфяных почвах древесина мелкослойная, с малым содержанием поздних трахеид - т.е. низкого качества. У сосны на минеральных субстратах формируется древесина с большим содержанием толстостенных, поздних трахеид в годичных слоях - т.е. с высокими физико-механическими свойствами.

Почва используется в качестве диагностических и классификационных признаков леса.