Задание 4. Лес и тепло

Лес оказывает существенное влияние на температурный режим воздуха и почвы. Древесные насаждения снижают амплитуду температурных колебаний в течение суток и года. В летние полуденные часы температура воздуха открытого места на 5-7⁰ С, а иногда и на 10⁰ С выше, чем в лесу. Ночью, наоборот, воздух в лесу теплее, чем на в поле, на 2-4⁰ С. В зимний период разница в температурах в лесу и поле сглаживается.

Сглаживающее действие леса в еще большой степени сказывается на температуре верхних горизонтов почвы. Так, если в июльский полдень температура верхних горизонтов почвы может достигать в южной тайге 60⁰ С, то в лесу она редко превышает 20⁰ С и никогда не достигает 30⁰ с.

тепловой режим в лесу, как и световой, связан с составом древостоя, его сомкнутостью, возрастом, наличием ярусов и типом леса. В сосновом лесу в летний солнечный день теплее, чем в еловом. Густой сомкнутый еловый полог препятствует проникновению тепла в нижние слои воздуха и к почве. В разреженном ельнике в дневные часы теплее, чем в густом. Ранней весной до распускание листвы в лиственном лесу теплее, чем в хвойном.

Поверхность почвы, подрост и самосев древесных пород, другие лесные растения под пологом леса получают меньше тепла, но они и излучают его меньше и меньше охлаждаются, чем на открытом месте.

Лес оказывает большое влияние на распределение температуры по вертикали. В дневные часы наивысшая температура воздуха у поверхности хвои. Вечером, наоборот, наиболее низкая температура у поверхности хвои, а самая высокая – у почвы.

Но в лесу имеются поляны, прогалины, просеки, окна без деревьев, вырубки. Лес не уменьшает амплитуды колебаний температуры воздуха на таких площадях. Более того, температура здесь может ночью понижаться осенью и весной до образования заморозков. Такие заморозки возникают в окнах при отношении их диаметра к высоте окружающих деревьев более 2 ("морозобойная яма"). В небольших окнах температурные амплитуды незначительны и мало отличаются от температурного режима под пологом леса. При образовании в лесу большой оголенной территории температурный режим ее приближается к режиму открытого места.

Занятие 4.

1. Вычертите три графика (на одном рисунке) отклонения среднемесячных температур воздуха в течение года под пологом трех древостоев по сравнению с температурой воздуха открытого пространства по следующим данным (табл. 6).

Таблица 6 – Отклонения температур в древостоях в течение года от температур открытого пространства

Месяцы	Отклонения температуры в древостоях	Месяцы	Отклонения температуры в древостоях
	буковом	сосновом	еловом		буковом	сосновом	еловом
	+ 0,10	+0.15	+0,30	VП	–0,50	–0,20	–0,30
П	0,00	0,00	+0,05	VШ	–0,35	–0,20	–0,25
Ш	+ 0,15	0,00	+0,10	1Х	–0,30	–0,10	–0,25
1V	+0,10	+0,10	+0,15	Х	–0,05	–0,05	–0,05
V	– 0,10	+0,10	–0,20	Х1	–0,05	0,00	+0,10
V1	– 0,40	–0,20	–0,25	ХП	+0,10	+0,15	+0,20

2. Сделайте анализ отклонения средних температур воздуха под каждым древостоем и укажите, под пологом какого древостоя летом наиболее низкая температура, а зимой – наиболее высокая. Чем это объяснить?

3. Масштабы: по оси абсцисс – время, 1 месяц = 1 см, по оси ординат – температура, 0,1⁰ = 1-2 см.

Примечания: 1. Все студенты выполняют один вариант.

2. Знак "плюс" или "минус" показывает, на сколько градусов температура воздуха под пологом древостоя была выше или ниже средней температуры воздуха на открытом пространстве в этом же месяце.

Занятие 5

По ниже приведенным данным (табл. 7) постройте графики распределения температур воздуха в дубовом сомкнутом молодняке высотой 125 см и над молодняком в ночное и дневное время (лесостепная зона).

Сделайте анализ графиков и укажите, где находится ночной температурный минимум и дневной максимум и чем это объяснить?

Таблица 7 – Температура воздуха по вертикали от поверхности почвы

Высота над уровнем почвы	Температура, 0С
ночью (1 час)	днем (13 часов)
в молодняке
	8,0	20,0
	7,7	22,0
	7,0	23,5
	6,5	24,6
	6,0	25,4
	5,5	26,3
над молодняком
	6,5	21,3
	6,8	21,2
	7,0	20,9
	7,2	20,8
	7,5	20,7

Примечание: все студенты выполняют один вариант

Занятие 6.

Используя вариант таблицы 9, заполните таблицу 8 и ответьте на следующие вопросы:

1. Влияет ли форма древостоя и почему на температурный режим почвы на глубине от 5 до 30 см?

2. Где больше разница в температуре почвы – между чистым одноярусным и двухъярусными древостоями? Что больше влияет на температурные изменения почвы – первый или второй ярус и почему? Ответы дайте на основании построенных графиков по следующим данным:

Таблица 8 – Влияние строения древостоев на температуру почвы

№ участка	Возраст древостоя, лет.	Температура (С0) на глубине
	Характеристика участка	5 см	10 см	20 см	30 см
	Вырубка
	10С, 150
	Разность температур между 1 и 2 участками
	10с, 150 с густым 2-м ярусом из ели Разность температур между 2 и 3 участками

Таблица 9

№ вариантов	Температура (С0) на глубине	№ вариантов	Температура (С0) на глубине
	5 см	10 см	20 см	30 см		5 см	10 см	20 см	30 см
	19,7	18,1	16,9	16,2		19,8	18,1	16,9	16,3
	18,0	17,0	15,7	14,8		18,1	17,1	15,8	14,9
	12,9	11,4	10,6	10,0		12,9	11,5	10,6	11,3
	19,8	18,2	17,0	16,3		19,8	18,2	16,9	16,4
	18,1	17,1	15,8	14,9		18,1	16,9	15,9	14,9
	13,0	11,6	10,7	10,2		13,0	11,6	10,7	10,3
	19,9	18,3	17,1	16,4		19,8	18,3	16,9	16,3
	17,9	17,1	15,9	15,0		18,1	17,2	15,9	14,7
	13,1	11,7	10,8	10,2		12,9	11,6	10,7	10,3
	19,6	18,2	16,9	16,3		19,6	18,1	16,8	16,3
	17,9	17,3	15,6	14,6		17,8	17,0	15,8	14,7
	12,9	11,7	10,7	10,2		12,9	11,8	10,7	10,3
	19,6	17,9	16,7	16,0		19,2	17,6	16,6	15,7
	17,7	16,7	15,6	14,7		17,5	16,4	15,7	14,3
	12,8	11,3	10,4	9,9		12,6	11,2	10,3	9,8
	19,4	17,8	16,7	15,8		19,5	17,9	16,7	16,0
	17,7	16,7	15,4	14,3		17,8	16,9	15,5	14,6
	12,5	11,3	10,2	9,8		12,7	11,3	10,2	9,8
	19,5	17,6	16,7	16,0		19,5	17,8	16,6	16,0
	17,7	16,7	15,5	14,6		17,7	16,7	15,5	14,4
	12,7	11,3	10,2	9,7		12,6	11,2	10,3	9,8
	19,7	18,1	16,8	16,3		19,4	17,8	16,6	16,0
	17,9	17,0	15,7	14,7		17,7	16,7	15,4	14,5
	12,9	11,6	10,7	10,2		12,6	11,2	10,3	9,8
	19,4	17,7	16,6	16,1		19,5	18,0	16,7	16,0
	17,5	16,7	15,5	14,6		17,7	16,8	15,5	14,4
	12,6	11,2	10,3	10,0		12,6	11,6	10,2	9,8
	19,8	18,2	16,8	16,3		19,5	18,0	16,6	16,0
	17,9	17,1	15,8	14,9		17,7	16,7	15,5	14,5
	12,6	11,6	10,6	10,2		12,6	11,3	10,2	10,0
	19,6		16,8	16,1		19,3	17,7	16,6	15,7
	17,9	16,9	15,6	14,7		17,6	16,6	15,3	14,2
	12,8	11,3	10,5	9,9		12,4	11,2	10,1	9,7
	19,7	18,1	16,9	16,2		19,4	17,5	16,6	15,9
			15,7	14,8		17,6	16,6	15,4	14,5
	12,9	11,5	10,6	10,1		12,6	11,2	10,1	9,6
	19,8	18,2		16,3		19,6		16,7	16,2
	17,8		15,8	14,9		17,8	16,9	15,6	14,6
		11,6	10,7	10,1		12,8	11,5	10,6	10,1
	19,5	18,1	16,8	16,2		19,3	17,6	16,5
	17,8	17,2	15,5	14,5		17,4	16,6	15,4	14,5
	12,8	11,6	10,6	10,1		12,5	11,1	10,2	9,9
	19,5	17,8	16,6	15,9		19,7	18,1	16,7	16,2
	17,6	16,6	15,5	14,6		17,8		15,7	14,8
	12,7	11,2	10,3	9,8		12,5	11,5	10,5	10,1

Примечание. В каждом варианте первая строка относится к 1-му древостою, вторая – ко второму, третья – к 3-му.