РАЗДЕЛ 1. ЛЕСНАЯ ЭКОЛОГИЯ И ТИПОЛОГИЯ

Лекция 4. ЛЕС И ВЛАГА

4.1 Значение влаги для леса и ее источники

Вода необходима для растений как строительный материал клеток и тканей, а также для жизнедеятельности плазмы, поддержания клеточного тургора, перемещение поглощенных корнями по фунту веществ в крону и пластических веществ из ассимиляционного аппарата других органов растений, для транспирации, которая в значительной степени защищает растение от действия высоких температур.

Первоисточником обеспечение лесов влагой являются осадки холодного периода года: снег, иней, гололед. Источниками влаги в лесу есть также осадки летнего периода, грунтовые воды, образовались от осадков зимнего и летнего периодов, воды рек и пресных озер.

Вода всегда находится в атмосфере в виде водяного пара. Ее масса в единице объема составляет абсолютную влажность, которая измеряется в мілібарах или миллиметрах ртутного столба, а процентное содержание пары указывает на относительную влажность. Пароутримуюча способность воздуха зависит от температуры. Так, при температуре +27°С воздух может удержать в 2 раза больше влаги воды, чем при 16°С, хотя относительная влажность может быть в обоих случаях равна 100%.

Разницу между максимальной и фактической упругостью водяного пара при одинаковой температуре и давления называют дефицитом влажности воздуха.

Между древесными растениями и атмосферой происходит обмен водяным паром. Если давление водяного пара в растении выше, чем давление в атмосфере, то влага из растения поступает в атмосферу. Это наблюдается днем, когда не идет дождь. Если же картина обратная, влага может поступать из атмосферы в растения, например, при выпадении дождя или когда листья покрыты росой. При равном давлении в атмосфере и растению также идет влагообмен. Это происходит ночью.

В обычных условиях роста воздух, что находится внутри листьев, насыщенный влагой больше чем внешнее, поэтому водяной пар поступает в окружающее пространство. Это явление называется транспірацією. Интенсивность транспирации зависит от температуры растения, воздуха, относительной влажности воздуха и его движения на грани листья. Транспирация - основной процесс, который отражает зависимость растений от воды, потому она обеспечивает энергетический градиент, который вызывает перемещение воды в растениях и ее выход в атмосферу. Транспирация также вызывает дефицит воды в растениях, что может негативно влиять на их рост и, даже, приводить к гибели (при определенных условиях). Транспирация с поверхности листьев дает возможность перемещение влаги к вершинам высоких деревьев, пополняя в то же время атмосферу влагой. Осадки прямо или опосереднено пополняют запасы воды в почве.

Таким образом, круговорот воды является неотъемлемой частью круговорота элементов питания. Это - важно для понимания экологии леса.

Для нормального роста древесных растений необходимо, чтобы почва непрерывно поступали влага и воздух. Как правило, большие по размеру полости в фунте заполняет воздух, а малые - вода. Поскольку поступление воды и воздуха прямо противоположные, то при увеличении поступления одного уменьшается поступление второго.

Содержание влаги в фунте зависит от его водоутримуючої способности. При полном насыщении почвы водой она распределяется на три четких категории: гравитационная вода заполняет большие по размеру поры; капиллярная находится в виде пленок вокруг фунтовых агрегатов; гигроскопическая вода. Первая категория доступна для растений в краткое период, вторая - имеет способность перемещаться от более увлажненных участков к менее увлажненных, она потребляется растениями дольше, а гигроскопическая вода - недоступна для растений.

Исследованиями установлено, что распространение лесов на планете зависит от количества осадков. Леса растут там, где осадков выпадает 400 мм и более в год и не растут при меньшей сумме осадков. Г.М.Висоцький еще в 1895 г. предложил для определения предела распространение лесов лесную ксерохору, что определяется величиной отношение годовой количества осадков к величине испаряемости за Вільдом, равный 1,0. Этот показатель Г. М. Высоцкий назвал омброевапорометричним корелятивом (ОК).

Лес растет там, где показатель равный 1,0 и более, а в степи он снижается до 0,3. Позже, когда появились возможности более точно определять испаряемость, пределы распространение леса определялись другими величинами, но ОК был первым по времени удачным цифровым показателем.

В условиях Украины годовая сумма осадков уменьшается в направлении с северо-запада на юго-восток. Важное значение для леса имеет возможность использования осадков. Неравномерность выпадение (большие периоды без дождя) могут пагубно действовать на лес. Отрицательный влияние может быть и от избытка влаги. Так, при чрезмерном увлажнении почвы образуются вредные для растений соединения железа и алюминия, снижается активность нитрифицирующих бактерий, образуется дефицит кислорода в корененаселеному слое почвы.

Влияние осадков на лес зависит от их характера. Снег является не только источником увлажнения почвы, но и теплоизолятором, который защищает корни растений от низких температур, семена - от повреждения, сохраняет почвенную фауну. Семена таких пород, как ель, переносится по поверхности снега (наста) на довольно значительные расстояния. Но, накапливаясь в кронах, особенно, когда снег выпадает мокрым, а температура воздуха снижается, - он примерзает к хвое. Происходит повреждение деревьев в виде сніголому и сніговалу. От сніголому более повреждаются сосняки, ветви которых и стволы непластичні, от сніговалу - ельники в возрасте жердняків. Зимньоголі леса часто повреждаются гололедом (бук, тополь).

Влажность воздуха влияет на лес как положительно, так и отрицательно. При влажности ниже 40% резко повышается транспирация деревьев, может произойти преждевременное усыхание листьев и даже отмирание отдельных деревьев. Высокая влажность воздуха приводит к ускоренного распространения и развития заболеваний.

Лес влияет на влажность воздуха, повышая ее летом по сравнению с открытым пространством на 10-14%. В самом лісостані влажность воздуха самая высокая над поверхностью почвы и наименьшая возле верхушек крон деревьев.