РАЗДЕЛ 1. ЛЕСНАЯ ЭКОЛОГИЯ И ТИПОЛОГИЯ

Лекция 2. ЛЕС И СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ

2.1 Характер солнечной радиации, ее поглощение лесом

Основным источником энергии, что обуславливает природные процессы в биосфере Земли, является Солнце. Оно обеспечивает широтное поясное прогревание земной поверхности, циркуляцию воздуха в атмосфере и т.д.

Источником света на планете является солнечная радиация, она измеряется Солнечной константой - числом энергии, приходящейся на 1 см² поверхности, перпендикулярной к лучей. Для условий Европы константа составляет 7,74 Дж/ см² • мин. Солнечная радиация, поступающая на верхнюю границу атмосферы Земли, частично отбивается, а также поглощается самой атмосферой, облаками, растительным покровом земной поверхности и самой Землей. Отраженная в космическое пространство радиация (альбедо) составляет примерно 1/3 от общей энергии. По длине волн спектр солнечной радиации разделяют на ультрафиолетовые лучи, которые практически полностью поглощаются атмосферой, видимые лучи и ближние инфракрасные. Лучи с длиной волн в 0,4-0,7 мкм составляют видимую часть спектра (свет). Они составляют примерно половину суммарной радиации, поступающей на земную поверхность. Но чем ниже Солнце от зенита и чем толще атмосфера, тем меньше видимых лучей поступает на поверхность Земли. Поэтому, чем ниже Солнце над горизонтом, тем меньше поступает ультрафиолетовых лучей к поверхности планеты и тем более - инфракрасных. Сама атмосфера поглощает значительную часть солнечной энергии. Причем, при сплошной облачности к земной поверхности поступает на 1/3 - 1/2 меньше радиации, чем в безоблачные дни при одинаковых других условиях. На количество радиации, поступающей на земную поверхность, влияет уклон и экспозиция поверхности. В северном полушарии склоны, ориентированные на юг, получают радиации больше, чем северные, западные и восточные.

Окружающую среду через климатические факторы придает энергию всему живому на Земле. Поток энергии влияет на температуру растений, вместе с земным излучением обеспечивает конвекцию и транспирацию. Полученная растениями энергия может накапливаться в виде тепла или под действием фотосинтеза превращаться в фотохимическую и т. п. Остаток энергии считается нетто радиацией.

Влияние леса на процесс поглощения радиации - значительный. Лишь незначительная доля радиации в густом лесу достигает поверхности почвы. Так, в широколистяному лесу она составляет всего 1-5%, а после листопада - увеличивается до 50-80%. В густых еловых лесах к поверхности почвы доходит всего 2,5% общей освещенности солнцем.

Листья деревьев пропускают от 10 до 25% солнечной радиации, которая поступает на их поверхность.

Качество радиации под пологом леса зависит от оптических свойств листьев и доли радиации, которая поступает через просветы в полозі леса. Более высокую способность пропускать лучи имеют хвойные породы, а лиственным свойственна большая избирательность определенных лучей. Больше всего листьев пропускает зеленых, а утром - красных лучей. Меньшая способность листьев к поглощению и повышенная к отражению лучей, по сравнению с хвоей, используется при дистанционном мониторинге в смешанных лесов с помощью аэрофотосъемки.