РАЗДЕЛ 1. ЛЕСНАЯ ЭКОЛОГИЯ И ТИПОЛОГИЯ

Лекция 2. ЛЕС И СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ

2.2 Лес и свет

Свет, как форма солнечной энергии, используется зелеными растениями, в том числе и древесными, для преобразования лучистой энергии в энергию химических связей органических веществ в результате фотосинтеза. Ежегодно благодаря фотосинтезу на земном шаре образуется около 150 млрд. т органических веществ. При этом усваивается около 300 млрд. т углекислого газа и выделяется 200 млрд. т свободного кислорода. Сомкнутые леса умеренной зоны за вегетационный период способны поглощать 20-25 т*га^-1 С0₂ и выделять 15-18 т*га^-1 кислорода. При этом в них образуется 14-18 т*га^-1 органических веществ.

Зеленые листья и хвоя используют для фотосинтеза не все лучи солнечного спектра, а лишь те, что относятся к фотосинтетически-активной радиации (ФАР) с длиной волны в пределах 0,38-0,71 мкм. Другие лучи спектра имеют своеобразное значение: ультрафиолетовые с длиной волны 0,29-0,38 мкм - тормозят ростовые процессы, а ближняя инфракрасная радиация с длиной волны 0,71-4,00 мкм - преимущественно создает тепловой эффект через поглощение ее водой клеток.

К. А. Тимирязев в свое время установил, что решающую роль в процессе фотосинтеза играют тепловые лучи - красные, оранжевые (оранжевые), желтые и в незначительной степени - зеленые. Фиолетовые, синие и голубые принимают участие в процессах роста. Солнечный свет влияет на транспирацию и ряд других физиологических процессов в растениях. На процессы фотосинтеза расходуется в среднем 28% ФАР.

Профессор Л.А. Иванов считал свет главным рычагом, который использует лесовод при лісовирощуванні для изменения экологической обстановки в насаждении.

Характер освещения крон в лесу зависит как от поступления радиации - прямой или рассеянной (диффузной), так и от породного состава, возраста и строения самого насаждения. Если в средних широтах освещенность на открытом месте в ясный день 150-200 тыс. лк, то под пологом дубравы она равна 1 - 2 тыс. лк, в сосняке - вдвое больше. Верхние части крон деревьев при ясной погоде освещаются прямым лучами, а нижние - рассеянным, которое составляет 1/3-1/8 часть суммарной радиации. В пасмурную погоду большой разницы в освещении верхних и нижних частей кроны нет.

От освещенности зависит процесс листоутворення и гілкування кроны, формирование габитуса, который присущий той или иной древесной породе. Вследствие взаимного притенение деревьев в лесном насаждении формируется теневое листья (хвоя), от доли которого зависит продуктивность фотосинтеза, отмирает часть ветвей, идет процесс очистка стволов от сучьев. При выращивании лесных насаждений все эти процессы обращаются за помощью регулировки освещения. Это достигается своевременным, продуманным проведением рубок ухода. При этом можно добиться повышения продуктивности фотосинтеза, регулируя индекс листовой поверхности, то есть отношение площади поверхности листьев (хвои) к площади, занятой лісостаном. Для наших условий индекс не должен быть больше 4, потому что это не приведет к повышению продуктивности фотосинтеза.

Поскольку свет влияет на обильность плодоношения, то при формировании лісонасіннєвих участков и плантаций нужно разжижать их до такого состояния, чтобы деревья преимущественно освещались прямыми лучами. Это положительно влияет на обильность плодоношения и качество семян.

Лес, как оптическая система, влияет на качество освещения под его пологом. Свет под пологом леса обеднено фотосинтетически-активной радиации (ФАР) по сравнению со светом открытого места. Если на открытом месте ФАР составляют 50% радиации, то под пологом сосняка 30, а молодого дубняка - 10. Количественные и качественные изменения в освещении под пологом леса влияют на характер підпологової растительности, состояние естественного возобновления и т.д.

С лесоводства известно, что различные древесные породы по-разному относятся к свету. Одни из них світловибагливі, другие теневыносливые. Это нужно учитывать при ведении хозяйства в насаждениях, созданных первыми и вторыми породами. Кроме того, ведения хозяйства в насаждениях разных древесных пород требует учета присущего им фотоперіодизму. Особенно это касается древесных пород - экзотов.