РАЗДЕЛ 1. ЛЕСНАЯ ЭКОЛОГИЯ И ТИПОЛОГИЯ

Лекция 2. ЛЕС И СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ

2.3 Лес и тепло

Лучистая энергия Солнца поступает на поверхность Земли в виде не только световых, но и тепловых лучей, которые сочетаются между собой. То есть, свет и тепловые лучи действуют совокупно. Однако значительное влияние земного излучения и циркуляции воздуха на уровень и распределение тепла вызывает необходимость рассмотрения солнечного тепла и температуры воздуха отдельно от солнечной радиации и света.

Среднегодовая температура воздуха любой местности является функцией солнечной радиации, которая поступает на поверхность Земли, с учетом вторичных переносов тепла, возникают в результате излучения поверхностью и циркуляции воздуха. Днем температура воздуха повышается, а ночью понижается, причем на температуру воздух влияет количество тепла, которое днем поглотили наземные объекты и атмосфера. Влияет и излучения тепла в атмосферу. Тепловые условия определенной участки зависят от широты и высоты над уровнем моря, удаленности от океана, сезона года, а в горной местности - от крутизны и экспозиций склона. Атмосфера Земли в ночные времена не только поглощает тепловые лучи, но и отражает их, уменьшая потери тепла земной поверхностью. В целом же тепловой режим местности зависит от годового и суточного хода суммарной радиации. На практике тепловые показатели местности оценивают через температуру воздуха и почвы.

В лесу, когда деревья полностью покрыты листьями, экстремальные температуры воздуха, как правило, ниже, чем за пределами леса. Уменьшение притока радиации в лес (под полог) влечет некоторое снижение среднегодовой температуры воздуха. Сомкнутый лесной полог задерживает до 95% света и большую часть радиационного тепла (около 80%), которое поступает на поверхность. Именно этим, в первую очередь, и объясняется образование особого лесного фітоклімату ("лесной обстановки"), который резко отличается от климата соседней открытой местности.

Полог леса отделяет воздушное пространство, которое находится ниже него, чем нарушает турбулентную циркуляцию воздуха между лесом и слоем атмосферы, находящейся над ним. Это и создает в лесу особый воздушный и тепловой режим.

Задержание тепловых лучей пологом (кронами) препятствует нагреву поверхности почвы и приземного воздуха, поэтому лесной грунт летом имеет более низкую температуру, чем почва открытого места, до глубины 1,0-1,5 м. Зимой лесной грунт, наоборот, теплее полевой не только под хвойными насаждениями, но и под лиственными, главным образом, через лесную подстилку. В среднем лесной грунт холоднее полевой на 1,0-1,5°С, но зимой - теплее на 0,5-1,0°С.

Чем континентальніший климат местности, тем более существенно влияет лес на температурные условия под его пологом. Это влияние ослабляется при прореживании древостоя. При полноте 0,6 и ниже у светолюбивых пород и 0,4 и ниже у теневыносливых температурный режим под пологом приближается к условиям открытого места. То же самое наблюдается на полянах и вырубках. Поляны и сплошные вырубки, которые окружены плотной стеной леса, отличаются застоем воздуха и более контрастным ходом температур по сравнению не только с лісостаном, но и с открытым пространством. В этих местах возникают температурные крайности, что вредит процессу возобновления леса из-за заморозки. Возобновляются породы, которые не боятся заморозков (береза).

Для большинства древесных пород умеренной зоны процессы жизнедеятельности начинаются после зимнего покоя при переходе среднесуточной температуры через 0°С. Сокодвижение и рост корней начинаются мри температуре несколько выше 0°С. Внешние признаки жизнедеятельности (раскрытия почек) наблюдаются при переходе температуры воздуха через +10°С. Оптимум фотосинтеза находится в пределах 20-30°С и прекращается при +40°С. Это - средние показатели. Для более теплолюбивых растений начало вегетации требует длительного прогрева.

Для широты г. Киева П. С. Погребняк приводит следующую последовательность начале вегетации у древесных пород: краснотал и другие ивы, лиственница, береза, черемуха, осина, липа, ольха черная, каштан конский, клен остролистный, явор, дуб ранний, граб, ясень, дуб поздний, катальпа, гледичия, акация белая, айлант, софора японская.

Каким же образом лесовод может регулировать действие теплового фактора на лес? Прежде всего нужно чем быстрее восстанавливать вырубки. Это создает лесную обстановку, которая практически исключает вредное действие заморозков. При этом нужно учитывать, что в местах, где накапливаются холодные массы воздуха и возможное повреждение заморозками молодых растений, возобновления главных пород целесообразно осуществлять под защитой тех, которые не повреждаются заморозками, например березы. Во-вторых, на открытых местах - полянах, вырубках, окруженных взрослыми високоповнотними лісостанами да еще и со плотным опушкой, рекомендуется не создавать лесные питомники и школки местного значения (в масштабе лесничества). В таких местах сеянцы и молодые растения в школках могут не только пошкоджуватись заморозками, но и остро испытывать негативное воздействие освещенная солнцем площадка летом. В-третьих, при выращивании лесных насаждений из древесных пород, которые имеют пониженную устойчивость к крайне низких температур, при выраженном рельефе их целесообразно высаживать на склонах северной и западной экспозиций. На таких склонах стволы деревьев после сильного охлаждения прогреваются медленнее, что позволяет избегать морозобійних трещин.

Практически произведенные и другие меры - направление главных рубок суцільнолісосічним способом, ширина лесосек т.п., которые, учитывая те или другие местные условия, уменьшают негативные явления на вырубках, чем способствуют быстрому их восстановлению, созданию лесной обстановки.