Лес

Лес (далее Л), один из основных типов растительного покрова Земли, представленный многочисленными жизненными формами растений, среди которых главная роль принадлежит деревьям и кустарникам, второстепенная — травам, кустарничкам, мхам, лишайникам и т.п. Характерная черта Л, как и всякого растительного покрова, в том, что растения, образующие Л, произрастают совместно, влияют друг на друга, находятся во взаимодействии со средой произрастания, составляют динамическое единство. Такое понимание Л впервые дано Г. Ф. Морозовым, который указывал, что Л — природное явление, включающее не только лесную растительность, но и среду ее обитания. Учение Морозова о Л легло в основу лесоведения — теоретической базы лесоводства. В дальнейшем учение о Л развивал В. Н. Сукачев, рассматривавший Л как биогеоценоз.   Структура леса. В зависимости от видового состава Л, биологических особенностей важнейших растений, их возраста и определенных физико-географических условий в Л развивается несколько ярусов растений. В сложных по составу Л умеренного пояса различают следующие ярусы: первый, состоящий из деревьев первой величины и лесообразователей (сосна, ель, лиственница, дуб, ясень и др.), второй — из деревьев второй величины (пихта, бук, липа, клен и др.), третий ярус, или подлесок, образованный кустарниками (лещина, бересклет, крушина, и многие др.); нижние ярусы — четвертый и пятый, представленные травяно-кустарничковым и мохово-лишайниковым покровами (последний иногда отсутствует). В Л иногда встречается внеярусная растительность из вьющихся и лазящих растений. Кроме того, на стволах, пнях развиваются мхи, лишайники, многочисленные грибы и водоросли, занимающие присущую им экологическую нишу. В тропических Л ярусов растительности обычно больше: древостой в них может состоять из 3 подъярусов, подлесок — из 2, травяно-кустарничковые покровы — из 3. Обильно представлены в них внеярусные растения, среди которых много лиан, а также мхи, лишайники на почве, стволах деревьев и кустарников. Они могут быть паразитами, сапрофитами, симбионтами, либо развиваясь на основных растениях как паразиты, либо пользуясь ими как механической опорой, либо являясь компонентами симбиоза. В каждом из ярусов Л встречаются виды или группы видов, нередко влияющие на развитие структуры Л и особенно на некоторые эколого-физиологические процессы, больше всего на возобновление главных и сопутствующих им древесных пород.   Возобновляемость леса. Длительность существования Л на определенной территории зависит, в частности, от степени его возобновления. Различают естественное возобновление (семенное или вегетативное, порослевое) и искусственное — посевом семян или посадкой древесных пород (см. Лные культуры) разного состава и возраста (см. Возобновление леса). Всходы в Л представлены видами растений всех ярусов, подрост — теми, которые в благоприятных условиях могут выйти во второй или первый ярусы и т. о. обеспечить смену взрослого древостоя. На всходы и подрост главных древесных пород оказывают влияние деревья верхних ярусов: они вследствие сомкнутости крон отнимают у всходов и подроста значительную часть нужного им света, атмосферной влаги, питательных веществ и таким образом задерживают их развитие, что приводит к сильному изреживанию и даже к полной гибели всходов или подроста. Однако некоторое затенение всходов и подроста имеет и положительное влияние: обеспечивается защита их от весенних и раннелетних заморозков, вымокания, ускоряется рост и вынос кроны в верхние ярусы, очищение от сучьев и пр. На лесных опушках любого участка Л, который контактирует с другими типами растительного покрова, виды древесных пород могут внедряться (чаще всего вегетативным способом) в др. типы растительности. Особенно часто это наблюдается в местах контакта Л с лугом, степью, болотом, а также в долинах рек или на их водоразделах, когда лесные породы могут продвигаться далеко на С. (в тундру) или на Ю. (в степь). Сбрасываемые деревьями хвоя, листва ложатся плотным слоем на почву и вследствие медленного их разложения задерживают появление всходов древесных пород, ослабляют травяной покров. Такое же действие оказывает разрастающийся иногда на почве мохово-лишайниковый покров, особенно в хвойных лесах. На процессы возобновления Л оказывают влияние и животные.   Типы леса, типы лесорастительных условий и вырубок. В связи с различиями Л по составу и развитию выделяют типы Л, лесорастительных условий и вырубок. Каждый тип Л характеризуется определенным однородным составом древесных пород, кустарников, а также трав и кустарничков, мхов и лишайников. Все они развиваются в конкретных условиях среды и в совокупности определяют свойственный им тип лесорастительных условий, закономерный ход роста и развития древесных пород и их производительность, отмечаемую классом бонитета леса. Каждому типу Л свойствен тип его возобновления. Если условия для возобновления неблагоприятны, то устойчивость типа Л нарушается, он сменяется другим. Различают коренные типы Л, развивающиеся без влияния человека или таких воздействий, как массовое нападение вредителей, развитие болезней, ветровал, лесной пожар и др., и производные, образование которых явилось результатом влияния названных факторов, а также активного вмешательства человека (проведение рубок главного пользования и др. мероприятий).   Типы лесорастительных условий обычно устанавливают в районах, где древесная растительность ранее не существовала или временно отсутствует в результате сплошных рубок, лесных пожаров или др. катастрофических причин (почвенная эрозия, смыв и пр.). В этих случаях учитывают однородность факторов (климата, почвы, водного режима и пр.), а также состояние Л Природные закономерности, установленные для типов Л и типов лесорастительных условий, используются при ботанико-географическом (лесорастительном) районировании территории.   Относясь к устойчивым и длительно существующим природным явлениям, Л в своем продвижении на Крайний С. и Ю., на границе с тундрой и степью, вступает с ними в сложные противоречивые взаимоотношения. Так, на С., где лесная зона переходит в тундру, возникает переходная лесотундровая зона. Для древесных пород, как и для др. растений, в Л, произрастающих на С., характерны чрезмерная транспирация в течение короткого вегетационного периода и острый недостаток влаги в идущий за этим длинный холодный зимний период. Вследствие этого у них во много раз сокращается срок жизни, они медленно растут, древостой сильно изреживается. То же происходит в горах, на верхней границе Л Ископаемые остатки древесины и палинологические данные, а также наличие усыхающих опушек Л на границе с тундровой растительностью в настоящем свидетельствуют о том, что в ряде мест тундра надвигалась на Л, который отступал на Ю., однако затем, по этим же данным, в связи с изменением климатических условий, Л постепенно вновь продвигался на С. и вторгался в тундру. Воды рек, впадающих в Северный Ледовитый океан, нередко сносят семена и плоды деревьев, и они поселяются в долинах рек, поднимаются на склоны холмов и гор, изменяя тем самым северные пределы Л   В крайних южных районах, в зоне сухой степи и полупустыни, для которых характерны общая сухость климата (недостаток влаги, повышенная температура воздуха летом), местами засоленность почвы, сильные суховейные ветры и др. факторы, при которых наблюдается повышенное потребление деревьями воды, Л переходит в лесостепную зону. Здесь, в основном в западинах, где скапливается влага (летние осадки, большие сугробы снега зимой), в почве создаются благоприятные условия для ее выщелачивания, деревья получают наилучшие условия для развития, и Л в состоянии вытеснять степь. Как лесотундра, так и лесостепь, а также искусственно созданные Л в зоне сильно заболоченных почв, аридных песков способствуют улучшению природных условий, появлению фауны (см. Лная фауна).   Взаимодействие леса со средой произрастания. Л как тип растительности зависит от почвенных, климатических условий, роли и участия в нем животных и, наконец, от характера вмешательства в его жизнь человека. Его разнообразная хозяйственная деятельность — в виде сплошных, концентрированных рубок в хвойных Л (сосновых и еловых) приводит к их замене березовыми или осиновыми Л, в лиственничных — большей частью березовыми, в дубравах — еловым древостоем или кустарниковыми зарослями. Нередко площади длительное время остаются безлесными, покрытыми травянистой или травяно-кустарничковой растительностью (если естественное возобновление главных пород происходит очень медленно), что в важных лесоэкономических районах приводит к необходимости искусственного возобновления Л, требующего дополнительных средств. Этого можно избежать, проводя при лесозаготовках выборочные, постепенные и др. рубки, при которых сохраняется лесная среда и лучше происходит естественное возобновление и своевременное формирование подроста и выход его в первый ярус. Большой вред Л приносят лесные пожары, которые возникают главным образом от неосторожного обращения с огнем, иногда от стихийных причин. В результате пожаров гибнут деревья и др. растения, часто горит лесная подстилка, уходит из Л полезная фауна. После лесных пожаров происходит смена древесных пород, участки зарастают малоценными лесными породами и травяной растительностью, восстановление коренных Л задерживается.   Л, в свою очередь, оказывает большое влияние на почвенные условия, их водный режим, структуру, накопление органических и минеральных веществ и степень плодородия почв. В Л благодаря большей влажности накапливается больше гумуса, чем под одной травянистой растительностью, интенсивнее идет выщелачивание почвы, сильнее проявляются подзолистые горизонты, почвы отличаются большей кислотностью, в них глубже распространяется корневая система, благодаря чему интенсивнее происходит извлечение минеральных веществ и их вынос, энергичнее происходит испарение воды. Л сильно влияет на распределение и накопление летних и особенно зимних осадков. С одной стороны, он сохраняет уровень грунтовых вод, умеряет поверхностный сток воды, с другой — усиливает процессы транспирации растений, конденсирует больше водяных паров, что повышает повторяемость летних осадков и создает благоприятные микроклиматические условия для обитающих в Л растений, животных. Т. о., роль Л в водном и почвенном режиме местности многообразна и зависит от видового состава древесных растений, их биологических особенностей, географического распространения. Эти сложные закономерности влияния Л необходимо учитывать для рационального ведения лесного хозяйства и в др. отраслях народного хозяйства (сельское и водное хозяйство, градостроительство и др.). Их необходимо учитывать также в перспективных планах организации и рационального освоения территорий при установлении в законодательном порядке оптимального процента лесистости (см. Лное законодательство).   Н. Е. Кабанов.   Л как планетарное явление. Лной покров Земли — один из планетарных аккумуляторов живого вещества, удерживающий в биосфере ряд элементов и воду, активно взаимодействует с тропосферой и определяет уровень и баланса. При уничтожении Л на большой территории ускоряется биологический круговорот ряда элементов, в том числе который переходит в атмосферу в виде СО2. В лесном биогеоценозе устанавливается своеобразный обмен веществ и энергии между всеми его компонентами. В процессе этого обмена происходит накопление и преобразование органического вещества. Биомасса, накапливаемая в Л, в десятки раз превышает биомассу травяных и растительных сообществ. Однако разница в годичном приросте фитомассы в Л и травяных покровах не столь значительна. Годичный прирост фитомассы во многом зависит от водно-теплового баланса: в еловых Л Русской равнины он равен 60—90 ц/га, в буковых лесах Западной Европы около 130 ц/га, во влажнотропических лесах св. 300 ц/га. Наземная часть фитомассы в Л в 3—5 раз превышает подземную.   Л покрывает около 30% суши и имеется на всех континентах, кроме Антарктиды. Значительные площади Л приходятся на Америку (свыше 30% от общей площади материка) и Азию (свыше 30%), наименьшая — на Австралию (около 10%). Лная площадь Земли, по данным ФАО (Продовольственная и агрономическая организация при ООН, 1968), составляет 4126 млн. га, а покрытая лесом площадь — 3779 млн. га. В прошлом Л были распространены на большей территории, часть которой впоследствии была занята с.-х. угодьями, промышленными комплексами, быстро растущими городами. С доисторических времен площадь под Л в среднем по всем континентам сократилась более чем наполовину. В некоторых местах (Сибирь, Канада) Л еще преобладает над безлесными пространствами, но, например, на востоке США сохранилась только 1/10 лесных массивов, имевшихся там в 16—17 вв.   Пространственное распределение лесов. В зависимости от зональных физико-географических условий в Л складывается тот или иной видовой состав древесных и др. лесных растений с присущими им эколого-биологическими свойствами, особенностями роста и развития и долговечностью. Наиболее разнообразны по видовому составу Л тропиков. Они представлены разными типами дождевых лесов с включением в них ксерофильных растений, кустарниковых зарослей, нередко перемежающихся обширными участками безлесной травянистой растительности (чаще крупнозлаковой, разнотравной) или саваннами, возникшими, как правило, после сведения тропических Л в результате нерациональной системы их эксплуатации, лесных пожаров и др. причин. На периодически затопляемых морских побережьях возникла своеобразная тропическая растительность — мангровые леса. В умеренных широтах сосредоточены листопадные широколиственные (дубы, буки, липы, клены, грабы, ясени и др.) и хвойно-широколиственные Л (с участием ели, пихты, сосны), некогда произраставшие на обширных пространствах Европы и Северной Америки, но сохранившиеся в основном в горах (Альпы, Карпаты, Кавказ, Аппалачи и др.). Крупные массивы Л сосредоточены в тайге (хвойные леса из ели, пихты, лиственницы, кедровой сосны и др.). В условиях континентального климата они на С. граничат с лесотундрой и тундрой. В зависимости от условий произрастания многие древесные породы образуют ценные лесные формации: сосновые леса, еловые леса, кедровые леса, пихтовые леса, лиственничные леса с богатым набором коренных и производных тигюв Л; широко представлены дубравы, буковые леса, липовые и др.; имеются обширные заросли можжевельников (например, в Средней Азии), кедрового стланика (Восточная Сибирь и Дальний Восток), а также лиственных кустарниковых зарослей — ив, низкорослых берез, фисташек, орешников (см. Ореховые леса). Значительные площади Л расположены на так называемых плакорах (см. Плакорная растительность). Наряду с этим в разных зонах более или менее крупные массивы Л сосредоточены в горах и поймах рек.   Горные леса при достаточной обеспеченности теплом и влагой покрывают склоны многих хребтов от подножий до субальпийских лугов и горных тундр. Эти Л отличаются характерным видовым составом и ярко выраженной вертикальной поясностью. Они играют особо важную роль как водоохранные, водорегулирующие, почвозащитные. Изменением от подножий гор к верхней границе лесной растительности теплового режима, влажности и др. экологических факторов определяется структура горных Л Наиболее контрастные это проявляется в тропиках и субтропиках. Например, на южных склонах Гималаев по мере поднятия тропические Л сменяются субтропическими, которые примерно на высоте 1200 м уступают место листопадным; в интервале 1900—2500 м над уровнем моря произрастают дубравы и др. широколиственные Л; выше, в условиях умеренно холодного климата, до высоты 3000 м типичны Л из тцуги, а в субальпийском поясе — пихтовые Л В горах таежных областей (например, в Восточной Сибири) распространены Л, в которых господствует та же даурская лиственница, что и на прилегающих равнинах. В горных районах лесотундры и тундры, помимо лиственничных Л, распространены также березовые редколесья (береза извилистая), заросли ивняков, кустарниковых берез и нередко сибирского можжевельника; в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке — заросли кедрового стланика, встречающиеся в подгольцовом поясе. Они образуют верхний предел древесной растительности, в том числе на побережьях Охотского, Берингова морей, на Курильских островах и на о. Сахалин. Верхняя граница лесной растительности в северных широтах может быть представлена еловыми или каменноберезовыми Л На юге СССР (Кавказ, Крым, Карпаты) нижняя полоса лесной растительности представлена дубравами, которые выше по склону сменяются нередко высокопроизводительными буковыми лесами. Верхняя полоса лесной растительности на Кавказе и в Карпатах — высокоствольные пихтовые и еловые Л   Пойменные леса, расположенные в долинах многих рек, также имеют большое экологическое и экономическое значение. На мощных аллювиальных, богатых питательными веществами почвах наряду с луговыми торфяными болотами развиваются интразональные пойменные (долинные) Л На С. — ивовые, тополевые, чозениевые и др. В умеренных широтах в поймах рек встречаются тополево-ильмовые и смешанные широколиственные Л, в лесостепи — местами с участием дуба. На Дальнем Востоке в пойменных Л растут ясень и маньчжурский орех. На многих реках в умеренных широтах на месте бывших в прошлом пойменных Л созданы сенокосные угодья. Для пойм пустынных областей характерны тугайные древесно-кустарниковые сообщества (см. Тугаи), где лох, туранга, облепиха, тополя, ивы, гребенщик и др. виды деревьев, кустарников и трав образуют густые заросли. После уничтожения деревьев и кустарников в них буйно разрастаются травы. В тропиках пойменные Л очень разнообразны по видовому составу. На Амазонской низменности, где ежегодно затопляются большие площади, тропические пойменные Л — гилей — характерный элемент ландшафта. В пределах каждой биогеографической области структура и производительность пойменных Л изменяются в зависимости от уровня поймы, на которой они произрастают, продолжительности затопления, интенсивности отложения аллювия, его и механического состава и др. причин.   Современный лесной покров Земли существенно преобразован человеком не только количественно, но и качественно. Производственные Л, в том числе и создаваемые на месте коренных Л культурные насаждения, в общей сложности занимают очень большую площадь. Первоначальный облик коренных Л сильно изменен. Например, многие еловые Л в Центральной Европе искусственно созданы на месте буковых. В Северной Америке, Японии и в некоторых др. странах культивируют быстрорастущую дугласову пихту и криптомерию. В тайге значительно возросла площадь березовых и осиновых Л Представление о распространении и распределении Л можно составить по планам и картам лесов, а также по картосхемам геоботанического районирования территории по основным признакам лесной растительности. Л — богатейший источник разнообразных ресурсов (древесина, кора, ветви, хвоя, листва, плоды, семена или ягоды), которые находят применение в лесозаготовительной, лесоперерабатывающей, пищевой, фармацевтической промышленности и др. отраслях хозяйства (см. Лные ресурсы). Однако при использовании Л должна учитываться его роль как природного явления, выполняющего климатрегулирующие, почвозащитные, водоохранные, водорегулирующие, оздоровительные и эстетические функции. Относясь к восстанавливаемым природным биологическим ресурсам, выполняя планетарную биогеохимическую функцию, участвуя в создании разнообразных ландшафтов, Л требует постоянной заботы о его сохранении и рациональном использовании на основе достижений комплекса биологических, физико-географических и экономических наук (см. Охрана природы, Природопользование).   В. Б. Сочава.     Лит.: Дендрология с основами лесной геоботаники, 2 изд., Л, 1938; Морозов Г. Ф., Учение о лесе, 2 изд., М. — Л, 1949; Растительный покров СССР. Пояснительный текст к "Геоботанической карте СССР". Масштаб 1:4000000, ч. 1. М. — Л, 1956; Ричардс П. У., Тропический дождевой лес, пер. с англ., М., 1961; Цепляев В. П., Ла СССР, М., 1961; Основы лесной биогеоценологии, под ред. В. Н. Сукачева и Н. В. Дылиса, М., 1964; Физико-географический атлас мира, М., 1964; Шмитхюзен И., Общая география растительности, пер. с нем., М., 1966; Мировые лесные ресурсы по данным ФАО ООН. М., 1968; Дылис Н. В., Структура лесного биогеоценоза, М., 1969 (Комаровские чтения, XXI); Молчанов А. А, Продуктивность органической массы в лесах различных зон, М., 1971.