6
V. Структура лесных фитоценозов
Синузия как эколого-структурный элемент фитоценоза. Ярусность лесных фитоценозов. Мозаичность. Биогеоценотические горизонты. Связь мозаичности фитоценозов с парцеллярной структурой биогеоценозов.
Динамика внутреннего строения фитоценоза и экосистемы. Жизненные формы лесных фитоценозов. Методы анализа эколого-структурной организации лесных экосистем. Жизненные формы доминирующих лесных растений и их функциональная оценка. Обзор жизненных форм лесных фитоценозов.
Литература: [l, 3, 17].
Контрольные вопросы
1.Синузия как основной эколого-структурный элемент фитоценоза.
2.Соотношение ярусной и синузиальной структуры фитоценоза.
3.Мозаичность и синузиальность.
4. Понятие жизненной формы лесного фитоценоза.
5. Зональные жизненные формы лесных фитоценозов.
VI. Возрастная динамика лесных фитоценозов
Развитие ценопопуляций древесных, кустарниковых и травянистых растений. Этапы возрастного развития фитоценоза с одновозрастным древостоем. Формирование лесного фитоценоза при растянутом лесовосстановительном процессе. Возрастное развитие лесов со сложными разновозрастными древостоями. Девственный лес и его динамика. Возрастная динамика выборочного разновозрастного леса.
Литература: [11, 12, 18].
Контрольные вопросы
1.Развитие ценопопуляций древесных и кустарниковых растений.
2.Динамика ценопопуляций лесных трав.
3.Онтоценогенез кедрово-широколиственного леса по Б.П.Колесникову.
VII. Смены лесных фитоценозов
Автогенные и экзогенные сукцессии. Сингенез. Эндоэкогенез. Селектоценогенез. Филоценогенез. Природные экзогенные сукцессии. Теория сукцессии и климакса Ф. Клементса и её современные приложения.
Литература: [3, 15].
7
Контрольные вопросы
1.Типы автогенных сукцессии лесной растительности.
2.Климатогенные сукцессии.
3.Климакс как завершающая стадия сингенетической сукцессии
VIII. Классификация лесной растительности
Типология и классификация лесов. Краткий обзор лесотипологических школ и направлений. Синтаксономические единицы классификации лесов по Й. Брауну-Бланке и С.Я. Соколову. Единицы эколого-фитоценологической системы лесов: ассоциация, группа ассоциаций, класс ассоциаций, лесная формация. Проблема высших единиц классификации лесов. Использование лесотипологической основы при разных уровнях интенсивности лесопользования.
Литература: [1, 3, 5, 10, 12, 14-17].
Контрольные вопросы
1.Критерии выделения типов леса и лесных ассоциаций.
2.Эколого-флористические критерии выделения ассоциаций, принятые школой Брауна-Бланке.
3.Примеры ассоциаций, групп ассоциаций, классов ассоциаций, формаций в эколого-фитоценологической классификации лесов.
IX. География лесного растительного покрова
Ландшафтно-экологическая структура лесного массива. Макро- и мегаструктура лесного покрова и лесорастительных условий. Зональность лесов. Поясность лесов. Проблема лесорастительного районирования. Схема лесорастительного районирования территории Российской Федерации.
Литература: [l, 10, 15, 17].
Контрольные вопросы
1.Мезосочетания (мезокомплексы) лесов.
2.Леcорастительные зоны европейской части России.
3.Критерии лесорастительных районов при проведении лесорастительного районирования.
8
Программа и содержание семинаров и практических занятий.
Программой предусмотрено проведение 10 часов семинарских и практических занятий.
ЗАНЯТИЕ 1. Актуальные проблемы лесной геоботаники.
Цель занятия – закрепить и конкретизировать знания по вводной части курса. Занятие проводится как семинарское.
В порядке самостоятельной подготовки студенты знакомятся с проблемами науки по материалам, публикуемым в последние 3 года в журналах «Лесной журнал» и «Лесоведение».
На семинаре преподаватель руководит взаимным ознакомлением студентов с актуальными вопросами по основным направлениям современной лесной экологии и геоботаники: классификация лесов, эколого-структурные исследования лесных фитоценозов, первичная продуктивность экосистем, флуктуационная и сукцессионная динамика лесной растительности, структура и динамика ценопопуляций, геоботаническое картографирование и лесорастительное районирование, другие аспекты, заинтересовавшие студентов.
По каждому направлению с краткими сообщениями выступают подготовившиеся студенты. Преподаватель подводит итог и переводит работу семинара на следующее направление. И так по всем основным направлениям.
ЗАНЯТИЕ 2. Продукционная динамика и потенциальная продуктивность древостоев в Шиповом лесу (на примере Дубравы снытевой – Д2 и дубравы снытево-осоковой – Д2 – Д1).
Цель занятия – научить студентов рассчитывать потенциальную продуктивность древостоев в конкретных типах леса.
В начале занятия преподаватель знакомит студентов с теорией зависимости процентов текущего прироста древесины от запаса древостоя. Объясняет экологический смысл этой зависимости, область приложения теории к различным типам леса. Преподаватель знакомит студентов с основными моментами и методическими приемами определения на пробной площади текущего (среднепериодического) прироста запаса древостоя. Для оценки потенциальной продуктивности древостоев одного типа леса нужно заложить ряд пробных площадей, характеризующих динамику прироста древостоев по возрастному ряду от средневозрастных до спелых насаждений.
9
На пробных площадях, предлагаемых студентам, ранее были выполнены следующие работы. Сделаны геоботанические описания по стандартной методике (Сукачев, Зонн, 1961). Суммы площадей сечений определены по методу Биттерлиха, распределение стволов по диаметрам и высотам – с помощью мерной вилки и высотомера, толщина коры на высоте груди и радиальный прирост за последние 10 лет – с использованием возрастного бурава. На каждой пробной площади радиальный прирост измерен у 25…35 деревьев, характеризующих рост преобладающих и сопутствующих пород. Проценты прироста в высоту взяты по графику хода роста насаждений, построенному на основе обмера высот в древостоях разного возраста. Для каждой пробной площади средние высоты определены построением обычного графика высот по результатам натурного обмера диаметров и высот учетных деревьев на пробной площади. Процент прироста запаса был найден как сумма процентов прироста по площади сечений и высоте.
В качестве примеров для расчета потенциальной продуктивности древостоев студентам предложены материалы по продукционной динамике древостоев снытевой и снытево-волосистоосоковой серий типов леса в Шиповом лесу. В каждой серии типов леса взято по 7 пробных площадей в средневозрастных, приспевающих и спелых насаждениях.
Преподаватель на доске дает необходимую таксационную характеристику пробных площадей по возрастному ряду насаждений каждого типа леса (2 таблицы). Колонки таблиц: номер пробной площади, возраст преобладающего поколения дуба, запас на 1 га, процент текущего прироста запаса, относительный запас, предел запаса, текущий прирост запаса.
Возраст дуба, запас на 1 га, процент прироста запаса и текущий прирост запаса даются в таблице по результатам натурных измерений на пробной площади и их камеральной обработки.
По проценту прироста запаса и графику зависимости процента прироста от запаса [2] определяется относительный запас. А по актуальному запасу и относительному запасу рассчитывается предел, к которому стремится древостой в реальном насаждении.
После определения пределов запаса по всем пробным площадям таблицы рассчитывается среднеарифметическое значение предела запаса в данном типе леса. Потенциальная продуктивность древостоя, согласно теории, - 1,6 % lim M или 4,0 % от Mopt (40 % от lim M). Зная предел запаса, можно оценить максимальный текущий прирост для ряда насаждений данного типа леса.
Студенты сравнивают расчетное значение потенциальной продукции с результатами определения текущего прироста запаса на пробных площадях. Преподаватель объясняет все случаи отклонений значений от оценки потенциальной годовой продукции стволовой древесины.
10
ЗАНЯТИЕ 3. Эколого-ценотические группы лесных кустарничков и трав как индикаторы типов леса.
В начале занятия преподаватель знакомит студентов с теорией А.А. Крюденера о влажности и богатстве лесных почв, определяющих разнообразие природных типов леса каждого лесорастительного района. Влажность почв характеризовалась следующими ступенями: сухие, свежие, влажные, сырые и мокрые. Типы леса по богатству почв можно разделить на четыре ступени. В зоне лесостепи, например, эти ступени называют борами (самые бедные почвы), суборями, судубравами и дубравами. В иных географических регионах также различают боры и субори, но более богатые типы леса называют поразному. Таежные ельники севера Крюденер называл сураменями и раменями. Богатые типы леса в Прикарпатье, в соответствии с народной лексикой, можно называть сугрудками и грудами.
Затем преподаватель рассказывает об истории разработки эдафической сетки Алексеева-Погребняка и ее модификации Д.В. Воробьевым.
Далее даются экологические характеристики ряда видов представителей той или иной эколого-ценотической группы по положению их оптимумов в эдафической сетке. По значениям оптимумов рассмотренных представителей очерчивается на сетке эдафический ареал всей группы.
На занятии студенты получают характеристики следующих экологоценотических групп:
боровые кустарнички (толокнянка обыкновенная, зимолюбка зонтичная, рамишия однобокая) – индикаторы типов лесного участка А1 – А2׀;
борово-таежный кустарничек – брусника – оптимум – В2; таежные кустарнички (линнея северная, черника) – индикаторы типов
В3 – В3 ׀; болотно-таежные кустарнички (голубика, багульник болотный) –
индикаторы типов А4 – В4; болотные кустарнички (клюква; подбел; болотный мирт);
длиннокорневищный папоротник светлых лесов – орляк – оптимум ׀С2; таежное мелкотравье (кислица, седмичник европейский, майник
двулистный) – С2 – С3; крупные лесные папоротники (щитовник мужской, щитовник
игольчатый, кочедыжник женский) – С3 – С4׀; дубравная длиннокорневищная осока (осока волосистая) – Д1 - Д2; дубравное широкотравье – ландыш – С2;
неморальное теневое широкотравье (сныть, копытень, медуница неясная, фиалка удивительная, ясменник пахучий, звездчатка ланцетовидная) –
Д2;
нитрофильная длиннокорневищная крупная трава – крапива двудомная
– Д3;