Каковы причины гибели многих лесных трав кислицы недотроги майника после вырубки леса

Обновлено: 07.07.2024

Цель данной работы заключалась в изучении влияния рубок на лесные сообщества и способах сохранения биоразнообразия в ходе лесозаготовки.

Для выполнения поставленной цели были определены следующие задачи:
познакомиться с классификациями вырубок, рассмотреть задачи рубок;
изучить изменение экологических условий в ходе рубок;
рассмотреть пути сохранение биоразнообразия в ходе рубок.

Содержание работы

Введение 3
Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ЗАДАЧИ РУБОК 4
1.1. Понятия о рубках 4
1.2. Задачи рубок 5
Глава 2. КЛАССИФИКАЦИЯ РУБОК ЛЕСА 7
2.1.Рубки главного пользования 7
2.2.Рубки ухода за лесом 12
2.3.Комплексные рубки 13
2.4.Санитарные рубки 14
2.5. Типология вырубок по И.С. Мелехову 15
Глава 3. ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПОСЛЕ РУБОК 19
3.1. Влияние рубок и их последствия 19
3.2. Смена пород в результате вырубки 23
Глава 4. СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ В ХОДЕ РУБОК 25
Заключение 29
Список литературы 30

Файлы: 1 файл

курсовая работа.docx

Луговиковые вырубки также широко распространены. Формируются они на местах, занятых ельниками-черничниками, на песчаных и супесчаных почвах, на суглинках и глинах (степень увлажнения почв – от свежих до влажных, иногда оторфованных). Обильное заселение вырубок луговиком извилистым происходит на трехлетних вырубках. Лесовозобновление затруднено потому, что происходит сильное задернение почвы, которое может привести к образованию пустырей с поселением в микропонижениях кукушкина льна.

Вейниковый тип вырубки приурочен к возвышенным местоположениям, возникает на местах, занятых в прошлом сосняками и ельниками-черничниками на свежей супесчаной почве. Наибольшего распространения вейник достигает на трехлетних вырубках, затем постепенно уступает место луговику извилистому. Общее задернение умеренное. Если происходит естественное лесовозобновление, то оно связано со сменой хвойных насаждений на мягколиственные березовые и осиновые (Ковязин, Мартынов, Мельников, 2010).

По данным И.С. Мелехова (1954) кипрейные вырубки довольно часто встречаются в условиях средней и южной подзон европейской тайги. Они развиваются после рубки древостоев зеленомошной группы на легких подзолистых почвах. Кипрейные вырубки отличаются незначительными площадями распространения и относительной продолжительностью существования, но характеризуется своеобразными условиями лесовостановления, т.к. преобладающие заросли иван-чая создают особый микроклимат, защищающий всходы древесных пород от заморозков. Однако, загущенные заросли иван-чая с возрастом снижают число самосева, а также обедняют почву (Астрологова, 2002).

Таволговый тип вырубок, с преобладанием таволги вязолистной, часто встречающегося с виде узких, но длинных лент по пологам, которые до рубки были заняты ельниками.

Долгомошные вырубки с усиленным разрастанием кукушкиного льна, занимают пониженные местоположения с застойно-увлажненными почвами, на местах, бывших под сосняками и ельниками-долгомошниками. Со временем развивается сфагновый мох, образующий сфагновые и сфагно-осоковые болота.

Выявление типов вырубок способствует установлению путей наиболее рационального практического освоения и использования вырубок (Концентрированные рубки в лесах Севера, 1954).

Глава 3. ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПОСЛЕ РУБОК

3.1. Влияние рубок и их последствия

Рубки – это не только акт изъятия из леса части запаса древесины. Вырубки влияют на поверхностный слой почвы, на формирование ландшафтов, экосистем и зооценозов. Огромное значение для жизни леса имеет живой напочвенный покров, особенно и потому, что от него зависят жизненные процессы древесных растений на ранней стадии их развития – прорастание семян, формирование и развитие всходов.

Влияние древесных пород на почву в лесу осуществляется прямо и косвенно. Прямое влияние проявляется в изменении водного режима, обеднении почвы элементами минерального питания, создании структуры почвы и др.

Косвенное влияние на почву деревья оказывают, воздействуя на факторы почвообразования, климат, растительность и фауну. Резко меняется напочвенный покров, что приводит к затрудненному прорастанию семян. Процесс возобновления леса происходит за очень длительный период.

Изменение микроклимата на вырубках, буйное развитие травянистой растительности и отсутствие (полное или частичное) древесного яруса приводят к изменению режимов и свойств почв. Прежде всего, это касается водного режима почв.

Водный режим почв определяется климатическими условиями района исследований, свойствами самих почв и растительностью. При прохождении через кроны деревьев и кустарников часть осадков задерживается и затем испаряется в атмосферу, из влагооборота почвы эта часть осадков исключается. По данным некоторых авторов, при изреживании древостоев рубками задерживающая способность древесного полога снижается, а количество осадков в изреженный древостой поступает на 5–10% больше, чем в неизреженный (Волков, 1968).

В то же время большее летнее нагревание почвы приводит к понижению относительной влажности воздуха, что, в свою очередь, обусловливает увеличение расхода почвенной влаги на 30–40%.

После сплошной вырубки от лесного растительного сообщества с его различными ярусами и сплошной подстилкой на почве мало что сохраняется. Происходит почти полное разрушение растительности и сильнейшее изменение условий существования растений. При сплошных рубках от деревьев оголяется более или менее значительная площадь, нередко измеряемая десятками и даже сотнями гектаров. На месте тенистого леса образуется обширное открытое пространство. Здесь много света и солнца, дует сильный ветер. После вырубки деревьев резко меняются условия освещенности, влажности, температуры. На вырубке появляются многочисленные кострища.

Живой напочвенный покров хвойного леса после вырубки деревьев, как правило, очень сильно меняется. Условия открытого места неблагоприятны для многих типично лесных теневыносливых трав - кислицы, майника, седмичника и др. То же касается и типично лесных мхов, часто образующих сплошной покров на почве - например, плевроциума (Pleurozium), гилокомиума (Hylocomium), видов рода дикранум (Dicranum). Все эти растения очень болезненно реагируют на внезапную и резкую перемену обстановки - переход от затенения под пологом леса к яркому освещению на вырубке (наиболее устойчивы кустарнички, например, брусника).

Для типично лесных теневыносливых трав неблагоприятны и сильные ветры, которые обычно бывают на вырубках. В жаркую погоду ветер особенно опасен: он вызывает интенсивное испарение воды из нежных листьев, которые плохо удерживают влагу. В первые же годы после рубки многие из них погибают или становятся крайне редкими. Живой напочвенный покров исчезает (Петров, 1985).

Сплошные рубки оказывают негативное воздействие на природную среду. Рубка леса с использованием агрегатной техники сопровождается уничтожением растительности всех ярусов, глубокими изменениями строения почвы, ухудшением ее лесорастительных свойств.

В результате сплошных рубок возобновление леса происходит под открытым пологом. Отсутствие древесного яруса приводит к повреждению молодых побегов и подроста из-за низких или высоких температур. Пересыхание поверхности почвы, образование на ней корки ведет к тому, что семена не могут прорасти, а всходы не могут развиваться.

Разрастание светолюбивых травянистых растений, особенно злаков (вейник - Calamagróstis, луговик - Deschámpsia, мятлик - Poa), образующих дернину, затрудняют прорастание семян и последующие стадии возобновление леса (Мелехов, 2007).

Сплошные рубки оказывают влияние непосредственно на почвенные покровы, растительность и другие условия, одним из которых является климат и температурный режим. При изучении экологических последствий применения сплошных рубок леса, была проанализирована динамика параметров заморозков в Архангельской области с 1960 по 1990 годы.

За рассматриваемый период количество дней с заморозками за вегетационный период повышается в среднем по области на 11%, особенно в июне. Колебания данного показателя значительное. В Шенкурском районе за 1980-1990 период увеличилось значение в 1,6 раз. Интенсивность заморозков снизилась.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о возрастании в регионе частоты возникновения заморозков в результате увеличения площади лесов, пройденных сплошной рубкой (Мосеев, Беляев, 2003).

Колебания температуры воздуха и поверхности почвы от дня к ночи на вырубах гораздо больше, чем в лесу. Особенно велики колебания летом при безоблачной погоде (днем происходит сильное нагревание солнцем, а ночью сильное охлаждение вследствие лучеиспускания). Вырубка очень сильно охлаждается в ясные холодные ночи. Весенние заморозки особенно губительно действуют на молодые побеги подроста ели, которые появились из почек (Петров, 1985).

В условиях открытого места содержание влаги даже в гнилых колодах и пнях отличается меньшим постоянством, чем под пологом леса (Волков, 1968).

Вырубка леса влечет за собой изменения и в водном режиме почвы. Корни вырубленных деревьев, оставшиеся в почвенном слое, отмирают и уже больше не поглощают воду. Влажность почвы увеличивается, грунтовые воды поднимаются вверх. В результате может произойти заболачивание территории.

Отмирание корней деревьев имеет и другие последствия. Резко уменьшается, прежде всего, напряженность корневой конкуренции в почве за воду и питательные вещества, а также при разложении корней освобождается много элементов питания, в том числе азотистых соединений - нитратов. Это также существенно улучшает общий питательный фон для растений на вырубках, повышает богатство почвы.

После вырубки деревьев на поверхность почвы уже не попадает ни сухих листьев, ни хвои, которые образуют опад. Запасы подстилки перестают пополняться, и старая подстилка начинает быстро разлагаться и скоро полностью исчезает (Петров, 1985).

После выборочных рубок, как правило, полог леса сохраняется. Вырубка остается обеспеченной семенами высокого качества благодаря обилию источников обсеменения, плодоношению лучших деревьев и возможностью их перекрестного опыления. Так же более постоянная влажность поверхности почвы, подстилки и живого напочвенного покрова, благоприятствующая прорастанию семян и образованию всходов, особенно благоприятно это сказывается на обнаженной минеральной части почвы. Благодаря малому количеству света, падающего на поверхность почвы, отсутствует или ослабляется задернение почвы светолюбивыми травами. Полог леса ослабляет проникновение прямых солнечных лучей и смягчает температурные колебания, защищает всходы, самосев и подрост от ожогов и действия заморозков.

После выборочных рубок наличие древесного яруса может быть негативным фактором для последующего возобновления леса. Происходит ослабление фотосинтеза подроста и самосева, затрудняя их существование. Довольно хорошо выражена корневая конкуренция, проявляющаяся особенно со стороны материнских деревьев.

Возобновление леса под пологом часто происходит неравномерно и носит куртинный характер. Это бывает, как правило, в лесах, которые не подвергались пожарам и другим стихийным бедствиям, где молодое поколение обычно селится на месте отмерших или отмирающих старых деревьев. Оно характерно для темнохвойных лесов, присуще разновозрастным светлохвойным и широколиственным лесам.

Неравномерное возобновление леса связано с неравномерной выборкой деревьев, характерной для данного способа рубки.

Так же возобновление может быть и равномерным, например, в большинстве сосновых лесов, при условии, что при изреживании древостоя выборочной рубкой уничтожаются преимущественно тонкомерные подчиненные деревья сосны или елового яруса. В результате под пологом появляется одновозрастное поколение сосны или какой-либо другой породы, равномерно разместившееся по площади (Мелехов, 2007).

3.2. Смена пород в результате вырубки

Изменение состава древостоев, происходящее по ряду причин, в лесоводстве принято называть сменой пород.

Восстановление фитоценоза после сплошной рубки называют восстановительной сменой или демутацией, а смену с отрицательным результатом, иногда приводящую к полному распаду древостоя – дигрессией.

На вырубках ель часто сменяют береза, осина, ольха серая. Эти древесные породы называют пионерными из-за обильного плодоношения, дальности распространения семян, способности возобновляться вегетативным путем, быстрого роста впервые годы, устойчивости к экстремальным погодным условиям и конкуренции трав. Ель в первые годы растет медленно. Если ель появилась на вырубке одновременно с лиственными породами или позже их, она неизбежно попадает под полог осины или березы и не выходит в первый ярус даже по прошествии 100 лет. В этом случае необходимы активные меры по уходу за елью. Лишь в том случае, если ель значительно старше лиственных пород, она может самостоятельно выйти в первый ярус (Ковязин, Мартынов, Мельников,2010).

При использовании тяжелой лесозаготовительной техники подрост ели, растущий под пологом материнского древостоя, гибнет или сильно повреждается. Последующее возобновление ели на вырубках с богатыми почвами затруднено из-за конкуренции трав, в первую очередь, светолюбивых.

Смена сосны березой менее распространена, чем смена ели лиственными породами, поскольку сосна растет быстро, а на сухих и мокрых почвах – быстрее березы.

В сосняках брусничных сосна в большинстве случаев восстанавливается, в черничных она конкурирует с березой менее успешно, а в сосняках кисличных и сосняках сложных происходит смена пород. Судьба сосны во многом зависит от длительности периода ее возобновления по сравнению с периодом возобновления березы, от разницы в возрасте этих пород. При одновременном появлении сосны в большом количестве она успешнее выдерживает конкуренцию березы.

Смена сосны елью происходит на относительно богатых почвах (Ковязин, Мартынов, Мельников,2010).

Глава 4. СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ В ХОДЕ РУБОК

Для сохранения некоторых редких видов, достаточно сохранить локальные участки или даже отдельные природные объекты, являющиеся местами их обитания и имеющие небольшую площадь. Однако некоторые виды требуют поддержания значительно больших площадей для своего существования. При этом далеко не для всех видов требуется полное исключение территорий из любого природопользования.

Вопрос 340
Можно ли отнести к категории ростовых явлений:
а) набухание семян в воде,
б) набухание почек перед их распусканием? Объясните.
Вопрос 357
Что такое дендроклиматологии?

Вопрос 292
Какие биохимические превращения происходят при созревании семян лещины и дуба?
Вопрос 195
Пути передвижения воды по растению. Ближний и дальний транспорт воды.

Вопрос 39
Какие растворы называются гипотоническими, изотоническими и ги-пертоническими? В каких растворах возможно поглощение воды клеткой?
Вопрос 82
Охарактеризуйте оптические свойства хлорофилла. Нарисуйте спектр поглощения растворов хлорофилла малой, средней и большой концентрации и сделайте выводы о степени поглощения хлорофиллом различных участков спектра.
Вопрос 129
Что такое дыхание? Напишите суммарное уравнение этого процесса

Вопрос 217
Микроэлементы и их физиологическая роль
Вопрос 106
Каковы причины гибели многих лесных трав (кислицы, недотроги, майника и др.) после вырубки леса?

Вопрос 340
Можно ли отнести к категории ростовых явлений:
а) набухание семян в воде,
б) набухание почек перед их распусканием? Объясните.

Набухание семян поглощение семенами воды, сопровождающееся уве-личением их объема.
Можно ли считать ростом набухание семян, помещенных в воду? Что-бы ответить на этот вопрос, нужно высушить набухшие семена. Оказывается, их масса полностью соответствует массе сухих семян. Следовательно, в дан-ном случае увеличение массы и объема семян — явление обратимое.
За столь короткий промежуток времени, пока вода поступала в сухие семена, в них не возникли какие-то новые структуры. Таким образом, набу-хание семян не относится к ростовым процессам [5, c.89].
На протяжении года плодовые растения проходят следующие основные фенологические фазы развития (фенофазы): 1) распускание почек и цветение, 2) вегетативный рост, 3) закладку и дифференциацию плодовых почек, 4) пе-риод относительного покоя.
Каждая из перечисленных основных фаз имеет несколько более крат-ковременных фаз, протекающих в определенной последовательности. Так, например, фаза распускания плодовых почек и цветения проходит в следую-щей последовательности: набухание почек, выдвижение сложенных листоч-ков и соцветий, обособление соцветий, выдвижение соцветий (за счет увели-чения длины цветоножек), обособление бутонов, изменение окраски бутонов, раскрытие лепестков (начало цветения) и отпадение лепестков.
В фазе распускания ростовых почек можно выделить следующие эта-пы: набухание почек, выдвижение сложенных листочков и распускание ли-стьев.

1 Листочки элодеи поместили в две чашки с раствором нейтрального красного, добавели в одну чашку несколько капель раствора KNO 3 , а в другую - Ca(NO 3 . В растворе содержащим КNO 3 , клетки, окрасились быстрее. Как объяснить результат описанного опыта?

2 Бумага пропитанная раствором хлорида кобольта и просушаная до ярко-голубого цвета, была приложена с помощью стеклянных пластинок к двум сторонам листа дуба. С нижней стороны бумага порозовела через 15 минут, тогда как бумага приложенная к верхней стороне, изменила окраску только через 3 часа.C чем это связано?

3 Каковы причины гибели многих лесных трав (кислицы, недотроги, майника) после вырубки лесов?

4 При постановке полевого опыта в почву вносили азотные, фосфорные и калийные удобрения в разных сочетаниях и дозировках. Урожай высеянной на этом поле культуры оказался наивысшим(и примерно одинаковым) в двух вариантах: 1) N – 10, P – 15, H – 20; 2) N – 15, P – 20, K – 15 кг/га. Какой из вариантов следует рекомендовать для практического использования?

5 Почему высшие растения не могут длительно поддерживать свою жизнь в анаэробных условиях, хотя и непогибают сразу после попадания в среду без О 2 ?

6 Как определить находятся ли почки древесного растения в состоянии глубокого покоя или покой их является вынужденным?

7 Что более опасно для растений: зимние морозы или поздние весенние заморозки?

Список используемой литературы

Ответ: При длительном нахождении клеток в растворе нитрата калия (15 мин. и более) цитоплазма набухает в удлиненных клетках, там, где протопласт не касается клеточных стенок, образуются так называемые колпачковый плазмолиз. То есть под действием KNO 3 происходит более быстрый плазмолиз, чем при действии Ca(NO 3 ), в результате чего нейтрально красный беспрепятственно проникает в клетку через полупроницаемую мембрану клетки.

Ответ: У листьев дуба наибольшее количество устьиц, расположено на нижней стороне листа, чем на верхней. Через устьица идет процесс испарения воды. Хлорид кобальта под действием паров воды дает розовую окраску. Поэтому процесс изменения окраски идет более интенсивнее с нижней стороны листа, чем с верхней

3 Каковы причины гибели многих лесных трав (кислицы, недотроги, майника) после вырубки лесов?

Ответ: эти лесные травы относятся к растениям полутенелюбивым видам. Поэтому после вырубки леса на эти растения начинают действовать все факторы абиотической среды (свет, температура, влажность среды), что приводит к повреждениям растений. Повреждения обнаруживаются через некоторый промежуток времени, день или два.

4При постановке полевого опыта в почву вносили азотные, фосфорные и калийные удобрения в разных сочетаниях и дозировках. Урожай высеянной на этом поле культуры оказался наивысшим(и примерно одинаковым) в двух вариантах: 1) N – 10, P – 15, H – 20; 2) N – 15, P – 20, K – 15 кг/га. Какой из вариантов следует рекомендовать для практического использования?

Ответ: На всех почвах наивысшая продуктивность растений обеспечивается при внесении минеральных удобрений в соотношении N : Р : К равном 1,0: 1,0 : 1,2. Значит при практическом использовании следует рекомендовать вариант 2.

Так при недостатоке калия особенно сильно проявляется при питании растений аммонийным азотом. Внесение высоких норм аммонийного азота при недостатке калия приводит к накоплению в растениях большого количества непереработанного аммиака, оказывающего вредное действие на растение. При внесении калийных удобрений аммонийный азот быстрее используется для синтеза аминокислот и вредное действие его избытка устраняется. При недостатке калия задерживается превращение простых углеводов (моноз) в более сложные (олиго- и полисахариды).

Учебное пособие содержит описание лабораторных работ по курсу "Физиология растений". Для каждой работы дано краткое теоретическое пояснение, приведен перечень материалов и оборудования. В конце каждого раздела приведены контрольные вопросы. Большое внимание уделяется самостоятельной работе студентов, в рамках которой предлагается словарь терминов, тесты, рисунки, схемы и краткие сведения об ученых, внесших вклад в изучение отдельных разделов физиологии растений. Учебное пособие составлено в соответствии с ГОС специальностей "Биология" и "Биоэкология".

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.

Читайте также: