XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Лесоводство — это комплексная наука, изучающая биологию и экологию леса
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1.Введение.Для специалиста, работающего в отрасли Лесное хозяйство, очень важно знание предмета своего труда, которым является лес. Лес – явление чрезвычайно динамичное, сложное и многообразное. Знание законов его жизни, подчеркнем еще раз, является обязательным для профессионального лесовода. Лесоведение служит естественно-исторической основой практического лесоводства. Л. И. Яшнов говорил: «Прежде чем вести лес, его нужно ведать...». Практическое лесоводство без знания его природы, явлений и процессов, происходящих в нем, не может быть успешным. Лесоводство как отрасль, а затем и как наука, появились из практической необходимости. Ни одна наука не возникает стихийно. Они рождаются, когда в них появляется насущная необходимость. Так и лесоводство возникло из-за опасения, что леса и древесины человечеству будет не хватать. Сегодня значение леса переросло чисто сырьевые рамки, вышло на глобальный уровень. Учеными мира и правительствами стран признано, что леса являются единственной системой на Земле, способной регулировать и поддерживать газовый баланс атмосферы планеты, системой, способной поддерживать и улучшать качество среды обитания человека. Поэтому роль лесовода возрастает до глобальных размеров. Усиливающееся вмешательство человека в жизнь леса в ХХ веке привело к явным негативным последствиям, несмотря на значительные успехи в создании искусственных лесов. Хозяйственная деятельность людей, не учитывающая естественные законы живой природы, в большинстве случаев приводит лишь к экологическому ущербу. Нельзя заменить аршины пудами, нельзя не считаться с земным тяготением. Точно так же нельзя хозяйствовать в лесу без знаний и учета протекающих в нем естественных процессов. Г. Ф. Морозов по этому поводу сказал: «…лесовод должен уметь законы жизни леса превращать в принципы хозяйственной деятельности». Вот то «кредо», жизненный девиз, которому должен следовать лесовод, думающий о своих детях, внуках и правнуках. Длительность выращивания спелого леса предопределяет преемственность работы лесоводов. Отсюда чрезвычайно важны династии грамотных лесничих, болеющих за свои леса, способные передать их в улучшенном виде молодому поколению. Итак, Вы приступаете к изучению базовой для профессионального лесовода профилирующей дисциплины – «Лесоведение».
2.Лесоведение – учение о лесе, совокупность знаний о природе леса; научно-теоретическая часть лесоводства. Одновременно лесоведение рассматривают и как научную дисциплину в цикле естественных наук. В отличие от лесоведения, лесоводство - практическая часть, превращающая законы жизни и развития леса в принципы хозяйственной деятельности.
3.Лесоводство — это комплексная наука, изучающая биологию и экологию леса, вопросы хозяйственного использования его как источника древесины и других полезностей, и призванная решать задачи выращивания высокопроизводительных насаждений оптимального породного состава. В настоящее время лесоводство включает в себя такие дисциплины, как -Ботаника (от греч. «ботане» – зелень, трава) – это наука о растениях, изучающая их внешнее и внутреннее строение, процессы их жизнедеятельности, значение и распространение в природе, взаимодействие растений и окружающей среды.
-дендрология- наука ендрология (от греч. dendron – дерево и logos – слово, учение) - раздел общей биологии, изучающий древесные растения, а именно их внешнее и внутреннее строение, таксономическое положение, внут-ривидовую изменчивость и филогенез, физиологию, экологические особенности, географическое распространение и хозяйственное зна-чение. -лесная пирология – дисциплина, изучающая природу лесных пожаров и вызываемых ими изменения в лесу, разрабатывает методы борьбы с лесными пожарами и их отрицательными по-следствиями, определяет возможности и пути использования положительной роли огня в лесном хозяйстве.
Лесоводство как научная дисциплина охватывает весь процесс жизнедеятельности леса — от начала его жизни — лесных культур — до возраста главной рубки.
В процессе выращивания насаждения лесоводство предусматривает проведение в насаждениях рубок ухода, мероприятий по повышению продуктивности леса, мероприятий по формированию породного и качественного состава древостоев, оптимальных для выполнения возложенных на насаждение функций Лесово́дство отрасль растениеводства, занимающаяся изучением, выращиванием и использованием лесных ресурсов;
Лесные ресурсы составная часть биологических ресурсов, которые используются или могут использоваться в хозяйстве в качестве сырья или источника энергии.
Современное лесоводство занимается проблемами выращивания леса для производства необработанной древесины, сохранением мест обитания дикой природы, регулированием качества натуральных источников воды, восстановлением лесных массивов и природных ландшафтов, защитой окружающей среды и понижением содержания углекислого газа в атмосфере.
Леса являются одним из самых важных компонентов биосферы Земли, и лесоводство является ключевым звеном в научном изучении и использовании этого ресурса.
.4.Основными составляющими леса являются растительные компоненты: древостой
Древосто́й — совокупность деревьев, являющихся основным компонентом насаждения, или совокупность древесной растительности, образующей лес.
Коренной древостой — древостой, формирующийся в естественных условиях и характеризующийся преобладающей породой, соответствующий данным лесорастительным условиям.
Производный древостой — древостой, формирующийся на месте коренного в условиях, нарушенных в результате деятельности человека или естественных природных процессов.
Семенной древостой.
Порослевой древостой — древостой, образовавшийся от пнёвой поросли, корневых отпрысков и отводков.
Чистый древостой — древостой, состоящий из одной древесной породы или с единичной примесью других пород.
Смешанный древостой — древостой, состоящий из двух и более древесных пород.
Простой древостой — древостой, в котором деревья образуют один ярус.
Сложный древостой — древостой, в котором деревья образуют два и более ярусов.
Класс возраста древостоя — это возрастной интервал, применяемый для характеристики возрастной структуры древостоя в зависимости от породы. Классы возраста устанавливаются:
1-й класс — 5 лет;
2-й класс — 10 лет;
3-й класс — 20 лет;
4-й класс — 40 лет.
Подро́ст — молодое поколение деревьев, выросшее под пологом леса или на свободном от леса месте (вырубка, гарь и др.), способное стать главным ярусом древостоя (чем отличается от подлеска[1]). Происхождение подроста может быть как семенным, так и вегетативным. Обычно различают непосредственно подрост и «всходы» семенного происхождения возрастом от одного года до трёх-пяти лет (на севере до десяти лет). «Всходы» в зависимости от семян различают на:
самосев — для пород с тяжёлыми семенами (хвойные и некоторые лиственные породы);
налёт — для пород с лёгкими семенами (некоторые лиственные породы, например, берёза, осина)[2].
У подроста группа возраста — молодняк. Даже в одновозрастном подросте заметны различия по различным признакам: в высоте, толщине, облиственности и тому подобное. Освещение, температура, почв, сомкнутость существующего полога являются основными факторами, от которых зависит интенсивность развития полога. Оказывают влияние и отдельные деревья, как старшие, так и входящие в этот подрост. Самыми жизнеспособными и ценными в хозяйственном отношении являются группы подроста, образованные одной породой, то есть создающие чистое лесное насаждение. Подрост полезен окружающей среде, благодаря ему стволы деревьев старших поколений меньше обрастают сучьями. Для появления и сохранения подроста производят мероприятия, способствующие естественному возобновлению леса, например, рубки ухода, постепенные рубки, выборочные рубки, создание лесозащитных полос и многое другое. Места с нарушенной сомкнутостью полога древостоя обычно являются лучшими для естественного развития подроста.
Подрост может иметь как естественное или искусственное происхождение, так и комбинированное. Происхождение подроста может быть непрерывным, предварительным, сопутствующим и последующим возобновления, и, кроме того, смешанным. Основными характеристиками подроста являются: количество растений на единице площади (в абсолютных единицах), густота, встречаемость, качество.
Подле́сок — группа растений в лесу, произрастающих в тени деревьев, которые образуют древесный полог. Состоит из кустарников и низких деревьев, которые никогда не вырастают до высоты основного древостоя, чем отличаются от подроста. Подлесок в широколиственных и смешанных лесах чаще всего состоит из малины, лещины, бересклета, крушины, можжевельника, рябины, а в лиственничных, темнохвойных и светлохвойных лесах в его состав входят ольха, карликовая берёза и карликовая ива..кизил.
До подлеска доходит гораздо меньше света, поэтому образующие его растения тенелюбивы и выполняют фотосинтез при ограниченном освещении. В смешанных лесах листья верхнего яруса появляются позже, чем у подлеска, что даёт возможность растениям нижнего яруса фотосинтезировать без затенения пологом. Этот короткий период (1—2 недели) позволяет растениям подлеска поддерживать углеродный баланс на протяжении всего года.
Влажность в подлеске также выше, чем на открытых участках. Полог задерживает солнечное излучение, уменьшая температуру поверхности земли и, соответственно, интенсивность испарения. Высокая влажность позволяет расти грибам и другим редуцентам. Благодаря этому подлесок играет большую роль в жизни леса — влияет на формирование стволов деревьев, способствует очищению их от сучьев, а также влияет на микроклимат и почву леса. В водоохранных лесах подлесок скрепляет почву и защищает берега озёр и рек от размыва.
Живой напочвенный покров
совокупность мхов, лишайников, травянистых растений, кустарничков и полукустарничков, произрастающих на лесопокрытых и лесонепокрытых землях. Живой напочвенный покров используют как показатель условий местопроизрастания, что особенно важно при определении типа леса и типа вырубки.
Лесная подстилка — почвенный горизонт, «слой органических остатков на поверхности почвы в лесу», напочвенный покров из разлагающегося опада[1]. Она состоит из опавших листьев, веток, цветов, плодов, коры и других остатков растений, фекалий и трупов животных, оболочек куколок и личинок. Бывает, что в лесной подстилке находится несколько миллионов обитателей на каждом квадратном метре, от простейших и бактерий до мышей и других мелких млекопитающих, насекомых и других беспозвоночных. Поэтому обычно подстилка и есть самый густонаселенный ярус. Слой остатков отмерших растений представляет собой мёртвый покров Роль лесной подстилки очень велика:
Место образования перегноя.
Защита почвы от размыва и механического уплотнения.
Регулятор водно-воздушного режима почв.
Регулятор лесорастительных свойств почв.
Место концентрации элементов питания растений[1]
Толщина подстилки составляет в среднем от 5 до 20 см.
Внеярусная растительность
Вьющиеся растения, лианы, эпифиты (в том числе мхи и лишайники, произрастающие на деревьях) располагаются вне ярусов, или же заселяют несколько смежных ярусов.
Такса́ция (от лат. taxatio — «оценка, определение стоимости») — отрасль лесохозяйственных знаний, занимающаяся способами определения объема срубленных и растущих деревьев, запаса насаждений и прироста как отдельных деревьев, так и целых насаждений. В Российской Федерации таксацию проводят при лесоустройстве, отводе лесосек в рубку, инвентаризации леса. Термин «таксация» означает оценку леса. В таксации леса рассматриваются технические действия, направленные на выявление, учет и оценку количественных и качественных показателей лесных ресурсов. Лесная таксация имеет дело с измерениями лесных объектов. Учет древесины может преследовать как хозяйственные, так и научноисследовательские цели. В первом случае данные учета используются для организации лесного хозяйства, лесоэксплуатации, отпуска и оценки древесины, во втором – для решения вопросов научно- исследовательского характера
Ландшафтная таксация — предпроектное ландшафтно-архитектурное и биотехническое изучение и оценка территории.
Она проводится с целью выявления и описания по биологическим, ландшафтно-архитектурным, санитарно-гигиеническим и защитным достоинствам и состоянию таксационных выделов, используемых при разработке мероприятий по архитектурной планировке территории, уходу за насаждениями и улучшению сложившихся ландшафтов.
Таксация проводится таксатором — лесным техником, занимающимся устройством и оценкой лесных насаждений и порубок.
Таксация как учебная дисциплина изучается в лесохозяйственных высших учебных заведениях.
В России кафедры таксации есть в Уральском Государственном Лесотехническом Университете, Московском государственном университете леса, Санкт-Петербургском государственном лесотехническом университете[3], Архангельском государственном техническом университете, Воронежской государственной лесотехнической академии, Сибирском государственном технологическом университете, Поволжском государственном технологическом университете, Саратовском государственном аграрном университете им Н. И. Вавилова и в других высших учебных заведениях.
Наибольший вклад в развитие таксации внесли: Н. П. Анучин, В. А. Бугаев, И. С. Мелехов, Г. Ф. Морозов, М. К. Турский, В. Тюрин, В. В. Успенский, В. С. Чуенков.
Единицы измерения в лесной таксации.
В лесной таксации приняты следующие единицы измерения: для определения длины кряжей, бревен, хлыстов и высоты деревьев — метр (м); диаметра — сантиметр (см); площади сечения стволов деревьев и бревен — квадратный сантиметр и квадратный метр (см2, м2); объема — кубический метр (м3); веса — килограмм (кг); запаса древостоя — кубический метр (м3); прироста по объему— -кубический метр, по толщине — сантиметр и по высоте—метр. Количество заготовленной древесины учитывают в плотных и складочных кубических метрах (пл. м3 и скл. м3), а количество древесины на корню — только в плотных кубических метрах. В складочных ку-бических метрах учитывают дрова, хворост и мелкие деловые сортименты (балансы, рудстойку и др.), при этом в замер попадают, помимо древесины, промежутки, образующиеся между отдельными отрезками; в плотных — только древесину соответствующих сортиментов без промежутков и пустот.
Измерительные инструменты
Рулетка.
Для измерения длины срубленных деревьев, различных материалов, штабелей леса, а также поленниц дров и куч хвороста, как правило, применяют рулетку
Мерный шест, складной метр.
Измерять длину сруб-ленных деревьев и различных лесоматериалов можно также мерным шестом и складным метром. Особенно при измерении поленниц удобно пользоваться мерным шестом, который можно сделать из тонкого прямого молодого дерева. Срубленное деревцо хорошо просушивают, а затем выстругивают, придав ему квадратную или прямоугольную форму бруска с поперечным сечением (2—3) X (3—5) см. Длина шеста должна быть соразмерна с длиной наиболее часто встречающихся поленниц. Наиболее удобны для работы шесты длиной 2—3 м
Мерная вилка
Для измерения толщины (диаметра) срубленных и растущих деревьев, а также различных круглых лесоматериалов применяют лесную мерную вилку. Она является основным инструментом при таксационных работах. Конструкций мерных вилок очень много. Простейшая из них состоит из толстой лйнейкй длиной до 1 м с делениями. На одном конце прикреплен под прямым углом деревянный брусок (неподвижная ножка) длиной около 0,5 м, второй брусок таких же размеров (подвижная ножка) надевают через сделанное в нем отверстие на линейку с другого конца. Он должен свободно двигаться на линейке и в то же время всегда быть параллельным первому бруску.
Мерная скоба.
Толщину бревна в верхнем отрезе можно определять мерной скобой (рис. 3)
Высотомер.
Для определения высоты стоящего дерева применяется много различных приборов и приспособлений. Наиболее простым и доступным высотомером является обычная лесная мерная вилка (рис. 4, а). При употреблении ее в качестве высотомера примерно в б— 8 см от конца прикрепляют отвес, а на подвижной ножке на таком же расстоянии от конца отмечают нулевую черту, от которой в обе стороны наносят сантиметровые и полусантиметровые деления. При совмещении ножек точка прикрепления отвеса на неподвижной ножке и нулевое деление на подвижной должны совпадать. Деления на подвижной ножке для удобства отсчетов при пересечении их отвесом наносят под тупым углом к линейке мерной вилки.
При проведении измерения мерщик отходит примерно на расстояние, равное высоте дерева, чтобы из этой точки была хорошо видна его вершина. Расстояние от дерева до мерщика точно измеряют рулеткой; затем подвижную ножку отодвигают от неподвижной на количество сантиметров, соответствующее количеству метров до мерщика, и закрепляют подвижную ножку винтом; по внутренней грани неподвижной ножки визируют на вершину дерева и по отвесу отсчитывают сантиметры йа подвижной ножке. Показанное шнуром отвеса число сантиметров, замененное метрами, плюс средний рост человека (до глаз), принимаемый 1,5 м, равно высоте дерева. Мерная вилка позволяет измерять деревья примерно с точностью ±0,5
Приростный бурав.
Для определения прироста дерева по толщине применяют небольшой инструмент, называемый приростным буравом (рис. 5). Этот инструмент состоит из металлической трубки внутренним диаметром 5—7 мм. Буравы бывают различной длины, но обычно 12 см. Вынимать бурав надо очень осторожно, чтобы не разорвать этот столбик, поскольку на нем измеряют толщину годичных слоев также с помощью ершика, на обратной стороне которого нанесены деления в миллиметрах и сантиметрах.
8.Выводы.
Лес – один из основных типов растительного покрова земли, источник самого древнего на земле материала – древесины, источник получения полезных растительных продуктов, среда обитания животных. Мы должны его беречь, потому что без леса и растений на Земле не будет жизни, так как в первую очередь лес - источник необходимого нам кислорода.
Лес - сложный биологический комплекс, входящий в состав биосферы Земли. Являясь “колыбелью человечества”, он до сих пор не утратил своего глобального значения во многих сферах деятельности человека. Лес - источник добычи пушного зверя, целебных плодов и трав и др. Лес - важная составная часть окружающей природной среды. Как экологическая система лес выполняет различные функции и одновременно является незаменимым природным ресурсом. Влияние лесов на окружающую природную среду исключительно многообразно. Оно проявляется, в частности, в том, что леса: являются основным поставщиком кислорода на планете; непосредственно влияют на водный режим , снижают отрицательное воздействие засух и суховеев, сдерживают движение подвижных песков; смягчая климат, способствуют повышению урожаев сельскохозяйственных культур; поглощают и преобразовывают часть атмосферных химических загрязнений; защищают почвы от водной и ветровой эрозии, селей, оползней, разрушения берегов и других неблагоприятных геологических процессов; создают нормальные санитарно-гигиенические условия, благотворно влияют на психику человека, имеют огромное рекреационное значение. Вместе с тем леса являются источником получения древесины и многих других видов ценного сырья.
9.Литература.
I. В. В. Петров «Пес ». 1991 г. Москва, «Просвещение».
2. Охрана природы. Под рук. К. В. Пашканг. Москва I990 г.
3.https://ru.wikipedia.org/wiki/%
4. https://zdamsam.ru/a16400.html
5.https://revolution.allbest.ru/agriculture/00819512_0.html