Разработка лесозащитной полосы для территории Рязанской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

2.1 Техническая характеристика растений, составляющих лесополосы

2.2 Технико-биологическое описание рекомендуемых нами древесно-кустарниковых пород

Глава 3. Технология выращивания полезащитных лесополос

3.1 Технология выращивания посадочного материала

3.2 Подготовка семян к посеву

3.3 Обработка почвы

Глава 4. Технико-экономическое обоснование создания полезащитной лесополосы

4.1 Машины и орудия, применяемые для создания лесозащитных полос

4.2 Расчет ширины полос, количества посадочного материала и экономической эффективности

4.3 Общие требования техники безопасности при создании лесозащитных полос

Заключение

Список литературы

Введение

Благополучие человека в наши дни особенно зависит от биологического разнообразия планеты. Однако разные виды хозяйственной деятельности способствуют прямому или косвенному уничтожению разнообразных объектов биосферы. Поэтому в наши дни необходимость природоохранных мероприятий уже не вызывает сомнения. В частности, в сельскохозяйственных районах важнейшим объектом природообустройства территории выступает создание лесозащитных полос. Однако, несмотря на более чем полувековую историю, лесополосы до сих пор создаются без должного научного обоснования, в связи с чем нередко они неспособны выполнять возложенные на них функции или выполняют их не в полной мере. Поэтому целью нашей работы является разработка лесозащитной полосы для территории Рязанской области с учетом специфики местных абиотических и биотических условий, а также назначения объекта проектирования.

8. Разработка механизации создания лесозащитных полос.

Научная новизна исследования состоит в том, что для территории Рязанской области проектирование лесозащитной полосы на основе комплексного подхода, включающего как условия местности, так и функцию объекта проектирования, производится впервые. Практическая значимость работы состоит в повышении эффективности функционирования лесозащитных полос.

Глава 1. Средообразующее действие полезащитных лесополос

1.1 Природно-климатические условия

Климат Рязанской области умеренно-континентальный.

Величина суммарной солнечной радиации, поступающей на поверхность земли в пределах области, составляет 90-95 ккал/см-год. Радиационный баланс составляет от 33 до 35 ккал/см-год. Зимой он отрицательный, так как потери тепла больше, чем поступление. Самый холодный месяц - январь, его среднемесячная температура составляет -10,5 °С - -12 °С, понижаясь в меридиональном направлении с запада на восток. Основной источник тепла - западный перенос воздушных масс с Атлантики.

Самый теплый месяц - июль, среднемесячная температура этого месяца на большей части области составляет +19,0 °С - +19,2 °С.

Среднегодовая температура воздуха положительная, в разных районах области она составляет от +3,9 °С в Елатьме до +4,6 °С в Ряжске. Безморозный период в среднем продолжается от 134 дней на севере области до 150 дней на юге. Местные отклонения от характерных средних величин могут быть весьма существенны.

Помимо западного переноса, в центр Русской равнины поступает и морской арктический воздух, с Баренцева моря, а также тропические воздушные массы со Средиземного моря и Средней Азии. В приземном слое атмосферы направление ветра может меняться в широких пределах, поскольку определяется динамикой областей с высоким и низким давлением и перемещением циклонов и антициклонов.

Зимой в Рязанской области преобладают ветры южных румбов (48 % от числа наблюдений без учета штилей). Характерны также западные и северо-западные ветры (24 %).

Летом в Рязанской области наибольшая повторяемость характерна для западных, северо-западных и северных ветров. Поступление последних способствует охлаждению поверхности. При сравнительно редком поступлении тропического воздуха в области происходит значительное повышение температуры до +30 °С и выше и понижение относительной влажности воздуха до 30 % и ниже.

Основная часть поступающей в Рязанскую область влаги - адвективная, в основном она поступает с Атлантики, результат испарения с поверхности составляет всего около 10%. Осадки в основном выпадают в теплый период - с апреля по октябрь. В среднем это до 70% годовой суммы осадков, составляющей 500-600 мм.

Зимой по всей Рязанской области существует устойчивый снежный покров. За это время выпадает от 120 до 160 мм осадков, что обеспечивает за 136-145 суток накопление 0,3 - 0,5 м снега.

В отдельные годы количество осадков может быть больше или меньше. Осадки являются основным фактором увлажнения поверхности. Однако суммарная степень увлажнения определяется в первую очередь соотношением суммы осадков и испаряемости. Север Рязанской области, территориально это левобережье Оки и правобережье Мокши, отличается избыточным увлажнением. Южнее Рязани (примерно южнее 54°30? с.ш.) увлажнение становится недостаточным.

В Рязанской области, как и везде в умеренном поясе, вегетация растительности, в том числе древесной, наиболее активно происходит при суточных температурах выше +10 °С. Продолжительность этого периода в области возрастает в южном направлении от 134 до 145-147 дней. На севере начало вегетационного периода весной происходит к концу первой декады мая, а окончание к концу второй декады сентября, в южной части соответственно 2-5 мая и 25 28 сентября. Сумма «активных» температур таким образом также возрастает в направлении с севера на юг области от 2155 °С (Тума) до 2355 °С (Ряжск).

Минимальные за всю историю метеорологических наблюдений в Рязанской области температуры в разные месяцы наблюдались в период с 1930 по 1999 г, среднее арифметическое составляет 1962±23,08 год, что отражает не столько действительное распределение частот, сколько сроки начала метеорологических наблюдений. По этим данным можно также увидеть, что зимние экстремальные температуры повышались быстрее летних. Так, за холодный период года среднее арифметическое всех лет с минимальными температурами какого-либо месяца составило 1951±16,41, а за бесснежный период - 1970±24,66 год.

Распределение максимальных экстремальных температур обнаруживает обратную закономерность. Максимальные за всю историю метеорологических наблюдений в Рязанской области температуры в разные месяцы наблюдались в период с 1927 по 2013 г, среднее арифметическое составляет 1991±30,18 год. Как и по минимальным экстремальным температурам, по этим цифрам можно также увидеть, что зимние экстремальные температуры повышались быстрее летних. Так, за холодный период года среднее арифметическое всех лет с максимальными температурами какого-либо месяца составило 2003±14,47, а за бесснежный период - 1984±35,95 год.

Микроклиматические показатели в пределах области могут весьма существенно различаться. Особенно значительные различия в поступлении прямой солнечной радиации на слоновые поверхности наблюдаются весной и осенью в умеренных широтах: количество прямой солнечной радиации, поступающее за сутки на единицу поверхности склонов южной экспозиции в 1,5 - 2 раза больше, чем на аналогичных северных склонах. На южных склонах даже при крутизне всего 3 - 5 ° весной снег сходит быстрее, а почва прогревается и поспевает на 7 - 10 дней раньше, чем на северных.

1.2 Влияние лесополос на физические параметры среды, биотические взаимодействия в лесополосах

Лесозащитные полосы - это искусственные, целенаправленно созданные человеком экосистемы.

Древесные породы, образующие лесополосы, зависят от температурных условий, влажности, освещенности и других факторов среды. Однако и сами они, образуя непрерывный растительный покров, влияют на окружающую среду и формируют в ней местообитания для других растений, животных, грибов, микроорганизмов. Такие растения называют доминантными или эдификаторными организмами, они определяют структуру и облик биогеоценоза, а также внутренний климат, видовой состав, обилие и размещение животных, грибов и микроорганизмов.

Древостой и другая высшая растительность все время находятся в зависимости от почвы, атмосферы, животного мира и микроорганизмов. Химический состав почвы, ее влага и физические свойства влияют на рост, развитие древесных пород, на их плодоношение. Вся растительность в свою очередь в сильной степени воздействует на почву, определяя главным образом качество и количество вещества в почве, влияя на физические и химические ее особенности. Между почвой и растительностью все время происходит перекачивание минеральных веществ - из различных горизонтов почвы в надземные части растений, а затем возвращение их в почву в виде растительного опада. Таким образом происходит перераспределение минеральных веществ почвы по горизонтам. Этот процесс обычно называют биологическим круговоротом веществ.

Говоря в данном случае о круговороте веществ, надо иметь в виду в некоторой степени неточность этого выражения. Полного круговорота всех веществ в пределах биогеоценоза обычно не происходит. Некоторая часть всегда уходит не только из данного биогеоценоза, но и вообще из фитогеосферы, а часть других веществ поступает в биогеоценоз со стороны. Очень важной стороной биологического круговорота вещества является то, что он неразрывно сопровождается процессом передачи и превращения энергии, баланс которой при этом крайне важно учитывать.

Поэтому насущной очередной задачей лесной биогеоценологии является разработка методики изучения энергетической стороны биологического круговорота вещества. В этом процессе играют особую роль опад и так называемая лесная подстилка, т.е. накапливающийся на поверхности собственно почвы слой из остатков листьев, ветвей, коры, плодов и других частей растений. В лесной подстилке происходит разрушение и минерализация этих растительных остатков.

Огромную роль играет растительность также в водном режиме почвы, поглощая влагу из определенных горизонтов ее и отдавая затем в атмосферу путем транспирации, влияя на испарение воды с поверхности почвы, воздействуя на поверхностный сток воды и на подземное ее перемещение.

Не менее сложные взаимодействия наблюдаются между растительностью и атмосферой. Если рост и развитие растительности зависит от температуры, влажности воздуха, его движения и состава, то в свою очередь состав, высота, ярусность и густота растительности влияют на эти свойства атмосферы.

Каждый биогеоценоз имеет свой климат, микроклимат, называемый иногда фитоклиматом, под которым понимаются те свойства атмосферы, которые изменены самой растительностью.

Не менее тесна взаимосвязь растительности с животным миром, населяющим данный биогеоценоз. Животные в процессе своей жизнедеятельности многосторонне влияют на растительность как непосредственно, питаясь ею, вытаптывая ее, строя в ней или при помощи ее свои жилища, убежища, содействуя опылению цветков и распространению семян или плодов, так и косвенно, изменяя почву, удобряя ее, разрыхляя, вообще меняя ее химические и физические свойства, а в некоторой степени влияя и на атмосферу.

Исключительно важны взаимодействия между растительностью и микроорганизмами. Микроорганизмы (бактерии, грибы, вирусы и др.) часто являются паразитами высших растений и играют большую роль в жизни почвы. Не считая даже клубеньковых бактерий, живущих на корнях бобовых и некоторых других растений, которые усваивают свободный азот, используемый затем высшими растениями, различные другие микроорганизмы своими выделениями в почву, своим участием в разложении органических веществ, в поглощении некоторых газообразных веществ атмосферы и в превращении веществ в почве вообще оказывают то положительное, то отрицательное влияние на рост и развитие высших растений. С другой стороны, корневые выделения высших растений столь влияют на микробное население почвы, что в ризосферах высших растений в зависимости от вида растений, состав этого населения очень варьирует.

Вместе с тем микроорганизмы прямо или косвенно находятся во взаимодействии с животными, как позвоночными, так и беспозвоночными.

Взаимоотношения между растениями (у цветковых и высших споровых растений) осуществляется либо через непосредственное влияние одних на другие (паразитизм, например омелы на сосне, липе и др.), через срастание корней, которое позволяет использовать питательные вещества одного растения другим, через охлестывание и повреждение ветвей одного дерева другим, например, ели березой, непосредственным давлением корневых систем и т. п., либо через другие организмы (микроорганизмы, животные), либо через выделение веществ (жидких, газообразных и твердых) надземными и подземными частями, действующими положительно или отрицательно на другие растения, либо через конкуренцию корневых систем из - за воды и минеральных веществ.

Часто одно уже только сближение надземных частей вызывает то или иное влияние одних растений на другие через изменение условий среды их произрастания, например, наблюдается ослабление действия ветра, защита от ветровала и бурелома, изменяются условия освещения, водный режим растений и пр.

Наконец, накапливающаяся лесная подстилка создает особые условия для прорастания семян и развития всходов.

Не только растительность взаимодействует с другими компонентами биогеоценоза, но и эти последние взаимодействуют друг с другом. Климатические условия (атмосфера) влияют на почвообразовательный процесс, а почвенные процессы, определяя так называемое дыхание почвы (выделение углекислоты и других газов), изменяют атмосферу. Почва влияет на животный мир, не только ее населяющий, но косвенно и на весь остальной. Животный же мир воздействует на почву. Еще В.В. Докучаев в число почвообразователей помещал и животных.

Микроорганизмы своей деятельностью в почве разрушают одни соединения, органические и неорганические, и создают новые вещества, в том числе и газообразные, чем влияют на атмосферу, животный мир и, как говорилось выше, на растительность.

Взаимоотношения между компонентами биогеоценоза носят двоякий характер: непосредственный (прямой) и косвенный. Косвенное взаимодействие всегда имеется именно потому, что все компоненты между собой взаимосвязаны, взаимообусловлены.

Однако надо учесть еще и то, что каждый из названных компонентов биогеоценоза в свою очередь представляет сложное явление, все составные части и свойства которого взаимодействуют между собой.

Все отмеченные выше взаимодействия компонентов лесного биогеоценоза, как всякого другого биогеоценоза, выражаются, как это было отмечено выше, в обмене веществом и энергией между ними. Основной источник энергии - солнечная энергия, а зеленая растительность выступает как ее аккумулятор. Через растительность эта энергия поступает в другие организмы и в почву. Кроме того, и тепловая энергия непосредственно и косвенно влияет на процессы, как в живых, так и в абиотических компонентах.

Вместе с тем каждый биогеоценоз так или иначе влияет на другие биогеоценозы и вообще явления природы, соседние с ним или в той или иной мере удаленные от него. Обмен веществом и энергией происходит не только между компонентами данного биогеоценоза, но и между ними и другими явлениями природы.

Атмосфера, материнская горная порода, вода атмосферы, почвы и подпочвы являются как бы первичным материалом данного биогеоценоза, а растения, животные и микроорганизмы по преимуществу служат трансформаторами и аппаратами обмена веществ и энергии. Но совершенно особое значение имеют почва и лесная подстилка. Они суммируют в себе, как было сказано выше, результаты сложного биогеоценотического процесса и представляют собой наглядное и наиболее полное выражение итогов деятельности этих процессов”.

Растения отличаются очень слабыми возможностями регуляции собственной температуры, особенно при низких температурах окружающей среды. Как и большинство пойкилотермных организмов, растения переживают неблагоприятные температурные периоды в неактивном состоянии, в состоянии покоя.

По степени адаптации растений к низким температурам, можно выделить три экологических группы:

1) нехолодостойкие - растения дождевых тропических лесов, некоторые грибы, водоросли теплых морей; погибают при понижении температуры до 0 °С;

2) неморозостойкие - растения субтропиков; способны выдерживать кратковременные заморозки;

3) морозоустойчивые - растения территорий с сезонным климатом; способны переносить длительное и значительное понижение температуры воздуха.

Растения, приспособленные к холодным и сухим местообитаниям (тундра, альпийские луга) называют криофитами.

У морозостойких растений в период подготовки к зимнему покою происходит активная перестройка биохимии клеток - накапливаются сахара и некоторые аминокислоты, повышается вязкость протоплазмы, снижается содержание воды и др.

Все эти изменения направлены на снижение температуры замерзания внутриклеточных жидкостей и уменьшение повреждений клеток и тканей при низких температурах.

Несколько больше возможности растений при компенсации высоких температур окружающей среды. Прежде всего, это усиление процесса транспирации, при котором происходит охлаждение растений, а также приспособления, позволяющие отражать (или поглощать в меньшем количестве) солнечное излучение.

Глава 2. Техническая характеристика полезащитных лесополос

2.1 Техническая характеристика лесозащитных полос

Лесные полосы следует размещать всегда во взаимно перпендикулярных направлениях таким образом, чтобы форма ограниченных ими территорий была прямоугольной. При этом основные лесные полосы должны протягиваться поперек господствующих ветров. Расстояние между ними не должно составлять более чем 30-кратной рабочей высоты взрослых деревьев. Расстояние между вспомогательными лесными полосами может составлять до 2000 метров. Это общие рекомендации, которые могут быть при необходимости скорректированы. Так, на легких почвах, где более вероятны явления эрозии, данное расстояние уменьшают. Как правило, при разных вариантах размещения полос территория, ограниченная ими, составляет 20-1200 га.

Конструкция лесополос оказывает весьма существенное влияние на снижение скорости ветра, и, таким образом, на условие эрозии почвы, а также характер снегонакопления и испарения влаги. Наиболее эффективны в этом плане продуваемые и ажурные лесополосы.

Для выполнения необходимых функций лесные полосы как правило закладывают в виде трех - четырех рядов с общей шириной до 15 метров. Внутри полей возможно применение 2-рядных полос.

Лесные насаждения по видовому составу древостоя бывают чистыми или смещенными.

Чистые полосы состоят только из одной древесной породы. Однако древесные растения сильно различаются по скорости роста. Поэтому, при использовании для создания лесополос медленнорастущих деревьев для ускорения начала реального функционирования полосы в опущенный ряд вводят также быстрорастущую породу.

Таблица 1: Быстрорастущие и умереннорастущие деревья

Таблица 2: Медленнорастущие деревья

Таблица 3

Характеристика древесных насаждений, используемых для создания лесополос, к абиотическим и антропогенным факторам

Участок, где предполагается дислокация проектируемой нами лесополосы, расположен в окрестностях д. Денисово -- деревня в Пронском районе Рязанской области, расположенная в 4-5 км к северо-востоку от города Новомичуринск, на правом берегу реки Суровки, впадающей в Пронское водохранилище.

Учитывая климатические особенности территории проектирования (рис. 1, 2), для создания лесополосы мы рекомендуем следующие древесные породы:

Рис. 1. Место расположения объекта проектирования

Кустарниковый ярус (высота 1-3, как исключение до 10 м)

Пузыреплодник калинолистный;

Лещина обыкновенная;

Калина красная;

Шиповник (любой дикорастущий вид);

Боярышник (любой дикорастущий вид)

Рис. 2. Структура земель в месте расположения проектируемой лесополосы

2.2 Технико-биологическое описание рекомендуемых нами древесно-кустарниковых пород

Сосна обыкновенная (P. sylvestris) - дерево от 20 до 45 м высоты и 1 м в диаметре ствола. Крона сквозистая, в молодости ширококоническая, у взрослых деревьев - яйцевидно-раскидистая, с закругленной или плоской вершиной, высокоподнятая. Ветвление мутовчатое, но на стволах и толстых ветвях такая мутовчатость затушевывается развитием отдельных ветвей и зарастанием следов от отмерших и опавших ветвей. Тем не менее до 30-40 лет возраст дерева можно определить довольно точно по хорошо заметным мутовкам, считая, что ежегодно образуется одна мутовка.

Ствол цилиндрический, но в кроне старых деревьев (сосна живет 350-600 лет) он разветвляется на толстые ветви, становится неправильным по форме и теряется среди боковых ветвей. Кора молодых деревьев серая, затем становится буровато-красной, с длинными продольными трещинами в нижней части, где образует толстый (до 10 см) слой корки. В верхней части ствола и на сучьях в кроне кора оранжево-красноватая, гладкая, отслаивается крупными тонкими пленками с неровными разорванными краями.

Удлиненные годовалые побеги вначале зеленоватые, позже серо-бурые, голые. Почки яйцевидные, заостренные, 6-12(20) мм длиной, буро-коричневые, обычно засмоленные. Хвоя на брахибластах парная, в поперечном сечении плосковыпуклая, 4-7(10) см длиной, жестко-колючая, сверху темно-зеленая, снизу серо-зеленая, может слегка скручиваться. Живет 2-3 года (иногда до 8 лет). Распускается в начале лета, начинает желтеть в конце лета, опадает осенью.

В возраст половой зрелости сосна вступает с 6-10 лет при росте на свободе, в насаждениях - с 15-40 лет. Опыляется ветром, что происходит в конце весны перед распусканием молодой хвои. Начало ее пыления по времени совпадает с зацветанием рябин обыкновенной и сибирской.

Микростробилы многочисленные, расположены спирально в несколько рядов в нижней и средней частях растущего ауксибласта. В период пыления над микростробилами выступает ростовая часть удлиненного побега с брахибластами, несущими пучки хвои, еще заключенной в пленчатые чехлики. Во время пыления пыльники выделяют огромное количество пыльцы, которая даже при слабом ветре поднимается желтыми облачками над кронами деревьев. Пыльца легко переносится ветром на большие расстояния, так как снабжена двумя воздушными мешками.

Макростробилы сосны находятся у вершины молодых побегов, под терминальной почкой, по 2-3 вместе, реже по 1. Но в отдельных случаях на одном ауксибласте может образовываться до 10 и более макростробилов, собранных в мутовку. Они имеют вид мелкой красноватой шишечки около 5 мм длиной, состоят из небольших семенных чешуек с 2 семяпочками и очень маленьких кроющих чешуек, прирастающих с одной стороны к семенным. По окончании пыления микростробилы усыхают и опадают, а опыленные макростробилы слегка поникают и к осени увеличиваются примерно в 2 раза, превращаясь в зеленую шишечку - озимь. После перезимовки озимь весной трогается в рост. Почти через год после опыления в семяпочках озими происходит оплодотворение яйцеклеток, и к осени созревают семена (т.е. в среднем через 18 мес. после опыления).

Зрелые шишки продолговато-яйцевидные, буро-серые, красновато- или лилово-коричневые, 3-7 см длиной, висят на крючкообразном черешке. Их семенные чешуи деревянистые, на конце утолщены в апофиз ромбической формы с пупком (выступом) посередине. Зрелые шишки долго висят на дереве, не раскрываясь. В таком состоянии их и заготавливают с целью получения семян. Раскрывание шишек и вылет из них семян происходит постепенно с конца зимы и в течение весны.

Семена сосны распространяются ветром. Они продолговато-яйцевидные, слегка сплюснутые, 3-4 мм длиной, с притуплённым крылом, которое в 3-4 раза длиннее семени и охватывает его щипцеобразными выростами. Окраска семян у разных деревьев различна: черная, серо-белая, темно-бурая, пестрая. Одна сторона семени матовая, другая - блестящая от плотно приросшей к семени части крыла. Масса 1000 семян от 5 до 9 г.

В разных условиях местопроизрастания повторяемость урожайных (семенных) лет у сосны различна. В западных районах России семенные годы наступают через 2-3 года, в южных - через 3 года, в центральной полосе европейской части Российской Федерации - через 3-5 лет, а на Кольском полуострове - через 10-15 лет и более.

Сосна размножается семенами. Ее всходы имеют 4-7 трехгранных изогнутых семядолей, которые буреют и отмирают в конце второго года. На однолетнем растении хвоя расположена поодиночке, на двулетнем она парная, на побегах трехлетнего возраста образуются мутовки. Поэтому при определении возраста деревьев по мутовкам к числу учтенных прибавляют 2 первых года жизни, когда мутовки еще не образовались.

Сосна быстрорастуща, особенно значителен прирост в высоту с 10 до 40 лет.

Сосна обыкновенная может переносить как суровый климат севера, так и жаркий климат степей, малотребовательна к теплу, зимостойка, не боится заморозков, светолюбива, малотребовательна к плодородию и влажности почвы.

Она обладает весьма пластичной корневой системой, которая может изменяться в зависимости от эдафических условий. На глубоких свежих песчаных почвах она развивает мощный стержневой и множество вертикальных корней до 1,5 м длиной. В верхних горизонтах почвы, на глубине 20-30 см, залегают горизонтальные корни, уходящие далеко за пределы проекции кроны. На очень бедных песчаных почвах для сосны более характерно сочетание короткого стержневого корня с длинными шнуровидными корнями, расположенными вблизи поверхности почвы. На болотах сосна образует поверхностную корневую систему и поэтому здесь становится ветровальной. В горах сосна образует также поверхностную, но сильно разветвленную корневую систему, что обеспечивает деревьям высокую ветроустойчивость (под воздействием сильных ветров, дующих в одном направлении, кроны принимают флагообразную форму). Корневой системе сосны присуща хорошо развитая микориза.

Широкая экологическая амплитуда сосны позволила ей занять обширнейший ареал, который охватывает европейскую часть России, Северный Кавказ, Западную Сибирь, Алтай, Восточную Сибирь, Дальний Восток. На западе Кольского полуострова сосна образует границу леса с тундрой. Южная граница распространения сосны носит островной характер, что обусловлено истреблением ее в прошлом пожарами и рубками, а также эдафическими факторами: южные форпосты сосны приурочены к местообитаниям с песчаными почвами, обнажениями гранита и мела.

Растет сосна преимущественно на почвах легкого механического состава, на подзолистых серых, бурых и на черноземах, часто на торфянисто-болотных почвах; в Восточной Сибири - на почвах, подстилаемых вечномерзлым фунтом.

Сосна является важнейшим образователем как равнинных, так и горных светлохвойных лесов России. В пределах своего ареала она господствует на площади свыше 108 млн. га. Кроме того, встречается в качестве примеси к другим древесным породам. В таежных лесах европейской части России и в Сибири она часто растет вместе с елями обыкновенной и сибирской, пихтой сибирской, кедром сибирским, лиственницами сибирской и Гмелина, с кедровым стлаником, березой и осиной, в смешанных лесах - с дубами черешчатым и скальным, кленом остролистным и лещиной, на Кавказе - с дубами скальным и крупнопыльниковым, липами кавказской и крупнолистной, с елью восточной и пихтой Нордмана.

Сосна обыкновенная характеризуется сложной популяционной структурой. В частности, на территории Российской Федерации выделяется 5 подвидов.

По сравнению со всеми другими видами сосна обыкновенная имеет самое большое значение для народного хозяйства нашей страны, так как дает ценную древесину, применяемую в различных отраслях. В больших масштабах ведется подсочка сосны. Из добываемой живицы получают канифоль и скипидар. Смолье и пни сосны используют для получения скипидара и дегтя, из коры получают дубильные вещества, из хвои - сосновое масло и витамин С. Сосну обыкновенную широко применяют в степном и полезащитном лесоразведении, она является главной породой при создании

К роду Береза (Betula) относится свыше 50 видов, большинство из которых естественно растут в нашей стране. Крупные деревья и кустарники различных размеров, иногда кустарнички, обитающие от тундр до степей и распространенные почти во всех горных районах России. Особенно важны березы как лесообразователи. Общая площадь березовых лесов в нашей стране составляет 91,8 млн. га с запасом древесины около 6,8 млрд. м3.

Это листопадные, однодомные, ветроопыляемые древесные растения с симподиальным ветвлением побегов, простыми, очередными черешчатыми листьями с перисто-нервным жилкованием. Для их побегов характерен трехлетний цикл формирования: в течение двух сезонов вегетации побеги развиваются в зачаточном состоянии в почках, а в третий - проходят завершающий этап открытого роста с последующим опробковением и одревеснением. Тычиночные и пестичные цветки собраны в соцветие-сережку, на оси которой они располагаются группами по 2-3; каждая такая группа цветков покрыта прицветной чешуйкой. Околоцветник редуцирован.

У березовых мужские цветки состоят из 2-3 тычинок. Тычинки обычно расщеплены, поэтому кажется, что их больше. Женские цветки содержат 1 пестик из 2 плодолистиков, завязь верхняя, двухгнездная, с 2 семяпочками, из которых развивается только одно семя. На территории России начало пыления и распускания листьев у березы сигнализирует о наступлении разгара весны.

Зачаточные тычиночные цветки закладываются в почках еще в начале -первой половине лета в год, предшествующий цветению. Во второй половине лета они вырастают из-под почечных чешуи и становятся видимыми невооруженным глазом как мелкие сережки с фасетчатой поверхностью (голые мужские цветочные почки). Располагаются эти сережки обычно на концах побегов текущего года. Зачаточные пестичные цветки закладываются позже тычиночных - во второй половине сезона вегетации.

У видов семейства Березовые плоды - крылатые или бескрылые семянки. Распространяются плоды ветром. Семена без эндосперма.

Для берез характерна гладкая кора, отслаивающаяся тонкими пленками, пластинками или чешуйками, чаще белая, реже желтоватая, красноватая или даже черная. Мужские цветки закладываются в функционально генеративных почках, женские - в генеративных или генеративно-ростовых. Они собраны в сережчатые соцветия, в которых сережки с мужскими цветками во время цветения поникают, а женские стоят вертикально. Как тычиночные, так и пестичные цветки располагаются по 3 в пазухе прицветной чешуи.

Цветут березы одновременно с распусканием листьев. Плоды - двукрылые семянки, собраны в сережчатые соцветия. Семянки созревают в середине-второй половине лета, после чего соплодие распадается, а семянки вместе с трехлопастными чешуями распространяются ветром, у некоторых видов - и водой.

Березам присущи раннее вступление в возраст половой зрелости (в благоприятных экологических условиях уже с 8-10 лет) и исключительно высокая репродуктивная способность, сохраняющаяся до глубокой старости. При нарушении оплодотворения березам свойственно массовое образование партенокарпических (бессемянных) плодов. Поэтому перед их заготовкой или посевами необходимо предварительно проверять содержание семян в семянках.

Семена берез с ранними (в середине лета) сроками созревания (березы повислая, пушистая) прорастают очень быстро, появившиеся всходы обычно успевают закончить вегетацию до наступления осенних холодов. В практике лесокультурного дела на этом биологическом свойстве берез основаны летние посевы их семянок.

У берез с семенами, созревающими во второй половине- конце лета, семена имеют определенный период покоя и прорастают только весной следующего года (березы даурская, Шмидта). Березы также способны образовывать поросль от пня и укореняться отводками. Деревья этого рода, как правило, быстрорастущие; живут до 100-300(400) лет. Долговечность кустарниковых берез значительно ниже.

Все виды березы светолюбивы, среди них преобладают зимостойкие и заморозкоустойчивые; среднетребовательны к плодородию и влажности почвы.

Береза повислая (В. pendula) - важнейший образователь березовых формаций в лесах России. Распространена в европейской части Российской Федерации (кроме крайних северных и южных районов), в Крыму, на Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, заходит на Дальний Восток и в горные районы Средней Азии. Крупное дерево до 25-35 м высотой и 0,6-0,9 м в диаметре. Крона широкая, яйцевидно-коническая, часто со свисающими концами ветвей. У молодых деревьев кора ствола тонкая, гладкая, с бронзово-медным оттенком, у старых (эта береза живет до 120-150 лет) нижняя часть ствола покрыта толстой коркой с глубокими черноватыми трещинами, а верхняя - белой, гладкой, листовидной берестой. На ее фоне хорошо выделяются темные продольные или продольно-ромбические черные трещины. Почки мелкие, темные, яйцевидно-заостренные, слегка клейкие. Побеги молодых деревьев и поросли покрыты многочисленными шершавыми бородавками, отчего эту березу часто называют бородавчатой. Листья 4-7 см длиной, на удлиненных побегах и у поросли - треугольные, на укороченных - часто ромбовидные, с оттянутой вершиной, по краю неравнодваждыпильчатые, голые, с верхней стороны с легким блеском, осенью желтые; черешок 2-3 см длиной; Сережки узкоцилиндрические; мужские - свисающие, располагаются по 2-4 на концах удлиненных побегов прошлого года; женские - очень тонкие, стоят вертикально на концах укороченных побегов.

Цветет береза одновременно с облиствением, что является фенологическим сигналом наступления разгара весны, или зеленой весны; созревание плодов происходит в середине лета - через 70-75 сут. В это время плодовые сережки становятся сухими, светло-коричневыми или темно-желтоватыми, достигают 27-40 мм длиной и 5-10 мм толщиной, и быстро разрушаются ветром, разбрасывая семянки и трехлопастные чешуйки (бывшие прицветники). Семянки до 3,5 мм длиной и 2,5 мм шириной, продолговато-эллиптические, темно-желтые, с 2 светлыми крылышками, которые в 2 раза шире плодика и возвышаются над его основанием. В одной плодовой сережке может содержаться от 400 до 700 семянок, масса их 1000 шт. от 0,17 до 0,20 г. Плодовые чешуйки бурые, с зеленоватым оттенком, сверху коротковолосиетые, по краю реснитчатые; средняя лопасть короткая, овально-треугольная, боковые лопасти более длинные, слегка загнутые вниз, округлые.

Семена, попавшие на влажную почву, быстро прорастают. Всходы несут 2 мелкие, голые, снизу красноватые семядоли, а позже нежные зубчатые листочки, покрытые клейкими ресничками. В первый год растение вырастает всего на несколько сантиметров, но уже к 2 годам может достигать 25-40 см, а в 3 года - 60-100 см и более.

Береза является одной из наиболее быстрорастущих древесных пород лесов России. Плодоносить она начинает с 7-15 лет при одиночном стоянии на опушках и с 20-30 лет в насаждениях. Хорошо возобновляется порослью от пня, сохраняя эту способность до 60 лет и более. На свежем пне из спящих и придаточных почек обычно образуется несколько сильнорастущих побегов, поэтому в порослевых березняках наблюдается гнездовое расположение стволов.

В своем обширном ареале береза мирится со значительными крайностями климатических условий, очень зимостойка и легко переносит как поздневесенние, так и ранневесенние заморозки. Мужские сережки, зимующие голыми, в отдельные годы могут повреждаться морозами. В таких случаях из-за недостаточного опыления может наблюдаться массовое образование партенокарпических плодов.

Являясь мезофитом, береза способна переносить засушливые периоды, во время которых часть ее листьев желтеет и опадает, что при недостатке воды резко сокращает испаряющую поверхность листьев. Береза очень светолюбива, ее крона ажурна, пропускает много света, березовые древостой быстро изреживаются, поэтому под пологом березняков возобновляются другие древесные породы и развивается обильный травяной покров.

Береза повислая среднетребовательна к плодородию почвы. В лесах она является ценной почвоулучшающей породой. Это активный пионер леса, часто заселяющий вырубки хвойных или широколиственных пород. Березняки создают обширную сырьевую базу лесной индустрии. Особую ценность представляет древесина; она без ядра, желтовато-белая, рассеякно-поровая, с характерным блеском сердцевидных лучей, крепкая, упругая, твердая. При хранении в ошкуренном состоянии (со снятой корой) и в сухих местах древесина березы долго сохраняет свои качества, но при оставлении в лесу в неошкуренном виде быстро разрушается трутовиками.

Березовую древесину широко используют в фанерном, мебельном, катушечном и других производствах. В результате ее сухой перегонки получают уксус, древесный спирт и уголь. Березовые дрова отличаются высокой теплотворной способностью. Кора (береста) идет на изготовление различных изделий, при перегонке из нее получают деготь. Почки и молодые листья березы используют в медицине, облиственные побеги -- для изготовления веников.

У березы хорошо выражено сокодвижение, начало которого является одним из индикаторов наступления фенологической весны. Истекающий из поранений на стволах березовый сок содержит до 2 % сахаров, приятен на вкус, хорошо утоляет жажду, обладает целебными свойствами. В последние годы ведется промышленная подсочка березы.

Очень ценятся березовые капы - мощные наплывы на стволах (иногда их масса превышает 50 кг), образующиеся от скопления придаточных почек. Древесина капов свилеватая, светло-палевая, плотная и твердая, с красивым рисунком, используется в художественном промысле. Помимо капов на стволах березы также могут образовываться крупные наросты чаги (березового черного гриба) - образования, вызываемые грибом Inonotus obliquus. Чаговый нарост имеет растрескивающуюся темную поверхность, на которой только местами заметны участки белой бересты. Чагу широко применяют в народной медицине, а жители северных районов и Сибири издавна употребляют ее как заменитель натурального чая.

В степной и лесостепной зонах европейской части Российской Федерации, в Северном Казахстане и Западной Сибири березу повислую широко применяют для создания полезащитных и противоэрозиониых лесных полос. Ценится береза и в озеленении; особенно декоративны ее плакучие формы.

Береза пушистая (В. pubescens) по лесообразующему значению и хозяйственной важности занимает второе место после березы повислой. На большей части своего ареала растет вместе с ней, но образует и самостоятельные ассоциации на более увлажненных местах. В целом этот вид распространен преимущественно в таежной зоне европейской части России, Западной и Средней Сибири. В благоприятных условиях дерево достигает 20-25 м высоты. и свыше 0,6 м в диаметре ствола. Кора серовато-белая, у основания ствола и в старости остается тонкой, белой, с темно-серыми поперечными трещинами. Удлиненные побеги, особенно у молодых деревьев и поросли, густобархатисто-опушенные. Листья 4-6 см длиной, яйцевидные или широкояйцевидно-эллиптические (иногда ромбические), с заостренной верхушкой, по краю равнозубчато-пильчатые, молодые - опушенные. Крылышки плодиков узкие, лопасти плодовых чешуек короткие, направлены вверх. Цветение и созревание семянок берез пушистой и повислой происходят почти одновременно, но период опадания семянок у березы пушистой длительнее и нередко захватывает даже зиму. Эта береза теневыносливее повислой, вполне зимостойка и заморозкоустойчива, среднетребовательна к плодородию почв, но может мириться с застойным избыточным увлажнением. Поэтому береза пушистая может расти на сфагновых болотах вместе с сосной обыкновенной или образовывать чистые березняки на заболоченных местах, где отличается коротким циклом вегетирования, наиболее поздним его началом, ранним завершением в сравнении с более благоприятными эдафическими условиями. А в сходных условиях местопроизрастания березы пушистая и повислая начинают вегетировать почти одновременно, но пушистая может раньше заканчивать вегетацию, на декаду и более.

По хозяйственному значению и использованию она схожа с березой повислой, но из-за большего влаголюбия непригодна для степного и полезащитного лесоразведения. В художественном народном промысле особенно ценятся каповые наплывы березы пушистой. Березу с прикорневыми капами называют капокорешковой.

Тополь черный, или осокорь (P. nigra), наиболее долговечен из всех тополей: живет 300-400 лет, достигает 45 м высоты и 2-3 м в диаметре ствола. Крона широкораскидистая, с густым ветвлением и косо вверх направленными скелетными ветвями. Ствол в насаждениях прямой, полнодревесный, высоко очищается от сучьев, при свободном стоянии - с низкоопущенной кроной и большими свилеватыми наплывами. Кора вначале гладкая, серая, затем почти черная, с крупными продольными трещинами. Побеги голые, цилиндрические, серые, с желтоватым оттенком и круглыми чечевичками. Почки удлиненно-яйцевидные, острые, с отогнутой вершинкой, клейкие. Листья 6-15 см длиной, треугольные, широкояйцевидные, с вытянутой заостренной вершинкой, сверху темно-зеленые, снизу светлее, черешок до 6 см длиной. Мужские сережки при цветении краснеют из-за многочисленных тычинок с пурпурно-красными пыльниками. Семена созревают в первой половине лета.

Распространен осокорь по всей Средней и Южной Европе, в Западной Сибири, на Алтае, в Средней Азии. Растет в поймах рек, заходя на север по Северной Двине до 63° с. ш., а по Оби и Енисею - до 60-64° с. ш.

Осокорь светолюбив и довольно влаголюбив, способен выдерживать длительное паводковое затопление, к плодородию почвы нетребователен. Его северные популяции зимостойки, южные - незимостойки и значительно более теплолюбивы. Растет быстро. Древесина осокоря мягкая и легкая, широко используется в различных отраслях хозяйства.

Осокорь применяют для облесения берегов рек и водохранилищ, в озеленении. Размножают его обычно зимними и корневыми черенками.

Род Ясень (Fraxinus) - обычно крупные листопадные деревья с тонкой, светлой или бурой корой. Почки конические и шаровидные, черные или коричневатые. Листья супротивные, непарноперисто-сложные. Цветки в кистевидных или метельчатых многоцветковых соцветиях, образующихся в год, предшествующий цветению, в пазушных цветковых или, реже, в верхушечных почках. Цветут до распускания листьев или одновременно с облиствением, опыляются ветром. У подавляющей части видов цветки без околоцветника, состоят из 2 тычинок и 1 пестика, часто происходит редукция тычинок пли пестика, тогда цветки становятся однополыми, а деревья -- многодомными и двудомными. Плод - крылатая семянка, созревающая осенью и распространяемая ветром; семя с эндоспермом. Все виды ясеня светолюбивы, требовательны к почве и относятся к породам, образующим широколиственные леса. В роде насчитывается свыше 60 видов, из которых в России естественно растет 5 и около 20 интродуцированы.

Ясень обыкновенный (F. excelsior) - стройное полнодревесное дерево до 40 м высоты и 1 м в диаметре. Кора светло-серая, с красивым рисунком неглубоких продольных и поперечных трещин, даже в старости отслаивается с трудом. Почки черные, матовые; побеги толстые, в верхней части слегка сплюснутые, зеленовато-темные, голые, обычно быстро растут в течение 15-20 сут. Листья крупные, голые, сверху темно-зеленые, состоят из 7-9, реже 5-15 яйцевидно-ланцетных, заостренных и пильчатых по краю листочков (боковые - сидячие, верхний - на черешке). Листья распускаются поздно (в период цветения черемухи обыкновенной и позже), осенью опадают, обычно не изменяя окраски.

Цветки в метельчатых соцветиях, чаще ложнообоеполые, но могут быть и двуполыми. Преобладают смешаннополые плодоносящие деревья, но встречаются и мужские. Зацветает ясень одновременно с распусканием ростовых почек. У него имеются рано-, позднораспускающаяся и промежуточная фенологические формы. Плод - продолговатая крылатая семянка с бурым, винтообразно изогнутым крылом. Масса 1000 шт. 60-72 г. Созревают плоды осенью и опадают в осенне-зимний период. Для семян характерен продолжительный период покоя, возрастающий от южных границ ареала к северным. Поэтому семена требуют перед посевом стратификации; семядоли всходов ланцетные, первые листья простые, узкоэллиптические.

Растет ясень быстро, живет 250 лет и более, плодоносить начинает при одиночном произрастании с 15-20 лет, в насаждениях - с 30-40 лет. Хорошо возобновляется порослью от пня. Растет в широколиственных лесах европейской части России, Крыма, Кавказа. Чистые ясеневники образует редко, обычно встречается в смеси с другими широколиственными породами. В северной части ареала часто страдает от зимних морозов.

Древесина ясеня ценится в авиастроении, мебельном производстве при изготовлении особо красивого фанерного шпона. Кора идет на дубление кож и используется в медицине. Ясень - красивое аллейное и парковое дерево, особенно его культивар с плакучей кроной - ясень обыкновенный плакучий (F. exelsior Pendula).

Род Дуб (Quercus) насчитывает около 450 видов, подавляющее большинство из которых является важнейшими образователями широколиственных лесов умеренных широт Северного полушария, а также компонентами тропических и субтропических лесов Юго-Восточной Азии. Преобладают весьма долговечные, живущие 1000 лет и более деревья первой величины, в отдельных случаях достигающие свыше 50 м высоты и 3-5 м в диаметре. Листья очередные, простые, жесткие или сравнительно мягкие, по краю цельные, зубчатые или перисто-лопастные, чаще черешчатые, многолетние или опадающие ежегодно.

Все виды дуба однодомны, опыляются с помощью ветра, цветут вскоре после облиствения. Цветки мелкие, с редуцированным, простым околоцветником. Тычиночные цветки собраны в многоцветковые поникающие сережки, пестичные -- в малоцветковые дихазии, располагающиеся в пазухах верхних ассимилирующих листьев молодых растущих побегов. Мужской цветок несет 4-7-раздельный простой околоцветник и 4-16 тычинок. Женский цветок около 1 мм в диаметре, состоит из зачатка околоцветника и пестика с верхней 3-4-гнездной завязью, содержащей по 2 семязачатка в каждом гнезде. Завязь заключена в обертку из прицветных листьев, из-под которых во время цветения едва выступают красноватые рыльца.