Лес

Фото Д.В. Соловьёва Вечнозелёный тропический лес (Куба).
Фото И.П. Шпиленка Осенний лес (Алтай)
Хвойно-широколиственный лес маньчжурского типа в Лазовском заповеднике
Фото Д.В. Соловьёва Возобновление леса под пологом материнского древостоя.
Фото Д.В. Соловьёва Горные леса Карпат.
Фото Д.В. Соловьёва Горный широколиственный лес (Крым).

ЛЕС

Авторы: А.И. Уткин, Л.П. Рысин

ЛЕС, природный комплекс, обязательной составной частью которого является древесная растительность (древостой); в Л. деревья образуют более или менее сомкнутый полог. В состав Л. входят также кустарники, кустарнички, травы, живой напочвенный покров (мхи и лишайники), грибы, населяющий его животный мир, микроорганизмы, почва, подпочвенные слои горной породы и слой атмосферы, на который распространяется воздействие растительности. Л. обладает сложной комплексной организацией; исходя из этого, В.Н. Сукачёв предложил рассматривать его как совокупность биогеоценозов, понимая под последними лесные участки, однородные по составу, структуре и свойствам слагающих их компонентов, по взаимоотношениям между ними, а также по типу обмена веществом и энергией.

Распространение лесов

Л. покрывают более 30% суши Земли; они встречаются на всех континентах за исключением Антарктиды. В России лесистость (доля площадей, покрытых лесной растительностью) составляет 45%, в Европе (без России) - 27%, Азии (без России) - 19%, Центр. и Юж. Америке - 48%, Сев. Америке - 25%, Африке - 18%, Австралии - 5%. Распределение Л. на материках подчиняется законам широтной зональности (в горах - вертикальной поясности), обусловленной гл. обр. количеством поступающей на поверхность Земли солнечной энергии, а также влажностью. В умеренном поясе Сев. полушария огромные площади занимают хвойные Л. (тайга) и производные от них лиственные Л.; они отличаются относительной простотой структуры и бедностью видового состава. По мере продвижения к югу в древостоях всё большую роль начинают играть более теплолюбивые широколиственные породы, постепенно замещающие хвойные. Структура Л. усложняется, увеличивается видовое разнообразие растительности. Влажно-тропические («дождевые») Л., формирующиеся в тропич. поясе по обеим сторонам экватора в условиях высокой влажности и темп-ры, в течение всего года находящейся в пределах 25-30 °C, исключительно разнообразны по видовому составу, имеют высокоствольные древостои, сложную многоярусную мозаичную структуру; значит. часть древесных пород здесь являются вечнозелёными. Большим числом видов представлены лианы и эпифиты, растущие на стволах деревьев. Влажно-тропич. Л. особенно большие площади занимают в Лат. Америке; есть они в Юго-Вост. и Юж. Азии, в Африке и Австралии. За пределами тропич. пояса растут субтропич. и умеренно-субтропич. Л.; они занимают значит. площади в Юж. Бразилии, Сев. Мексике, Африке, Азии (юж. склоны Гималаев) и Австралии. К числу осн. типов лесного покрова относятся также жестколистные («лавровые»), муссонные, мангровые (на заболоченных территориях), саванновые и саксауловые Л. (в пустынях Ср. Азии); на степных территориях отд. лесными массивами представлены колки и галерейные леса.

Лес как планетарное явление

Л. являются важным компонентом биосферы и играют ведущую роль в её функционировании и устойчивости. Эффективно используя поступающую на землю солнечную энергию, диоксид углерода, минер. вещества и воду, лесные растения являются одними из осн. создателей органич. вещества (биомассы) на суше. В Л. планеты сосредоточено примерно 1060 млрд. т сухого органич. вещества. Кроме того, 800 млрд. т органич. вещества аккумулировано в лесных подстилках и отмерших древесных остатках и ок. 2050 млрд. т - в почвенном гумусе. Годичное накопление растит. биомассы (фитомассы) в Л. составляет 70 млрд. т сухого органич. вещества. Надземная фитомасса обычно в 3-5 раз превышает подземную. Л. представляют собой важное хранилище углерода в биосфере, а их значение в круговоротах О 2 и СО 2 сопоставимо только со значением в этих процессах Мирового ок. В среднем 1 га Л. поглощает в сутки из воздуха 220-280 т СО 2 и выделяет ок. 180-220 т О 2. Л. участвуют в круговороте мн. других химич. элементов. Подход к Л. с биосферных позиций даёт ключ к пониманию целого ряда глобальных процессов, таких как изменение климата на планете, нарушение биогеохимич. циклов, опустынивание больших территорий и т. д. Напр., снижение до определённого уровня лесистости в тропич. зоне не может не отразиться на всей биосфере. Сведение сухих редкостойных Л. субтропич. зоны неизбежно сопровождается опустыниванием и ветровой эрозией почв. Серьёзную опасность для биосферы может представлять сокращение площадей бореальных Л. Сев. полушария, особенно в районах вечной мерзлоты.

Лес и окружающая среда

Л., как тип растительности, зависит прежде всего от климатич. и почвенных факторов внешней среды. Повсеместно Л. приурочены к местам с устойчивым, избыточным или достаточным увлажнением почв либо к районам с периодич. выпадением осадков, но с определённой влажностью воздуха в вегетационный период. В то же время Л. растут в местах с неглубоким залеганием многолетнемёрзлых грунтов, в условиях низких температур (зимой до -60 °С). Самые значит. площади на равнине занимают тропич. Л., развивающиеся во влажном тёплом климате, и Л. лесной зоны умеренного климата (бореальные Л.), растущие в условиях достаточной влажности и при дефиците тепла. Л. определяют ландшафт на огромных территориях. В условиях, однородных по климатич. факторам, различия в характере Л. определяются рельефом и почвенными особенностями (водным режимом почв, наличием в них элементов питания и др.). Сами Л. оказывают сильное влияние на занятые ими территории. Они воздействуют на водный режим почв, их структуру, накопление в них органич. и минер. веществ и др., поддерживают уровень грунтовых вод, снижают поверхностный сток и в то же время, благодаря процессам транспирации и конденсации водяных паров, возможно, влияют на частоту выпадения осадков. Л. улучшают гидрологич. режим водосбора, защищают берега рек от разрушения, аккумулируют аллювий в поймах, регулируют температурный режим рек, снижают скорость и силу ветра и т. д. Лес отличается особым микроклиматом, т. к. под пологом деревьев создаётся специфич. тепловой и световой режим. Летом в Л. более прохладно и влажно, зимой теплее, чем на открытых пространствах. Лесной воздух насыщен фитонцидами, подавляющими развитие патогенных микроорганизмов. Под древесной растительностью формируются специфич. типы почв (подзолистые, серые лесные, бурые и др.). От почвенных условий (её физич. и химич. свойств, теплового и гидрологич. режимов) зависят состав и структура растительности Л., в т. ч. породный состав древостоя, показатели его роста, продуктивность, качество древесины. На рыхлых, хорошо прогреваемых, умеренно влажных и достаточно плодородных почвах корни деревьев могут проникать на глубину нескольких метров. Напротив, на почвах с высоким уровнем залегания грунтовых вод формируется неглубокая поверхностная корневая система, как и на плотных суглинках, в условиях вечной мерзлоты, над слоями галечника, над кристаллич. или карбонатными горными породами. Опадающие в течение года листья, хвоя, ветви и др. части растений являются осн. материалом для формирования на поверхности почвы лесной подстилки. От её мощности, состава, влажности, особенностей разложения зависят мн. свойства почвы, аккумуляция в верхнем почвенном слое органич. вещества (гумуса), состав подроста, особенности его развития. Л. служит местообитанием для разнообразных представителей животного мира - зверей, птиц, пресмыкающихся, червей и мн. других. Для некоторых из них вся жизнь связана с Л. Оказывая многостороннее влияние на лесную растительность и лесные почвы, поддерживая сложные трофич. связи, животные (в т. ч. почвенные) составляют органич. часть лесного биоценоза. В значит. мере животные влияют на состав древостоя, его возраст и сомкнутость, а также на растительность под пологом Л. Они участвуют в опылении мн. лесных растений, распространении их семян, нередко служат причиной массового уничтожения молодых и существенного повреждения взрослых деревьев, что может изменять состав и структуру лесных сообществ. Напр., лоси, взятые под защиту в 1940-х гг., после резкого снижения поголовья настолько увеличили свою численность, что стали наносить существенный вред Л. и лесному хозяйству. Длительное существование Л. зависит от возможности его возобновления, которое определяется способностью древесных пород плодоносить и рассеивать свои плоды и семена, от способности семян к прорастанию и длительности сохранения их всхожести, а также от особенностей поверхности почвы и напочвенного покрова. Некоторые деревья, т. н. пионеры (напр., берёза, осина, сосна), легко заселяют незанятые Л. территории, другие приходят им на смену (ель, пихта, сосна кедровая). Наиболее отчётливо процесс возобновления выражен в коренных (девственных) Л., веками произрастающих на одном месте без смены пород и развивающихся в условиях миним. влияния антропогенных факторов. В таких Л. осн. древесный ярус образован тенелюбивыми породами - темнохвойными (ель, пихта, сосна кедровая) или широколиственными (бук, дуб). Здесь образующиеся после гибели деревьев небольшие по площади «окна» и прогалины вновь заселяются теми же древесными породами. В результате формируются древостои, в которых отд. группы деревьев и даже небольшие участки Л. различаются возрастом. В этом случае группово- разновозрастная структура девственного Л., поддерживаемая циклич. ходом появления новых поколений деревьев, обеспечивает высокую устойчивость лесного сообщества, стабильное существование многообразных форм растений, животных, грибов, бактерий. В то же время такие Л. уступают по продуктивности структурно более простым одновозрастным естеств. древостоям и искусств. насаждениям тех же пород.

Структура леса

Существование в Л. большого числа видов растений становится возможным благодаря строгой структурной организации сообщества: состав растительности изменяется как по вертикали, что выражается в обособлении отд. слоёв растений в толще полога - ярусности, так и по горизонтали в виде т. н. мозаичности, когда на небольшом пространстве меняется состав растений или происходит выпадение отд. ярусов. Ярусность обусловлена преим. взаимоотношениями между растениями и световым режимом под пологом деревьев. Молодые деревья, растущие под пологом верхнего яруса (подрост), в зависимости от своего состояния могут быть благонадёжными (способными выйти в ярус древостоя) и угнетёнными. Факторами угнетения могут быть недостаток света, корневая конкуренция за влагу и питание со стороны взрослых деревьев и кустарников, поэтому подрост в Л. чаще концентрируется в просветах верхнего полога. Нередко состав подроста не соответствует составу взрослого древостоя, и это становится причиной будущих изменений состава Л. Напр., под пологом сосны на достаточно плодородных почвах нередко поселяются широколиственные породы (дуб, липа), которые со временем образуют густой полог, затеняющий поверхность почвы, что полностью исключает возможность возобновления сосны. Кустарники формируют подлесок. Ярусность особенно чётко проявляется в Л. умеренного пояса, где различают древесный ярус (в некоторых типах Л., напр. сосновых, их 2), кустарниковый (иногда можно выделить 2 подъяруса), травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый ярусы. Более сложная ярусность наблюдается в хвойно-широколиственных Л. Сев. Кавказа и Дальнего Востока, предельно простая (2 яруса) - в лишайниковых борах Европ. Севера. К числу внеярусных растений относятся лианы, а также растения, живущие на стволах и ветвях деревьев (эпифиты). Наиболее сложно организованные дождевые тропич. Л. состоят из 7-8 ярусов, образованных гл. обр. из деревьев, кустарников, мелких пальм и папоротников.

Классификация лесов

Л. классифицируют по географич. положению (притундровые Л., таёжные Л., горные Л. и др.), хозяйств. назначению (водоохранные, почвозащитные, рекреационные и др.), по происхождению (естественные и искусственные), по возрасту насаждений (молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые, перестойные), по составу древостоя (хвойные, широколиственные, мелколиственные, смешанные) и др. В России традиционной является классификация по преобладающим породам в составе древесного яруса (еловые, сосновые, лиственничные, дубовые, берёзовые и др.), с дальнейшей их дифференциацией в зависимости от богатства и увлажнения почв, что выражается составом нижних ярусов (напр., сосняки лишайниковые, брусничные, кисличные, сфагновые и т. д.). Разработкой классификации Л. занимается лесная типология. Элементарной классификационной единицей признаётся тип Л., однако это понятие разными авторами трактуется неодинаково. Большую популярность приобрёл т. н. биогеоценотический подход, предложенный В.Н. Сукачёвым. Характерная черта Л. - его динамичность, которая определяется, с одной стороны, влиянием внешних условий (изменениями климатич. факторов, рельефа, пожарами, хозяйств. деятельностью человека и др.), а с другой - автогенными причинами, обусловленными жизнедеятельностью самого Л. Динамика Л. направлена в сторону т. н. подвижного равновесия, при котором состояние Л. (видовой состав, структура и др.) в наибольшей степени соответствует состоянию среды его существования. Происходящие в Л. изменения отслеживаются путём долговременных наблюдений как наземных, так и аэрокосмических (мониторинг), что позволяет прогнозировать будущее состояние Л. и своевременно предпринимать необходимые меры.

Человек и лес

Происхождение и эволюция человека (как биологич. вида), а также само его существование с древности до настоящего времени тесно связаны с Л. На заре цивилизации Л. служил человеку убежищем, являлся местом сбора плодов, кореньев и ягод, охотничьими угодьями; в Л. человек получал материалы для жилища, одежды, утвари, оружия. Очень долго Л. оставались для населения источником топлива, ценных продуктов, материалов и сырья. Первостепенное значение в течение мн. веков принадлежало древесине. На заре становления земледелия и скотоводства человек использовал представителей лесной флоры и фауны для окультуривания и одомашнивания; «выходцами» из Л. являются мн. культурные растения (яблоня, груша, слива, смородина, крыжовник, виноград, хмель и др.) и домашние животные (свинья, крупный рогатый скот, собака, голубь, пчела, тутовый шелкопряд и др.). Практически у всех народов существуют мифы, предания, легенды, верования, в которых отразилось благоговейное, часто мистическое или культовое отношение к Л. и дереву. Так, напр., универсальное представление о мире выражает древний и широко распространённый миф о «мировом дереве» и его вариантах - «древе жизни», «древе познания» и др. «Мировое дерево» помещалось в центре мира, служило его осью, космич. опорой, организующей вселенское пространство. Позднее появилось представление о священном Л. (священной роще), также широко распространённое в религиях и верованиях разл. народов (культ священных рощ и священных деревьев до сих пор сохранился в ряде мест, в т. ч. в России; в древней Европе существовал особый лесной календарь). Пространственная организация Л., форма деревьев, переосмысленные строителями и архитекторами, с древности оказывали большое влияние на характер сооружений, их отд. элементы. Тема леса как природного феномена и как места действия событий широко представлена в фольклоре разных народов, в литературе, живописи, музыке. Переход к оседлому образу жизни, занятие скотоводством и земледелием требовало открытых пространств; поэтому большие участки Л. выжигались под пашню (подсечная система земледелия) или использовались для выпаса скота. Это неизбежно вело к сокращению лесных площадей, дроблению лесных массивов на мелкие участки и изменению их породного состава. В дальнейшем рост населения планеты и удовлетворение его постоянно растущих потребностей (особенно с развитием пром. произ-ва) в древесине и др. лесных ресурсах резко ухудшили состояние леса. Огромный ущерб Л. наносят не только ничем не ограничиваемые рубки, загрязнение атмосферы разнообразными пром. выбросами, её запылённость, частые лесные пожары, неосторожная мелиорация, нерегулируемое рекреационное лесопользование, но и мн. др. антропогенные и природные (напр., массовое размножение насекомых-вредителей) факторы. Это приводит к тому, что лесные сообщества нередко оказываются не в состоянии приспособиться к таким воздействиям, противостоять им. Ухудшается качественный состав Л., снижается продуктивность древостоев, теряется способность Л. к самовоспроизводству. Ныне существующие Л., особенно в развитых странах, сильно изменены. Площадь Л. постоянно сокращается; только за последние 100 лет она уменьшилась почти на 15 млн. км 2, т. е. примерно на 1 / 3. В Африке исчезло около половины Л., в Азии - 2 / 5, в Лат. Америке - 1 / 3. Напротив, в некоторых странах Европы лесные площади по сравнению с кон. 19 в. несколько увеличились благодаря искусств. лесовосстановлению. Наиболее ценные лесные массивы сохраняются в заповедниках, нац. парках, природных заказниках. В России правовые основы рационального использования, охраны, защиты и воспроизводства Л., повышения их экологического и ресурсного потенциала устанавливает Лесной кодекс РФ. Значение Л. для человека двояко. С одной стороны, это источник разл. материалов и продуктов, объект хозяйств. деятельности. Вместе с тем Л. - один из осн. факторов устойчивости биосферы, регулятор огромного числа протекающих на Земле природных процессов. Велики эстетич. значение лесных ландшафтов и санитарно- гигиенич. роль Л., смягчающих отрицательное влияние на природу хозяйств. деятельности человека. Поэтому рациональное использование Л., их возобновление и сохранение принадлежат к числу наиболее острых проблем во взаимоотношениях человечества и биосферы и одновременно остаётся необходимым условием поддержания окружающей среды в состоянии, пригодном для жизни и человека, и множества др. существ. Л. является предметом изучения лесоведения, биогеоценологии, дендрологии и др. наук. См. также Лесоводство, Лесоматериалы, Лесомелиорация и др.

Литература Лит.: Основы лесной биогеоценологии. М., 1964; Букштынов А. Д., Грошев Б. И., Крылов Г.В. Леса. М., 1981; Лесная энциклопедия: В 2 т. М., 1985-1986; Ивлев В.А. Лес: проблемы и надежды. Эколого-экономический аспект. Екатеринбург, 1993; Биогеосистемы лесов и вод России. Новосиб., 1993; Лес России: Энциклопедия. М., 1995; Мелехов И.С. Лесоведение. 3-е изд. М., 2005.

Источники: [ БРЭ ] [ P ] [ B ] и дополнительная информация: [ W ] [ G ] [ Y ]