Лес - сложное сочетание множества разнообразных растений, которые различаются по своим размерам, размножению, строению, типу питания и т.д. Деревья и другие растения в лесу тесно связаны между собой, влияют друг на друга. Поэтому лес называют растительным сообществом.
Современные естественные леса прошли долгий путь становления и развития. На протяжении многих веков в лесу подбирался определенный состав растений, способных к совместному существованию. Полноправными членами растительного сообщества становились самые стойкие, наиболее приспособленные к жизни в данных условиях растения, способные успешно противостоять влиянию соседей.
В разных условиях возникли различные типы леса, в зависимости от окружающей среды, климата и почвы. В каждом типе леса можно найти определенный набор лесных растений, соответствующий данным природным условиям, т.е. приспособленных к внешней среде.
В европейской части нашей страны на бедной питательными веществами песчаной почве найдем сосновый лес с лишайниками и скудным набором других растений. На почве суглинистой встретится другой тип леса - ельник с покровом из кислицы и большим видовым разнообразием растений.
В каждом лесном сообществе совместно развиваются многие растения. Влияние растения друг на друга сводится к конкуренции за свет, воду, питательные вещества и т.д. Более сильные растения способны угнетать более слабые. Очень заметна конкуренция за свет среди деревьев в густом еловом лесу. Выживают те ели, которые растут быстрее, другие же из-за недостатка света погибают.
В лесу существует конкуренция между растениями за питательные вещества, содержащиеся в почве. Корни деревьев поглощают эти вещества более энергично, чем корни трав. Поэтому деревья подавляют развитие травянистых растений.
В лесу существует не только конкуренция и угнетение одних растений другими, но и другие формы взаимодействия. Большое значение в жизни леса имеет симбиоз между корнями деревьев, кустарников, трав и микроорганизмами (бактериями, грибами). Лучше всего изучен симбиоз корней и микроскопических грибов, который известен под названием микоризы. Нитевидные гифы гриба сплошь оплетают кончики корней и помогают им извлекать из почвы труднодоступные питательные вещества. В свою очередь, гриб получает от корня подкормку - органические продукты, выделяемые наружными клетками корня.
Микориза очень широко распространена среди лесных растений. Около 80% древесных пород, входящих в состав лесов нашей страны, имеют микоризу. Микориза есть также у многих лесных трав.
В лесу совместно существует две группы растений: зеленые и незеленые. К первым относятся деревья, кустарники, почти все травянистые растения, а также мхи. Зеленые растения служат первичными источниками органического вещества на Земле. В процессе фотосинтеза они создают сложные органические соединения, а необходимую для этого энергию получают от Солнца. Незеленые растения (грибы, бактерий) используют готовые органические вещества, получая из них энергию, необходимую для своей жизнедеятельности. Незеленые растения, пищей которых служат мертвые органические остатки, называются сапрофитами. Сапрофиты играют важную роль в жизни лесного сообщества. Их деятельность сводится к разложению сложных органических веществ на более простые. Конечными продуктами разложения являются неорганические соединения: углекислый газ, вода, минеральные соли и т.д. Сапрофитные растения - своеобразные могильщики в лесу: они не дают накапливаться мертвым органическим остаткам растительного и животного происхождения, производят их минерализацию.
Итак, в лесу непрерывно идут два противоположных процесса: создание органического вещества и его разрушение. Один процесс осуществляют зеленые растения, другой - сапрофиты.
В лесу обычно видны своеобразные этажи растительности - ярусы. Верхний, господствующий ярус всегда образуют деревья. Это крупные, мощные растения - основа лесного растительного сообщества. Под их пологом создается специфическая лесная среда.
В лесу деревья растут достаточно близко и поэтому оказывают друг на друга сильное влияние. В результате этого стволы их вытянуты, кроны узки, а живые ветви начинаются высоко от земли. Только в лесу деревья сильно тянутся вверх и не могут свободно разрастаться в ширину. Взаимодействие деревьев, жестокая конкуренция между ними - характерная черта леса.
Под пологом деревьев обычно располагаются более низкие ярусы растительности: подлесок (кустарники), травяной и моховой покров.
Все ярусы в лесу связаны между собой. Чем гуще древесный полог, тем слабее развиты нижележащие ярусы и тем более угнетены растения, образующие их. Они плохо растут, не цветут и обнаруживают другие признаки подавленного развития.
Какие же деревья светолюбивые, а какие теневыносливы? К первым относятся лиственница, берёза, сосна. Об этом можно судить по внешнему облику: кроны этих деревьев очень рыхлые, ажурные, они пропускают много света. Теневыносливые деревья имеют густые, плотные кроны, создающие сильное затенение. Это ель, пихта, липа. Дуб занимает промежуточное положение, его нельзя отнести ни к светолюбивым, ни к теневыносливым древесным породам.
Большинство растений, встречающихся в лесу, можно отнести к определенному ярусу. Но есть растения, которые не входят ни в один ярус и представляют собой внеярусную растительность – это лианы. Слабые, тонкие стебли этих обитателей леса используют деревья как опору. Они поднимаются от земли до самых верхушек крон, перебрасываются с одного дерева на другое. Различные лианы взбираются на деревья по-разному. Одни на них обвиваются вокруг ствола как спираль, другие ползут по коре, прикрепляясь посредством особых корней-прицепок, прочных усиков или острых шипов, напоминающих крючки. Лианы хорошо приспособлены к жизни в лесу. В лесах средней полосы нашей страны лиан очень мало.
Старые деревья, растущие в лесу, приносят семена, дающие начало новым маленьким деревцам. Молодое поколение леса называют самосевом и подростом. Самосев - совсем юные деревца высотой не более полуметра. Подрост - деревца более крупные, но не превышающие половины высоты взрослых, материнских деревьев.
Самосев и подрост не считают отдельными ярусами лесной растительности. Молодые деревца не остаются все время одинаковыми по высоте и не образуют постоянного яруса в лесу. Распределение самосева и подроста в лесу бывает неравномерным. Они растут пятнами и куртинами.
Неравномерное, пятнистое распределение растений - характерная особенность леса.
Среди разнообразных лесных растительных сообществ различают коренные и производные типы леса. Многие наши сосняки, дубняки, ельники - коренные типы леса. Это устойчивые, долговечные растительные сообщества.
Производные типы леса - березняки, осинники - обычно возникают на месте вырубленных коренных лесов, они обязаны своим существованием деятельности человека.
Многие деревья способны давать поросль от пня после рубки. Это полезное биологическое свойство, своеобразная естественная защита от уничтожения человеком. В лесном хозяйстве порослевое возобновление древесных пород не всегда желательно. Дерево, выросшее от пня, имеет худшие технические свойства древесины, чем дерево, выросшее из семени. Порослевые стволы всегда изогнуты, древесина имеет широкие и рыхлые годичные слои.
В лесу обитают разнообразные представители животного мира: звери и птицы, многочисленные насекомые и т.д. Они населяют лес сверху донизу. Заселена даже лесная почва: здесь живут мышевидные грызуны, кроты, личинки разных насекомых, дождевые черви.
Все живые существа находят в лесу убежище, пищу, условия размножения. Между ними существуют тесные связи, разного рода взаимодействия. В мире животных тоже есть сильные и слабые, конкуренция и сотрудничество. Здесь есть хищники и их жертвы, одни живые существа служат пищей другим, чего не бывает у растений.
Животное население леса оказывает сильное влияние на растительность. Некоторые насекомые (гусеницы бабочек, личинки жуков) причиняют очень большой вред лесу, уничтожая листву деревьев, повреждая их плоды и семена. Особенно страдает от вредителей дуб. Лесные мыши и полевки уничтожают большое количество семян древесных пород, опавших на землю, особенно желудей дуба, затрудняя семенное возобновление деревьев.
Но в лесу имеется и противовес этой вредной деятельности: насекомых-вредителей уничтожают лесные птицы, а мыши полевки истребляются лесными хищниками. Благотворно влияют на лесное растительное сообщество дождевые черви, улучшая свойства лесной почвы, лесные муравьи, уничтожая вредных насекомых. Полезна деятельность некоторых птиц, способствующих распространению семян лесных деревьев и кустарников.
Лесная растительность воздействуют на среду обитания, видоизменяет и преобразуют ее. Она тесно связана с той почвой, на которой развивается. Питательные вещества в лесу, необходимые для жизни растений (соли азота, фосфора, калия и т.д.), содержатся в лесной почве и извлекаются оттуда корнями. Из корней они поступают в надземную часть - стебли и листья. Стебли и листья отмирают, падают на землю, разлагаются, и питательные вещества вновь возвращаются в почвенный слой. Между лесным растительным сообществом и почвенной средой идет непрерывный обмен питательными веществами, происходит постоянное их передвижение из почвы в растения и обратно.
Важную роль в этом процессе играет лесная подстилка - слой опавшей листвы или хвои на поверхности почвы. Подстилка содержит много питательных веществ, но почти все они входят в состав сложных органических соединений и для зеленых растений не доступны. Но в процессе естественного разложения подстилки образуются более простые, доступные формы питательных веществ, которые постепенно, небольшими порциями поступают в почву.
Лесное растительное сообщество находится в тесном взаимодействии и с атмосферой. Лесные растения получают необходимую для жизни воду из атмосферы с выпадающими осадками (вода попадает в почву и оттуда поглощается корнями). Атмосферный фактор оказывает большое влияние на лес и часто определяет тип леса.
Лес, в свою очередь, также влияет на атмосферу. Он не только поглощает воду, но и возвращает часть ее назад в виде водяных паров, увлажняет атмосферу. Увлажнение воздуха над лесом очень значительно. Оно происходит в результате выделения водяных паров из внутренних тканей листьев и хвои через устьица, а также вследствие испарения воды с поверхности смоченных дождем надземных частей растений, особенно листьев. Основными увлажнителями воздуха над лесом являются деревья. Суммарная площадь всех листьев деревьев во много раз больше той площади, которую занимает сам лес.
