Ліс і атмосфера

Ліс безперервно взаємодіє з навколишнього атмосферою. Під впливом лісових насаджень склад повітря, температура, світло, вітер і атмосферні опади помітно змінюються.
В лісовій атмосфері є ряд речовин, які згубно діють ца найпростіші мікроорганізми, бактерії і гриби. Ці речовини виділяються в атмосферу рослинами. Відкрив їх у 30-х роках XX ст. вітчизняний учений Б. П. Токін і назвав фітонцидами (від грец. «фітон» —рослина і лат. «цедере»— вбивати).
Відомо, що в лісі та в полі повітря чистіше, насичене пахощами квіток та листя. Листя різних рослин виділяє в повітря різні речовини: водень, метан, етан, бутан, пропан, ряд спнргїв та інших газоподібних спо-. лук. Різноманітні леткі виділення досить істотно впливають на життя самих рослин і тварин.
Встановлено, що 1 га хвойного лісу в літній день може випаровувати в повітря до З0 кг ефірної олії за годину. Вся рослинність земної кулі щороку виділяє в атмосферу близько 150 млн. т самих тільки ефірних олій.
Багаті своїми дуже активними у фізіологічному відношенні леткими виділеннями сосна, горіх волоський, черемха, луб, береза та ін. ЦІ леткі виділення за кілька хвилин і навіть секунд можуть убитії найпростіших одноклітинних і мікробів. Отже, фітонциди є першим бар’єром рослини проти інфекцій. Другим бар’єром вважають соки рослин, які містять бактерицидні речовини.
Леткі фітонциди гальмують проникнення в рослини збудників Інфекційних хвороб, а антибактеріальні речовини соку знищують вже прониклу інфекцію.
Таким чином, завдяки цілому комплексу фізіологічних і анатомічних властивостей рослини набувають стійкості проти збудників Інфекційних хвороб, які містяться в повітрі.
Великий вплив на життя лісу має вітер. ВІН розвіює водяну пару, що виділяється листям, сприяючи цим посиленню транспірації, а також розвіює гази і пил, що потрапляють в атмосферу. Під дією вітру з лісу виносяться шари повітря, бідніші на вуглекислий газ, і приносяться попі, з нормальним вмістом вуглекислоти. Чим більша швидкість вітру, тим більший водний дефіцит у рослин.
Улітку вітер розносить на великі відстані пилок деревних рослин, а також насіння. Легке насіння берези, ільма, осики, верби переноситься па сотні кілометрів, а сосни—до 40 км. Чим густіший ліс, тим менша швидкість вітру в ньому і з підвітряного боку.
На підступах до лісу, починаючи приблизно з відстані 60 м, швидкість вітру порівняно з початковою слабшає на 20—30%- Найбільша швидкість вітру над кронами дерев. З наближенням до крони вона зменшується, а в середині крон вітер згасає зовсім. Це свідчить про велику вітрозахисну роль лісу.
Отже, ліс зменшує швидкість руху повітря і захищає грунт від видування й висушування. Лісосмуги захищають від вітру поля, міста, залізниці, дороги, водойми.
Сильні вітри (6—8 балів) завдають лісові великої шкоди. Вони спричиняють вітровали, вивергаючи дерева з корінням. Найбільш вразливі до вітровалу ті породи, які мають поверхневу кореневу систему, особливо в зріджених насадженнях. Вітер розгойдує дерева в насадженнях, що призводить до розриву коріння і повалення
дерев.
Сильні вітри можуть викликати також буреломи, тобто переламування стовбурів, особливо порід з м’якою деревиною.
Найменш вітростійкі ялинові деревостанп на суглинистих і глинистих грунтах. Стійкішими е дуб, сосна. Терплять від бурелому також дерева, уражені гниллю, та поодинокі високі дерева, що раніше росли у зімкнутому насадженні, а потім внаслідок вирубування навколишніх дерев втратили захист.
Щоб насадження були стійкішими проти вітровалу, треба вирощувати їх дещо зрідженими в суміші з вітростійкими породами. Бажано також створювати вітрозахисні насадження шириною 20—ЗО м на узліссях з вітростійких порід.
Значною мірою вітер впливає і на температурний режим лісу. В свою чергу продуктивність лісу залежить від температурних умов протягом вегетаційного періоду. В умовах України вегетаційний період починається в квітні при температурі повітря 10° С і грунту 5° С.
Залежно від температурних умов визначають строки лісогосподарських робіт.
Заморозки і ранні морози часто пошкоджують незде-рев’янілі пагони. Від сильних морозів нерідко утворюються морозобійні тріщини на стовбурах. Високі температури спричиняють опіки кори па стовбурах дерев та обпалення кореневої шийки у сіянців.
Улітку па відкритії’] місцевості тепліше, ніж у лісі, і а взимку навпаки. В лісі грунт не завжди промерзає ; і розмерзається раніше, ніж навкруги. Тому в лісі нагромаджуються талі снігові води в грунті.
Волога грунту, що не проникла на велику глибину і чи в грунтові води, з часом випаровується, повертається в атмосферу. В лісових масивах волога витрачається головним чином на випаровування (мал. 6).
Інтенсивність випаровування залежить від температури і вологості повітря, сили вітру, освітлення, кількості і стану ґрунтової вологи, виду рослини, її віку і стану. Атмосферні опади в лісі не повністю проникають у грунт. Частина їх затримується на гілках дерев і зиопу випаровується в атмосферу.
Чим більша загальна поверхня листя, тим більше , вологи випаровується. Змінюючи склад лісу, його форму, вікову структуру і повноту, можна регулювати кількість опадів, що затримується на гілках дерев, а разом з тим і кількість опадів, що потрапляють на поверхню грунту.
У зв’язку з випаровуванням над лісом утворюється підвищена вологість повітря, що сприяє поновленню Ітмосферних опадів.

Мал. 6. Ліс і атмосфера

Крім того, ліс і атмосфера нагромаджує холодні маси повітря, чим також сприяє конденсації водяної пари і випаданню опадів.
Під час руху туману значно більше вологи затримується деревами і стікає на землю. При низьких температурах з туману на деревах осідає іній.
Особливо багато вологи затримують хвойні ліси. Виходить, ліс впливає на збільшення опадів за рахунок утворення нисхідного потоку повітря і завдяки цьому — випаровуванню вологи в атмосферу, зниженню температури повітря та атмосферного тиску.
Разом з випаровуванням опадів з поверхні грунту випаровується ще багато вологи, яка піднімається ґрунтовими капілярами. Проте випаровування з грунту в лісі у кілька разів менше, ніж на відкритих місцях. Це пояснюється тим, що в лісі повітря і грунт холодніші, ніж у полі, повітря вологіше, Ідо значно послаблює випаровування. Відсутність вітру, наявність лісової підстилки та пухкого грунту теж є важливими факторами зменшення випаровування вологи з грунту.
Сніговий покрив у лісі завжди товщий і пухкіший, ніж у полі. Значний шар снігу уповільнює промерзання грунту, сприяє поступовому відтаванню його І водопроникності. Навіть температура повітря в лісі зимою значно виша, ніж на відкритій місцевості. Раніше починає танути сніг навколо стовбурів дерев. Це сприяє вбиранню вологи лісовим грунтом.
Одним із важливих факторів росту і розвитку лісу є світло. Від світла залежать такі процеси, як утворення хлорофілу, розкладання вуглекислоти та синтез Органічної речовини, ріст І розвиток рослин.
Для утворення хлорофілу і розкладання вуглекислоти повітря рослині потрібні червоні промені, а для росту і утворення бруньок— фіолетові, сині і голубі. На транспірацію витрачається світло різних частин спектра.
Рослини мають неоднакову потребу в світлі як за кількістю, так і за якістю; неоднакова вона і протягом життя однієї рослини.
Від світла великою мірою залежить різноманітність форм дерев: розміщення листя, форма крон, стовбурів, якість деревини, звільнення стовбурів від гілок, самозрі-дження насадження, розмноження, кількісний приріст та ін. Світло впливає також на склад, форму, густоту лісостанів.
Залежно від потреби в світлі деревні породи поділяють на світловибагливі й тіневитривалі.
Російський лісівник М. К. Турський опрацював шкалу світловибагливості деревних порід, в якій породи розташовані за зменшенням світловибагливості: модрина, береза, сосна звичайна, осика, верба, сосна кримська, вільха сіра, липа, дуб, ясен, клен, вільха чорна, ільмові, граб, ялина, бук, ялиця.
Старі дерева більш свїтловпбагливі, ніж молоді. Світловибаглпвість змінюється протягом року. Найбільша ‘потреба в світлі з весни до середини літа, тобто до закінчення росту.
Оскільки світло гальмує ріст рослини, то однобічне освітлення може викликати викривлення стовбура. Гілки затінених рослин набувають горизонтального положення. У звичайних умовах росту верхні гілки утворюють із стовбуром гострий кут, а нижні — прямий. У зв’язку з пристосуванням до освітлення відбуваються значні зміни в анатомічній і морфологічній будові листя. Листки, що ростуть на світлі, значно товщі і менші від затінених, мають досить розвинуте жилкування, з волохатішою поверхнею тощо.
Світловибаглгті породи в молодому віці ростуть швидше, ніж тіневитривалі.  Створюючи густіші або рідші деревостани, можна змінювати освітленість і, отже, швидкість росту дерев.