Насколько лес влияет на ветер в масштабе больших территорий, достаточно полных экспериментальных материалов немного. Однако нет оснований отрицать такое влияние. Так, еще проф. М.Е. Подтягин (1935) приводил среднюю скорость ветра для лесных районов России 3,1-3,4 м/с, для юго-восточных степных районов - 4,1 м/с, объясняя разницу тем, что неровная поверхность лесов тормозит движение ветра.

Многие стороны влияния леса на климат, в том числе на ветер и турбулентный обмен, в глобальном разрезе предстоит выяснить науке, используя открывшиеся возможности в связи с освоением космоса.

2. Свет и плодоношение деревьев в лесу

Свет, влияя на развитие крон деревьев, воздействует и на их плодоношение. Деревья хорошо освещаемые, с хорошо развитыми кронами, из которых например, деревья V класса дают ничтожно малое количество, так, что практически их нельзя считать плодоносящими. Изреживанием древостоев, обеспечивающим доступ света к деревьям, добиваются повышения урожаев семян.

В пределах одного дерева в разных частях кроны плодоношение может быть неодинаковым. Давно замечено, что плодоносят освещенные части крон. Исследования показали, что восточная (Кобранов, 1926) или юго-восточная (Правдин, 1931) части кроны ели дают большее количество семян и лучшего качества.

По наблюдениям О.Г. Каппера (1926), сильнее освещение верхним светом отрицательно сказывается на плодоношении. Об этом свидетельствует то, что у наиболее высоких деревьев максимальное количество шишек образуется в средней, а не в верхней части кроны. Это не расходится с данными физиологии растений об угнетающем воздействии сильного освещения на плодоношение. Но следует учитывать географический момент: в таежных лесах в отличии от воронежской лесостепи наибольшее количество шишек, как правило, образуется в верхней части кроны.

3. Лес и почва, взаимоотношение и взаимосвязь

лес почва свет ветер

Лесоводы с давних времен придают большое значение отношению древесных пород к почве при решении вопросов выращивания леса, повышения его продуктивности, обогащения состава и т. д. Давно подмечено народом, что «каков грунт, таков и лес». Опираясь на опыт многовековой народной мудрости, лесоводы в свое время стали разделять леса на две группы: леса по суходолу, леса по мокрому. Появились выражения «сосновые почвы», «еловые почвы», т. е. почвы, характерные в первом случае для сосны (обычно песчаные), но непригодные для других пород, а во втором более плодородные почвы (обычно суглинистые), отвечающие потребностям ели.

Поэтому удивительны в наши дни высказывания о том, что раньше, чуть ли не до последнего времени, лесоводы не знали о связи леса с почвой и не различали, где надо сажать сосну, а где ель. Другое дело, что к настоящему времени усилиями почвоведов, физиологов, лесоводов значительно расширены знания об отношении лесных растений к почве.

Физические свойства почвы. Важнейшее значение для растений имеет почвенная влага. Значение почвенной влаги для леса необходимо рассматривать с учетом климатических и погодных условий, рельефа, механического состава почвы, характера самой влаги и др. Не всякая влага в почве и не во всякое время одинаково полезна, необходима и доступна растению.

На почвах сильно увлажненных и в то же время бедных кислородом произрастает ограниченное число древесных пород, а те, которые могут расти, например, сосна обыкновенная, имеют замедленный рост, образуют древостой низших бонитетов. Такое явление присуще особенно заболоченным таежным лесам с застойной влагой. Уже давно применительно к таким лесам водный вопрос стал перерастать в кислородный (Серебренников, 1912; Кощеев, 1955; Пьявченко, 1956; Вомперский, 1968; Веретенников, 1964; Hesselman, 1910). Корни способны брать значительные количества воды, если она не насыщена в большой степени органическими кислотами и солями. Древесные породы на торфяных почвах в условиях высокого физического содержания воды с трудом поглощают минимум влаги, необходимый для роста и развития деревьев, из-за кислой среды, затрудняющей осмотические процессы. Длительное застаивание воды в почве ведет часто к образованию закисных соединений железа, ядовитых для древесных и кустарниковых пород.

В условиях юга особенно существенное значение имеет влага, доступная растениям в наиболее сухое время вегетационного периода. В связи с этим и значение уровня грунтовых вод в географическом разрезе можно схематично представить так: на юге (в степи и лесостепи) повышение уровня грунтовых вод благоприятно, а понижение неблагоприятно для роста леса, т. е. с повышением грунтовых вод повышается и бонитет; на севере (таежная зона), наоборот, повышение уровня грунтовых вод влечет снижение бонитета. Эта схема отражает лишь общие тенденции.

Положение может меняться в зависимости от условий рельефа, мощности и механического состава почвы, а также характера корневых систем, условий солевого режима и метеорологических условий. Так, на севере понижение уровня грунтовых вод на вершинах всхолмлений не сказывается отрицательно лишь до определенного предела - пока они не уходят из зоны досягаемости корневой системы. Древостой на таких всхолмлениях характеризуются низкими бонитетами не только из-за бедности почвы, но и из-за недостатка влаги в ней. Лучшие почвенные условия для роста леса создаются обычно не на всхолмлениях, а на их склонах, а также и между ними при отсутствии застойной влаги. Наиболее отрицательно сказываются сильные изменения в уровне грунтовых вод. В годы с длительной сильной засухой (сухолетья) резко понижается уровень грунтовых вод даже в таежных лесах, вследствие чего насаждения усыхают. При этом больше страдают леса, например, ельники, выросшие на сильно увлажненных почвах, где поверхностная корневая система не приспособлена к таким резким переменам в режиме увлажнения. Вместе с тем в таежных же условиях, особенно на почвах с временным переувлажнением, жаркая сухая погода лета, вызывая естественное дренирование почвы, оказывает и благоприятное влияние на рост древостоев (но не при сильных засухах, подобных засухе 1972 г.).

Режим грунтовых вод и реакцию прироста деревьев необходимо изучать не только в год засухи, но и в последующие ближайшие годы, чтобы своевременно выявить последействие засухи, а оно может отличаться от первоначального проявления ее влияния. В поймах южных рек нашей страны в годы продолжительного затопления усыхает такая порода, как дуб, выносящая обычно временное избыточное увлажнение (о потребности лесных древесных пород к влаге см. главу 8).

Из растений нижних ярусов леса типичными гигрофитами являются обитатели болотных торфянистых и торфяных почв- карликовая береза (Betula папа L.), мирт болотный (Cassandra calyculata D. Don), голубика (Vaccinium uliginosum L.), подбел (Andromeda polifolia L.), пушица (Eriophorum vaginatum L.), морошка (Rubus hamaemorus L.), клюква (Oxycoccos palustris Pers), мхи из рода сфагнум (Sphagnum Sp.), кукушкин лен (Polytrichum commune) и многие другие. Среди обитателей сухих почв можно назвать кошачью лапку (Antennaria dioica L.), толокнянку (Arctostaphylos uva- ursi Spr.), кустистые лишайники (Cladonia Sp.). Достаточно хорошо выносят сухость брусника (Vaccinium vitis idaea L), вереск (Calluna vulgaris (L.) Hill), вороника (Empetrum nigrum L.), примыкающие к мезофитам. Мезофитом с широкой амплитудой является черника. Однако это растение болезненно реагирует как на сильное резкое иссушение занимаемого ею субстрата, так и на длительное застойное переувлажнение почвы.