Свет как экологический фактор. Воздействие света на рост, развитие и продуктивность растений. Влияние света на жизненные формы растений. Распределение света пологом леса и состав растений различных ярусов. Светолюбивые и теневыносливые породы. Методы изучения светолюбия дрвесных пород: глазомрный, таксационный. Шкалы светолюбия древесных пород. Отношение древесных пород к свету в связи с другими факторами внешней среды: географическими условиями, режимом освещения, тепловым режимом, возрастом, плодородием почвы, режимом влажности. Влияние света на продуктивность, цветение и плодоношение древесных пород. Одним из важнейших климатических факторов в жизни леса является свет, понимаемый как лучистая энергия Солнца.
Фотосинтез — космический процесс. В лесоводстве свет понимается как биологический фактор, обеспечивающий рост и развитие растений. Вместе с тем свет является экологическим фактором, как условием, при котором происходит формирование леса.
Свет, падающий на лес, может быть двух видов: прямой и рассеянный, отраженный от голубого неба, облаков, земной и водяной поверхности. В ясный день при высоком стоянии Солнца рассеянная солнечная радиация составляет около 20 % от суммарной. Прямая солнечная радиация поступает к земной поверхности непосредственно от Солнца в виде пучка параллельных лучей.
Большое значение для протекания физиологических процессов и прежде всего для усвоения углекислоты и образования хлорофилла имеет спектральный состав света. Ультрафиолетовые и инфракрасные лучи чаще играют отрицательную роль в жизни древесных растений. Лишь небольшое количество ультрафиолетовых лучей может улучшать рост и развитие древесных растений, а инфракрасные лучи выделяют в основном тепло.
Для усвоения углекислоты и образования хлорофилла большую роль играют красные, оранжевые и желтые лучи солнечной радиации. Фиолетовые, синие и голубые лучи оказывают большое действие на рост и образование почек у деревьев и кустарников.
Все древесные породы по разному относятся к свету. В лесоводстве их разделяют: на светолюбивые и теневыносливые. Светолюбивые деревья растут и развиваются хорошо при максимальной интенсивности фотосинтеза или светового насыщения 0,25..0,33 (до 0,6) полного дневного света, а теневыносливые мирятся с недостаточным его количеством, могут существовать при ее малых дозах, т. е. до 0,1 светового насыщения.
По внешнему виду можно судить об его отношении к свету. Чем гуще крона дерева, растущего в лесу, тем меньшим количеством света довольствуются хвоя и листья, которые находятся в глубине кроны, а стало быть и порода теневыносливее. Чем рыхлее крона, тем порода светолюбивее. О светолюбии и теневыносливости деревьев можно судить и по быстроте очищения стволов от нижних ветвей, а также о скорости изреживания древостоя. Чем дольше будут держаться нижние ветви на дереве, тем порода теневыносливее.
По требовательности к свету к светолюбивым древесным породам относят березу, лиственницу, осину и др, а к теневыносливым - пихту, бук, ель, граб, липу и др. Потребление света у деревьев непостоянна и она изменяется с возрастом и лесорастительными условиями. В ранней молодости многие деревья менее требовательны к свету, чем во взрослом состоянии. С улучшением почвенных условий способность деревьев переносить затенение увеличивается.
Лес сильно влияет на свет. Большая часть суммарной радиации, которая поступает на земную поверхность, поглощается, превращаясь в тепло и нагревая почву, воды, луговую и лесную растительность. Отражательная способность различных поверхностей называется альбедо, которое зависит главным образом от цвета и шероховатости суши.
Проникновение света под полог леса будет зависеть от биологических и экологических свойств древесных пород, их фенологического состояния и индекса листовой поверхности, т, е. отноше¬ния суммарной односторонней поверхности листьев и полной хвои к единице площади участка, занятого насаждением или его отдельными ярусами.
Деревья с густой кроной, такие как липа, ель, пихта пропускают света значительно меньше, чем деревья с редкой сквозистой кроной, как например береза, осина. Цвет кроны, размер и пространственное расположение листьев также будут сказываться на проникновении света под полог древостоя. В связи с этим состав древостоя играет важную роль в поступлении солнечной радиации к поверхности почвы в лесу. Древостой, состоящие из теневыносливых деревьев, таких как ель, бук пропускают света в несколько раз меньше, чем светолюбивые, состоящие из березы, лиственницы.
В древостоях в безлистном состоянии под их полог солнечной радиации попадает в несколько раз больше, чем в период, когда они покрыты листвой. Сложный древостой пропускает света всегда меньше, чем простые. Молодняки задерживают солнечной радиации больше, чем перестойные древостой. Высоко сомкнутые и густые насаждения пропускают света значительно меньше, чем низко сомкнутые и редкие. Таким образом, лес коренным образом влияет на количество и качество световых лучей, поступающих к его нижним ярусам и поверхности почвы. Листья и хвоя деревьев поглощают значительную часть солнечной радиации. Поэтому в процессе хозяйственной деятельности человек может регулировать поступление света под полог древостоя. Вместе с тем нельзя сводить роль света к решающему и единственному фактору в жизни леса. Он должен рассматриваться в неразрывной связи с другими условиями окружающей среды, так как является составной частью климатических факторов.
Контрольные вопросы
1. Солнечная радиация, ее распределение, цикличность солнечной активности, влияние инсоляции на периодичность климатических показателей.
2. Засушливые годы и их влияние на горимость лесов.
3. Роль света в жизни леса.
4. Физиологическая роль света в жизни леса