Ekologia-Zajmuje się strukturą i funkcjonowaniem przyrody (układów ekologicznych = ekosystemów). Przez strukturę układu ekologicznego rozumiemy zarówno skład gatunkowy, liczebność, biomasę i sposób rozmieszczenia organizmów, jak też warunki klimatyczne i glebowe (w tym ilość i rozmieszczenie niezbędnych do życia

substancji, takich jak woda, sole itp.). Przez funkcjonowanie układu ekologicznego rozumiemy m. in. intensywność produkcji materii organicznej oraz metabolizm różnych grup organizmów. Najogólniej sprowadza się ono do krążenia materii i przepływu energii.

Środowisko- czynniki ożyw. (biotyczne) + nieożyw. (abiotyczne), mających bezpośrednie znaczenie dla życia i rozwoju organizmu danego gatunku

lub jego populacji. Czynniki środowiska wpływają wzajemnie na siebie, a współdziałając tworzą określony zespół warunków, w których bytuje organizm czy populacja.

Ekosystem a Środowisko-W przypadku ekosystemu interesuje nas jak pewien fragment przyrody jest zbudowany (złożony) i jak funkcjonuje. Patrzymy na to niejako od zewnątrz.

W przypadku środowiska interesuje nas jak czynniki, które tworzą ten sam fragment przyrody, oddziałują na jakiś organizm (populację) – jakie warunki życia im stwarzają. Patrzymy na to niejako od wewnątrz.

Siedlisko - jest to abiotyczna część środowiska (ekosystemu)

Biocenoza-naturalny zespół org. żywych danego środowiska (ekosystemu),powiązanych ze sobą przez rozmaite czynniki ekologiczne i tworzących organiczną całość, która dzięki rozmnażaniu i samoregulacji utrzymuje się trwale w przyrodzie w stanie dynamicznej równowagi. Biocenoza składa się zazwyczaj z wielu populacji różnych gatunków.

Krajobraz-Jest to zespół różnych ekosystemów. Strefa przejściowa - ekoton.

Biosfera-wszystkie ekosystemy na kuli ziemskiiej

Prawo Liebiga- plon roślin jest ograniczany przez brak w glebie któregokolwiek potrzebnego do rozwoju pierwiastka

– pierwiastki te muszą występować przynajmniej w minimalnych dla danego organizmu ilościach

– o rozwoju organizmu decyduje najsłabsze ogniwo jego potrzeb

prawo Shelforda- istnienie i pomyślne bytowanie organizmu w jakimś środowisku zależy od pełności całego kompleksu czynników

- niewystępowanie lub degeneracja organizmu mogą być wywołane zarówno niedostatkiem, jak i nadmiarem (pod względem ilości lub jakości) któregokolwiek czynnika środowiskowego

- czynniki zbliżające się do granic tolerancji organizmu nazywamy czynnikami ograniczającymi

Przedział tolerancji:- zakres dowolnego czynnika, w którym organizm może egzystować (mogą przebiegać wszystkie procesy fizjologiczne)

Eurybionty - szerokie przedziały tolerancji

Stenobionty – wąskie przedziały tolerancji

Organizmy o szerokim zakresie tolerancji względem wielu

czynników mają najczęściej szeroki zasięg występowania

Granice tolerancji organizmów mogą podlegać zmienności sezonowej. W przypadku organizmów danego gatunku obserwujemy zmienność granic tolerancji w zależności od stadium rozwojowego (wieku) oraz geograficznego występowania populacji (rasy, ekotypy)

Zasada kompensowania się czynników środowiska

Przedział tolerancji względem jakiegoś czynnika jest tym szerszy im bliższe optimum jest natężenie pozostałych czynników

Przedział tolerancji względem jakiegoś czynnika jest tym węższy im dalsze od optimum jest natężenie pozostałych czynników

przykłady kompensacji

- światło i temperatura

- dwutlenek węgla i światło

- opady i gleba

- światło i gleba

(przy czym kompensować się mogą różne cechy zarówno światła (natężenie, widmo) jak i gleby (wilgotność, pH, zawartość pierwiastków)

CZYNNIKI OGRANICZAJĄCE rozwój i występowanie drzew

ŚWIATŁO

NADMIERNA INSOLACJA

PODWYŻSZONE NATĘŻENIE PROMIENIOWANIA UV

PRZEKROCZENIE PUNKTU KOMPENSACYJNEGO

CIEPŁO

SKRAJNE TEMPERATURY DODATNIE

SKRAJNE TEMPERATURY UJEMNE

PRZYMROZKI

WODA

SUSZA GLEBOWA

SUSZA FIZJOLOGICZNA

NADMIAR WODY

SZKODY OD ŚNIEGU

WIATR

SZKODLIWE IMISJE

POŻARY

ZAGROŻENIA ZE STRONY GRZYBÓW I ROŚLIN

GRZYBY

ROŚLINY

ZAGROŻENIA ZE STRONY ZWIERZĄT

OWADY

PTAKI

SSAKI

METABOLIZM kontrolowany jest przez GENY

Od nich więc zależy zdolność powrotu do stanu równowagi (zdolność przeżycia) na tych poziomach organizacji przyrody. Z kolei mechanizmy samoregulacji na wyższych poziomach organizacji przyrody bazują bezpośrednio na przeżywalności: osobników, populacji, gatunków, biocenoz.

Mechanizmy samoregulacji na poziomie ekosystemu, krajobrazu, biomu, biosfery związane są z przeżywalnością organizmów, ale jednocześnie ze sprzężeniami zwrotnymi występującymi między organizmami i czynnikami środowiska nieożywionego

Procesy samoregulacyjne przebiegają najszybciej i najbardziej precyzyjnie na poziomie komórki i organizmu

Na wyższych poziomach przebiegają wolniej i mniej dokładnie

Im dalej od genów, tym mniejsza precyzja procesów samoregulacyjnych. Są one jednak wszechobecne w całej przyrodzie.

Ekologiczna adaptacja - samoregulacja na poziomie populacji, gatunku jest związana z procesami ewolucyjnymi - powstawaniem i wewnętrznym różnicowaniem gatunków (specjacja, podgatunki, rasy)

jest przykładem samoregulacji na poziomie populacji (danego gatunku) i całego gatunku.

Samoregulacja na poziomie populacji polega na:

A -coraz lepszym dostrajaniu jej struktury genetycznej w kolejnych pokoleniach poprzez:

- eliminację lub nie dopuszczanie do rozrodu osobników gorzej przystosowanych; (śmiertelność w różnych fazach rozwoju: zarodki nasienne, siewki, starsze osobniki; sterylność, mała witalność itp.)

- dzięki temu w genetycznej puli pokolenia potomnego największy udział mają osobniki najlepiej przystosowane, a jednocześnie najbardziej plenne. (filogeneza)

B -dostrajaniu ekspresji genów w wyselekcjonowanych osobnikach poprzez:

- programowanie rozwoju osobników w zarodkach nasiennych

(pod wpływem środowiska w którym powstają nasiona)

- reakcje fizjologiczne i morfologiczne w różnych fazach rozwoju osobnika

Tworzywem ekologicznej adaptacji jest zmienność osobnicza wynikająca z:

- mutacji genowych i chromosomowych,

- corssing over,

- rozszczepienia chromosomów i wymiany nici chromatynowych (w mejozie i mitozie)

- losowości kojarzenia gamet (możliwej dzięki rozmnażaniu generatywnemu i panmiksji).

Głównymi mechanizmami decydującymi o postępie ekologicznej adaptacji są:

naturalna selekcja i przepływ genów.

Naturalna selekcja przyczynia się do środowiskowej specjalizacji populacji danego gatunku (a więc jest motorem adaptacji). Przepływ genów (związany z krzyżowaniem się osobników) przyczynia się do wyrównywania pul genowych populacji tworzących dany gatunek). Jeśli populacja wykazuje cechy przystosowania do specyficznych warunków lokalnego środowiska, oznacza to przewagę procesu naturalnej selekcji nad procesem przepływu genów. Tak jest zazwyczaj, co obserwujemy w postaci ekoklinów i ekotypów

Ekoklin-zmienność jakiejś cechy u osobników danego gatunku - wzdłuż gradientu środowiskowego np.rosnącej szerokości geograficznej

Ekoklin może być fenoklinem lub genoklinem

Fenoklin- może być wynikiem działania gradientu środowiskowego na osobniki o tym samym

genotypie (np. rozmnożone wegetatywnie),

- ale najczęściej jest efektem współdziałania genoklinu i gradientu środowiskowego.

Istnienie genoklinu możemy wykazać eliminując wpływ gradientu środowiskowego

- w doświadczeniu, w którym nasiona zebrane wzdłuż gradientu środowiskowego wysiewamy w tych samych warunkach środowiskowych (szkółka).Zmienność cech wyhodowanego w ten sposób potomstwa różnych populacji, korespondująca z ich gradientem środowiskowym, jest dowodem ekologicznej adaptacji o charakterze klinalnym.

Ekotyp- fragment klina,różniący się od pozostałych jego fragmentów, na skutek przewagi selekcji nad przepływem genów. Jako oddzielne ekotypy można traktować zwłaszcza silnie różniące się, oddalone względem siebie fragmenty klina.

Według klasycznej definicji (Langlet) o ekotypach może być mowa dopiero wtedy, kiedy populacje są od siebie odizolowane i nie ma między nimi przypływu genów. Tak odizolowane populacje mogą dać początek podgatunkom, a następnie nowym gatunkom

Proweniencja- oznacza pochodzenie nasion. Zazwyczaj wskazuje ona na drzewostan o utrwalonych genetycznie, korzystnych cechach gospodarczych (przyrost grubości i wysokości, łatwość oczyszczania, dobra jakość drewna),

ale nie mówi nic o środowiskowym przystosowaniu, w przeciwieństwie do ekotypu.

Ekokliny i ekotypy-(związane ściśle ze zmiennością geograficzną gatunku) zostały ukształtowane podczas polodowcowej migracji gatunków.

Sztuczna migracja-wywołana przez człowieka,spowodowała bezładne przemieszczenie ekotypów, często do środowisk, do których nie były one przystosowane.Sprowadzane z wielkich wyłuszczarni nasiona dały początek wielu drzewostanom (sosny, świerka, dębu, buka) o trudnej do ustalenia proweniencji.Określa się je mianem drzewostanów obcego lub nieznanego pochodzenia.

Identyfikacja ekotypów drzew:

- Określanie ekotypów na podstawie fenotypowych cech drzewostanów matecznych jest zawodne.

- Konserwatywne (mało wrażliwe na działanie aktualnego środowiska) jakościowe cechy szyszek i nasion pozwalają raczej odtworzyć historię naturalnej

migracji i są bardziej przydatne przy wyodrębnianiu podgatunków niż ekotypów.

- W identyfikacji ekotypów bazuje się przede wszystkim na badaniu adaptacyjnych (genotypowych) cech potomstwa.

Zmiany klimatu a sukcesja

Od okresu Preborealnego do Atlantyckiego - sukcesja pierwotna, zakończona klimaksem

Od okresu Atlantyckiego do Subatlantyckiego - regresja allogeniczna (ochłodzenie klimatu)

Obecne globalne ocieplenie – kolejna sukcesja allogeniczna

Osiągnięcie klimaksu nie oznacza wiecznej stabilności, bo w dłuższych okresach czasu klimat się zmienia,

„wyznaczając sukcesji nowy cel”

Naturalne zasięgi występowania gatunków

Potencjalne naturalne zasięgi …

Wykorzystanie map palinologicznych

- renaturalizacja ekosystemów leśnych

- ułatwianie procesów sukcesyjnych

(zgodnie z przewidywanymi zmianami klimatu)

Sprawny ekosystem

niezakłócony, płynny obieg materii i przepływ energii

(bez przestojów, zatorów, jałowej kumulacji)

- cała wyprodukowana materia organiczna ulega szybkiemu rozkładowi

- wszystkie pierwiastki są dostępne i pobierane przez rośliny

- synteza materii organicznej przebiega intensywnie

- biomasa biocenozy jest zbliżona do maksymalnej (dla lokalnych warunków siedliskowych)

Stabilny ekosystem

działają mechanizmy samoregulacji …

(między innymi dzięki sprzężeniu zwrotnemu między produkcją i rozkładem materii organicznej)

Przykład:

- rośnie biomasa drzew i zagęszczenie koron

- za mało opadów i promieniowania wnika do dna lasu

- słabną procesy próchnicowania i mineralizacji

(gromadzi się nadmiar próchnicy nadkładowej)

- pogarszają się warunki odżywiania

- mniejsze: produkcja, biomasa, zagęszczenie koron

- wnika więcej opadów i promieniowania

- poprawiają się warunki: próchnicowania, mineralizacji,

- rośnie produkcja biomasy i zagęszczenie koron

… i cykl dostrajania się powtarza

dostrajanie - sprzężenie zwrotne - samoregulacja

ZALECENIA DLA PRAKTYKI

1. Ze względu na pożądany wpływ na glebę i bioróżnorodność takich gatunków drzew jak: dąb szypułkowy oraz klon jawor i klon zwyczajny – zaleca się częstsze ich stosowanie, zwłaszcza jako domieszek biocenotycznych.

2. Ponieważ dotychczasowe badania nie wykazały aby świerk pospolity na LMśw i BMśw powodował degradację gleby i kształtował mniej korzystne warunki środowiskowe niż większość rodzimych gatunków drzew, dlatego wydaje się, że można ten gatunek bez obaw wprowadzać na tych siedliskach, zarówno jako gatunek domieszkowy i biocenotyczny, jak i główny gatunek produkcyjny (w zmieszaniu z innymi gatunkami drzew).

3. Ze względu na mniej korzystny (w porównaniu z gatunkami rodzimymi) wpływ: dębu czerwonego, daglezji zielonej i sosny czarnej na procesy próchnicowania i chemiczne właściwości gleby oraz bioróżnorodność – nie zaleca się stosowania tych gatunków w gospodarstwie leśnym.

Sukcesja ekologiczna na lądzie kończy się zazwyczaj klimaksem w postaci formacji leśnej

Lasy są najpotężniejszymi fitocenozami lądowymi

Zajmują:

- 8 % powierzchni całego globu

- 30 % powierzchni lądów

Odgrywają istotną rolę w krajobrazie

Las jako bufor środowiskowy

Dzięki swojej dużej biomasie, a także dużej zawartości wody w glebie, ekosystemy leśne działają jako bufor (regulator) w szeroko pojętym środowisku

W ten sposób wspomagają inne ekosystemy:wodne,stepowe,antropogeniczne

Fitoklimat leśny (w porównaniu z przestrzenią otwartą)

ŚWIATŁO

- mniejsze natężenie (do 100 x; Bk - 5%, So - 20%)

- przewaga rozproszonego; światło obrazkowe

- zubożone widmo ( mniej promieniowania fotosyntetycznie czynnego)

TEMPERATURA

- średnia roczna nieznacznie niższa (~ )

- średnia okresu wegetacyjnego niższa (~ )

- średnia okresu spoczynku wyższa (~ )

- amplitudy roczne mniejsze o kilka stopni

- amplitudy dobowe mniejsze o kilkanaście stopni

- pod okapem nie ma przymrozków radiacyjnych

WODA

- większa wilgotność powietrza (średnio ~ 5%; do 25%)

- znacznie mniejsza ewaporacja (~ 50%)

- dociera ~ 75% opadów (intercepcja ~ 25%)

- znacznie większy udział opadów poziomych ( do ~ 50%)

WIATR

- wnika na ~ do zwartego drzewostanu z okrajkiem

- wnika na ~ do rozrzedzonego drzewostanu bez okrajka

- pionowe ruchy powietrza związane ze stosunkami termicznymi

GLEBY

- bielicowe, rdzawe; płowe, brunatne

-próchnice: mull, moder, mor

-duża ilość materii organicznej

-latem nieco zimniejsze, ale zimą płycej zamarzają

-pH przeważnie od 4 do 7 (nieco kwaśne)

-duża aktywność edafonu

-większa aktywność grzybów niż bakterii

-silnie przerośnięta korzeniami; dużo kanałów korzeniowych

-duża porowatość

-właściwości retencyjne(regulacja stosunków wodnych, ograniczanie erozji)

Udział drzew i krzewów w zestawie gatunkowym roślin nasiennych jest stosunkowo mały:

- drzew: około 45 gatunków (2 %)

- krzewów: około 160 gatunków (7 %)

Ile gatunków bytuje w polskich lasach ?

Około 32 000 gatunków, a więc 65 %

(Podczas gdy lasy pokrywają tylko 30 % kraju)

Większość z tych gatunków może żyć wyłącznie w środowisku leśnym

Lasy występują wszędzie tam, gdzie:

- odpowiedni klimat

- odpowiednia gleba

- zanieczyszczenie środowiska na to pozwala (nie przekracza krytycznego progu)

- człowiek ich nie usuwa bezpośrednio

Niektóre współczynniki klimatyczne określające występowanie formacji leśnej

-Tetraterma Mayra: Las może występować tam, gdzie średnia temperatura czterech miesięcy okresu wegetacyjnego (V-VIII) przekracza

Kryterium Rubnera: Las może występować tam, gdzie długość okresu wegetacyjnego (temperatury > ) przekracza 60 dni

Współczynnik hydrotermiczny Langa:

L = roczna suma opadów / średnia roczna temp. (> 40 = las)

Współczynnik hydrotermiczny Sielianinowa:

K = 10 x suma opadów / suma średnich temp. dobowych (dla roku lub okresu wegetacyjnego) - dla lasu wynosi od 1 do 3; (dla półpustyni wynosi on około dla tundry około 4)

Klimat-zależy między innymi od:

- nachylenia osi Ziemi do ekliptyki i jej ruchu wokół Słońca

- szerokości geograficznej

- prądów morskich

- panujących wiatrów

- odległości od wybrzeża

- usytuowania względem łańcuchów górskich

- wysokości nad poziomem morza

- topografii i innych czynników

Dlatego:- strefy klimatyczne nie są równomierne

Dodatkowo na ukształtowanie biomów wpływają:

- wielkość i kształt kontynentów

-historia kontynentów: bliskie sąsiedztwo innych kontynentów w przeszłości

- historia flory i fauny (inny przebieg ewolucji, inne gatunki i ich liczebność, inne kompozycje biocenotyczne)

Drzewostan – zespół drzew, tworzących główny składnik szaty roślinnej, które rosnąc w bliskim sąsiedztwie wzajemnie oddziałują na siebie i wraz z innymi komponentami lasu kształtują w specyficzny sposób warunki środowiska leśnego, a przy tym same w swym indywidualnym i zespołowym życiu pozostają pod wielostronnym wpływem tego środowiska

Drzewostanami nazywamy części lasu, różniące się od swego otoczenia: sposobem powstania, wiekiem, składem gatunkowym, zwarciem, zagęszczeniem, jakością techniczną drzew, siedliskiem, obecnością nalotów lub podrostów itp., a które dzięki zajmowaniu większej powierzchni pozwalają na odrębny sposób ich zagospodarowania

CECHY1. Pochodzenie2. Wiek3. Wysokość i grubość4. Wielkość i kształt5. Skład gatunkowy6. Budowa pionowa7. Zagęszczenie8. Zwarcie9. Jakość10. Struktura

1. Pochodzenie

W sensie genetycznym:

- proweniencja, ekotyp

W sensie hodowlanym (sposób powstania):

A: generatywne lub wegetatywne

B: naturalne lub sztuczne

A Generatywne:

Drzewostany powstałe z nasion:

- bezpośrednio: samosiew, siew

- pośrednio: siewki, sadzonki (ziarnówki)

Drzewostany takie tworzą „gospodarstwo wysokopienne”

Wegetatywne:

Drzewostany powstałe z odrośli, odkładów lub zrzezów:

- odrośla (z pnia lub korzeni) tworzą np.: Wb, Os, Ol, Lp, Gb, Db,

- odkłady tworzą np.: Św, Wb, płożące krzewy

- ze zrzezów można odnawiać np.: Tp, Wb

Drzewostany takie tworzą „gospodarstwo niskopienne”

B Naturalne:Drzewostany zarówno

- generatywnego (samosiew, zoochoria), jak i

- wegetatywnego (odrośla, odkłady) pochodzenia.

Sztuczne:

Drzewostany zarówno

- generatywnego (siew, sadzenie), jak i

- wegetatywnego (zrzezy) pochodzenia.

Jak rozpoznać pochodzenie drzewostanu ?

Przygotowanie gleby

- ślady przygotowania wskazują na sztuczne pochodzenie

Rozmieszczenie drzew

- regularne, schematyczne – wskazuje na pochodzenie sztuczne

- losowe lub grupowe – wskazuje na pochodzenie naturalne

Liczba pni

- pojedyncze pnie wskazują na ziarnówki

- wielokrotne pnie z tego samego korzenia – na odrośla

Wiek drzew

- wyrównany wiek sugeruje pochodzenie sztuczne

- różnica wieku powyżej 10-20 lat – naturalne

2. Wiek

Najczęściej spotyka się drzewostany względnie równowiekowe lub różnowiekowe

Za równowiekowe uznaje się drzewostany, w których różnica wieku między drzewami nie przekracza jednej klasy (lub podklasy) wieku

Do 40 roku życia jest to więc różnica powyżej 40 roku życia – 20 lat

Gdy różnica ta jest większa – drzewostany różnowiekowe

Z wiekiem drzewostany przechodzą przez następujące etapy wzrostu i rozwoju, zwane „fazami rozwojowymi”:

1 – uprawa (nalot)2 – młodnik (podrost)3 – tyczkowina4 – drągowina5 – drzewostan dojrzewający6 – drzewostan dojrzały7 – starodrzew

Fazy te można określić za pomocą kryteriów ekologicznych i rozwojowych oraz niektórych kryteriów przyrostowych, które są wspólne dla wszystkich gatunków drzew.

Wiek wchodzenia w poszczególne fazy, jak też osiągane pierśnice i inne parametry techniczne, są natomiast zależne od gatunku, jak również od warunków wzrostu.

3. Wysokość i grubość

Zróżnicowanie wysokości i grubości drzew w drzewostanach podlega nieco innym prawidłowościom, co uwidacznia się między innymi w odmiennej strukturze tych cech (innej asymetrii i skośności krzywej).

Od wysokości drzewostanu zależy m. in. wewnętrzna przestrzeń, w której może się kształtować fitoklimat leśny. Ma ona też znaczenie dla pionowej budowy drzewostanu (i lasu).

Grubość drzew w drzewostanie jest związana głównie z cechami zwarcia i zagęszczenia. Wysokość – bardziej z mezoklimatem.

Na ogół w drzewostanie mierzy się grubość wszystkich drzew powyżej pierśnicy (d ) i przedstawia ich frekwencję w klasach grubości

Sposób określania wysokości drzew w drzewostanie zależy m. in. od jego wieku.

W młodszych drzewostanach określa się wysokość „górną”, a w starszych – „średnią”.

W tym celu:

- w młodnikach mierzy się tylko wysokości drzew I klasy Krafta,

- w drągowinach mierzy się wysokości 20 % najgrubszych drzew,

- w starszych drzewostanach mierzy się 10 % drzew

we wszystkich klasach grubości, co pozwala na wykreślenie krzywej wysokości

4. Wielkość i kształt

Wielkość i kształt wydzieleń (drzewostanów) zależy m. in. od siedliska, topografii, czy infrastruktury

Wielkość drzewostanu samodzielnego w sensie ekologicznym (w którym może powstać fitoklimat leśny) jest względna – zależy od stopnia zamknięcia jego brzegów. Nawet przy zamkniętych brzegach musiałby taki drzewostan mieć od 0,5 do

Drzewostany wydzielane w trakcie urządzania lasu mają przynajmniej

Według Bauera drzewostany powyżej zalicza się do dużych, a od 0,5 do 1 ha– do małych.

Poniżej mówi się o kępach lub grupach:

- grupa mała: 1 - 3 arów

- grupa duża: 4 - 10 arów

- kępa: 11 - 50 arów (wg Scamoniego)

Kształty drzewostanów (wydzieleń) mogą być nieregularne, koliste, kwadratowe lub wydłużone.

W tym ostatnim przypadku mówi się często o smugach (około 1H,

czyli 20-) lub pasach (2H, czyli 40-).

5. Skład gatunkowy

Ze względu na tę cechę drzewostany można określać

jako lite lub mieszane

Lite – bezwzględnie (brak domieszki) lub względnie

(< 10% domieszki) jednogatunkowe.

(Domieszki < 10% określa się jako sporadyczne)

Mieszane - mogą zawierać różne gatunki liściaste, różne gatunki iglaste, lub różne gatunki liściaste i iglaste jednocześnie.

Udział poszczególnych gatunków musi wynosić przynajmniej 10 % aby zostały uwzględnione w składzie

Skład gatunkowy określa się np.:

6So 4Db (drzewostan dębowo-sosnowy),

5Bk 3Jd 2Św (drzewostan świerkowo-jodłowo-bukowy)

Drzewostan o zmieszaniu równomiernym: 5So 5Db, można nazwać sosnowo-dębowym lub dębowo-sosnowym.

Gatunek dominujący nazywamy głównym lub podstawowym, a pozostałe – domieszkowymi.

W naturze występują zwykle drzewostany mieszane, ale na skrajnych siedliskach mogą powstawać w sposób naturalny również drzewostany lite

- olszyny na terenach podmokłych, sośniny na sandrach, świerczyny w reglu górnym.

Wyróżnia się następujące formy zmieszania:

A – według ugrupowania (rozmieszczenia i kształtu):

jednostkowe, grupowe, kępowe, rzędowe, smugowe i pasowe.

B – według czasu trwania:

- trwałe (produkcyjne, pielęgnacyjne, biocenotyczne)

- przejściowe (przedplon, poplon).

Przedplonu (osłony przed nadmierną insolacją i przymrozkami) wymagają gatunki klimaksowe (Jd, Bk), a tworzą go gatunki pionierskie (Brz, So, Os, Md, Olsz, Olz, Jb). Poplonu (pobudzenia do szybszego wzrostu na wysokość) potrzebują m. in. Db, Bk i Jd, a mogą go tworzyć: So, Brz, Olcz oraz wszystkie inne gatunki rosnące szybciej niż gatunek główny.

C – według wzajemnego położenia koron:

- poziome (korony obok siebie),

- pionowe (w drzewostanach dwu- i wielopiętrowych)

(np. drugie piętro Db, Bk lub Gb pod So albo Bk lub Gb pod Db,

- schodkowe (korony leżą względem siebie ukośnie, schodkowo)

D – według składu docelowego:

- początkowe (wprowadzone na uprawie, lecz eliminowane przed użytkowaniem rębnym),

- końcowe (wprowadzane w różnym czasie, ale dożywające użytkowania rębnego)

Zalety drzewostanów mieszanych

Aby zalety drzewostanów mieszanych ujawniły się w jak najwyższym stopniu - pożądane jest mieszanie:

- gatunków iglastych z liściastymi,

- światłożądnych z cienioznośnymi,

- płytko korzeniących się z korzeniącymi się głęboko

Dzięki temu:

- wykorzystywana jest optymalnie przestrzeń i zasoby (światło, powietrze, woda, gleba),

- optymalnie przebiega rozkład ścioły i pielęgnacja gleby,

- optymalnie kształtuje się stabilność i produkcyjność drzewostanów

Do iglastych należy wprowadzać zwłaszcza Gb, Lp i Bk.

Do litych drzewostanów świerkowych, jodłowych czy bukowych na pogórzu i w górach należy wprowadzać domieszki drzew światłożądnych (Md, So), pod którymi

inicjowane jest naturalne odnowienie.

6. Budowa pionowa

Wykształcanie się pięter w drzewostanie wynika zazwyczaj z jego zróżnicowania co do:

- składu gatunkowego (tempo i potencjał wzrostu, cienioznośność)

- wieku drzew (wynikającego ze sposobu odnowienia),

Budowa drzewostanu decyduje o wielu czynnościach gospodarczych (wybór rębni i sposobu odnowienia oraz sposobu pielęgnacji drzewostanu)

W lasach zagospodarowanych wyróżniamy drzewostany:

jednopiętrowe, dwupiętrowe i wielopiętrowe

Drzewostany jednopiętrowe

Zdecydowanie przeważające

Najczęściej są to drzewostany równowiekowe (choć nie zawsze jednogatunkowe), z typowym zwarciem poziomym

Budowa taka nie zawsze jest konsekwencją zrębów zupełnych i sztucznych upraw plantacyjnych, ponieważ w naturze (skrajne warunki siedliskowe) drzewostany

jednopiętrowe również się spotyka

Nawet w drzewostanach zdecydowanie jednopiętrowych w pułapie koron można wyodrębnić drzewostan główny i podrzędny

W drzewostanach dwupiętrowych:

Górne piętro tworzą najczęściej gatunki światłożądne (So, Md), a dolne – cienioznośne lub cieniolubne (Db, Bk, Gb); zwarcie pionowe

Górne piętro pełni głównie funkcje produkcyjne, natomiast dolne – funkcje pielęgnacyjne

Spotykane na niżu drzewostany dwupiętrowe mają przeważnie charakter sztuczny (podsiew, podsadzenia), mogą powstawać jednak również w sposób naturalny (jako

przejściowe ogniwo sukcesji)

W wyniku masowej akcji podsiewu żołędzi w monokulturach sosnowych

(lata trzydzieste ubiegłego stulecia; reakcja na gradacje owadów):

- na słabych siedliskach ostały się skąpe podszyty o znaczeniu wyłącznie biocenotycznym,

- na lepszych siedliskach powstały dość gęste podszyty o znaczeniu biocenotycznym i pielęgnacyjnym,

- na bogatych siedliskach wykształciło się piętro dębowe o znaczeniu biocenotycznym, pielęgnacyjnym i produkcyjnym Drzewostany wielopiętrowe

Są zazwyczaj różnowiekowe

Tworzą je głównie gatunki cieniste

Jeśli powstały w wyniku klasycznej rębni jednostkowo przerębowej, to pięter jest wiele i wręcz trudno je rozróżnić i policzyć

Poszczególne piętra mogą wykazywać zwarcie zarówno pionowe, jak i schodkowe

Drzewostany takie spotyka się u nas bardzo rzadko

(grądy wysokie w Puszczy Białowieskiej, świerkowo-jodłowo-bukowe lasy dolnoreglowe w Karpatach).

Lasy pierwotne i naturalne

Nie zawsze mają budowę wielopiętrową. Jako przejściowe ogniwa sukcesji mają one często budowę dwupiętrową, a na skrajnych siedliskach i w wyniku zaburzeń o dużym zasięgu mogą powstawać lasy jednopiętrowe - lite sośniny na wydmach, lite buczyny na skałach wapiennych, osiczyna lub sośnina po pożarze.

Występowanie gatunków cienistych w składzie drzewostanu zazwyczaj prowadzi do jego wielopiętrowości.

. Klasyfikacja drzew w drzewostanach jednopiętrowych

Zjawisko wysokościowego różnicowania się drzew i rozwarstwiania się pułapu koron w drzewostanie znajduje wyraz między innymi w tzw. klasach biologicznych (i innych klasyfikacjach trzebieżowych),

Ułatwiają one wykonywanie cięć pielęgnacyjnych (zwłaszcza trzebieży) w drzewostanach.

Seebach,

1) dominujące, 2) opanowane, 3) wydzielone 4) zagłuszone.

Burkchardt

1) panujące, 2) współpanujące, 3) umiarkowanie panujące, 4) słabo panujące, 5) z opanowanymi wierzchołkami,6) ucieśnione i obumarłe. (1- 4: drzewostan główny, 5-6: drzewostan podrzędny).

Kraft

I. Drzewostan główny:

1) drzewa górujące – wystają ponad główny pułap, dobrze rozwinięte korony;

2) drzewa panujące – tworzą główny pułap, dobrze rozwinięte korony;

3) drzewa współpanujące – dość korzystnie usytuowane w pułapie, korony dość dobrze rozwinięte, ale nieco ściśnięte.

II. Drzewostan podrzędny:

4) drzewa opanowane – nieco poniżej głównego pułapu, korony zdeformowane:

a) korony wkleszczone pomiędzy inne, ściśnięty w dolnej części,

b) korony częściowo podokapowe, tylko sam wierzchołek jeszcze wolny;

5) drzewa przygłuszone – całkowicie pod okapem:

a) korony jeszcze żywe (u gatunków cienistych),

b) korony obumierające lub martwe (posusz).

Związek Niemieckich Leśnych Zakładów Doświadczalnych

I. Drzewa panujące (usytuowane w górnym pułapie koron):

1) pełnowartościowe – prawidłowo ukształtowana korona i strzała;

2) wadliwe – źle uformowana korona lub strzała

II. Drzewa opanowane (znikomy udział w górnym pułapie):

3) opóźnione – z koroną jeszcze wolną;

4) przygłuszone – zdolne jeszcze do życia (pielęgnujące);

5) obumierające i obumarłe oraz pochyłe (bez znaczenia pielęgnacyjnego).

Trzebież duńska- drzewa najlepszych i stosunek innych drzew do nich.

A – drzewa główne (dobrze rozwinięta strzała i korona);

B – drzewa szkodliwe (uciskające korony drzew głównych);

C – drzewa pożyteczne (pielęgnujące strzały drzew głównych);

D – drzewa obojętne (bez wpływu na główne, pielęgnujące glebę).

Schaedelin- trójcyfrowy klucz oceny drzew:

W setkach określa się stanowisko drzewa:

100 – panujące (1 + 2 K),200 – współpanujące (3 K),300 – opanowane (4 K),400 – przygłuszone (5 K)

W dziesiątkach określa się jakość strzały:,10 – dobra,20 – średnia,30 – zła

W jednostkach określa się żywotność i jakość korony:1 – dobra,2 – średnia,3 – zła

Trzebież selekcyjna - polega na popieraniu w drzewostanie odpowiedniej liczby równomiernie rozmieszczonych drzew dorodnych, poprzez usuwanie z ich pobliża drzew

szkodliwych, a pozostawianie pożytecznych:

Dorodne – drzewa jakościowo najlepsze, stanowiące trzon drzewostanu, będące przedmiotem pielęgnacji.

Pożyteczne – drzewa o cechach wyraźnie gorszych, pielęgnujące drzewa dorodne oraz glebę; usuwane gdy przestają pełnić te funkcje.

Szkodliwe – drzewa przeszkadzające w rozwoju drzew dorodnych i pożytecznych oraz stanowiące zagrożenie dla ich zdrowia. Usuwa się je stopniowo z drzewostanu.

7. Zagęszczenie

Cecha ta oznacza liczbę drzew rosnących na jednostce powierzchni. Wynika ona więc zarówno z zagęszczenia inicjalnego (nalot, więźba na uprawie), jak też z tempa

rozluźniania drzewostanu (naturalne wydzielanie się drzew, cięcia).

Rozmieszczenie drzew w drzewostanie może być regularne, losowe albo skupinowe (biogrupowe). Naturalnie powstałe drzewostany odznaczają się bardziej losowym rozmieszczeniem osobników, natomiast powstałe sztucznie – regularnym.

Z wiekiem poziome rozmieszczenie drzew w drzewostanach naturalnych i sztucznych upodabnia się.

Od zagęszczenia i rozmieszczenia drzew w drzewostanie zależy między innymi intensywność konkurencji lub kooperacji między drzewami.

Występowanie biogrup w drzewostanie nasila się w miarę pogarszania się warunków środowiskowych (górna i północna granica lasu, granica lasu ze stepem).

W biogrupach drzewa są często zrośnięte korzeniami, a kooperacja przeważa nad konkurencją.

8. Zwarcie

Jest to stosunek powierzchni rzutów koron drzew (p) do powierzchni drzewostanu (P):

Z = p/P

Czynnik ten ma duży wpływ na kształtowanie się fitoklimatu leśnego, a zwłaszcza na stosunki świetlne w drzewostanie.

Od niego w dużym stopniu zależy pokrój koron oraz zbieżystość i oczyszczenie pni drzew.

Szacunkowo określa się zwarcie przy użyciu następującej skali:= 0,3 – brak,0,4 – luźne,0,5-0,6 – przerwane,0,7-0,8 – umiarkowane,0,9-1,0 – pełne,1,1-1,2 - silne

9. Jakość

Cecha ta zależy od:

- genotypu (cech wrodzonych)

- środowiska (siedlisko, zagęszczenie, zwarcie, oddziaływanie czynników biotycznych)

- zabiegów gospodarczych (ochrona, pielęgnacja, podkrzesywanie).

10. Struktura

Jest to frekwencja osobników w uporządkowanych rosnąco przedziałach wartości danej cechy.

Nie należy mylić struktury z budową drzewostanu.

Struktura drzewostanu jako cecha syntetyczna jest wyrazem wielu przejawów życia w drzewostanie.

Pozwala ona odtworzyć historię jego powstania i rozwoju, określić prawidłowość tego rozwoju, bądź charakter zaburzeń, przez które drzewostan przechodził.

DYNAMIKA ROZWOJU DRZEWOSTANU

Dynamika - zmiany (procesy) zachodzące w czasie (z różną prędkością).

Dynamika drzewostanu obejmuje między innymi:

- cykle dobowe (fizjologiczne, przyrostowe),

- cykle sezonowe (fizjologiczne, przyrostowe, fenologiczne),

- cykle wieloletnie (fazy rozwojowe, fluktuacje, degeneracje i regeneracje, sukcesje i regresje).

Z fazami rozwojowymi wiążą się zjawiska:

- wypadania drzew,

- przemieszczania się koron drzew względem siebie,

- oczyszczania się drzew z gałęzi,

- wydzielania się drzew z drzewostanu,

- starzenia się drzewostanów (przemiany pokoleń).

W warunkach naturalnych - regulacja składu gatunkowego drzewostanów następuje w takich procesach jak: fluktuacja, regeneracja, sukcesja.

W warunkach sztucznych - skład gatunkowy jest regulowany przez człowieka:

- przy powtarzaniu ogniw pionierskich lub pośrednich sukcesji tworzy on tzw. plagioklimaks

- przy wykorzystaniu naturalnych procesów i zgodności z potencjałem siedliska może kształtować drzewostany (fitocenozy leśne) zbliżone do klimaksowych.

Rębnie i zabiegi pielęgnacyjne stosowane w leśnictwie są próbą naśladowania naturalnych procesów dynamicznych.

Hodowla lasu w warunkach zagrożenia środowiska (klęski ekologicznej)

Rewitalizacja (rekultywacja) gleb:

- wapnowanie, nawożenie, mikoryzowanie:

- unikanie zdzierania wierzchniej warstwy (spychacze itp.)

-preferowane: talerze, dołki, kopczyki

- jeśli konieczne: bruzdy, pełna orka

Pozostawiać stojące martwe drzewa oraz karpinę:

- łagodzenie klimatu

- zmniejszona erozja

- wolniejszy odpływ wody

Wykorzystanie przedplonów :

-sadzenie gatunków pionierskich: Jb, Brz, Md, Os, Wb:

- sukcesja naturalna; siew, sadzenie

-przedplony sprzyjają gatunkom dalszych ogniw sukcesji:

*w górach - Bk, Jd, Św,

*a niżu - Db, Bk, Kl, Lp,

Maksymalne wykorzystanie naturalnych odnowień:

- wyższość naturalnych odnowień nad sztucznymi,

- wykorzystanie płatów odnowień pozostałych po martwych drzewostanach,

- stymulowanie odnowień w ginących drzewostanach,

Sadzenia

- materiał sadzeniowy: właściwy ekotyp, mocny system korzeniowy, bryłka, mikoryza

- wykorzystanie mikrosiedlisk, w których zazwyczaj pojawiają się naturalne odnowienia (zbocza i grzbiety małych zagłębień, nabiegi korzeniowe martwych drzew)

Ochrona odnowień:

- konkurencja traw

- gryzonie i zwierzyna

- inne zagrożenia

Szansa przebudowy:

- drzewostany uszkodzone, zniszczone odbudowuje się w pierwszej kolejności

- naturalizacja składu gatunkowego (zgodność z aktualnym i przyszłym siedliskiem)

GATUNKI

1Światłożądne:• Modrzew europejski• Brzoza brodawkowata• Topole• Sosna zwyczajna• Olsza szara• Robinia akacjowa

2.Cienioznośne:

A. Gorzej znoszące ocienienie• Dąb szypułkowy• Wiąz górski• Sosna limba• Olsza czarna• Jesion wyniosły• Topola osika• Brzoza omszona

B. Lepiej znoszące ocienienie• Grab pospolity• Świerk pospolity• Daglezja zielona• Lipa drobnolistna• Klon zwyczajny• Klon jawor• Dąb bezszypułkowy• Dąb czerwony• Sosna wejmutka

3. Cieniolubne • Jodła pospolita• Buk pospolity• Cis pospolity