Sukcesja ekologiczna na lądzie
kończy się zazwyczaj klimaksem w postaci
formacji leśnej
Lasy są najpotężniejszymi ekosystemami lądowymi
• Zajmują:
-
8 % powierzchni całego globu
-
30 % powierzchni lądów
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
(wewnętrzne, krajobraz, biosfera).
• W ten sposób wspomagają inne ekosystemy:
wodne, stepowe, …. antropogeniczne
Środowiskotwórcza rola lasu
• Środowisko wewnętrzne lasu (fitoklimat i gleba)
• Retencja
- regulacja stosunków wodnych - ograniczanie erozji • Klimat lokalny - wilgotność powietrza - opady - temperatura - promieniowanie - wiatr
• Inne funkcje ochronne - lawiny - hałas - oczyszczanie wód - oczyszczanie gleby - fitoremediacja - oczyszczanie powietrza
• Produkcja tlenu i absorpcja dwutlenku węgla
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 (~ 1 °C)
- średnia okresu wegetacyjnego niższa (~ 1,5 °C) - średnia okresu spoczynku wyższa (~ 0,5 °C) - 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 ~ 50 m do zwartego drzewostanu z okrajkiem
- wnika na ~ 250 m do rozrzedzonego drzewostanu bez okrajka - pionowe ruchy powietrza związane ze stosunkami termicznymi
Gleby leśne
(w porównaniu z glebami nieleśnymi)
• Duża ilość materii organicznej
• Charakterystyczne typy próchnic: mull, moder, mor
• Charakterystyczne typy gleb: bielicowe, rdzawe; płowe, brunatne • Stosunkowo kwaśne (pH przeważnie od 4 do 7)
• Duża aktywność edafonu
• Większa aktywność grzybów niż bakterii
• Silnie przerośnięta korzeniami; dużo kanałów korzeniowych • Duża porowatość
• Latem nieco zimniejsze, ale zimą płycej zamarzają • Właściwości retencyjne
• Specyficzne stosunki wodne: wierzchnia warstwa, rizosfera, poziom wód gruntowych (funkcje regulacyjne)
Środowiskotwórcza rola lasu
• Środowisko wewnętrzne lasu (fitoklimat i gleba)
• Retencja
- regulacja stosunków wodnych - ograniczanie erozji • Klimat lokalny - wilgotność powietrza - opady - temperatura - promieniowanie - wiatr
• Inne funkcje ochronne - lawiny - hałas - oczyszczanie wód - oczyszczanie gleby - fitoremediacja - oczyszczanie powietrza
• Produkcja tlenu i absorpcja dwutlenku węgla
Retencja
(zatrzymywanie, powstrzymywanie)
Podstawą mechanizmu retencji wody opadowej w lesie jest spowolnienie jej odpływu.
Większość wody opadowej wsiąka w glebę leśną (której
wierzchnia warstwa jest chroniona przez okap i ściołę), przez co szybki spływ powierzchniowy zamieniany jest na powolny spływ wewnątrzgruntowy.
Zamiast przez kilka godzin, woda odpływa przez kilka dni. Dzięki temu pozostaje długo w zasięgu systemów korzeniowych drzew oraz nie powoduje erozji ani dużych wahań poziomu wody w ciekach.
Woda jest więc retencjonowana zarówno w glebie leśnej, jak i biomasie organizmów. Cechy retencji ma też zatrzymywanie jej na powierzchni koron, pni, ścioły, gleby …
Erozja
Warstwa gleby piaszczystej (~piasek słabogliniasty)
o miąższości 18 cm, przy nachylenie stoku 10º,
uległaby zmyciu w następujących okresach (lata):
- przy nagiej glebie
18
-
pod uprawą rolną
110
-
pod pokrywą trawiastą
82 000
-
pod lasem liściastym
575 000
Środowiskotwórcza rola lasu
• Środowisko wewnętrzne lasu (fitoklimat i gleba)
• Retencja
- regulacja stosunków wodnych - ograniczanie erozji • Klimat lokalny - wilgotność powietrza - opady - temperatura - promieniowanie - wiatr
• Inne funkcje ochronne - lawiny - hałas - oczyszczanie wód - oczyszczanie gleby - fitoremediacja - oczyszczanie powietrza
• Produkcja tlenu i absorpcja dwutlenku węgla
Środowiskotwórcza rola lasu
• Środowisko wewnętrzne lasu (fitoklimat i gleba)
• Retencja
- regulacja stosunków wodnych - ograniczanie erozji • Klimat lokalny - wilgotność powietrza - opady - temperatura - promieniowanie - wiatr
• Inne funkcje ochronne - lawiny - hałas - oczyszczanie wód - oczyszczanie gleby - fitoremediacja - oczyszczanie powietrza
• Produkcja tlenu i absorpcja dwutlenku węgla
Środowiskotwórcza rola lasu
• Środowisko wewnętrzne lasu (fitoklimat i gleba)
• Retencja
- regulacja stosunków wodnych - ograniczanie erozji • Klimat lokalny - wilgotność powietrza - opady - temperatura - promieniowanie - wiatr
• Inne funkcje ochronne - lawiny - hałas - oczyszczanie wód - oczyszczanie gleby - fitoremediacja - oczyszczanie powietrza
• Produkcja tlenu i absorpcja dwutlenku węgla
Środowiskotwórcza rola lasu
• Środowisko wewnętrzne lasu (fitoklimat i gleba)
• Retencja
- regulacja stosunków wodnych - ograniczanie erozji • Klimat lokalny - wilgotność powietrza - opady - temperatura - promieniowanie - wiatr
• Inne funkcje ochronne - lawiny - hałas - oczyszczanie wód - oczyszczanie gleby - fitoremediacja - oczyszczanie powietrza
• Produkcja tlenu i absorpcja dwutlenku węgla
• Orientacyjnie można przyjąć, że występuje u nas ponad
50 000 gatunków:
-
bezkręgowców
31 000
-
kręgowców
600
ryb 116 płazów 18 gadów 9 ptaków 365 ssaków 98- grzyby
10 000
-
rośliny niższe (glony)
4 000
-
rośliny wyższe (organowce) 5 000
• Udział drzew i krzewów w zestawie
gatunkowym
roślin nasiennych jest
stosunkowo mały:
- drzew:
około 45 gatunków (2 %)
Ile gatunków bytuje w polskich
lasach
?
• Około 32 000 gatunków, a więc 65 %
(
Podczas gdy lasy pokrywają tylko 30 % kraju)
• Część z nich bytuje jednocześnie w innych
ekosystemach tworzących krajobraz
• Większość z tych gatunków może żyć jednak
Pytania
• Do czego dąży sukcesja ekologiczna na lądzie?
• Porównaj powierzchnię lasów na kuli ziemskiej i uch udział w biomasie biosfery?
• Dzięki czemu ekosystemy leśne mogą tak skutecznie pełnić swoją rolę buforów (regulatorów) środowiskowych?
• Wymień najważniejsze aspekty środowiskotwórczej roli lasu? • Kształtowanie środowiska wewnętrznego przez las?
• Mechanizm retencyjnych właściwości lasu?
• Retencyjne właściwości lasu a jego funkcje wodo- i glebochronne? • Wpływ lasu na klimat?
• Las jako bariera dla lawin i hałasu?
• Oczyszczający wpływ lasu na powietrze, wodę i glebę? • Absorpcja dwutlenku węgla i produkcja tlenu przez las? • Znaczenie lasu dla bioróżnorodności?