Лесная промышленность

Лесные экосистемы: роль растений, грибов и животных как биотических факторов

Лесная экосистема, или биогеоценоз, представляет собой сложную, динамически развивающуюся систему, стабильность и продуктивность которой определяются совокупностью экологических факторов. Среди них абиотические (климат, почва, рельеф), биотические (живые организмы) и антропогенные (деятельность человека) факторы находятся в неразрывной связи. Биотические факторы — это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Они играют одну из ключевых ролей в формировании структуры, видового состава и динамики лесных сообществ. В качестве таких факторов в лесу выступают все его живые компоненты: от микроскопических бактерий и грибов до высших растений, насекомых, позвоночных животных и, безусловно, человека, чье влияние сегодня приобрело глобальный масштаб.

Изучение этих взаимосвязей имеет не только фундаментальное научное значение, но и прямое практическое применение. Понимание механизмов взаимодействия организмов позволяет разрабатывать эффективные методы лесовосстановления, повышать биологическую устойчивость и продуктивность насаждений, а также прогнозировать последствия хозяйственной деятельности. В данной статье мы детально рассмотрим ключевые группы организмов, выступающие в роли биотических факторов, и проанализируем многогранность их влияния на жизнь леса.

1. Растения как основополагающий биотический фактор

Растения, являясь продуцентами (создателями органического вещества), формируют основу любой лесной экосистемы и первый трофический уровень. Их взаимоотношения в лесном сообществе чрезвычайно сложны, многогранны и до сих пор остаются предметом активных исследований. Глубина понимания этих процессов напрямую влияет на теорию и практику лесоводства, особенно при создании искусственных лесных насаждений.

1-1. Конкуренция и аллелопатия в растительных сообществах

Взаимодействие растений в фитоценозе проявляется в двух основных формах: конкуренция и аллелопатия.

Конкуренция — это борьба за ресурсы, необходимые для жизнедеятельности: свет, воду и минеральные вещества в почве. В густом древостое деревья верхнего яруса перехватывают большую часть солнечного света, создавая условия суровой конкуренции для подроста и растений нижних ярусов. Корневые системы также конкурируют за влагу и питательные элементы. Это приводит к естественному изреживанию древостоя, когда более слабые особи погибают, уступая место сильным.

Аллелопатия — это биохимическое воздействие растений друг на друга посредством выделения в окружающую среду биологически активных химических веществ (колинов). Эта форма влияния осуществляется через выделение соединений в атмосферу (летучие вещества) или в почву (корневые экссудаты). Хотя термин был предложен лишь в XX веке, само явление было замечено еще в античности. Древнегреческий философ Теофраст отмечал угнетающее воздействие капусты на виноградные лозы, а Плиний Старший в Древнем Риме описывал негативное влияние грецкого ореха на соседние растения.

Основоположником научного изучения аллелопатии в лесоводстве можно считать профессора М.В. Колесниченко, который ввел понятие «соответствия растений друг другу при совместном произрастании». Его работы показали, что успешность создания смешанных лесных культур зависит не только от соответствия пород почвенно-климатическим условиям, но и от их биохимической совместимости.

1-2. Фитонциды: химическое оружие и средство коммуникации

Наиболее известными и хорошо изученными продуктами жизнедеятельности растений, участвующими в аллелопатических взаимодействиях, являются фитонциды. Это летучие органические соединения, способные подавлять рост или убивать микроорганизмы (бактерии, грибы, простейших). Различают две основные группы фитонцидов:

  • Воздушные фитонциды: летучие вещества, выделяемые преимущественно надземными частями растений (листьями, цветками, корой). Их концентрация особенно высока в хвойных лесах, что создает их уникальный оздоравливающий микроклимат.
  • Почвенные фитонциды: водорастворимые и газообразные соединения, выделяемые корневыми системами. Они влияют на почвенную микрофлору и могут напрямую воздействовать на корни соседних растений.

Влияние фитонцидов может быть прямым (непосредственное угнетение или стимуляция роста соседа) и косвенным, например, через изменение состава почвенных микроорганизмов или привлечение/отпугивание насекомых-вредителей. Выделительная функция стала для растений не только способом защиты, но и важным элементом адаптации к совместному существованию.

1-3. Активаторы и ингибиторы в лесных насаждениях

Практический опыт лесоразведения подтверждает теорию аллелопатии. Далеко не все сочетания древесных пород успешны. Некоторые виды угнетают друг друга, в то время как другие, наоборот, способствуют взаимному росту. В лесоводстве принято разделять сопутствующие породы на две группы по их влиянию на главную породу:

  • Активаторы — древесные породы, положительно влияющие на рост и развитие главной породы. Например, для дуба черешчатого прекрасными активаторами являются клен остролистный и липа мелколистная. Их опад улучшает почвенные условия, а корневые выделения не оказывают ингибирующего эффекта.
  • Ингибиторы — древесные породы, отрицательно влияющие на главную породу. Для того же дуба ингибиторами выступают вяз, ясень обыкновенный, белая акация, осина и береза. Их совместное выращивание часто приводит к ослаблению и даже гибели дуба.

Интересно, что эффект ингибирования может зависеть от концентрации. Небольшое участие породы-ингибитора в насаждении может оказывать стимулирующее воздействие (эффект малых доз), тогда как при увеличении ее доли в составе древостоя влияние становится резко отрицательным. Это наблюдается, например, в дубово-ясеневых и сосново-березовых насаждениях.

1-4. Другие формы растительных взаимодействий

Помимо аллелопатии, роль растений как биотического фактора проявляется и в других формах:

  • Эдификаторная роль: лесообразующие породы (эдификаторы), такие как сосна, ель, дуб, создают и определяют среду для всех остальных организмов в экосистеме.
  • Влияние травянистого яруса: сорные растения, особенно злаки с их плотной дерниной, могут полностью блокировать естественное возобновление древесных пород. В то же время, некоторые травы (например, иван-чай на гарях, бобовые, обогащающие почву азотом) создают благоприятные условия для появления всходов деревьев.
  • Паразитизм: некоторые высшие растения паразитируют на деревьях и кустарниках. Классические примеры — омела, полупаразит, высасывающий воду и минеральные соли из ветвей деревьев, и петров крест, полный паразит на корнях лещины и ольхи.

2. Грибы: невидимая сеть лесной экосистемы

Грибы (царство Fungi) являются важнейшим и вездесущим компонентом лесных экосистем. Будучи гетеротрофными организмами, они выполняют множество критически важных функций. Видовое разнообразие грибов колоссально: описано свыше 120 тысяч видов, но по современным оценкам их реальное число может в 3-4 раза превышать количество цветковых растений и достигать миллиона видов. Общая биомасса грибов на планете, по приблизительным оценкам, в несколько раз превосходит биомассу всех людей.

2-1. Ключевые экологические роли грибов

В лесу грибы выполняют три основные функции: сапротрофы, симбионты и паразиты.

Грибы-сапротрофы (редуценты): Эта группа грибов разлагает мертвое органическое вещество — опавшие листья, хвою, ветви, стволы мертвых деревьев (валеж). С помощью мощных ферментных систем они минерализуют сложные органические полимеры (целлюлозу, лигнин), возвращая питательные вещества в почву и делая их доступными для растений. Без их деятельности лес был бы погребен под слоем неразложившейся органики. Они играют первостепенную санитарную роль и являются ключевым звеном в круговороте веществ.

Грибы-симбионты (мутуалисты): Многие виды грибов вступают во взаимовыгодное сожительство (симбиоз) с корнями высших растений, образуя микоризу («грибокорень»). Гифы гриба оплетают корень растения или проникают внутрь его клеток, многократно увеличивая всасывающую поверхность корневой системы. Гриб снабжает растение водой и минеральными элементами (особенно фосфором), а взамен получает от растения углеводы, синтезированные в процессе фотосинтеза. Практически все древесные породы наших лесов являются микоризными. Этим объясняется строгая приуроченность многих шляпочных грибов к определенным деревьям: подберезовик — к березе, подосиновик — к осине, масленок лиственничный — к лиственнице.

Грибы-паразиты (патогены): Эта группа грибов поселяется на живых деревьях, вызывая различные заболевания и разрушение древесины. Дереворазрушающие грибы являются причиной образования гнилей, которые снижают качество и запас древесины. Поражения, вызванные грибами, называются фаутами, а общая степень пораженности насаждения — фаутностью. Заражение часто происходит через механические повреждения ствола или корней. К наиболее опасным патогенам относятся корневая губка, опенок осенний, сосновая губка и различные виды трутовиков.

Чага на берёзе

Рис. 1. Чага (трутовик скошенный) — пример гриба-паразита на берёзе, который одновременно является ценным лекарственным сырьем.

2-2. Грибы в почвообразовании

Грибы являются доминирующей группой микроорганизмов в кислых лесных почвах. Их мицелий пронизывает верхние горизонты почвы, особенно лесную подстилку. В 1 грамме лесной почвы может содержаться до 600 тысяч грибных зачатков, а общая длина гиф мицелия в ней может измеряться сотнями метров. Биомасса грибов в почве на 1 гектар может достигать нескольких сотен килограммов. Участвуя в разложении органики и синтезе гумусовых веществ, грибы являются мощнейшим фактором почвообразования.

2-3. Хозяйственное и медицинское значение грибов

Значение грибов для человека огромно и многообразно.

  • Пищевой продукт: Грибы — ценный продукт питания, богатый белками (до 30-40% в сухом веществе), минеральными веществами (фосфор, калий, цинк) и витаминами. По питательной ценности сушеные белые грибы превосходят многие овощи и могут конкурировать с мясными продуктами. Однако хитин, входящий в состав клеточных стенок грибов, практически не усваивается организмом человека, что затрудняет переваривание. Поэтому рекомендуется употреблять грибы в измельченном виде.
  • Медицина: Грибы — источник мощных биологически активных веществ. Величайшим открытием XX века стало получение пенициллина из плесневого гриба Penicillium. Многие грибы продуцируют антибиотики, витамины, ферменты. Народная медицина веками использует лечебные свойства грибов: чага применяется при желудочно-кишечных и онкологических заболеваниях, настойка из красного мухомора — как наружное средство при ревматизме, а лиственничный трутовик — как кровоостанавливающее средство.
  • Промышленность: Дрожжевые грибы лежат в основе хлебопечения, пивоварения и виноделия. Ферменты грибов используются в сыроделии (например, фермент руссулин из сыроежки) и других отраслях пищевой и текстильной промышленности.

Опёнок осенний

Рис. 2. Опёнок осенний — популярный съедобный гриб, который в то же время является опасным паразитом, вызывающим гниль древесины.

2-4. Классификация грибов по пищевой ценности и токсичности

С практической точки зрения все шляпочные грибы принято делить на несколько групп.

  1. Съедобные грибы: Виды, не требующие специальной обработки перед употреблением (белый гриб, подосиновик, рыжик, лисичка и др.).
  2. Условно-съедобные грибы: Содержат горькие или токсичные вещества, которые разрушаются или удаляются при термической обработке (отваривании с последующим сливом отвара) или длительном вымачивании/засолке. К ним относятся сморчки, строчки, многие млечники (грузди, волнушки) и сыроежки со жгучим вкусом.
  3. Несъедобные грибы: Не ядовиты, но имеют неприятный вкус или запах, делающие их непригодными в пищу (желчный гриб, перечный гриб).
  4. Ядовитые грибы: Содержат смертельно опасные токсины, не разрушающиеся при любой обработке. К ним относятся бледная поганка, мухоморы (вонючий, весенний, красный), ложные опята и др. Отравление бледной поганкой в большинстве случаев приводит к летальному исходу.

Сморчок – условно съедобный гриб

Рис. 3. Сморчок — типичный представитель условно-съедобных грибов, требующий обязательной термической обработки перед употреблением.

Важно помнить: грибы способны накапливать в плодовых телах тяжелые металлы, радионуклиды и пестициды из окружающей среды. Поэтому категорически запрещается собирать грибы вдоль автомобильных дорог, вблизи промышленных предприятий и в других экологически неблагополучных зонах.

Мухомор красный – ядовитый гриб

Рис. 4. Мухомор красный — широко известный ядовитый гриб, токсины которого вызывают галлюциногенный эффект и отравление.

3. Животные: динамичный компонент лесного биоценоза

Животный мир (фауна) является неотъемлемой и наиболее динамичной частью лесной экосистемы. Взаимоотношения между лесом и его обитателями сложны и играют огромную роль в его жизни, влияя на возобновление, рост, структуру и санитарное состояние насаждений. Лес предоставляет животным пищу, укрытие и места для размножения, а животные, в свою очередь, активно влияют на растительный покров и почву.

3-1. Функциональные группы животных в лесу

В зависимости от типа питания и роли в экосистеме, лесную фауну можно разделить на несколько функциональных групп.

Растительноядные (фитофаги): Питаются различными частями растений.

  • Крупные млекопитающие (лось, олень, косуля): Объедают побеги, кору и листья деревьев и кустарников, влияя на процесс естественного возобновления и формирование древостоя. При высокой численности могут наносить серьезный ущерб лесным культурам.
  • Грызуны (зайцы, белки, мыши, бобры): Поедают семена, плоды, кору, почки. Белки и бурундуки, делая запасы, способствуют распространению семян (зоохория).
  • Насекомые-фитофаги: Самая многочисленная группа. Хвое- и листогрызущие насекомые (например, непарный шелкопряд, сосновая пяденица) при массовом размножении способны вызывать полное усыхание насаждений на огромных площадях. Стволовые вредители (короеды, усачи) заселяют ослабленные деревья, ускоряя их отмирание и образуя в древесине ходы (червоточины).

Белка в лесу

Рис. 5. Белка — типичный представитель фитофагов, играющий двойственную роль: распространяет семена, но также может повреждать шишки и почки.

Хищники (зоофаги) и паразиты: Питаются другими животными.

  • Крупные хищники (волк, рысь, медведь): Регулируют численность копытных и других животных, выполняя роль «санитаров», уничтожая в первую очередь больных и ослабленных особей.
  • Мелкие хищники (лисица, куница, хорек): Контролируют популяции грызунов.
  • Хищные птицы (совы, ястребы, орлы): Также охотятся на грызунов и мелких птиц.
  • Насекомые-энтомофаги (наездники, жужелицы, божьи коровки) и пауки: Уничтожают огромное количество вредных насекомых, являясь естественными регуляторами их численности.

Опылители: Пчелы, шмели, бабочки и другие насекомые, а также некоторые птицы, опыляют цветковые растения, обеспечивая их размножение.

Почвенная фауна (педобионты):

  • Дождевые черви: Играют колоссальную роль в почвообразовании. Пропуская через свой кишечник почву и органические остатки, они создают плодородный гумус (копролиты), обогащенный азотом, фосфором, калием. Своими ходами они улучшают структуру и аэрацию почвы. На 1 гектар их деятельность может приводить к переработке десятков тонн органики в год.
  • Членистоногие (клещи, многоножки, личинки насекомых): Участвуют в измельчении и разложении лесного опада.

Благородный олень

Рис. 6. Благородный олень — крупный фитофаг, оказывающий значительное влияние на подрост и подлесок в лиственных и смешанных лесах.

3-2. Регулирование численности животных

Баланс в лесной экосистеме во многом зависит от плотности популяций животных. При нарушении этого баланса, например, из-за отсутствия хищников или избыточной кормовой базы, численность некоторых видов может резко возрасти, что приведет к значительному ущербу для леса. Поэтому в охотничьем хозяйстве устанавливаются научно обоснованные нормы оптимальной численности животных на единицу площади. Для среднепродуктивных угодий России эти нормы (на 1000 га) могут быть следующими:

  • Лось: 5 особей
  • Благородный олень: 10 особей
  • Косуля: 40 особей
  • Кабан: 8 особей
  • Заяц-беляк: 55 особей
  • Глухарь: 40 особей

Поддержание численности в этих пределах позволяет избежать деградации лесных угодий и обеспечить устойчивое существование как популяций животных, так и лесных насаждений.

Гусеница непарного шелкопряда

Рис. 7. Гусеница непарного шелкопряда — один из самых опасных листогрызущих вредителей, способный полностью уничтожить листву на больших площадях.

4. Огонь как квази-биотический экологический фактор

Лесные пожары, хотя и являются физическим явлением (абиотический фактор), в подавляющем большинстве случаев (до 97%) возникают по вине человека. Таким образом, их можно рассматривать как форму антропогенного воздействия, тесно связанную с биотической составляющей. Естественные пожары, вызываемые молниями, также являются неотъемлемой частью жизненного цикла многих лесных экосистем, особенно в бореальной зоне.

4-1. Причины и классификация лесных пожаров

Причины возникновения пожаров варьируются в зависимости от сезона, освоенности территории и погодных условий. Статистика показывает, что основная доля возгораний связана с неосторожным обращением человека с огнем.

В соответствии с нормативными документами, в частности, ГОСТ Р 57972-2017 «Объекты противопожарного обустройства лесов. Общие требования», лесные пожары классифицируют по характеру горения:

  • Низовые пожары: Самый распространенный вид. Огонь распространяется по напочвенному покрову, сжигая мхи, лишайники, опавшие листья и хвою, траву. Деревья при этом могут повреждаться в нижней части ствола (образование пирогенного некроза).
  • Верховые пожары: Огонь распространяется по кронам деревьев. Как правило, являются продолжением сильного низового пожара. Верховые пожары практически всегда приводят к полной гибели древостоя.
  • Подземные (почвенные) пожары: Связаны с возгоранием торфа или мощного слоя лесной подстилки. Протекают медленно, без пламени, но могут продолжаться неделями и месяцами, выжигая корневые системы деревьев.

Как показывает таблица 1, антропогенный фактор является доминирующим.

Таблица 1. Основные причины лесных пожаров в лесном фонде РФ (% от общего годового количества)

Причина 1985 г. 1990 г. 1995 г. 2000 г.
Хозяйственная деятельность населения 64,8 64,3 81,8 72,1
Сельскохозяйственные палы 7,3 7,2 3,1 7,0
Лесозаготовительная деятельность 2,9 2,4 0,8 0,6
Изыскательские работы и экспедиции 0,9 0,7 0,1 0,1
Другие антропогенные причины 5,0 4,2 1,6 3,2
Природные факторы (молнии) 16,0 17,5 10,7 14,0
Неустановленные причины 3,1 3,7 1,9 3,0

4-2. Двойственная роль огня в жизни леса

Влияние пожаров на лес многогранно и не всегда является исключительно негативным.

Разрушительное воздействие:

  • Уничтожение и повреждение древостоев, приводящее к огромным экономическим потерям.
  • Гибель лесной фауны.
  • Выгорание лесной подстилки и верхнего слоя почвы, что ведет к эрозии и потере плодородия.
  • Снижение водоохранных и почвозащитных функций леса, что может приводить к обмелению рек и наводнениям.
  • Задымление атмосферы, ухудшающее качество воздуха и влияющее на климат.
  • Ослабление уцелевших деревьев, что делает их уязвимыми для вредителей и болезней.

Низовой лесной пожар

Рис. 8. Низовой лесной пожар — наиболее частый вид пожаров, который, тем не менее, наносит серьезный ущерб напочвенному покрову и подросту.

Созидательное (экологическое) воздействие:

  • Минерализация подстилки: Быстрое высвобождение питательных веществ из органики, что стимулирует рост растений.
  • Создание условий для возобновления: Огонь уничтожает толстый слой подстилки и моховой покров, обнажая минеральную почву, что является идеальным условием для прорастания семян светолюбивых пород (сосна, лиственница).
  • Естественный отбор: Пожары слабой интенсивности уничтожают больные и ослабленные деревья, а также подрост, способствуя изреживанию и лучшему росту оставшихся деревьев.
  • Борьба с вредителями и болезнями: Огонь уничтожает очаги распространения некоторых патогенов и насекомых-вредителей.

Некоторые древесные породы, называемые пирофитами, эволюционно приспособились к регулярным пожарам. Например, сосна и лиственница имеют толстую кору, защищающую камбий от перегрева. У некоторых сосен шишки (серотиновые) раскрываются и высвобождают семена только после воздействия высокой температуры.

5. Человек как мощнейший биотический фактор

Влияние человека (антропогенное воздействие) на лесные экосистемы в современную эпоху стало настолько масштабным, что его выделяют в отдельную категорию факторов. Эта деятельность многообразна — от прямого уничтожения лесов до их создания и охраны.

5-1. Вырубка лесов

Вырубка лесов — один из древнейших и наиболее сильных видов воздействия. После сплошной рубки лесная среда полностью разрушается: исчезает древесный ярус, резко меняется световой, температурный и влажностный режим. Лесные виды трав и мхов, не приспособленные к открытому пространству, погибают. Нарушается гидрологический режим, что может привести к подъему грунтовых вод и заболачиванию. Лесная подстилка перестает пополняться и быстро минерализуется. Восстановление леса на таких участках — длительный и сложный процесс.

Для смягчения негативных последствий разработаны системы несплошных рубок (постепенные, выборочные), которые позволяют сохранить часть древостоя и лесную среду, способствуя естественному возобновлению. Принципы устойчивого лесопользования закреплены в Лесном кодексе Российской Федерации и международных системах сертификации (например, FSC).

Вырубка в сосновом насаждении

Рис. 9. Сплошная вырубка в сосновом насаждении — пример кардинального изменения лесной экосистемы в результате хозяйственной деятельности.

5-2. Рекреационное воздействие

Использование лесов для отдыха (рекреации) становится все более интенсивным. Этот вид нагрузки приводит к комплексу негативных изменений, называемому рекреационной дигрессией.

Основные проявления дигрессии:

  • Вытаптывание: Уничтожается живой напочвенный покров и подрост, уплотняется почва. Уплотненная почва теряет свою структуру, ухудшается ее аэрация и водопроницаемость, что угнетает корневые системы деревьев.
  • Механические повреждения деревьев: Обламывание ветвей, повреждение коры.
  • Загрязнение: Оставление мусора.
  • Фактор беспокойства для фауны: Животные покидают интенсивно посещаемые участки.

Устойчивость лесов к рекреационным нагрузкам различна. Наиболее уязвимы сухие сосновые боры на песчаных почвах. Более устойчивы березняки и широколиственные леса с развитым травяным покровом. Для нормирования нагрузок разработаны предельно допустимые нормы посещения, которые зависят от типа леса. Например, для сосняков это 7 чел/га, а для березняков — до 25-30 чел/га.

Рекреационные леса в горах

Рис. 10. Леса в горной местности часто испытывают высокие рекреационные нагрузки из-за развития туризма.

Интересно, что рекреационная дигрессия может по-разному влиять на пораженность деревьев болезнями. Например, исследования показали, что с усилением дигрессии зараженность сосны корневой губкой (поражающей ослабленные деревья в густых насаждениях) снижается, так как древостой изреживается. В то же время, зараженность смоляным раком (развивающимся на более жизнеспособных деревьях) может возрастать.

Плодовое тело корневой губки на сосне

Рис. 11. Плодовое тело корневой губки — одного из самых опасных патогенов хвойных пород, развитие которого зависит от состояния древостоя.

6. Роль леса в стабилизации биосферы и здоровье человека

Леса являются не просто совокупностью деревьев, а важнейшим компонентом биосферы, выполняющим ключевые средообразующие и санитарно-гигиенические функции. Их роль в поддержании жизни на планете и здоровья людей невозможно переоценить.

6-1. Лес как «легкие планеты»

В процессе фотосинтеза лесные насаждения поглощают из атмосферы углекислый газ (CO2), один из главных парниковых газов, и выделяют кислород (O2), необходимый для дыхания всех живых организмов. Леса мира производят более половины всего атмосферного кислорода.

  • При образовании 1 тонны древесины поглощается около 1,8 тонны CO2 и выделяется 1,3 тонны O2.
  • Один гектар средневозрастного леса за год может поглотить 4-6 тонн углекислого газа и выделить 3-5 тонн кислорода, обеспечив дыхание десятков людей.
  • Интенсивность фотосинтеза зависит от породы, возраста и состояния насаждения. Наиболее продуктивны в этом отношении средневозрастные, здоровые древостои. Лиственные породы, особенно тополь и дуб, как правило, более активны, чем хвойные.

Леса России, занимающие около 22% мировой лесной площади, играют глобальную роль в регулировании углеродного баланса планеты, ежегодно поглощая сотни миллионов тонн углерода.

6-2. Санитарно-гигиенические и лечебные свойства леса

Лесная среда оказывает комплексное оздоравливающее воздействие на человека.

Очистка воздуха: Кроны деревьев эффективно задерживают пыль и аэрозоли. Один гектар леса за год может отфильтровать из воздуха 50-70 тонн пыли.

Фитонцидное действие: Лесные растения выделяют фитонциды — летучие биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост болезнетворных микроорганизмов. Воздух в хвойном лесу практически стерилен: содержание бактерий в нем в сотни раз ниже, чем в городском воздухе. Фитонциды сосны губительны для возбудителя туберкулеза, фитонциды дуба — для возбудителей дизентерии.

Аэроионизация: Под действием фитонцидов и космического излучения в лесном воздухе образуются легкие отрицательные ионы (аэроионы), которые благотворно влияют на дыхательную, нервную и сердечно-сосудистую системы человека.

Шумозащита: Лесные насаждения являются эффективным экраном, снижающим уровень шума от транспортных магистралей и промышленных объектов.

Психо-эмоциональное воздействие: Пребывание в лесу, созерцание природных ландшафтов, лесная тишина и звуки природы оказывают мощное антистрессовое и восстанавливающее действие на психику человека.


Сравнительная таблица основных типов биотических взаимодействий в лесу

Тип взаимодействия Характеристика Пример в лесной экосистеме
Мутуализм (+/+) Взаимовыгодное сожительство двух видов. Микориза (симбиоз гриба и корня дерева); опыление растений насекомыми.
Комменсализм (+/0) Один вид извлекает пользу, другой не испытывает ни вреда, ни пользы. Эпифитные лишайники и мхи, растущие на стволах деревьев, используя их как субстрат.
Нейтрализм (0/0) Виды обитают на одной территории, но не влияют друг на друга напрямую. Белка и дождевой червь в одном лесу.
Конкуренция (-/-) Оба вида страдают от борьбы за ограниченный ресурс. Деревья в густом древостое конкурируют за свет; волки и рыси конкурируют за добычу.
Хищничество (+/-) Один вид (хищник) убивает и поедает другой (жертву). Волк охотится на оленя; жужелица поедает гусениц.
Паразитизм (+/-) Один вид (паразит) живет за счет другого (хозяина), нанося ему вред, но обычно не убивая. Трутовик на стволе дерева; иксодовые клещи на млекопитающих.
Аменсализм (-/0) Один вид угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы. Высокая ель затеняет светолюбивые травы под своим пологом.
Аллелопатия (+/- или -/-) Биохимическое воздействие одного растения на другое. Угнетение дуба ясенем; стимуляция роста одной породы другой.

Интересные факты по теме

  • Подземный интернет: Деревья в лесу соединены в единую сеть через гифы микоризных грибов. По этой «грибной паутине» они могут обмениваться питательными веществами, водой и даже сигналами об опасности (например, о нападении насекомых).
  • Крупнейший организм на Земле: Самым большим живым организмом на планете является гриб — опенок темный (Armillaria ostoyae) в штате Орегон, США. Его грибница занимает площадь около 965 гектаров (как 1350 футбольных полей), а возраст оценивается в несколько тысяч лет.
  • Волки меняют русла рек: Возвращение волков в Йеллоустонский национальный парк (США) запустило каскад экологических изменений. Волки сократили популяцию оленей, из-за чего начала восстанавливаться древесная растительность по берегам рек. Это укрепило берега, изменило гидрологию и привело к возвращению бобров и других видов.
  • Лекарство из тиса: Из коры тиса тихоокеанского было выделено вещество паклитаксел (таксол) — один из самых эффективных препаратов для химиотерапии рака.
  • Деревья «спят»: Ночью деревья расслабляют свои ветви. Исследования с использованием лазерного сканирования показали, что у берез за ночь ветви могут опускаться на 10 см.

FAQ (Часто задаваемые вопросы)

Вопрос: Всегда ли смешанные леса лучше чистых (однопородных)?
Ответ: В большинстве случаев да. Правильно подобранные смешанные насаждения, как правило, более продуктивны, биологически устойчивы к вредителям и болезням, лучше выполняют почвозащитные и водоохранные функции. Однако неудачное сочетание пород-ингибиторов может дать худший результат, чем чистая культура.
Вопрос: Что такое «санитарная роль» хищников?
Ответ: Хищники (волки, рыси, хищные птицы) охотятся в первую очередь на самых доступных жертв — больных, старых, ослабленных или неопытных молодых особей. Таким образом, они удаляют из популяции потенциальных носителей болезней и нежизнеспособных животных, способствуя ее общему оздоровлению и поддержанию высокого генетического качества.
Вопрос: Можно ли полностью предотвратить лесные пожары?
Ответ: Полностью предотвратить пожары, вызванные деятельностью человека, теоретически возможно, но на практике крайне сложно. Что касается естественных пожаров от молний, то они являются неотъемлемой частью природы многих лесов. Поэтому современная стратегия управления лесами направлена не на полное исключение огня, а на предотвращение катастрофических пожаров и использование управляемого огня (контролируемых выжиганий) в природоохранных целях.
Вопрос: Почему нельзя собирать грибы у дорог?
Ответ: Грибы, как губка, впитывают и накапливают вещества из почвы и воздуха. Выхлопные газы автомобилей содержат тяжелые металлы (свинец, кадмий) и другие токсичные соединения. Эти вещества концентрируются в плодовых телах грибов, делая их опасными для здоровья даже если сам вид гриба является съедобным.
Вопрос: Как человек может помочь лесу во время отдыха?
Ответ: Соблюдать простые правила: не разводить костры в необорудованных местах, не оставлять мусор, не ломать деревья и кустарники, передвигаться по уже существующим тропинкам, не создавать излишнего шума, чтобы не беспокоить диких животных.

Заключение

Биотические факторы представляют собой сложнейшую сеть взаимосвязей, которая определяет облик, структуру и жизнеспособность лесной экосистемы. От биохимического диалога растений и невидимой работы грибниц в почве до сложных пищевых цепей, связывающих животных — все элементы этого механизма неразрывно связаны. Глубокое понимание этих связей является фундаментом для устойчивого и рационального лесопользования. Деятельность человека сегодня стала доминирующим фактором, способным как разрушить этот хрупкий баланс, так и направить его развитие в нужное русло через грамотное лесоводство, охрану природы и ответственное отношение к лесу как к бесценному достоянию планеты.


Нормативно-правовая база

  1. Лесной кодекс Российской Федерации от 04.12.2006 N 200-ФЗ.
  2. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ.
  3. ГОСТ Р 57972-2017. Пожары лесные. Термины и определения.
  4. ГОСТ Р 59057-2020. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель.
  5. Приказ Минприроды России от 04.12.2020 N 1014 «Об утверждении Правил лесовосстановления…».

Список литературы

  1. Алексеев Е.В. Типы украинского леса. Правобережье. Киев, 1925.
  2. Алексеев И.А., Гусева О.Н., Курненкова И.П., Чешуин Е.Н. Интегрированная система защиты леса. Йошкар-Ола, 2013.
  3. Алексеев И.А., Краснов В.Г., Гусева О.Н. Фауты и фаутность леса. Йошкар-Ола, 2017.
  4. Артюховский А.К. Санитарно-гигиенические и лечебные свойства леса. Воронеж: изд-во Воронежского университета, 1985.
  5. Атрохин В.Г. Лесоводство и дендрология. М., 1982.
  6. Горшенин Н.М., Швиденко А.Н. Лесоводство. Львов, 1977.
  7. Гуторович И.И. Заметки северного лесничего // Лесной журнал, 1897., вып. 2, 5.
  8. Демаков Ю.П., Майшанова М.И., Гончаров Е.А., Богданов Г.А., Краснобаев Ю.А., Швецов С.М., Чемерис А.Н. Воздействие завода силикатного кирпича на состояние и структуру соснового биогеоценоза. Йошкар-Ола: Поволжский ГТУ, 2013. 192 с.
  9. Денисов С.А., Егоров В.М. Естественное возобновление сосны в Пензенской области. Йошкар-Ола, 2005. 180 с.
  10. Желдак В.И., Атрохин В.Г. Лесоводство. Ч. I. М.: ВНИИЛМ, 2002.
  11. Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объёмным коэффициентам // Лесоведение, 1998. № 3.
  12. Зеликов В.Д. Почвоведение с основами геологии. SVS.: Изд-во МГУЛ, 1999.
  13. Колданов В.Я. Смена пород и лесовосстановление. М.: Изд-во «Лесн. пром-сть», 1966.
  14. Колесниченко М.В. Биохимические взаимовлияния древесных растений. М.: Изд-во «Лесн. про-сть», 1976.
  15. Крюденер А.А. Основы классификации типов насаждений и их народнохозяйственное значение в обиходе страны. Материалы к изучению русского леса. М., 1916-1917.
  16. Лесной кодекс РФ. 2006.
  17. Луганский Н.А., Залесов С.В., Щавровский В.А. Лесоводство. Екатеринбург, 1996.
  18. Маргус М.М., Имелик О.И., Сарв И.Ф., Янес Х.Я. Лес и здоровье человека. М.: Изд-во «Лесн. пром-сть», 1979.
  19. Мелехов И.С. Лесоведение. М.: Изд-во МГУЛ, 1999.
  20. Молчанов А.А. Лес и окружающая среда. М.: Изд-во «Наука», 1968.
  21. Морозов Г.Ф. Избранные труды. Т.1. М.: Изд-во «Лесн. пром-сть», 1970.
  22. Морозов Г.Ф. Избранные труды. Т.2. М.: Изд-во «Лесн. пром-сть», 1971.
  23. Набатов Н.М. Лесоводство. М.: Изд-во МГУЛ, 1997.
  24. Нестеров В.Г. Общее лесоводство. М.: Сельхозгиз, 1960.
  25. Нестеров Н.С. Очерки по лесоведению. М.: изд-во Сельхозгис, 1960.
  26. Обыденников В.И. Лесоведение. Текст лекций. М.: Изд-во МГУЛ, 1998.
  27. Переведенцева Л.Г. Лекарственные грибы Пермского края. Пермь, 2011. 145 с.
  28. Петров В.В. Жизнь леса и человек. М.: Изд-во «Наука», 1985.
  29. Погребняк П.С. Общее лесоводство. М.: Колос, 1968.
  30. Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов. М.: Изд-во «Лесн. пром-сть», 1984.
  31. Ремезов Н.П. Влияние рубок ухода на лесорастительные свойства почвы // Почвоведение, 1953. № 2.
  32. Рожков А.С. К устройству северных лесов. СПб., 1912.
  33. Романов Е.М. Выращивание сеянцев древесных растений: биоэкологические и агрономические аспекты. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2000.
  34. Рысин Л.П., Савельева Л.И. Еловые леса России. М.: Наука, 2002. 335 с.
  35. Сеннов С.Н. Лесоведение и лесоводство. М.: Akademia, 2005.
  36. Смирнова О.В. Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. М.: Наука, 2004. Кн. 1. 479 с.
  37. Смирнова О.В. Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. М.: Наука, 2004. Кн.2. 575 с.
  38. Справочник лесничего. М., 2003. 640 с.
  39. Стефан Г. Спурр, Бертон В. Барнес. Лесная экология. М.: Лесн. пром., 1984.
  40. Сукачёв В.Н., Дылис Н.В. Основы лесной биогеоценологии. М.: Изд-во «Наука», 1964.
  41. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. М., 1952.
  42. Хайретдинов А.Ф., Конашова С.И. Рекреационное лесоводство. Уфа, 1994.
  43. Цветков В.Ф. Камо грядеше: (некоторые вопросы лесоведения и лесоводства на Европейском Севере). Архангельск: Изд-во Архангельского ГТУ, 2000.
  44. Цветков В.Ф. Лесной биогеоценоз. Архангельск, 2004.
  45. Цуканов Н.А. Краткая история лесной отрасли в России. М., 1999.
  46. Чураков Б.П., Качак В.В., Кублик В.А., Чураков Д.Б. Лесопользование. Ульяновск: УлГУ, 2001.
  47. Чураков Б.П. Взаимоотношения патогенных грибов с древесными растениями. М.: Изд-во МГУ им. М.В.Ломоносова, 1993.
  48. Энциклопедия лесного хозяйства. М.: ВНИИЛМ, 2006. Т. I-II.