Основоположники отечественного лесоводства Г.Ф. Морозов и Г.Н. Высоцкий рассматривали окружающую среду как важнейший фактор лесообразования и разнообразия лесов.
Г.Ф. Морозов рассматривает причины разнообразия лесов как результат действия следующих факторов лесообразования:
- Внутренние жизненные лесоводственные или экологические свойства древесных пород.
- Следующий важный фактор лесообразования – географическая среда, т.е. климат, грунт, рельеф и почва.
- Само лесное сообщество или совокупность социальных явлений.
- Животный мир.
- Вмешательство человека.
- Историко-геологические причины.
Лесообразовательное значение биологических свойств древесных пород. Г.Ф. Морозов выделяет несколько биологических свойств древесных пород, имеющих лесообразовательное значение:
- а) ботаническая характеристика породы, то есть данного вида, его разновидности и расы, а также ареал распространения;
- б) отношение породы к теплу, свету, влаге, к зольным элементам почвы, к азоту и гумусу почвы, к ветру, к почве, то есть её химическим и физическим свойствам, к климату;
- в) рост древесных пород, форма стволов, крон и корневых систем;
- г) семенное и вегетативное размножение древесных пород;
- д) способы распространения плодов и семян;
- е) отношение к другим организмам – животным и растениям, полезным и вредным;
- ж) качество древесины;
- з) долговечность древесных пород.
Понятно, что такие свойства любого организма, как степень индивидуальной изменчивости, степень пластичности всего организма или тех или иных его органов, а также степень приспособляемости организма к окружающей среде выполняют важную лесообразовательную роль.
Все перечисленные выше свойства древесных растений Г.Ф. Морозов сводит к двум коренным свойствам: 1) способности древесной породы к завоеванию пространства и 2) к социализации её роста. Все индивидуальные биоэкологические особенности древесных пород можно рассматривать, как частные проявления основной особенности наших растений – их потребности к завоеванию пространства. Одни растения лучше способны к этому, другие хуже. Далее Г.Ф. Морозов указывает, что «…всё разнообразие способов, которое практикует растение, может быть сведено к двум методам: экстенсивному использованию пространства и использованию интенсивному; светолюбивые породы, например, ведут световое хозяйство экстенсивно, а теневыносливые, наоборот, интенсивно». Этот принцип, считает Г.Ф. Морозов можно приложить к любому свойству древесных пород.
Лесоводственные свойства любой породы, колеблясь в пределах индивидуальной изменчивости, представляют собой, однако, довольно устойчивые величины в условиях постоянства окружающей обстановки. Но с изменением её меняются и лесоводственные свойства древесных пород, которые находятся в определённой и закономерной связи с географической средой. В связи с этим очень важно знать ареал распространения древесной породы и различать в нём оптимальную область, более тёплую и более холодную в периферии.
Чрезвычайно важным фактором лесообразования Г.Ф. Морозов считает отношение лесных пород к теплу, поскольку оно определяет все другие лесоводственные свойства древесных пород: рост, семенную и вегетативную способность, теневыносливость, требовательность к составу почвы и влаге, наступление критического возраста, качество древесины, долговечность и устойчивость пород.
Географическая среда (почва, грунт, рельеф, климат) является одним из важнейших факторов лесообразования. По Г.Ф. Морозову почвенно- грунтовые условия определяют лесоводственные и биологические свойства древесных пород. Прежде всего, почвенно-грунтовые условия всегда отражаются на составе леса. На почвах плодородных и богатых чаще всего формируются смешанные и сложные формы лесных насаждений. Наоборот, на бедных почвах обычно образуются чистые насаждения простой формы.
Г.Ф. Морозов отмечает, что от характера отношения древесных пород к составу почвы зависят многие их характеристики:
- степень быстроты роста, уменьшение числа стволов с возрастом;
- быстрота изреживания полога;
- степень теневыносливости;
- степень устойчивости подроста: чем благоприятнее почвенные условия, тем в большей мере способен подрост любой породы выносить крайние степени угнетения, не теряя возможности последующего отправления;
- образование чистых, смешанных, простых и сложных форм;
- качество древесины, долговечность и рост древесных пород;
- семенная производительность их, качество гумуса и условия возобновления;
- взаимное отношение не только разных индивидов одного вида, но и видов между собой.
Почвенно-грунтовые условия определяют в числе других причин процесс смены древесных пород и лесовосстановительные процессы.
Не менее велика и роль рельефа как фактора лесообразования. Рельеф увеличивает поверхность, на которой может развиваться лес, вносит определенное разнообразие условий на данной поверхности. Г.Ф. Морозов отмечает, что рельеф создает разнообразный местный микроклимат и влияет на почвообразовательный процесс, регулирует гидрологический процесс. Рельеф влияет на климат, тем самым обусловливает продолжительность вегетационного периода и величину прироста древесных пород.
Само лесное сообщество или совокупность социальных явлений, которые раз появились или создались и влияют уже дальше, как фактор лесообразования. Г.Ф. Морозов отмечает, что какое бы явление из совместной жизни древесных растений в лесу мы ни взяли, всякое из них неизбежно и неразрывно соткано и обусловлено, не считая вмешательства человека, тремя родами факторов: 1) внутренними свойствами организмов, составляющих данное общежитие, 2) внешними условиями среды и, наконец, характером самого общежития, то есть свойствами его внутренней среды». При этом он указывает, что основными факторами совместной жизни древесных пород в лесном сообществе являются первые два, третий же фактор (свойства внутренней среды лесного сообщества) является производным от первых двух. В качестве частного примера влияния внутренней среды леса на жизнь лесного сообщества Г.Ф. Морозов приводит зависимость прироста деревьев в насаждении от свойств внутренней среды: от породы, от её индивидуальных свойств, от полноты, формы, возраста насаждений, от климата, почвы и других внешних условий, и, наконец, от степени вмешательства человека в жизнь леса.
Роль вмешательства человека в жизнь леса. Г.Ф. Морозов считает, что фактор вмешательства человека в жизнь леса находится в зависимости от географических условий, т.е. его влияние будет неодинаково в зависимости от той географической обстановки, в которой осуществляется вмешательство человека.
Влияние человека на лес очень многообразно. Классик отечественного лесоводства объединяет его в две группы: во-первых, это влияние, непосредственно направленное на лес; и косвенное влияние, затрагивающее условия существования леса. К первой группе относятся разного рода рубки, изменяющие густоту леса, его возраст, состав, покров и т.д.; ко второй — пастьба скота, сбор подстилки, осушение, выбросы промышленных предприятий, рекреационные нагрузки и т.д.
В результате деятельности человека уничтожается то подвижное равновесие в природе, в частности в лесу, какое в ней существовало до вмешательства человека. В природе не существует полезных и вредных животных, птиц, насекомых. Там все они взаимно приспособлены и взаимно связаны друг с другом. При вмешательстве же человека в природу наблюдаются два рода явлений. Одни животные (медведь, волк, сурок и др.), неспособные приспособиться к новым условиям существования постепенно вымирают; другие же (мыши, суслики, короеды, майский хрущ и др.) в силу присущих им жизненных свойств, начинают усиленно размножаться.
Рис. 28. Рубка леса как элемент вмешательства человека в жизнь леса
Такая же картина наблюдается и в мире растений: начинают господствовать сорняки. Г.Ф. Морозов считает, что почти вся лесная и сельскохозяйственная энтомология обязана своим существованием описанному явлению – уничтожению подвижного равновесия в природе и изменению направления естественного отбора.
Благодаря вмешательству человека в жизнь леса меняется характер насаждений. Вместо первичных, основных типов появляются вторичные, или производные типы леса. Временный тип, по Г.Ф. Морозову, имеет тенденцию возвращаться к своему основному.
Кроме временного состава, вмешательство человека порождает и другие явления в жизни, структуре, форме и состоянии лесных сообществ: вместо разновозрастных появляются одновозрастные насаждения, уменьшается число ярусов растительности, происходит смена семенных насаждений порослевыми, ухудшается, а иногда улучшается рост (например, появление сосны и березы на заброшенной пашне) деревьев и т.д.
Последствия вмешательства человека в жизнь леса в свою очередь зависят от географических условий, то есть их влияние будет различным в зависимости от того, в какой географической обстановке будет происходить это вмешательство.
Некоторые из перечисленных факторов лесообразования при определённой величине и действии ограничивают распространение леса. Например, основной ограничивающий фактор распространения леса на север – недостаток тепла, особенно в почве. Он тормозит не только рост вегетативных органов древесных растений, но и семеношение. В лесу на северной границе с тундрой семена созревают очень редко, иногда один раз в столетие. Основной ограничивающий фактор распространения леса на юг – недостаток влаги.