11
несводимость результатов исследований на разных уровнях организации живого вещества к общим выводам и законам. Возможность и необходимость учета общих закономерностей и различий в развитии популяций и сообществ растений и животных в научно-исследовательской работе и в практике лесоводства. Эволюция понятия «комплекс растений и животных» в понятие «лесная экосистема». Лесные экосистемы и урбоэкосистемы: черты сходства и различия, проблемы исследования, возможности применения методологии лесоводственных исследований и практики ведения лесного хозяйства в урбоэкосистемах.
Антропогенные факторы. Прямое и косвенное их воздействие на лесные экосистемы. Формирование лесных экосистем с новыми свойствами. Урбоэкосистемы. Человеческая деятельность как основной фактор управления урбоэкосистемами. Антропоэкогенез. Техногенное воздействие на лесную среду и его последствия. Техногенез. Особенности и специфика исследования урбоэкосистем.
Экология: особи, популяции, сообщества. Управляющие и регулирующие механизмы в лесных экосистемах. Конкуренция и популяционная кооперация: борьба за ресурсы и компромиссное распределение ресурсов. Специфика фитоценотических исследований. Значение этих исследований для лесоводства.
Тема 6. Классификация лесов. Лесная типология. Задачи и методология лесной типологии, ее развитие.
Два направления в развитии лесной типологии: типы леса и типы условий местопроизрастания. Сходство целей, задач, методологических подходов к классификации, их различия, противоречия. Попытки компромиссных решений. Причины неудач:
различия в подходах к классифицированию по типам леса и типам условий местопроизрастания;
- разнонаправленность и разнофакторность классификационных схем (разные объекты классифицирования, классифицирование статических и динамических систем, классифицирование на основе изучения природных комплексов и природных экосистем (суммирование или интегрирование эффекта);
изменчивость и неустойчивость тесноты взаимосвязей между почвенными условиями и типом лесной растительности, обусловленными географическими условиями и влиянием климата;
исторические аспекты: нарушенность лесных экосистем и лесной среды антропогенным воздействием на леса.
Лесотипологическая детерминированность условиями окружающей среды (север лесной зоны), ее «размытость» в условиях оптимума для произрастания лесной растительности (юг лесной зоны).
Динамические и «генетические» (сукцессионные) классификации. Фактор времени, развитие лесных биогеоценозов во времени. Сложности и проблемы исследования (лимитированность временным фактором, требуемым количеством объектов и объемом исследований, необходимостью преемственности исследований). средневозрастный древостой: активный рост, повышенная продуктивность, развитие фитоценоза, усложнение его структуры, формирование
12
взаимосвязанной системы большого и малого биокруговорота, обусловливающей возможности реализации ресурсосберегающей и почвозащитной функций в экосистеме;
приспевающий древостой: активный рост древостоя, начало структурирования фитоценоза по «спелому» варианту;
спелый древостой: снижается прирост древостоя, усиливается плодоношение, формируется развитая структура лесного фитоценоза, включающая все ярусы напочвенной растительности. Вершина развития одновозрастного древостоя;
перестойный древостой: реструктурирование древостоя, формирование сложного разновозрастного древостоя, ярусов древесной растительности, стабилизация системы «прирост - отпад» и биокруговорота, климаксовое сообщество, развитость всех элементов лесного фитоценоза; в идеале - сообщество, которое может существовать очень долго. В условиях активно неблагоприятного воздействия - распадающееся, реструктурируемое сообщество с формированием в перспективе нового сообщества с другой стратегией развития через систему смены пород (лесных фитоценозов).
Особенности ведения хозяйства в лесу на разных этапах формирования лесных фитоценозов. Изучение направленности развития фитоценоза, его динамики, свойств, структурных и функциональных изменений в древостое. Особенности развития лесного сообщества: функциональная направленность - структурообразующие элементы - функциональные взаимосвязи - структура - функциональная интеграция - реструктуризация. Скорость протекания этих процессов фитоценозе и древостое.
Древесные растения К- и R-стратегии развития (конкурентные и толерантные стратегии роста). Свойства этих растений, особенности развития и существования в растительных сообществах. Сосна и ель, береза и ель: характер межпопуляционных отношений на примере объектов ухода за лесом (рубки ухода и комплексный уход за лесом).
Исторический фактор лесообразования. Необходимость учета опыта ведения лесного хозяйства в прошлом. Специфика и проблемы рестроспективных исследований. Обобщение накопленного опыта ведения хозяйства, использование этого опыта в современных условиях.
Тема 7. Структура лесных экосистем.
Структура древостоя, насаждения (фитоценоза), лесного биогеоценоза. Структура лесного массива, территориально-ландшафтного комплекса. Упрощение и усложнение структуры на разных уровнях организации лес ного сообщества, их последствия. Структурно-функциональные связи и механизмы саморегуляции лесных экосистем.
Горизонтальная и вертикальная структура древостоя, фитоценоза: парцеллы и синузии. Функциональная направленность структурной неоднородности в древостое, фитоценозе, лесном массиве. Экологическое и хозяйственное значение этой неоднородности.
Количество компонентов (или элементов) в структуре ценоза и наличие связей между этими компонентами. Реакция ценоза на упрощение или усложнение структуры хозяйственными методами и при воздействии природных факторов. Возможности научного экспериментирования с лесными
13
экосистемами в целях выявления особенностей их строения и функционирования.
Структура и функции лесных экосистем. Структурно - функциональные связи в лесных экосистемах. Возможности управления этими связями в хозяйственных целях. Проблемы изучения структурнофункциональных связей в лесных экосистемах.
Тема 8. Смена пород. Виды и причины смены пород.
Два основных аспекта проблемы смены пород: хозяйственный и экологический. Хозяйственная оценка смены пород (экономический подход - ближний и дальний эффекты). Положительные и отрицательные стороны смены пород для лесного хозяйства. Лесохозяйственные меры предотвращения или регулирования процесса смены пород: их обоснование, эффективность, промежуточные и конечные результаты. Условия успешного регулирования процесса смены пород, проблемы выбора решения о допущении или предотвращении смены пород: комплексный подход (учет хозяйст- венно-экологических, технических, природных условий, факторов лесообразования, социальных условий и лесной политики).
Экологическая оценка смены пород: смена растительности, биоты в целом (включая фитопатогенную флору и фауну), структуры экосистемы, системы биокруговорота. Примеры «положительной» (прогрессивной) и «отрицательной» (регрессивной) смены пород. Зависимость от типов растительности, включая растительность природно-климатических зон (лес и болото, лес и луг, лес и степь, лес и тундра, лес и поле). Биологический смысл демутационной смены пород: ресурсосберегающая и почвозащитная функции, оздоровление среды, сохранение лесного биокруговорота (обмена веществом и энергий, информационной среды в системе, активизация механизмов биологического отбора. «Компенсационные» потери: снижение продуктивности, структурное упрощение, видовое обеднение среды. Постепенное восстановление параметров экосистемы через смену пород. Стратегии демутационной смены пород. Эволюция растительных сообществ. Проблема нарушения стратегий развития лесных экосистем в связи с хозяйственным воздействием: циклическая незавершенность динамических процессов, онтогенеза, искусственное воздействие на экосистему (лесные культуры, рубки.
Причины смены лесной растительности. Климатический фактор, динамика уровня грунтовых вод, влияние лесных пожаров, антропогенное воздействие (рубки, рекреация, промышленная и сельскохозяйственная деятельность).
Вековые смены лесных пород. Влияние климатических факторов. Необходимость учета направлений этих смен, особенно на границах лесоклиматических зон и в районах распространения интразональной растительности. Особенности планирования лесохозяйственных мероприятий на этих объектах.
Тема 9. Продуктивность, устойчивость, биоразнообразие лесов.
Проблема повышения продуктивности лесов. Способы повышения продуктивности. Условия, необходимые для реализации программ повышения продуктивности лесов (переход к интенсивным формам ведения лесно-
14
го хозяйства, потребности общества и лесного хозяйства, уровень науки и производства, техники и технологии, состояние экономики). Положительные стороны программ повышения продуктивности лесов (повышение бонитета, товарности). Технология освоения лесов, концентрация производства, улучшение условий планирования и организации производства, интегрирование производства. Отрицательные стороны (снижение устойчивости лесов, уменьшение их биоразнообразия, снижение сортности и уменьшение разнообразия ассортимента лесной продукции, проблемы экологии и охраны природы).
Обострение проблемы устойчивости лесов как результат несбалансированных мер по повышению их продуктивности. Свойства и механизмы лесных экосистем, обусловливающие их устойчивость. Факторы среды, обеспечивающие устойчивость лесной экосистемы. Факторы, снижающие устойчивость леса (абиотические, биотические, антропогенные, техногенные). Первичные и вторичные факторы снижения устойчивости лесов. Механизмы снижения устойчивости лесов. Лесохозяйственные меры повышения устойчивости лесных экосистем (включая комплекс мер по повышению их продуктивности: комплексный уход за лесом, гидромелиорация лесных земель и др.).
Биоразнообразие лесов; их взаимосвязь с повышением продуктивности и устойчивости лесов. Проблема устойчивости и биоразнообразия как проблема структурной организации и «наполненности» лесной экосистемы. Оптимизация структурно-функциональных взаимосвязей в лесной экосистеме: «перегруженность» (снижение устойчивости и включение механизмов саморегуляции экосистемы) и «незагруженность» системы (снижение устойчивости происходит далеко не всегда, но при снижении устойчивости возникают трудности с реализацией механизмов саморегуляции в экосистеме). Связь с проблемой простых и сложных экосистем. Лесохозяйственные меры сохранения и повышения биоразнообразия лесов. Перспективы ведения лесного хозяйства на основах оптимизации взаимосвязей в системе продуктивность - устойчивость - биоразнообразие лесов.
Тема 120. Динамика и состояние лесов.
Динамика породного состава лесов, ее причины. Возрастная структура
идинамика лесов, их закономерности. Лесотипологические характеристики
иизменение продуктивности лесов. Общие закономерности и тенденции динамики продуктивности лесов. Факторы, обусловливающие изменение продуктивности лесов. Типы леса и классы бонитета, их взаимосвязь и несогласованность, причины такой несогласованности.
Биологическая устойчивость лесов, устойчивость к неблагоприятным факторам среды, антропогенезу и техногенному воздействию. Признаки повышенной и пониженной устойчивости лесов. Динамика состояния насаждений, выявление факторов, вызывающих снижение устойчивости лесов. Оценка санитарного состояния насаждений, методы оценки. Показатели устойчивости лесных биогеоценозов, лесных массивов, природно - территориальных комплексов, лесоклиматических зон.
Показатели облесенности (лесистости) территории. Пространственная структура (расположение) лесов: крупно- и мелкомассивные участки леса. Мозаичность и чередование разных участков леса. Усложненность или уп-
15
рощенность структуры лесного массива, ее последствия. Динамика типов растительности в системах «лес и болото», «лес и поле», «лес и степь».
Прогнозирование состояния и развития лесных экосистем. Лесово- дственно-экологическая и хозяйственная оценка динамики лесов. Меры хозяйственного регулирования породной и возрастной структуры лесов. Меры, направленные на улучшение состояния лесов.
Тема 11. Системы ведения хозяйства в лесу.
Интенсивные и экстенсивные формы ведения хозяйства в лесу. Признаки интенсивного и экстенсивного хозяйства. Общее состояние экономики, социальные условия, лесная политика, инфраструктура хозяйства, условия заготовки, переработки и сбыта продукции. Возможности и перспективы развития производства. Уход за лесом и главное пользование. Рубки ухода или рубки промежуточного пользования. Другие виды рубок. Коммерческие и некоммерческие рубки: условия и возможности их проведения. Сплошнолесосечная, семеннолесосечная, выборочнолесосечная формы главного пользования или ведения хозяйства: их достоинства и недостатки, условия выбора и применения. Системы ухода за лесом. Программы рубок ухода и комплексного ухода за лесом. Поквартальный и блочный методы организации рубок ухода. Лесные культуры и естественное лесовозобновление. Плантационное ле-совыращивание. Целевое лесовыращивание. Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов в лесах экологического и эксплуатационного назначения.
Тема 12. Рубки главного пользования.
Задачи рубок главного пользования. Классификация рубок главного пользования, ее принципы и особенности. Пространственно-временные аспекты организации главных рубок. Возраст главной рубки и возраст спелости древостоя. Классификация спелостей леса. Техническая и технологическая составляющая главных рубок. Лесоводственно-экологическое и экономическое обоснование главных рубок. Лесовоспроизводственная направленность (функция) рубок главного пользования. Рубки леса как мощный фактор воздействия на природную среду. Социальный и экологический аспекты рубок леса.
Норма лесопользования, расчетная лесосека по главному пользованию, принципы расчетов. Пространственно-временные принципы определения нормы рубки: породный состав лесов, их возрастная структура, продуктивность, хозяйственная освоенность и доступность, экологическая и хозяйственная значимость, степень интенсивность и уровень ведения лесного хозяйства.
Выборочные рубки, их эволюция (развитие), классификация. Временной фактор. Эволюция от нелесосечных рубок к лесосечным. Принципы отбора и назначения древостоев в выборочную рубку, их особенности. Орга- низационно-технические показатели выборочной рубки. Исключения из правил, в каких случаях они допустимы. Результаты выборочных рубок, их перспективность. Условия применения выборочнолесосечной формы хозяйства в современных условиях (достоинства и недостатки, возможности реализации положительных результатов этих рубок).
Сплошные (сплошнолесосечные) рубки, их история, классификация.