Ekologia lasu

Prof. dr hab. Jerzy Modrzyński

Dr inż. Bartosz Bułaj

Prof. dr hab. Piotr Robakowski

www.up.poznan.pl/ksel

Ekologia lasuForest ecology

• jednostka realizująca:

- Katedra Siedliskoznawstwa i Ekologii Lasu

- Zakład Ekologicznych Podstaw Hodowli Lasu

• studia: stacjonarne, inżynierskie

• poziom: rozszerzony

• godzin łącznie: 132

- wykłady: 20

- ćwiczenia kameralne: 28

- ćwiczenia terenowe: 12

• punktów ECTS: 5

• kończy się: egzaminem

Tematyka wykładów

- Wprowadzenie.

- Podstawowe pojęcia.

- Niektóre prawa ekologiczne.

- Mechanizmy samoregulacji w przyrodzie.

- Ekologiczna adaptacja drzew.

- Dynamika fitocenoz leśnych.

- Polodowcowa historia lasów europejskich.

- Struktura i funkcjonowanie ekosystemów

leśnych.

Tematyka wykładów c. d.

- Kształtowanie specyficznych ekosystemów

leśnych.

- Las w krajobrazie.

- Las jako zjawisko geograficzne.

- Drzewostan: pojęcie, cechy, dynamika rozwoju.

- Leśnictwo w warunkach zagrożenia

środowiska.

- Aktualne problemy i trendy w leśnictwie.

Zagadnienia

w ramach całego przedmiotu

Spis ważniejszych zagadnień w ramach przedmiotu (rozszerzonego)

EKOLOGICZNE PODSTAWY HODOWLI LASU

1. EKOLOGIA OGÓLNA (wybrane zagadnienia)

- Podstawowe pojęcia (ich znaczenie i wzajemne relacje).

- Niektóre prawa ekologiczne (m. in. prawo kompleksowego działania i

kompensowania się czynników środowiska, prawo tolerancji Shelforda).

- Mechanizmy samoregulacyjne na różnych poziomach organizacji przyrody

(komórka, osobnik, populacja, biocenoza, ekosystem, krajobraz, biosfera).

2. LAS JAKO SYSTEM EKOLOGICZNY (przykłady procesów samoregulacyjnych)

- Ekologiczna adaptacja drzew. (Ekotypowe zróżnicowanie drzew leśnych oraz jego

znaczenie przyrodnicze i gospodarcze.)

- Dynamika biocenoz leśnych. Sukcesja ekologiczna w biocenozach leśnych.

- Polodowcowa historia lasów w Europie Środkowej.

- Struktura i funkcjonowanie ekosystemów leśnych.

- Cykle biogeochemiczne.

- Środowiskotwórcza rola lasu. (Las w krajobrazie.)

3. LAS JAKO ZJAWISKO GEOGRAFICZNE

- Ogólne uwarunkowania biomów leśnych.

- Przystosowania roślin i drzew do życia w różnych biomach leśnych.

- Porównanie wskaźników ekologicznych typowych biomów leśnych.

- Charakterystyka najważniejszych biomów leśnych.

4. LAS JAKO OBIEKT ZAINTERESOWAŃ CZŁOWIEKA (patrz podręcznik S.

Szymańskiego)

5. EKOLOGICZNE PODSTAWY SIEDLISKOZNAWSTWA LEŚNEGO

- Siedlisko jako wypadkowa położenia (ogólne zależności między położeniem i

siedliskiem, znaczenie poszczególnych geograficznych i topograficznych

składowych położenia dla siedliska).

- Metodyka badań oddziaływania czynników siedliskowych na rośliny

(doświadczenia polowe i w warunkach kontrolowanych, np. w fitotronie).

- Klimatyczne czynniki siedliska:

- światło:

- fizyczne właściwości i pomiar,

- stosunki świetlne w lesie,

- znaczenie światła dla drzew (wzrost i rozwój, zagrożenia),

- regulowanie stosunków świetlnych w lesie pod kątem wymagań drzew

i potrzeb hodowli lasu.

- ciepło i temperatura:

- fizyczne właściwości i pomiar,

- stosunki termiczne w lesie,

- znaczenie ciepła i temperatury dla drzew (wzrost i rozwój, zagrożenia),

- regulacja stosunków termicznych w lesie pod kątem wymagań drzew

i potrzeb hodowli lasu.

- woda:

- fizyczne właściwości, występowanie i znaczenie w przyrodzie,

- stosunki wodne w lesie (wilgotność powietrza, transpiracja, opady,

wilgotność gleby i poziom wód gruntowych),

- poziom wód gruntowych a jakość siedliska,

- znaczenie różnych postaci wody dla drzew (wzrost i rozwój, zagrożenia),

- wpływ cięć na stosunki wodne w lesie,

- regulacja stosunków wodnych w lesie pod kątem wymagań drzew

i potrzeb hodowli lasu.

- wiatr:

- zjawisko wiatru ( mechanizm powstawania, prędkość i siła, skala

Beauforta),

- rodzaje wiatrów (cyrkulacja atmosfery i wiatry globalne, wiatry

lokalne: bryzy, wiatry gór i dolin, wiatry fenowe),

- stosunki anemometryczne w lesie,

- znaczenie wiatru dla drzew (wzrost i rozwój, zagrożenia, drzewostany

szczególnie zagrożone),

- sposoby zwiększania odporności drzew i drzewostanów na wiatry

burzowe.

- Ogólna charakterystyka fitoklimatu leśnego.

- Glebowe czynniki siedliska:

- powstawanie, rozwój i właściwości gleb: fizyczne, chemiczne, biologiczne,

- humifikacja:

- przebieg procesu,

- formy i typy próchnicy leśnej,

- gleba jako podekosystem i ważna składowa ekosystemu leśnego,

- mikoryza:

- charakterystyka zjawiska,

- znaczenie mikoryzy dla drzew leśnych,

- mikoryzowanie drzew leśnych,

- ekologiczne podstawy pielęgnacji, uprawy i nawożenia gleb leśnych,

- Ogólna charakterystyka gleb leśnych.

- Wymagania ekologiczne drzew leśnych: szeregi ekologiczne

- Zagadnienie szkód wyrządzanych w lesie przez czynniki abiotyczne:

- nadmierna insolacja, podwyższone prom. UV-B, niedostatek światła,

- przymrozki i temperatury ekstremalne,

- susze, podtopienia, powodzie,

- okiść śnieżna i lawiny,

- silne wiatry, huragany,

- zanieczyszczenia atmosfery i gleby.

6. DRZEWOSTAN

- Pojęcie drzewostanu.

- Cechy drzewostanu:

- Pochodzenie drzewostanu.

- Wiek drzewostanu:

- sposoby określania,

- fazy rozwojowe drzewostanu,

- fazy rozwojowe a zabiegi pielęgnacyjne w drzewostanach.

- Wielkość i kształt drzewostanu:

- ekologiczne kryterium wielkości drzewostanu (drzewostan duży i mały),

- części drzewostanu (grupy, kępy, smugi, pasy).

- Skład gatunkowy drzewostanu:

- stopień i forma zmieszania ( według ugrupowania i trwałości domieszki),

- zalety drzewostanów mieszanych.

- Budowa piętrowa drzewostanu:

- drzewostany jedno-, dwu- i wielopiętrowe,

- budowa lasów pierwotnych,

- klasyfikacje trzebieżowe.

- Zagęszczenie drzew w drzewostanie:

- objaśnienie cechy,

- pojęcie i znaczenie więźby,

- biogrupy drzew (naturalne, sztuczne).

- Zwarcie drzewostanu:

- pojęcie i znaczenie,

- stopnie zwarcia.

- Jakość drzewostanu.

- Struktura (wybranych cech) drzewostanu: grubości, wysokości, wieku, klas

biologicznych.

- Dynamika rozwoju drzewostanu.

7. KOMPLEKSOWE PODEJŚCIE DO SIEDLISKA LEŚNEGO

- Wykorzystanie obserwacji fenologicznych do oceny siedliska.

- Typologia i regionalizacja przyrodniczo-leśna.

8. HODOWLA LASU W WARUNKACH ZAGROŻENIA ŚRODOWISKA

- Zagrożenie środowiska leśnego i stan lasów w Polsce.

- Biologiczne reakcje drzew na zagrożenia środowiskowe:

- rekcje obronne

- typowe uszkodzenia

- symptomy zamierania lasotwórczych gatunków drzew.

- Próby wyjaśnienia mechanizmu zamierania lasów:

- mechanizm zamierania według A. Szujeckiego,

- koncepcja „choroby łańcuchowej”,

- koncepcja „choroby spiralnej”

- koncepcja „cybernetyczna” (dodatniego sprzężenia zwrotnego),

- koncepcja „chronicznego stresu” (syndromu ogólnej adaptacji),

- Perspektywy zahamowania procesu zamierania lasów.

- Najważniejsze kierunki działania leśników w warunkach zagrożenia

środowiska:

- monitoring środowiska leśnego,

- działanie na rzecz zmniejszenia zagrożeń środowiskowych,

- dostosowanie działań do stanu lasów i środowiska.

- Odnowienia i zalesienia w warunkach klęski ekologicznej.

9. INNE ZAGADNIENIA (omawiane lub sygnalizowane na zajęciach)

LITERATURA:

Bell J. N. B., Treshow M. (2004): Zanieczyszczenie powietrza a życie roślin. Wyd.

Nauk.-Tech., Warszawa.

Chapin F. S. , Matson P. A., Mooney H. A. (2002): Principles of Terrestrial

Ecosystem Ecology. Springer, New York-Tokyo.

Falińska K. (1996, 2004): Ekologia roślin. PWN, Warszawa.

Jaworski A. (1995): Charakterystyka hodowlana drzew leśnych. Gutenberg, Kraków.

Jaworski A. (2011): Hodowla Lasu I: Sposoby zagospodarowania, odnawianie lasu,

przebudowa i przemiana drzewostanów, PWRiL Warszawa.

Jaworski A. (2011): Hodowla Lasu III: Charakterystyka hodowlana drzew i krzewów

leśnych, PWRiL Warszawa.

Kimmins J. P. (2004): Forest Ecology. Prentice Hall, Upper Saddle River, N. Jersey.

Kopcewicz J., Lewak S. (2002): Fizjologia roślin. PWN, Warszawa.

Kornaś J., Medwecka-Kornaś A. (2002). Geografia roślin. PWN, Warszawa.

Kożuchowski K. (1998): Atmosfera-klimat-ekoklimat. PWN, Warszawa.

Krebs Ch. J. (1996, 2011): Ekologia. Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i

liczebności. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Kreeb K. (1979): Ekofizjologia roślin. PWN, Warszawa.

Larcher W. (1995, 2003): Physiological Plant Ecology. Ecophysiology and Stress

Physiology of Functional Groups. Springer, Berlin-Tokyo.

LITERATURA c. d.:

Lambers H., Chapin F. S., Pons T. L. (2000, 2006): Plant Physiological

Ecology. Springer, New York.

Obmiński Z. (1977): Ekologia lasu. PWN, Warszawa.

Odum E. P. (1963): Podstawy ekologii. PWRiL, Warszawa.

Puchalski T. (1972): Rębnie w gospodarstwie leśnym. PWRiL, Warszawa.

Puchalski T., Prusinkiewicz Z. (1990): Ekologiczne podstawy

siedliskoznawstwa leśnego. PWRiL, Warszawa.

Richards B. N. (1979): Wstęp do ekologii gleby. PWN, Warszawa.

Richling A., Solon J. (1996, 2011): Ekologia krajobrazu. Wydawnictwo

Naukowe PWN, Warszawa.

Spurr S. H., Barnes B. V. (1980): Forest Ecology. John Wiley & Sons, New

York-Singapore.

Szymański S. (2000): Ekologiczne podstawy hodowli lasu. PWN, Warszawa.

Walter H. (1976): Strefy roślinności a klimat. PWRiL, Warszawa.

Weiner J. (1999, 2003): Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik Ekologii

Ogólnej. PWN, Warszawa.

Weisz P. B. (1977): Biologia ogólna. PWN, Warszawa.

Zajączkowski J. (1991): Odporność lasu na szkodliwe działanie wiatru i śniegu.

Świat, Warszawa.

http://www.encyklopedialesna.pl – dział „Ekologia lasu”