1 EL r wprowadzenie

Ekologia lasu
Prof. dr hab. Jerzy Modrzyński
Dr inż. Bartosz Bułaj
Prof. dr hab. Piotr Robakowski
www.up.poznan.pl/ksel
Ekologia lasu
Forest 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”