Бу́ковый лес — лес с преобладанием букаВ статье даётся описание лесов из бука европейского, занимающих из буковых лесов в Европе и вообще в мире наибольшую площадь. По внешнему виду и экологии леса́ из бука восточного и бука европейского очень похожи..
Бук является основной лесообразующей породой европейских лесов. Он чаще других широколиственных пород образует чистые древостои, а также входит в состав смешанных древостоев с темнохвойными и другими широколиственными породами, образуя в них второй ярус. Бук европейский в Европе формирует собственную зону буковых лесов, занимающую как равнинные местности, так и горные; в горах буковые леса часто служат верхней границей горного лесного пояса. Ареал бука определяется климатическими и почвенными условиями. Если в центре своего ареала он не имеет конкурентов со стороны других древесных пород, то при приближении к его границам уступает свои позиции грабу, дубу, хвойным породам. Бук европейский произрастает на территории Европы от Великобритании, северной части Испании на западе до Калининградской области, Польши, западной части Украины, южной части Крыма на востоке и от юга Норвегии и Швеции на севере до северной части Сицилии, Средней Албании, Греции на юге.
На крутых горных склонах буковые леса имеют большое почвозащитное и водоохранное значение. В лесоводстве бук ценится как лесообразующая, климаторегулирующая и почвоулучшающая порода. Буковый лес оказал большое влияние на культуру народов, населяющих Европу. Его эстетическое воздействие ценится и в настоящее время: в буковых лесах построены многие санатории и дома отдыха.
В прошлом буковые леса в Европе занимали обширную территорию. В результате хозяйственной деятельности человека они большей частью были истреблены. Если раньше на месте вырубленных буковых лесов производились посадки других видов деревьев, то в настоящее время лесоводы возвращаются к их восстановлению из-за большой ценности этого вида леса. Естественные буковые леса охраняются на территории многих стран Европы.
Название Используются следующие названия: буковый лес — в биологии, на территории Молдовы и Подолии; букняк — в экологии, геоботанике, почвоведении; бучина (Fagetum) — в лесоводстве, на территории Чехии и Польши; буковина — на территории Польши, Молдовы и Подолии;
В Толковом словаре В. И. Даля приводятся ещё названия: буковая роща, буковник.
Почвы и отношение к влаге По требованиям к почве бук относится к мезотрофам и даже мегатрофам, а по требованию к влаге — к мезофитам. Почвы в местах произрастания бука европейского на равнинах — бурые лесные, в горах — с признаками оподзоливания. Значительно реже буковые леса развиваются на серых лесных почвах. Растёт бук также на кислых и известковых почвах, на лёссовых парабурозёмах. На склонах с мелким почвенным слоем имеют место массовые ветровалы. Бук не растёт на застойно увлажнённых и переувлажнённых почвах. Он не выносит даже весеннего затопления. Не растёт бук и на лёгких песчаных почвах и сухих склонах. Наилучшего развития буковые леса достигают на плодородных, богатых минеральными веществами почвах. Бук испытывает высокую потребность в кальции, поэтому он лучше всего растёт на известковых почвах и не растёт на выщелоченных почвах в приатлантических областях. А по содержанию зольных элементов бук стоит на четвёртом месте после акации белой, вяза и ясеня.
Чистые буковые леса требуют большего плодородия почвы нежели смешанные с другими породами, так как потребность в одних и тех же минеральных веществах у разных пород деревьев в разное время года неодинаковая. Например, пихта испытывает сильную потребность в азоте весной, до распускания листьев у бука, и умеренную осенью, после опадения его листвы. Бук испытывает умеренную потребность в азоте с конца весны до начала лета и сильную с начала лета до начала осени. Поэтому эти две породы в отношении азота не являются конкурентами, а азот используется более равномерно. Бук по своему влиянию на химизм почвы занимает промежуточное положение между елью и пихтой. Под ельниками образуются подзолистые почвы, а под пихтарниками бурые лесные почвы. Поэтому пихта и ель, а также пихта и бук по своему влиянию на почву дополняют друг друга. Не случайно наиболее продуктивными в Карпатах считаются елово-пихтово-буковые древостои. Чистые древостои образуются при недостатке или избытке каких-либо веществ в почве, а также когда какие-то другие условия отличаются своей односторонностью, исключительностью (сухой или холодный климат, сухие или с избытком влаги почвы и так далее). Влияние бука на почву зависит и от климатических условий. Например, в некоторых типах влажных буковых лесов Карпат наблюдается довольно сильное оподзоливание почв, которое вызвано жизнедеятельностью самого бука. При определённых условиях оно ведёт к прекращению возобновления бука и замене букового леса еловым.
Бук требователен к высокому содержанию влаги в атмосферном воздухе. В горах по мере подъёма температура уменьшается, а влажность увеличивается, поэтому буковые леса на севере ареала занимают равнины, а на юге растут только в горах. Буковый лес обладает способностью задерживать сравнительно небольшое количество осадков. Листва буковых деревьев в лесу пропускает под полог леса от 53,3 % до 68,9 % выпадающих осадков. Кроме того, по стволам буковых деревьев, обладающих гладкой корой, стекает до 21 % осадков. Общее количество задерживаемых осадков у бука в два раза меньше, чем у ели. По этой причине, а также из-за малого количества света, пропускаемого кронами буковых деревьев, влажность под пологом букового леса выше. Стекающие по стволам осадки способствуют тому, что бук менее других деревьев страдает от ударов молнии, так как электрический ток проходит по стекающей воде и уходит в землю.
Буковый лес, произрастающий в горах, увлажняет горы за счёт горизонтальных осадков, то есть осаждающихся на его листве и ветвях росы, намороси и измороси. Кроме того, он переводит поверхностный сток в грунтовый и повышает уровень грунтовых вод.
Мощная корневая система бука, основная масса которой располагается на глубине 70—80 см, препятствует размыванию почвы на горных склонах. Почва хорошо сохраняется и накапливается под буковыми лесами.
Отношение к свету Бук, являясь требовательной к плодородию почв древесной породой, в то же время обладает высокой теневыносливостью, а в молодом возрасте и значительным тенелюбием. По оценке по разным шкалам он ставится по теневыносливости на третье место, например, по шкале Медведева Я. С. — на третье после пихты и тисса, а по шкале Турского М. К. — на второе после пихты, по методу Визнера — на первое. Эти два свойства (требовательность к плодородию почвы и теневыносливость) работают в противоположном направлении при лесообразовании: большая требовательность к составу почвы приводит к созданию смешанных и сложных сообществ, большая же теневыносливость — к образованию чистых насаждений. В результате борьбы этих двух начал, наряду с некоторыми другими причинами, и образуются как чистые буковые леса, так и смешанные с такими теневыносливыми и требовательными к составу почвы породами, как пихта, ель и другие. Способность образовывать зональную растительность у бука связана прежде всего с его высокой теневыносливостью и большой продолжительностью жизни. Он вытесняет светолюбивые породы и образует связный покров, если этому не мешают другие факторы, снижающие его конкурентоспособность.
Буковые деревья, являясь широколиственными, сами создают тень. Из всех деревьев Центральной Европы бук образует самую густую крону. Освещённость в мёртвопокровном буковом лесу составляет по одним данным 5 %, по другим данным не более 2 % от освещённости на открытом месте. В таких условиях могут существовать только папоротники со слаборазвитыми осевыми органами, образующие только споры, мхи и водоросли. Меньшее количество получаемого тепла сказывается на температуре приземного слоя воздуха и почвы в лесу. В то же время в буковом лесу наблюдаются более плавное изменение температуры и бо́льшая влажность воздуха по сравнению с другими лесами. Буковый лес обладает наименьшей пропускной способностью физиологически активной радиации под полог леса среди лиственных пород, что создаёт наименее благоприятные условия для развития второго яруса. Отличия видового состава травянистого яруса букового леса от других типов леса определяются в первую очередь условиями освещения.
Лесная подстилка и роль бука в почвообразовании
Характерной чертой букового леса является мощный слой листовой подстилки. По количеству опада, то есть совокупности ежегодно опадающих листьев, веток, коры и прочего, буковые леса в России стоят на первом месте. По данным опытов немецкого учёного Эбермайера, проводившихся им на лесных опытных станциях в Баварии с 1866 года, количество подстилки в буковом лесу составляет 11 311 кг/га, а ежегодный опад листьев выражается в 4426 кг/га при сухом состоянии воздуха. Количество подстилки в два с половиной раза больше её ежегодного прироста. Такой большой слой подстилки препятствует образованию напочвенного мохового покрова. В то же время мох покрывает оголённые участки почвы у стволов деревьев, камни и сами стволы. Стекающие по стволам бука осадки имеют кислую реакцию (pH=4—4,5), а почва вокруг стволов обеднена известью, что создаёт благоприятные условия для произрастания мхов. У бука выявлено наименьшее содержание в опаде зольных элементов, меньший процент его разложения и меньшее значение pH по сравнению с другими деревьями.
Разлагающаяся листовая подстилка формирует почву, особенно её верхний слой. Листовой опад бука разлагается медленнее опада всех лиственных деревьев, период его распада составляет три года, причём медленнее всего разложение происходит в первую половину этого периода. Листовая подстилка бука медленно разлагается из-за малой воздухопроницаемости, при смешивании её с хвоёй, например, сосны подстилка получается более рыхлой и разлагается быстрее. Листья бука очень неохотно поедаются и перерабатываются сапрофагами. В то же время присутствие в древостое бука способствует гумификации лесной подстилки и преобразованию грубого гумуса в мягкий. Профессор Раманн объясняет это явление тем, что опавшие листья бука перемежаются с сосновой хвоёй и это делает подстилку более воздухопроницаемой. Поэтому в странах Западной Европы бук издавна называют врачом почвы, если он находится во втором ярусе сосняков. Это свойство используется лесоводами в процессе управления почвообразованием. В Германии после отрицательного опыта выращивания еловых лесов на месте буковых, приведших к обеднению почв, возвращаются к восстановлению коренных буковых лесов. В Карпатах из-за усиления процесса оподзоливания почв и развития корневой губки лесоводы также отказываются от выращивания монокультур и переходят к выращиванию лесов из бука и дуба с примесью явора, клёна остролистного, вяза и других пород. Опад бука характеризуется высоким содержанием в нём азота. Бук отрицательно реагирует на удаление подстилки, так как в этом случае выносится большое количество кальция и азота, содержащихся в ней и участвующих в круговороте минеральных веществ.
Бук, как и другие деревья, способен образовывать подстилку разных типов, как мягкий, так и грубый гумус. На богатых известью почвах, в условиях мягкого, влажного климата бук образует мягкий гумус, с нейтральной или слабо-кислой реакцией, богатый питательными веществами. Почва под ним рыхлая, пушистая. На более выщелоченных и бедных почвах, в условиях холодного и влажного климата, высоко в горах образуется более плотный и мощный слой подстилки, грубый гумус, с кислой реакцией, способствующий оподзоливанию почвы. Почва под такой подстилкой плотна. Свойства листовой подстилки меняются, если к буку примешиваются другие древесные породы. Свойства листовой подстилки определяют и видовой состав травяного покрова. В приатлантических областях, где для бука благоприятны только карбонатные почвы, буковые леса (в отличие от дубовых) из-за образования грубого гумуса быстро деградируют до верещатников.