Экология

Зубанова Светлана Геннадиевна

В лесах планеты сосредоточено около 1,65 – 1,96 трлн м³ биомассы. Она включает в себя всю надземную (листья, стволы, ветви) и подземную массу. Древесина стволов в совокупной массе составляет примерно 50 %. Одним из главных показателей является годовой прирост лесной древесины. Для того чтобы использование леса не было истощительным, можно изымать за год не более такого объема древесины, который прирастает на этой территории (расчеты ведут на стволовую древесину). Из лесов мира ежегодно допустимо изымать примерно 5,5 млрд м³ древесины (т. е. их годичный прирост), а из лесов нашей страны примерно 500 млн м³. И в первом и во втором случаях расчетная лесосека используется лишь на 50—60 %. Но это не значит, что в России и в мире проблема

истощения лесных ресурсов совсем отсутствует. Расчет лесопользования, как правило, производится применительно ко всем лесам, а рубки проводятся в лесах, где это экономически выгодно человеку. В частности, в России главные лесозаготовки находятся в Европейско-Уральском районе, а основные зоны лесов и тем самым прирост древесины – в Сибири и на Дальнем Востоке. Поэтому в первом регионе изъятие древесины выше допустимых пределов в 2 – 2,5 раза, а во втором – спелая древесина вся не вырубается. Сравнимые с рубками размеры уничтожения лесов связывают часто с лесными пожарами. По официальным данным каждый год леса России вырубаются на площади 2 – 2,5 млн га. От пожаров в среднем страдает столько же леса.

35. Важнейшие экологические функции лесов

При оценке экологических функций лесов различают два вида воздействий на среду: биогеохимическое и механическое. Биохимическая деятельность – это физиологические процессы (фотосинтез, минеральное питание и т п.). Механическая деятельность осуществляется через биомассу Биомасса – масса живых организмов или отдельных компонентов, содержащаяся на единице площади или объема экосистем.

Продуктивность – скорость образования биомассы.

Углеродная функция лесов. Большие надежды по выводу излишка углерода из атмосферы и решению проблемы парникового эффекта связывают с лесными экосистемами. При образовании 1 т растительной продукции используется 1,5 – 1,8 т углекислого газа и высвобождается 1,1 – 1,3 т кислорода. Концентрация больших масс углерода в лесах связана с большой биомассой древостоев. Из всей массы углерода, сконцентрированного в растениях земного шара, 92% содержится в лесных экосистемах.

Воздухоочистительные функции лесов. Леса способны удалять из воздуха кроме углерода другие посторонние вещества. Очищение воздуха от загрязняющих веществ совершается как в результате их поглощения, так и через физическое осаждение. 1 кг листьев может поглощать за один сезон около 50—70 г сернистого газа, 40—50 г хлора и 15—20 мг свинца.

Лесные посадки значительно уменьшают шумовой эффект. Они также защищают дороги от заносов снегом, снижают сопротивление потоков воздуха движению транспорта.

Климатические и метеорологические функции лесов. Леса воздействуют на атмосферные явления и таким образом создают свою специфическую среду, микроклимат. Это свойство используется для защиты почв, дорог, посевов, населенных пунктов и т. п. Лесу свойственна большая влажность воздуха и верхних слоев почв. В глубине леса обычно почти полностью отсутствует ветер. Ночью же можно наблюдать токи воздуха противоположного направления. Эти перемещения воздуха имеют большое экологическое значение. Благодаря им выравнивается концентрация углекислого газа.

Водоохранные функции лесов. Положительное влияние оказывают леса на питание грунтовых вод. Это связано с переходом значительной части поверхностных вод в подземные. Грунтовые воды, питая реки, обеспечивают высокий уровень воды в них как зимой, так и летом. Главной причиной увеличения грунтового стока лесами является сохранение под ними неплохой водопроницаемости почв. Положительное воздействие лесов на качество вод связывают с процессом их фильтрации через почвенно-грунтовую толщу, а также водоочищающей способностью растений.

36. Проблемы устойчивости лесов в условиях антропогенных нагрузок. Специфические проблемы тропических лесов

Функция очистки среды, которую выполняют леса, ведет к их повреждению, снижению устойчивости и гибели. Гибель лесов от атмосферных загрязнений относится к числу главных экологических проблем современности.

Наиболее общие закономерности поражения и гибели лесов и меры по снижению ущерба этого явления следующие.

1. Воздействие сернистого ангидрида и его производных. Значительные повреждения также вызывают окислы азота, фтор, озон, хлор, вещества фотохимического смога. Яды действуют на растения или в виде сухих осаждений, или как кислотные осадки. В наибольшей степени разрушаются покровные ткани деревьев, клеточные структуры. Кислотные дожди действуют через выщелачивание из различных частей растений биогенных веществ, отравляют и разрушают корневые системы. Наиболее подвержены повреждению хвойные леса. Главная из причин этого – отравление долгоживущей (5 – 7 лет) хвои. Мягко-лиственные виды деревьев (береза, ольха, осина) более устойчивы. Рядом с городами и промышленными центрами именно они приходят на смену хвойным лесам. Для снижения действия загрязнения повышают плодородие почв (удобрения, поливы), ускоряют обновление фитоценозов, создают опушки вокруг лесных массивов – барьер для проникновения загрязнителей.

2. Рекреация – восстановление здоровья и трудоспособности человека путем отдыха вне жилища. В качестве рекреационных объектов широко используют леса и лесные ландшафты. Задача рекреационного лесоводства – разработка мероприятий по регулированию нагрузок на леса, снижению ущерба для экосистем и лесных хозяйств в целом. Важнейшие мероприятия: посадка леса из мелколиственных пород (береза, осина), которые устойчивее к нагрузкам, чем хвойные леса.

На долю тропических лесов приходится 5 % суши, около 20 % от общей площади лесов. Вместе с этим в тропических лесах более 50% всей растительной массы суши. Тропические леса уничтожают со скоростью 20—25 га каждую минуту ради использования древесины и с целью освобождения площадей для сельскохозяйственных угодий. В биомассе лесов мира сейчас содержится примерно в 1,5 раза больше углерода, чем в атмосфере, в гумусе лесных почв его больше, чем в атмосфере, в 4 раза. Если в северных лесах основная масса углерода в лесных почвах и подстилке, то в тропических лесах углерод в основном в древесине. В результате при уничтожении тропических лесов с этих пространств происходит почти полное высвобождение углерода.

37. Биологическое разнообразие. Красные книги. Особо охраняемые территории

Сохранение биоразнообразия имеет большое экологическое значение. К настоящему времени зарегистрировано несколько тысяч видов, которые пригодны для использования в пищевом рационе человека. Но реально используется в значительных количествах не более 200—250 видов животных и растений. Основную же часть продукции сельского хозяйства люди получают в процессе использования всего 12—15 видов растений. Дикие виды – это неоценимый источник для получения продукции из естественных экосистем, особенно для выведения новых пород и сортов сельскохозяйственных растений и животных. Биоразнообразие – источник очень долгого обеспечения человека энергетическими и техническими ресурсами. Разнообразие относят к основным факторам и условиям устойчивых связей в экосистемах. Видовая насыщенность – важнейшая, хотя далеко не единственная составляющая разнообразия экосистемы.

Красные книги. Одной из мер привлечения внимания людей к экологическим проблемам, сохранению биологического разнообразия являются Красные книги. Существует Красная книга всей планеты. В рамках отдельных государств – региональные Красные книги. Составляются также красные книги отдельно для растений.

В Красные книги заносятся редкие и находящиеся под угрозой исчезновения организмы. Обычно указывается их примерная численность и причины ее сокращения, ареалы в прошлом и в настоящее время, необходимые меры для охраны.

Особо охраняемые объекты или территории – это участки биосферы, полностью или частично исключенные из хозяйственного использования. К категориям охраняемых территорий в России относятся заповедники, заказники, национальные парки, биосферные заповедники, особо ценные объекты.

Заповедниками называются территории, совершенно изъятые из хозяйственного использования. Ограничено их посещение, туризм. Биосферные заповедники – это заповедники, которые имеют международный статус и используются для наблюдения за изменением биосферных процессов. Сейчас биосферные заповедники выделены на территориях более 60 стран мира, количество их превышает 300. На территории России в 1991 г. было 75 заповедников.