Значимость водоохранных лесов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Значимость водоохранных лесов

Введение

Леса, помимо хозяйственного, имеют еще особое общественное значение, заключающееся в водоохраной, защитной и лесопарковой их роли.

Водоохранное, защитное, гигиеническое и эстетическое значение леса обуславливается совокупностью тех его особенностей, которые неразрывно связаны с нахождением его на данном месте; этот лес не может быть заменен другим лесом.

Последствия обезлесенья или разорения лесов к какой-либо местности сказываются на ухудшении условий жизни в ней тем значительнее, чем меньше становится лесов, больше населения, чем сложнее рельеф местности, беднее почва и континентальнее климат.

Государство всегда придавало и придает огромное значение водоохранным и защитным лесам, к которым надлежит присоединить и лесопарки, как категорию лесов, которая имеет особое значение для курортов и крупных населенных центров.

Лес оказывает сильное влияние на поглощение и просачивание воды глинистой почвой, где он повышает эти ее свойства почти вдвое по сравнению с открытой местностью, и слабое на суглинистой почве, причем сосновое насаждение оказывает большее влияние, чем еловое, благодаря сравнительно более глубокому укоренению этой породы.

Цель работы: изучить значимость водоохранных лесов.

Задачи:

1. Выяснить функции водоохранных лесов.

2. Выяснить влияние леса на гидрологический режим ландшафта и водность рек.

3. Выяснить защитную роль водоохранных лесов и их охрана.

4. Изучить законодательный статус водоохранных лесов в Лесном кодексе за 2006 г. и Лесном кодексе 1997 г.

5. Выяснить водохранные леса Читинской области.

Объект: водоохранные леса.

Предмет: функции и использование водоохранных лесов.

Охрана защитных и водоохранных лесов и правильное ведение в них хозяйства в настоящее время входят в первоочередные задачи народного хозяйства во всех культурных странах.

Практическое значение данной работы заключается в том, что обобщенные в ней сведения по данной теме могут быть использованы для дальнейшего изучения этого вопроса.

водоохранный лес растительность качество вода

Глава 1. Функции водоохранных лесов

1.1 История распространения лесной растительности и ее защитная роль в Забайкалье

Водоохранные зоны водных объектов, являются источниками питьевого водоснабжения или местами нереста ценных видов рыб, объявляются особоохраняемыми территориями в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации. Первые мероприятия по ограничению рубки леса вдоль рек России относятся к середине XVI в. Водоохранно-защитные леса как особую категорию лесов с более регулируемым ведением хозяйства в них стали выделять после принятия в 1968 г. лесоохранительного закона (Рубцов, 1972). Согласно этому закону все леса делятся на три категории: защитные, водоохранные и прочие. К защитным относились леса, которые предохраняли берега рек, склоны гор и оврагов от размывов и обвалов, защищали от заносов песком или закрепляли движущиеся пески. С 1968 года защитно-водоохранные леса в правовом отношении приравниваются к лесам первой категории. К ним относятся запретные полосы лесов по берегам рек, озер, водохранилищ и других водных объектов, включая запретные полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых рыб (Лес и охрана природы, 1980). К основным функциям водоохранных лесов относятся: водорегулирующая, противоэрозионная, почвозащитная, аккумулятивная, противоабразионная, рекреационная и бальнеологическая, а также повышение качества воды.

Для территории водосборного бассейна оз. Байкал (в административных границах Читинской области) Постановлением Главы Администрации № 252 от 25.03.1997 г. установлены минимальные размеры водоохранных зон для водных объектов. Минимальная ширина водоохранных зон водных объектов, для которых установлены запретные полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых видов рыб, принимается равной ширине этих полос. Для крупных притоков р. Селенги - Чи-коя и Хилка устанавливается ширина водоохраной зоны в 500 м. Для их притоков, например рр.Блудная, Унго (притоки Хилка) или pp. Буркал, Чикокон (притоки Чикоя) водоохранная зона устанавливается в 300 м. Для более мелких рек в бассейне размер зоны колеблется в пределах 50 - 100 м (Постановление.., 1997).

Леса I группы не являются, в полном смысле этого слова, охраняемыми природными территориями, но предназначены для выполнения функций, сходных с функциями ООПТ. Основные отличия I группы лесов от ООПТ связаны с целями их выделения (для ООПТ - охрана биологического и ландшафтного разнообразия, для категории защитных лесов - средозащитные и средоформирующие функции) и правовой защищённости (для ООПТ - законодательные акты разного уровня; для категории защитных лесов - нормативные документы Государственной Лесной службы) (Анализ сохранения лесов.., 2000). Леса I группы представлены водоохранными, почвозащитными, курортными лесами (леса первой, второй, третьей зон округов санитарной охраны курортов), орехово-промысловыми зонами, защитными полосами вдоль дорог, лесами зеленых зон поселений и хозяйственных объектов. На особо защитных участках лесов может быть запрещено применение рубок главного пользования. Решения о запрещении рубок главного пользования на этих участках принимаются органами государственной власти субъектов Российской Федерации по предложениям территориальных органов федерального органа управления лесным хозяйством. Только рубки промежуточного пользования (санитарные или рубки ухода) допускаются в лесах национальных и природных парков, памятников природы; лесах, имеющих научное или историческое значение; орехово-промысловых зон; лесах первого и второго поясов зон санитарной охраны источников водоснабжения и лесах первой и второй зон округов санитарной (горно-санитарной) охраны курортов; запретных полосах лесов, защищающих нерестилища ценных промысловых рыб, а также в кедровых лесах всех групп лесов (Лесной кодекс..,1997).

Из комплекса полезных воздействий, оказываемых лесом на окружающую среду, огромное значение имеют водоохранные, водорегулирующие и почвозащитные функции, количественные проявление которых в каждом лесорастительном поясе специфичны и зависят как от фитоценотической структуры насаждений, литолого-геоморфологического строения, почвенного покрова, так и от характера увлажнения и стока, соотношения влаги и тепла.

Под термином «поверхностный сток», как известно, понимают сток по земной поверхности. Он является важнейшим элементом гидрологического цикла, наименее зарегулирован, поэтому при нерациональном ведении хозяйства на склонах и водосборах резко возрастает, что приводит к развитию интенсивных эрозионных процессов и часто к наводнениям. Поверхностный сток в лесу представляет часть не поглощенных растительностью и почвой атмосферных осадков. Механизм его образования под пологом тесно связан с влиянием леса на атмосферные осадки, с изменениями влагоемкости лесных подстилок и почв и их вводно-физических свойств.

В лесу не все атмосферные осадки достигают поверхности почвы, часть их задерживается различными элементами фитоценоза и испаряется. Количество осадков, проникших под полог леса, зависит как от породного состава, возраста, сомкнутости, фитомассы крон насаждений, так и от интенсивности, продолжительности и повторяемости дождя.

В резко континентальных условиях Читы при малом количестве твердых осадков зимой (5-22% годовой суммы) лесные массивы играют важную роль в накоплдении снега под пологом. В результате метелевого переноса и высокой сомкнутости кустарничнового яруса (30-35%) снег здесь распределен неравномерно. Максимальная его высота наблюдается вокруг кустов рододендрона.

В разнотравных типах леса высота снега обычно составляет 12-20 см, а под пологом лиственничных молодняков - 7-11 см. Значительно выше она в березовых молодняках и в куртинах березы и осины на гаревых участках. На несплошной вырубке средняя высота снега выше, чем в лесу, на 7-10 см.

Снег на вырубках распределен неравномерно. Большое влияние на его задержание здесь оказывают куртины недоруба лиственницы, а также ее подрост и хорошо развитый напочвенный покров из злаков и осок высотой до 40 см.

Низкие снегозапасы наблюдаются на гаревых участках. В отдельные годы снежный покров на гарях в результате метелевого переноса полностью отсутствует на открытых участках, а в куртинах березовых и осиновых молодняков он достигает 12 см.

Накопления максимальных снегозапасов в изученных лесах, в большинстве случаев запасы воды в снеге в лесу к началу снеготаяния выше, чем на открытых участках. Исключение составляют лишь густые лиственничные молодняки.

Особую роль в выполнении защитных функций леса играет лесная подстилка. Она способна поглощать часть жидких осадков, препятствует или в значительной степени сокращает образование жидкого поверхностного стока, сохраняет на высоком уровне водопоницаемость почв, предохраняет их нижние минеральные горизонты от механического разрушения дождевыми осадками. Защитные свойства подстилки определяются ее мощностью, запасом и влагоемкостью.

Итак, одной из важных почвенно-гидрологических характеристик, влияющих на размеры поверхностного склонового стока, является водопроницаемость почв. Помимо гранулометрического состава и физических свойств значительное влияние на водопроницаемость криогенных почв оказывает мерзлота, расположенная на некоторой глубине и служащая водоупором.

История лесной растительности в позднеледниковье и голоцене (последние 13-14 тыс.лет) остается слабо изученной. Установлены общие закономерности ее развития, из которых следует, что на протяжении пребореального и бореального периодов голоцена на этой территории были широко распространены темнохвойные леса, а в атлантическом периоде господствовали уже светлохвойные. Однако информация об изменении состава древесной растительности касалась только голоцена, а переходный период - от последнего оледенения был практически не изучен в силу нескольких причин.

Было крайне мало представительных, стратиграфически последовательных разрезов, содержащих осадки этого периода, а для имеющихся не проводились комплексные детальные исследования, позволявшие получить палеогеографическую информацию высокого временного разрешения. В то же время именно переходный период от последнего оледенения к голоцену характеризовался серией коротковременных (несколько сотен лет) климатических флуктуаций, вызвавших изменения ареалов растительности, в том числе и древесной.

С 11,5 тыс.л.н. до 10,5 тыс.л.н. в составе лесной растительности продолжали господствовать береза, ель, лиственница с преобладанием последней. Затем начался процесс формирования органогенных (торфяных) отложений. Вокруг формировавшихся болот господствовал лиственнично-березово-еловый комплекс, в составе которого до 9,9 тыс.л.н. преобладала березовая составляющая, затем примерно к 9,5 тыс.л.н. вновь усилились позиции ели и лиственницы. Позже получили широкое развитие березняки разнотравные.

Значительное изменение в составе лесной растительности происходило 6,4-5,7 тыс.л.н., когда господствовала березовая составляющая. Это могло быть обусловлено снижением активности циклонической деятельности, связанной с перестройкой общей циркуляции атмосферы Северного полушария, что стало основной причиной сокращения ареала темнохвойный пихтовой тайги.

На протяжении следующего, самого длительного этапа развития растительности, соответствующего последним 5,7 тыс.л.н., в составе лесной растительности господствовали кедр, сосна и лиственница. Такие изменения могли быть связаны не только с климатическими, но и с эдафическими факторами. По мере исчезновения мерзлоты и улучшения дренажа ель - одна из основных лесообразующих пород раннего голоцена, перемещалась с плакорных местообитаний в более влажные долинные, а ее место начала занимать сосна, которая со второй половины атлантического периода и стала одной из господствующих пород в лесах предгорных равнин и низкогорно-таежного пояса.

Таким образом, согласно палинологическим и палеоботаническим данным во время сартанского оледенения юг Сибири был рефугиумом для всех современных видов древесных растений. Площади распространения одних (пихта, сосна, кедр) сокращались во много раз, ареалы других наоборот, расширялись. При этом менялся тип растительности. В позднеледниковье и пребореальном периоде голоцена преобладала лесотундровая растительность, а с бореального начался процесс формирования лесного типа растительности, облик которой был близок современному.

Анализ флористического состава древесных растений, отражающего в первую очередь изменение климата региона, показал, что с финала беллинга и почти до середины атлантического периода голоцена в нем господствовали лиственница, ель, береза.

На завершающих этапах атлантического периода широкое развитие получили кедровые леса. Поскольку кедр биологически и экологически адаптирован к суровым условиям верхней части горных хребтов и отсутствует в районах с резко континентальным климатом, логично предположить не только полное освобождение долин верхних склонов гор восточного побережья от ледников сартанской стадии позднеплейстоценового оледенения, но и завершение процесса формирования там почвенного покрова, необходимого для распространения кедровых лесов. С заключительных этапов атлантического периода началось массовое расселение кедра, сосны и лиственницы. К этому времени циклоническая активность в Забайкалье по сравнению с таковой в атлантическом периоде голоцена значительно снизилась.

В связи с перестройкой общей циркуляции атмосферы Северного полушария могло стать основной причиной сокращения пихтовой тайги и широкого распространения степных формаций. На протяжении последнего этапа развития растительности (5,7-0 тыс.л.н.) основой лесной растительности стали кедр, лиственница и сосна.

Лес замедляет поверхностный сток атмосферных осадков и способствует проникновению воды в почву, до водоносного слоя, питающего данный поток.

Если основываться на заявлениях ведомств судоходства о том, что леса, отстоящие менее чем на 5,3 км от рек значительных и на 2,1 км - от мелких рек и тальвегов, оказывают влияние на количество воды в реках, то надлежит все леса считать водоохранными.

Степень водоохранного значения леса в количественном выражении будет неодинакова при разных условиях.

Первым фактором, определяющим влияние леса на сток, является различие в количестве осадков, достигающих почвы в поле и в
лесу. В среднем за пятилетие в березовом 70-75-летнем насаждении кронами задерживается всего лишь 4--5% зимних осадков, в старом сосновом насаждении -- 20%, в 40-летнем сосняке---до 35% и, наконец, в ельнике -- около 50%, так что, если в лиственных насаждениях снеговой воды скопляется около 1600 м³, то в сосновых около 950 м³, а в еловых--около
650 м³, а в среднем для хвойных насаждений -- около 800 м³, или наполовину меньше, чем в лиственных насаждениях. На задержание осадков влияет возраст насаждений. Так, в сосновых жердняках снега на 9--10% меньше, чем в сосновых насаждениях старшего возраста (60--90-летних). Полнота насаждений также оказывает влияние на количество снега. Так, небольшое изменение в полноте соснового насаждения 35-летнего возраста вызывало различие в накоплении снега почти на 16%.

Второй фактор - весеннее таяние снега. Период таяния снега в указанной выше местности продолжается от 26 до 57 дней, причем на полях таяние снега заканчивается в первые 5-6 дней, а в лесу оно затягивается и протекает неравномерно в зависимости от особенностей рельефа участков и тех насаждений, которые произрастают на них.

Процесс весеннего таяния снега обусловливается, кроме того, не только характером растительного покрова почвы, но в сильной степени и количеством снега, его плотностью и особенно погодой в период таяния. Теплая погода с осадками ускоряет таяние, заморозки замедляют. Кульминационный момент этого периода, характеризующийся максимальным количеством талой воды в стоке и наивысшим ее уровнем в потоке, в сильной мере зависит от погоды и от присутствия леса на данном водосборе. Заморозки раздробляют кульминационный подъем в реке, занимающий обыкновенно 1-2 дня, на продолжительный срок. Такое же действие оказывает и лес, понижая максимальный уровень вешней воды и замедляя процесс таяния.

Особенности процесса весеннего таяния снега на открытых территориях давно уже известны местному населению, которое различает в весеннем половодий рек три воды: полевую, лесную и коренную. Полевая -- это талая вода, стекающая по поверхности с открытых мест (полей, лугов); лесная, появляющаяся позднее полевой, тоже верховая вода, но стекающая с лесных площадей; и, наконец, коренная -- это вода, прошедшая через почву и грунт и поступающая в реки много времени спустя после таяния снега (через один -- два месяца). В лесистых районах такая последовательность стока весенних вод проявляется отчетливо; уничтожение же лесов приводит к тому, что все эти три воды сходятся вместе, чрезмерно повышая на короткий срок уровень воды в потоке и вызывая тем самым наводнение.

Признавая благоприятное влияние леса в целом на сток, нельзя упускать из вида значение различий в насаждениях, которые входят в состав леса. Меньшее влияние на регулирование стока оказывают лиственные и редкие насаждения, большее - плотные хвойные, особенно еловые насаждения, покрывающие южные склоны.

Леса регулируют сток, понижают наивысший уровень воды в потоках во время паводка и ослабляют, если не устраняют, наводнения.

В каждом году, каковы бы ни были метеорологические условия данного года, роль леса проявляется в понижении наивысшего уровня весенней воды, а следовательно, в предотвращении наводнения или в уменьшении его размеров. При некоторых условиях погоды, при большом количестве осадков и при исключительно неблагоприятном сочетании метеорологических элементов благотворное влияние леса на сток будет исчерпано, но до этой грани оно неоспоримо.

Водоохранное значение лесов заключается в предохранении лесами почвы от размыва, от обвалов и наносов и некоторого регулирования стока; благотворное влияние леса на поднятие меженного уровня водных потоков, а равно и на питание источников им отвергается. Леса, испаряя в жаркое время года огромные количества воды, не могут отдавать ее на питание источников и рек и должны не увеличиваться их питание, а обеднять.

Итак, по отношению к лесам может быть оправдана, при известных условиях рельефа местности, климата, почвенно-геологического строения, полезность некоторых законодательных охранных мер, применяемых уже и ныне в самых широких размерах; если даже считать, что роль леса в меженном питании рек будет отрицательной, то и в таком случае польза охраны может мотивироваться: а) ценностью самого леса, все возрастающей с течением времени и по мере уменьшения лесов; б) их косвенным влиянием, как защиты почвы от размыва, раздувания ветром и т.д.; в) закреплением осадков, особенно зимних, и некоторым ослаблением весеннего стока, а при известных условиях (на песчаных мощных почвах) и накоплением влаги для питания рек; г) влиянием на сухопутное происхождение осадков; в последнем, однако, случае охрана леса могла бы иметь значение, если бы она проектировалась повсеместно, так как тогда можно было бы ожидать взаимного обмена испарениями и осадками между разными местностями, в направлении господствующих ветров.

Глава 2. Влияние леса на гидрологический режим ландшафта и водность рек

2.1 Влияние лесистости на величину дождевого склонового стока

Изучению гидрологической роли леса посвящено значительное число работ, среди которых важное место занимают исследования, проводимые на малых водосборах. До настоящего времени влияние лесистости водосбора на сток окончательно не выяснено, и общепризнанным считается, что строгой функциональной зависимости между стоком и лесистостью водосбора не наблюдается. Влияние леса на формирование стока проявляется прежде всего в его водорегулирующей способности. Благодаря рыхлящему действию корневой системы деревьев увеличивается пористость почвы под лесом, что приводит к возрастанию ее инфильтрационных возможностей. Таким образом, лес создает условия, способствующие уменьшению поверхностного склонового стока в результате повышенной инфильтрации почв.

Лес может занимать различную долю площади водосбора. Соответственно будет различаться при этом и степень его влияния на сток. Однако каково это соответствие? Зависит ли оно, при прочих равных условиях, только от площади, занимаемой лесом, имеет ли значение приуроченность лесных массивов к верхней или нижней части водосбора, а также сплошное или мозаичное их расположение? Естественно предположить, что величина дождевого склонового стока определяется не только лесистостью водосбора, но и пространственным размещением леса по его территории. Впервые задача о влиянии размещения леса на сток была поставлена довольно давно, однако решить ее до сих пор не представляется возможным, поскольку лесогидрологические исследования носят исключительно экспериментальный характер, а задача с размещением леса на водосборе экспериментально трудноразрешима. Цель настоящей работы состоит в изучении зависимости дождевого склонового стока от лесистости и размещения леса на малых водосборах с помощью современных методов математического моделирования гидрологических процессов.

Сейчас наиболее эффективным способом борьбы с водной эрозией почв является строительство лесных полос, задерживающих смытые в процессе эрозии частицы почвы. Выявленная зависимость склонового стока от лесистости водосбора показывает, что при одной и той же лесистости наблюдаются разные величины стока. В то же время одной и той же величине стока может соответствовать разная лесистость. Отсюда следует, что с учетом ограничений, связанных с конкретным типом почв, возможным выбором пород деревьев, а также с особенностями выпадения осадков в данной местности, с помощью найденной зависимости можно определить такие размеры и местоположение лесопосадок на водосборе, которые позволят существенно снизить величину склонового стока и при этом занять под лес минимум территории.

Таким образом, зависимость дождевого склонового стока от лесистости водосбора определяется величиной осадков, водопоглотительной способностью почв в лесу и поле, размещением леса на водосборе. Полученная зависимость может найти применение в агролесомелиорации, когда возникает необходимость поиска оптимального размещения лесных полос с целью предотвращения эрозионного смыва почв на водосборе.

Существующие мнения о взаимоотношениях леса и болота на равнинных территориях бореальной зоны, т.е. о том, происходит ли заболачивание лесов и насколько оно интенсивно, можно сгруппировать в две противоположные концепции: 1) необратимое заболачивание лесов под воздействием наступления болотных массивов и, возможно, эндогенных процессов в самих лесах и 2) динамическое равновесие во взаимодействиях лесо- и болотообразовательного процессов. В дальнейшем для краткости эти концепции будем называть первой и второй.

В 1974 г. состоялся симпозиум болотоведов, одним из основных вопросов которого были взаимоотношения леса и болота. В сборнике работ симпозиума помещены два доклада. Вот выдержки из доклада M. И. Нейштадта, в значительной степени благодаря работам которого старая концепция необратимого заболачивания получила новый сильный импульс в Западной Сибири: «На протяжении голоцена в природе происходит активная борьба двух растительных формаций -- леса и болота, причем в абсолютно подавляющем числе случаев победу одерживает болото.

Взаимоотношения леса и болота в болотных лесах, фитоценозы которых состоят из двух групп растений -- древостоя и гигрофитов. Торфообразование, как известно, в основном происходит за счет разлагающихся в условиях анаэробиоза отмерших подземных частей растений. Поэтому, поскольку гигрофиты состоят из травянистых растений, у которых подземная часть превышает надземную, и мхов, у которых слабо выражен надземный опад и рост происходит в верхушках стеблей при одновременном отмирании их нижних подземных частей, гигрофиты ослабляют процессы разложения торфа, рассредоточивают зольные вещества по вертикальному профилю торфяной залежи, подавляют биологический круговорот, усиливают торфообразование. У деревьев по сравнению с гигрофитами надземная часть намного превышает подземную. Так как зольность древесины незначительна и деревья долговечны, роль стволов и в биологическом круговороте, и в торфонакоплении невелика. Однако ежегодное поступление в почву с быстро минерализующимся древесным опадом зольных веществ и азота усиливает процессы разложения торфа, концентрирует азот и зольные вещества в поверхностном слое торфяной залежи, стимулирует биологический круговорот и снижает скорость торфонакопления. Все это объясняет, почему зольность и степень разложения торфов лесного подтипа намного выше, чем у топяного. При повышении трофности почвы болотные леса состоят из видов, фитомасса которых обогащена зольными веществами. У них выше масса древесного опада. Это стимулирует биологический круговорот и усиливает скорость разложения торфа. Очень важно подчеркнуть; что накопление химических элементов в поверхностном слое почвы свойственно лесу как типу растительности вообще. Таким образом, деревья стимулируют лесообразовательный процесс, препятствующий торфонакоплению, а гигрофиты -- противоположный ему болотообразовательный, стимулирующий торфонакопление.

Известны случаи самоосушения под лесом на торфяном болоте и минерализации торфа. Если леса самовозобновятся, резко усилится транспирация, в результате чего может произойти разболачивание. Формирование автоморфных лесов на ранее заболоченных вырубках и гарях приводит к уничтожению накопившихся во время заболоченности торфяных слоев небольшой мощности.

По направлению от средней тайги к южной в общей заболоченности увеличивается доля вторичных болотных лесов и древесных болот, мощность торфяной залежи на древесных болотах меньше, чем на открытых. Это говорит об усилении к югу облесения болот и подтверждает вывод, полученный из стационарных исследований, о том, что лес тормозит болотообразовательный (торфонакопительный) процесс. Как выявил регрессионный анализ связи заболоченности в тех же подзонах с физико-географическими факторами, климат выступает болотообразующим фактором лишь в средней тайге. Континентальность климата не способствует болотообразованию. Феноменальная заболоченность равнины является, по видимости, результатом прошлых климатических условий.

Дендрохронологический анализ в болотных лесах выявил цикличность радиального прироста древостоев, свидетельствующую о попеременных противоположных изменениях в интенсивности лесо- и болото-образовательного процессов. Палинологическими исследованиями торфяников установлено, что в бореальном, на стыках атлантического и суббореального, а также суббореального и субатлантического периодов были ксеротермы, во время которых происходило разрушение и облесение торфяников и разболачивание лесов, особенно интенсивное на стыке атлантики и суббореала. Средняя скорость торфонакопления постепенно снижалась от 0,9--1,0 в атлантическом периоде до 0,2--0,4 мм/год в субатлантическом.

Заболоченные леса обычно сопряжены с уплощенными формами рельефа и подвержены периодическому почвенному переувлажнению. По степени выраженности признаков гидроморфности в их составе различаются леса мокрые пойменные, слабо, умеренно и сильно заболоченные. Для всех стадий характерно наличие в профиле почвы более или менее развитого торфогенного горизонта (мощностью от 3 до 40 см), пониженными лесотаксационными показателями и преобладанием в подпологовых ярусах растительности мезогигрофильных и гигрофильных видов.

Болотный лес является заключительным звеном в ряду собственно лесных экосистем. Его главные диагностические критерии - органогенный почвенный профиль (мощностью более 40 см) и преобладание болотных гигрофитов в подпологовых ярусах растительности.

Гигроморные экосистемы с более низкой продуктивностью древостоя отнесены в категорию залесенных болот. Сюда входят болота крупнодревесные, характеризующиеся низкими лесотаксационными показателями, и мелкодревесные с небонитируемыми карликовыми древостоями. Безлесные болота подразделяются на стадии по наличию (или отсутствию) торфогенного нанорельефа и его формам. Соответственно различаются топи грядовые, бугорковатые и гомогенные, т.е. без выраженного нанорельефа.

Таким образом, есть веские основания отстаивать концепцию динамического равновесия во взаимоотношениях леса и болта на Западно-Сибирской равнине, проявляющегося, во-первых, в отсутствии в настоящее время активного болотообразования, во-вторых, в периодических различной интенсивности и продолжительности облесениях болот и разболачиваниях заболотившихся лесов, и сомневаться в концепции прогрессирующего заболачивания. Кроме того, эта концепция вносит новый, чрезвычайно спорный аспект в традиционную гидролесомелиоративную проблему - необходимость специальных дорогостоящих мероприятий, направленных на предохранение суходольных лесов от сомнительной их смены болотами.

Лесные пожары как стихийное бедствие возникают практически каждый год весной и осенью, причем периодически (один раз в 22 года) они достигают катастрофических размеров.

Такая крупномасштабная ситуация не могла не сказаться и на гидрохимическом режиме рек.

Химический состав воды определяется по общепринятой методике. Основная масса растворенных веществ поступила в воды поверхностного и грунтового стоков с аэрозолями, атмосферными осадками, дождевым стоком.

Аэрозоли, в огромном количестве появляющиеся в атмосфере в результате пожаров, служат источником поступления водорастворимых солей в атмосферные осадки, снежный покров, поверхностный сток. Оставшиеся после пожаров на поверхности почвы зола, обугленные и сгоревшие остатки древесно-растительного покрова также оказывают большое влияние на формирование химического состава атмосферных осадков (в результате эолового переноса), водных объектов, дренирующих пирогенно измененные водосборы. Причем влияние это проявляется не только в первый послепожарный год, но и в последующие.

Атмосферные осадки во время пожаров содержат значительно больше растворенных веществ, чем в обычное время. Средняя величина их минерализации составляет 19,6 мг/дм³ при среднем фоновом значении 6,8 мг/дм³. Содержание фосфатных ионов в осадках выше в 10 и более раз, ионов кальция и аммония - в 2,5 и 3 раза соответственно, органического вещества - в 2 раза.

Несмотря на хорошую промытость осадками растительных остатков и золы после пожаров, их влияние на содержание компонентов химического состава речных вод сказывалось в течение большого периода, поскольку в обугленных растительных остатках и золе все еще оставалось значительное количество растворимых веществ.

Повышенное количество гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов в воде ручьев первого участка по сравнению со вторым снижает в ней концентрацию водородных ионов, т.е. сдвигает значение рН в слабощелочную сторону. При отсутствии поверхностного стока, вызывающего поступление гумусовых кислот из почв и лесной подстилки, воды второго участка также имеют слабощелочную реакцию, но меньшие значения рН. Таким образом, можно говорить о том, что в длительный засушливый период различия в величинах рН между первым и вторым участками становятся менее резкими, так как все водотоки в период летней межени переходят в грунтовое питание.

Высокая концентрация сульфат-иона в воде ручьев первого участка сохранялась в течение двух лет после пожаров. Важнейшим фактором, определяющим режим сульфатов, являются меняющиеся соотношения между поверхностным и подземным стоками.

Из биогенных элементов наиболее кратковременное воздействие пожары оказывают на содержание в воде рек аммонийного азота. Как отмечают многие исследователи, быстрое увеличение концентраций ионов аммония в почве после пожаров на следующий год быстро снижается в связи с процессами нитрификации и другими потерями, в результате чего концентрация аммонийного азота в воде большинства ручьев сокращается после первого послепожарного увеличения их стока.

Можно назвать несколько источников повышения концентрации нитратов в оде рек в послепожарный период. Прежде всего это диоксид азота. Соединения азота в виде азотной кислоты поступают с осадками на водосборную площадь, где, нейтрализуясь зольными веществами и почвами, фильтруются в грунтовые воды.

Нитрификация, которая ингибируется при низком значении рН, часто стимулируется после пожаров повышенными значениями рН в почве за счет выщелачивания золы и интенсификации микробиологических процессов биогенными элементами. Эта стимуляция заметнее всего в кислых почвах хвойных лесов. Образовавшийся при нитрификации высокоподвижный нитратный ион легко вымывается с поверхности почв в грунтовые воды, с которыми затем поступает в поверхностный сток.

Основной путь обогащения водных потоков соединениями фосфора вследствие лесных пожаров - их вымывание из золы и обуглившейся подстилки с поверхностным стоком (при весеннем снеготаянии и муссонных осадках). Практически полностью отсутствуют фосфаты в подземном стоке (при оттаивании сезонной мерзлоты и в летний период).

Таким образом, лесные пожары увеличивают концентрации минерального состава подавляющего большинства компонентов и органического вещества в атмосферных осадках, снежном покрове, талых водах, но в разной степени. Значительное влияние на образование и распределение продуктов горения (главным образом газообразных и аэрозолей) оказывают метеорологические условия во время пожаров.

В результате поступления минеральных веществ на дневную поверхность с аэрозолями во время пожаров и выноса их из золы, сгоревших и обугленных растительных остатков пирогенно измененных водосборов повышается химический сток рек. В наибольшей степени после пожаров увеличивается сток ионов кальция и аммония, сульфатных, фосфатных и нитратных ионов. Причем для большинства растворенных веществ наблюдается краткосрочное повышение их содержания в водотоках во время и после пожаров. Повышенная концентрация нитратных и фосфатных ионов сохраняется в течение двух и более лет после пожаров.

2.2 Роль водоохранных лесов в повышении качества воды

Наряду с исключительно разносторонним и огромным значением леса установлено его положительное влияние на качество стоковой воды, поступающей в водоемы с водосборных площадей.

Сток растворенных веществ с необлесненных участков примерно в 10 раз выше стока растворенных веществ с облесненных участков Лесные массивы положительно влияют на качество воды, увеличивают щелочность, уменьшают жесткость, значительно улучшают жесткость, значительно улучшают органолептические свойства (прозрачность, цвет, запах и т. п.). Например, стоковая вода, прошедшая через сосновое насаждение шириной 50 м значительно улучшила свои органолептические показатели: количество бактерий уменьшилось в 2 раза, цветность снизилась на несколько градусов, осадка почти не наблюдалось, мутность не отмечена, ph 5.5. Таким образом, водоохранные леса играют роль естественного фильтра-очистителя, резко улучшающего органолептические, химические свойства и бактериологические показатели.

Результаты исследований подтверждают положительное влияние леса на испарение и температуру воды в водоемах. Температура воды в защищенном лесном водоеме (озер, река) значительно ниже, чем в открытых водоемах. Повышение температуры воды следует рассматривать как ее термическое загрязнение, так как любой запах или привкус в этом случае более заметны. Изменение температуры воды при вырубке водоохранных лесов оказывает воздействие на многие физические, химические и бактериологические процессы в реке, что может повлечь за собой необратимые изменения в жизнедеятельности экосистемы.

2.3 Противоэрозионная, почвозащитная и аккумулятивная роли водоохранных лесов

Растительность не только скрепляет почву корнями, но и своим надземным пологом предохраняет почву от разрушения и улучшает ее водопропускную способность. Лесные массивы снижают скорость ветра и уменьшают интенсивность турбулентного обмена в приземном слое воздуха, что оказывает значительное влияние на изменение микроклимата и распределение осадков, в частности снега.

Леса, произрастающие вдоль рек на меженных берегах, террасах, крутых склонах долины, выполняют защитную роль. Они предохраняют берега от разрушения и обрушивания в реки, аккумулируют песчаный аллювий в поймах, защищают крутые склоны долины от эрозий и оползней, предотвращают тем самым заполнение продуктами эрозии и заиление русел рек, водоемов, водохранилищ и каналов.

Защитная роль лесов, произрастающих на берегах, проявляется различно. На вогнутых размываемых берегах леса выполняют противоэрозионную берегоукрепительную роль, которая заключается: в активном удержании, оплетении частиц почвы сосущими корнями и механическом удержании охваченного корневыми системами почвогрунта; прямом отражении действия водных потоков и льда скелетными корнями; снижении влажности береговой толщи почвогрунта после полых вод путем транспирации.

На участках с выпуклыми меженными берегами водный поток не имеет контакта с лесной растительностью. Однако во время подъема воды лесная растительность, произрастающая на выпуклом берегу, вступает во взаимодействие с водным потоком, но в результате меньших скоростей течения и меньших глубин процессы эрозии чаще всего отсутствуют и преобладают процессы аккумуляции.

Таким образом, на вогнутых (подмываемых) берегах рек лесная растительность выполняет главным образом противоэрозионную роль, а на выпуклых (намываемых) берегах - аккумулирующую роль.

Леса, произрастающие на пойме, выполняют большую противоэрозионно-аккумулятивную роль. Эта роль пойменных лесов проявляется в основном во время половодья, когда вода выходит из берегов и затопляет пойму, образуя единый мощный поток, перекрывающий извилины реки и имеющий наиболее сильную эрозионную деятельность.

Защитная противоэрозионная роль лесов по берегам долины выполняется благодаря тому, что лес скрепляет корневыми системами почвогрунт, улучшает дренаж, водопроницаемость почв.

2.4 Противоабразивная роль водоохранных лесов

Наряду с водоохранной и водорегулирующей ролью леса установлено его положительное влияние при защите абразионных берегов. Противодействуя эрозии и дренируя почву, лесные насаждения предотвращают сползание и обрушивание берега в русло реки. Вырубка деревьев, растущих по берегам, приводит к быстрому разрушению берегов, засорению русел пнями. Разрушение не защищенных лесом берегов под действием течения, волн и ледохода служит основной причиной массового поступления грунта в русло реки.

Особенно велика берегозащитная роль кустарниковых зарослей. Деревья задерживают обрушивание берегов лишь на несколько лет, так как с течением времени берег обрушивается под действием раскачивания кроны и ствола. Влияние деревьев на торможение обрушивания берегов целиком обязано скрепляющему действию корневых систем. Кустарниковые заросли противостоят волнам всей своей массой, а в случае обрушения берега не опрокидываются, а сползают и хорошо приживаются на новом месте.

2.5 Рекреационная и бальнеологическая роли водоохранных лесов

Использование водоохранных лесов в целях отдыха - один из путей к сохранению природной среды, так как способствует предотвращению отрицательных изменений естественных ландшафтов под воздействием материального производства.

Леса у больших рек, водоемов представляют собой наилучшие композиции для создания лесопарковых зон с высокими эстетическими и бальнеологическими качествами. Потребности общества в рекреационных свойствах лесов постоянно растут и ныне далеко превосходят потребности в древесине. Хорошо известны фитонцидные свойства лесов. Большое значение для формирования исключительно высоких рекреационных свойств лесов имеют климато- и водорегулирующие свойства лесов, особый режим освещенности и т.п. Вместе с тем леса обладают специфическими эстетическими свойствами, которые резко снижают нервные нагрузки, умиротворяющее действуют на человека. Разнообразие лесных ландшафтов может удовлетворить эстетические потребности каждого человека. Ландшафтные особенности лесов, создающие эффект закрытого пространства, позволяют каждому человеку в лесу отключаться от обычной для городов обстановки, создать условия для индивидуального общения с природой.

2.6 Отрицательное влияние водоохранных лесов

Наряду с полезными свойствами лесов вдоль водоемов не исключена возможность отрицательного влияния на речной сток леса при определенных веских условиях местности, зависящих от ее географического положения (в южной полосе) и при определенных метеорологических условиях года (в засушливые годы) вследствие извлечения из почвы колоссального количества влаги на покрытие дефицита атмосферных осадков и на удовлетворение потребностей испарения в сухие годы.

Инженер E. В. Оппоков в своем труде «Режим речного стока в бассейне Верхнего Днепра и его остальных частях» (1 часть, 1904 г., 2 часть, 1914 г.) сильно ограничивал водоохранное значение лесов, указывая на то, что при некоторых условиях леса расходуют воду, которая могла бы пойти на питание рек. Водоохранное значение признается им только в отношении предохранения лесами почвы от размыва, от обвалов и наносов и некоторого регулирования стока; благотворное влияние леса на поднятие меженного уровня водных потоков и на питание источников им отвергается. Леса, испаряя в жаркое время года огромные количества влаги, не могут отдавать ее на питание источников и рек и должны не увеличивать их питание, а обеднять.

В общем, заключение Оппокова сводится к тому, что «если таким образом принять во внимание не только условия поглощения и задержки лесами атмосферных осадков, но и условия расходования ими задержанной влаги, то уже необходимо допустить, что в бассейнах с ограниченным количеством осадков вполне возможны, при известных метеорологических условиях года, и в частности, лета, и такие обстоятельства, при которых не только выпадающих в данное время, но и задерживаемых от прежнего времени осадков будет недостаточно для удовлетворения потребности лесов во влаге для испарения, и следовательно, леса, извлекая влагу из почвы, в меженном питании рек будут играть роль фактора, усиливающего мелководье рек при засухах. Подобное отрицательное влияние лесов может проявляться всего сильнее в тех местностях, где выпадает вообще немного осадков, а испаряемость влаги настолько велика, например в Европейской России, на юге легче, чем на севере».

Таким образом, водоохранные леса вдоль рек

выполняют защитную роль;

предотвращают заиление рек продуктами твердого стока и перевевания близлежащих массивов;

сокращают потери ценных земель, происходящие в результате волновой переработки берегов и повышения уровня грунтовых вод;

способствуют высокопродуктивному использованию подтопляемых
площадей и мелководий;

улучшают санитарно-гигиенические условия на побережье и ландшафтно-декоративное оформление.

2.7 Экологизация экономики лесного сектора Красноярского края

Благодаря системе государственного управления лесами за прошедшие два столетия удалось сохранить лесные ресурсы края, которые входят в перечень главных структур мира, и профессиональные кадры работников лесного хозяйства.

Механизмы экологизации экономики лесного сектора Красноярского края используются недостаточно эффективно. За последние два десятка лет объёмы заготовки древесины сократились в три раза, значительно снизились объёмы лесохозяйственных мероприятий. Интенсивная вырубка хвойных лесов, крупные лесные пожары, очаги вредителей и болезней леса оказали негативное влияние на состояние лесов.

В последние годы в лесной и деревооорабатывающей промышленности края началось формирование инфраструктуры рыночной экономики и присущих ей механизмов, появились первые признаки конкуренции, начал формироваться механизм спроса и предложения. В тоже время сохраняется кризисное состояние, вызвавшее ухудшение работы предприятий.

Выполненный анализ показал, что такое положение обусловлено рядом факторов. Значительная часть лесных предприятий являются градообразующими и имеющими сезонный характер работы, что в значительной степени усугубляет их финансовое положение, особенно в сложившихся экономических условиях многократного опережающего роста индекса цен на топливно-энергетические ресурсы и транспортные перевозки.

Негативное влияние на финансовое положение и экономику лесных предприятий Красноярского края оказывают инфляция, неплатежи, а также несовершенная налоговая политика. Из-за отсутствия инвестиций заморожено строительство большинства начатых объектов. Уменьшилась валютная выручка от экспорта лесобумажной продукции. Край в значительной степени потерял лесные рынки и престиж на мировой арене.

Экономическую основу для осуществления неистощительного лесопользования, реализации комплекса лесовосстановительных, природоохранных, экологических, исследовательских мероприятий создаёт рентабельно работающий лесопромышленный комплекс.

Основные причины возникновения кризисного состояния лесопромышленного комплекса в крае следующие:

1. Непродуманная приватизация и полная потеря государственного управления предприятиями деревообрабатывающего комплекса, как на федеральном, так и на краевом уровнях.

Сокращение объёма строительства в Красноярском крае (снижение спроса на пиломатериалы).

Потеря значительной части рынка сбыта экспортных пиломатериалов.

Отсутствие у руководителей большинства предприятий опыта работы в условиях рынка.

Неплатёжеспособность деревообрабатывающих предприятий, вызванная государственной политикой в области взаиморасчётов, и другие факторы.

В этой связи необходимо принятие новой лесной политики, ориентированной на создание эффективного механизма экологизации экономики лесного комплекса Красноярского края в условиях рыночной экономики.

В процессе исследований решаются следующие задачи:

проанализировать отечественные и зарубежные опыты управления лесами, нормативной правовой базы организации ведения лесного хозяйства в Красноярском крае;

разработать сценарий устойчивого развития лесного фонда с учётом программ создания и реорганизации сети ООПТ по Красноярскому краю;

разработать предложения и практические рекомендации по совершенствованию управления лесами на краевом уровне в условиях рыночной экономики;

использовать проекты и предложения, необходимые и применимые для всех территорий;

пересмотреть инвестиционную политику с участием иностранного капитала, т.е. развитие экспортного потенциала, привлечение новых технологий, повышение производительности труда и увеличение занятости населения;

изменить методы промышленного освоения лесов, технологии лесозаготовок и максимально использовать восстановительный потенциал лесных экосистем;

преобразовать плату за лесные ресурсы в экономический регулятор рациональности лесопользования;

изучить техническую, экономическую и организационную целесообразность развития энергетики лесной отрасли на базе малоценной древесины и её отходов.

Итак, решение обозначенных выше задач позволит в значительной степени улучшить экономичен скую ситуацию в лесном комплексе Красноярского края.

2.8 Охрана островных лесов в Донбассе

При использовании природных ресурсов на различных биогеографических уровнях организации в первую очередь должны учитываться вопросы охраны их гено- и ценофонда. Интересно рассмотреть некоторые аспекты региональной охраны па примере лесных экосистем. Наиболее ценные массивы лесной растительности Донбасса в настоящее время охраняются в Станично-Луганском отделении Луганского заповедника, в трех заказниках и четырех памятниках природы республиканского значения.

По геоботаническому районированию территория Донбасского регионального парка относится к Чистяковскому геоботаническому району Донецкого округа Приазовско-Черноморской степной подпровинции Европейско-Азиатской степной области. В целом для района характерны петрофитные степи и байрачные широколиственные леса. В состав Донбасского парка предлагаем включить уже существующие охраняемые объекты - памятник природы республиканского значения урочище Грабовое, заказник Леонтьево-Байракское и заповедное урочище Дерезоватое - объекты местного значения, а также еще 9 островных лесных урочищ, не имеющих заповедного статуса.

Урочище Грабовое находится в западной части парка в окрестностях с. Грабово Шахтерского района Донецкой области. Его леса - площадью 41 га занимают две балки, соединяющиеся в одну большую, связанную с руслом Mиуca. Здесь произрастают в основном разновозрастные ясенево-дубовые леса, однако ценность этого урочища составляют редкие лесные фитоценозы с грабом обыкновенным, находящимся здесь в изолированном участке в 200 км от восточной границы их сплошного распространения. Грабовые фитоценозы произрастают на северо-западных крутых склонах балок на темно-серых оподзоленных почвах. В балках граб создает две ценопопуляции, образующие совместные древостои с ясенем и липой. Высота граба в возрасте 60-80 лет достигает 20-25 м, средний диаметр стволов 15-20 см (максимальный 35-40 см). Преобладает порослевой характер возобновления граба, хотя он довольно хорошо возобновляется семенным путем на ровных участках. Подлесок разрежен, а травостой редкотравный, флористически бедный (до 10 видов) с куртинным доминированием звездчатки ланцетовидной и сныти. Несмотря на сильную антропогенную нарушенность (в древостое отсутствует дуб, подлесок разрежен или полностью отсутствует, вытоптан травяной покров), сформировавшиеся порослевым путем древостой граба жизнеспособны и представляют большой интерес как изолированный генетический материал.

Урочище Леонтьево-Байракское - один из наиболее хорошо сохранившихся лесных массивов на Донецком кряже площадью 1290 га, находящийся в ведении Снежнянского лесничества Торезского лесхоззага на границе с Луганской областью. На маломощных черноземных серых почвах, образовавшихся на продуктах разрушения сланцев и песчаников каменноугольного периода, произрастают коренные спелые леса, а также старые насаждения искусственного происхождения. В урочище преобладают ясенево-дубовые и ясенево-полевокленово-дубовые леса возрастом 75-95 лет; сомкнутость крон 0,7, бонитет III, высота 20-28 м, диаметр 28 см. Состав древостоя на разных участках несколько варьирует, в нем характерно незначительное участие клена остролистного и липы. Основные площади занимают ясенево-дубовые ланцетовиднозвездчатковые леса на широких плакорах и пологих склонах разной экспозиции, на сухих темно-серых лесных почвах. Сомкнутого подлеска здесь на больших площадях нет, что связано с негативным антропогенным воздействием. Для негустого подроста характерно отсутствие естественного возобновления дуба и изобилие всходов ясеня и клена полевого. Травяной ярус обычно густой с проективным покрытием 60--70 %. флористически средненасыщен. Преимущественно на северных и восточных склонах крутизной 15--20° встречаются участки вторично сформированных низко-бонитетных ясеневых и ясенево-дубовых лесов с доминированием в травостое мятлика дубравного.