Истощение ресурсов побочного лесоиспользования. При чрезмерной заготовке даров леса: грибов, ягод, лекарственных растений и ненормированном отстреле дичи ресурсы леса истощаются. Заготовку растительного сырья и охоту в лесах организуют так, чтобы не подрывать способность популяций к возобновлению, то есть не превысить максимально допустимую долю изъятия урожая. Органы исполнительной власти контролируют использование лесных богатств, выдают специальные разрешения (лицензии) на отстрел животных и на заготовку определенного количества растительного сырья. В результате в последние годы увеличилась численность таких животных, как лоси и кабаны. Население должно знать способы и сроки заготовки растительного лекарственного сырья, бережно обращаться с кустарниками при сборе черемухи, калины, лещины и др.

Обеднение видового состава лесов при использовании химических препаратов. В современном лесоводстве применяют химические средства борьбы с насекомыми-вредителями. В год использования пестициды подавляют вредителей, но вместе с ними уничтожают много «врагов наших врагов» - хищных насекомых (ос, муравьёв) и птиц. На следующий год более массовые популяции вредителей могут вновь быстро восстановиться, а контролирующие их плотность менее многочисленные виды вообще исчезнуть. Экологическое равновесие будет нарушено, и пестициды придётся применять каждый год, всё больше ухудшая экологическую ситуацию в лесу и уменьшая разнообразие обитающих в нём животных. При соблюдении правил лесозаготовок и обеспечении охраны муравейников нет необходимости применять в лесу пестициды. Плотность насекомых-фитофагов регулируется механизмами экологического равновесия.

Большой вред лесным экосистемам наносит захламление лесов древесными остатками при заготовке древесины или бытовым мусором. Кучи сучьев, коры, тонких стволиков, высокие пни становятся местами размножения лесных вредителей. Бытовой мусор, оставленный в пригород - ном лесу отдыхающими, туристами или сваленный из автомашин, ухудшает эстетический вид леса, а при сильном захламлении способствует смене лесных трав растениями мусорных местообитаний - рудералами (в первую очередь - крапивой и чистотелом). Для предотвращения захламления надо строго контролировать исполнение правил заготовки древесины, все древесные остатки использовать для приготовления древесностружечных плит или отправлять на химическую переработку. Ветки хвойных деревьев - ценный корм, из них готовят витаминные концентраты. Для предотвращения захламления бытовым мусором лесопарков устанавливают контейнеры для его сбора, проводят очистку замусоренных лесов.

6. Рекреационное использование лесов

Слово «рекреация» в переводе означает отдых, восстановление сил человека. Многие лесные массивы, в первую очередь пригородные, стали местами массового отдыха. Рекреационное лесоиспользование имеет огромное значение для повышения ресурсного потенциала нашего общества: отдых на природе, снятие рабочего напряжения, оздоровляющие физические нагрузки положительно сказываются на работоспособности человека. Однако следствием стремления к загородному отдыху стал заметный экологический ущерб, который наносится природе отдыхающими. Рекреационные нагрузки на лесных территориях растут, вызывая ухудшение качественного состояния леса, а в некоторых случаях и его полную деградацию. Снижаются санитарно-гигиенические, водоохранные и почвозащитные функции пригородных лесов, теряется их эстетическая ценность.

Лесам наносят ущерб туристы (портят деревья, кустарники, траву), автомашины. Механическое воздействие вызывает уплотнение почвы и повреждает ломкие лесные травы.

С уплотнением почвы деградирует состояние древесно-кустарниковой растительности, ухудшается питание деревьев, так как на высоких вытоптанных участках почва становится суше, а на пониженных - переувлажняется. Ухудшение питания ослабляет деревья, задерживает их рост и развитие. Заметно уменьшается ежегодный прирост, особенно хвойных деревьев. Молодая хвоя у них становится короче. Уплотнение почвы нарушает ее структуру и снижает пористость, ухудшает условия жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.

Сбор грибов, цветов и ягод подрывает самовозобновление ряда видов растений. Костер на 5-7 лет полностью выводит из строя клочок земли, на котором он был разложен. Шум отпугивает птиц и млекопитающих, мешает им нормально растить потомство. Обламывание ветвей, зарубки на стволах и другие механические повреждения способствуют заражению деревьев насекомыми-вредителями.

В связи с создавшейся ситуацией установлены предельно допустимые нагрузки на лес. Рекреационные нагрузки подразделяются на безопасные (включающие как низкие, так и предельно допустимые), опасные, критические и катастрофические.

Безопасной можно считать нагрузку, при которой в природном комплексе не происходит необратимых изменений, не утрачивается восстановительная сила. Предельно допустимая рекреационная нагрузка приводит природный комплекс к порогу устойчивости.

Если природный комплекс переходит порог устойчивости, рекреационные нагрузки считаются опасными. Критическими считаются нагрузки, при которых резко угнетается растительное сообщество. Катастрофические нагрузки вызывают нарушение связи как между природными компонентами, так и между их составными частями. Различные типы природных комплексов, каждый из которых обладает своей специфической структурой и характером взаимосвязи между составными единицами, по-разному реагируют на внешние воздействия, в том числе и на рекреационные нагрузки. Поэтому та нагрузка, которая для одного типа природного комплекса безопасна, для другого может стать критической.

7. Значение леса в жизни человека

Лес играет в жизни человека и человечества тройную роль. С одной стороны, лес, являясь одной из главных составляющих частей окружающей среды человека, в большой степени влияет на климат, наличие чистой воды, чистого воздуха, защищает сельскохозяйственные земли, обеспечивает места для комфортного проживания и отдыха людей, сохраняет разнообразие живой природы. С другой стороны, лес - источник множества материальных ресурсов, без которых человечество пока не может обойтись и вряд ли сможет обойтись в обозримом будущем - древесины для строительства, производства бумаги и мебели, дров, пищевых и лекарственных растений и других. С третьей стороны, лес - часть той культурно-исторической среды, под воздействием которой формируются культура и обычаи целых народов, источник работы, независимости и материального благополучия значительной части населения, особенно тех, кто живет в лесных деревнях и поселках.

Для человечества в целом одинаково важны все три роли леса - экологическая, экономическая и социальная, но для каждого конкретного человека, в зависимости от того, где он живет и чем он занимается, та или иная роль леса может играть большее или меньшее значение. Как правило, чем меньше леса в той или иной местности - тем заметней его средообразующая роль, тем выше ценится роль леса в сохранении рек и ручьев, защите прилегающих сельскохозяйственных земель от иссушения и эрозии, благотворном влиянии на воздух, обеспечении мест для отдыха. Чем больше леса в той или иной местности - тем, наоборот, меньше замечается его средообразующая роль, но тем большее значение имеет лес как источник работы, экономического благополучия, строительных материалов, дров, грибов, ягод и других материальных ресурсов. Однако, для каждого человека, где бы он ни жил и чем бы он ни занимался, в той или иной степени важны и средообразующая, и ресурсная, и социальная роли леса.

Разные роли леса тесно пересекаются друг с другом, не всегда можно однозначно провести границу между ними, и сами их названия весьма условны. Например, защитные леса в сельскохозяйственных районах играют, прежде всего, средообразующую роль (защита сельскохозяйственных угодий, поселений и водоемов от неблагоприятных погодных воздействий) - и экономическое значение этих лесов для сельского хозяйства весьма велико. При заготовке древесины для промышленных нужд одновременно и используются ресурсы леса, и создаются рабочие места и источники доходов местного населения. Примеров того, как разные роли леса пересекаются друг с другом, можно привести множество - но это нисколько не умаляет ни одну из них.

8. Средообразующая роль леса

Лес во многом определяет качество окружающей среды и то, насколько эта окружающая среда подходит для удобного и здорового существования человека. Общеизвестна роль леса как «зеленых легких планеты»: лес поглощает и связывает из атмосферы углекислый газ, накапливает углерод в составе органического вещества живых растений, их остатков и почвы, а обратно выделяет кислород, необходимый всем живым существам для дыхания. Одновременно с этим лес весьма эффективно очищает воздух от пыли и других вредных примесей - они легко оседают на поверхности листьев и хвои и смываются на землю дождями. Лес, испаряя большие количества воды, поддерживает повышенную влажность воздуха, защищая от иссушения не только себя, но и прилегающие территории.

Не менее известна роль леса в сохранении чистой пресной воды - главного природного ресурса XIX века, нехватка которого все больше ощущается в самых разных частях Земли, в том числе во многих регионах России. Лес играет большую роль в глобальном распределении осадков: испаряемая деревьями влага возвращается в атмосферный круговорот, чем создаются условия для ее более дальнего переноса от океанов и морей вглубь континентов. Современные исследования показывают, что если бы не было лесов, то удаленные от морей и океанов территории были бы значительно более засушливыми или даже пустынными, мало пригодными для жизни людей и для развития сельского хозяйства. Лес эффективно задерживает таяние снега весной и сток воды после сильных ливней, тем самым «сглаживая» подъем воды в реках, предотвращая разрушительные наводнения и пересыхание рек и ручьев в засуху. Лес надежно защищает берега рек и ручьев от эрозии, тем самым предотвращая загрязнение водоемов частицами почвы.

Леса, лесополосы и даже отдельные деревья имеют большое значение для защиты и сохранения плодородия прилегающих сельскохозяйственных земель, сохраняя землю и сельскохозяйственные культуры от вредного воздействия сильных ветров, поздних заморозков, иссушения, эрозии и других неблагоприятных воздействий. Особенно заметно благотворное влияние леса на сельскохозяйственные земли в зонах рискованного земледелия - там, где климат не очень благоприятен для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. Леса и лесополосы, при наилучшем их размещении среди сельскохозяйственных земель, способны обеспечивать благоприятные для сельского хозяйства условия на площади, которая многократно (до 10-20 раз) превышает площадь, занятую самим лесом.

С лесами связано существование основной доли биологического разнообразия Земли - разнообразия существующих на нашей планете живых организмов и экосистем. Леса являются главной средой обитания примерно для трех четвертей всех видов растений, животных и грибов, существующих на нашей планете, и большинство этих видов без леса существовать просто не может. Сохранение разнообразия лесов Земли, и в первую очередь - диких лесов, до сих пор живущих по законам дикой природы при минимальном вмешательстве человека, имеет ключевое значение для сохранения всего разнообразия жизни.

По мере развития человеческой цивилизации, увеличения численности населения, требований к качеству окружающей среды, потребностей в чистой воде, воздухе и тому подобных благах, даваемых лесом, средообразующее значение леса в жизни человечества возрастает. А самое главное - на смену простому осознанию этой роли постепенно, хотя и очень медленно, приходит готовность что-либо делать для того, чтобы роль леса в сохранении благоприятной окружающей среды никогда не иссякла.

9. Экономическая роль леса

Лес издревле является источником множества разнообразных материальных ценностей и продуктов, без которых человечество обойтись не может и вряд ли сможет в обозримом будущем, и основой существования целой отрасли промышленности (которая так и называется - лесная промышленность). Лес является источником древесины и продуктов ее переработки (строительных материалов, мебели, бумаги, разных видов древесного топлива и других), многочисленных пищевых и лекарственных ресурсов, и многих других материальных ценностей. Основным материальным ресурсом леса, используемым людьми, в большинстве стран и регионов мира является древесина; однако, нередко основой существования целых деревень и поселков является использование других ресурсов леса - грибов, ягод и т.д.

Когда-то человечество в принципе не могло обойтись без использования древесины: она была одновременно и главным (или одним из главных) строительным материалом, главным источником тепла (дрова), и основой для массового производства «главного спутника прогресса» - бумаги. Сейчас, конечно, ситуация изменилась: современное жилье при необходимости может быть построено вообще без использования изделий из древесины, дрова, как источник энергии, почти утратили свое былое значение, и даже бумага отчасти потеряла свою былую роль из-за широкого распространения электронных носителей информации.

Однако, полностью от использования древесины человечество отказаться не может, да и вряд ли к этому будет стремиться в сколько-нибудь обозримом будущем. Дело в том, что мало от чего можно отказаться «просто так» - почти всегда нужна какая-то замена: например, на смену деревянным домам приходят каменные, на смену дровам - ископаемое топливо, на смену бумажной упаковке - пластик. Далеко не всегда такая замена оказывается благом. Например, ресурсы ископаемого топлива, пришедшего на смену дровам, истощимы, их использование связано с необратимым ростом концентрации углекислого газа в атмосфере и всеми вытекающими из этого последствиями, да и стоимость этого топлива, по мере истощения его запасов, неуклонно растет. Массовое использование пластика вместо бумажной и деревянной упаковки резко обострило проблему мусора - в отличие от дерева и бумаги, пластик в природной среде почти не разлагается. Древесина и большинство других ресурсов леса - возобновимы (разумеется, лишь при правильном обращении с лесами), продукты их переработки легко и без остатка разлагаются в природной среде, как правило, совершенно безопасны для здоровья человека и обладают многими другими достоинствами. Поэтому сейчас, в эпоху осознания средообразующей роли леса, происходит не отказ от использования материальных лесных ресурсов, а наоборот - увеличение их использования вместо невозобновимых природных ресурсов или продукции, производство которой связано с наиболее «грязными» технологиями.

Использование древесных ресурсов леса для некоторых целей (производство целлюлозы и бумаги, лесопиление) требует создания крупных производственных комплексов, для обслуживания которых необходимы сотни, а иногда и тысячи работников. Благодаря этому крупные предприятия лесной отрасли нередко являются «градообразующими» - то есть служат главными работодателями в городе или поселке, основными источниками доходов жителей и городских или поселковых бюджетов. Жизнь таких городов и поселков в очень большой степени зависит от работы этих лесных предприятий, а значит, от того, насколько эти предприятия могут быть обеспечены древесиной нужного качества и на подходящих для них условиях. Таким образом, получается, что жизнь таких городов и поселков в целом зависит от использования древесных ресурсов леса.

10. Социальная роль леса

Лес является неотъемлемым элементом той природной среды, под воздействием которой исторически формируются культура и самосознание народов, населяющих лесные территории. В сказках, легендах, преданиях народа любой лесной страны самое видное место отводится если не лесу как таковому, то, по крайней мере, его обитателям, реальным и вымышленным. В истории лесных народов трудно найти хоть какой-то вид деятельности, который не был бы тем или иным образом связан с лесом - или с непосредственным использованием леса и его ресурсов, или с постоянной конкуренцией с лесом за землю. Во многом это обусловило традиционно двойственное отношение лесных народов к лесу: с одной стороны, как к защитнику, источнику разнообразных благ и полезностей, а с другой стороны - как к главному конкуренту за землю, символу дикости и запустения. Это двойственное отношение к лесу местами можно заметить у людей и в наше время, когда лес почти начисто утратил способность конкурировать за землю с человеком, вооруженным современной техникой и огнем.

Несмотря на такую «историческую память», для большинства людей лес является одним из любимых мест отдыха - особенно в сочетании с водоемами и минимальной инфраструктурой. Это особенно ценно в регионах с высокой плотностью населения и в окрестностях больших городов - именно благодаря лесу многие люди все еще имеют возможность хотя бы иногда вырваться из «каменных джунглей» и увидеть своими глазами, как выглядит живая природа.

Современная медицина вполне официально признает ценность нахождения в природной среде для восстановления и поддержания здоровья человека, причем особая роль в этом уделяется именно лесу, с его вековым спокойствием и благоприятным микроклиматом, формирующимся под пологом деревьев. Чем выше плотность населения в той или иной местности, и чем меньше в ней леса - тем обычно выше ценится ценность леса как места отдыха по сравнению со всеми другими его ценностями и полезностям. Например, в самом густонаселенном регионе России - Московской области вместе с Москвой - количество людей, хотя бы иногда использующих леса и лесопарки для отдыха, в 2,5-3 тысячи раз превышает количество людей, занятых в лесном и лесопарковом хозяйстве или профессионально связанных с использованием природных ресурсов подмосковного леса.

Лесное хозяйство и использование лесных ресурсов в значительной степени обеспечивает занятость населения (создает рабочие места и обеспечивает людей средствами к существованию), причем в первую очередь там, где эта занятость наиболее важна, а проблемы, связанные с безработицей, наиболее болезненны - в сельских населенных пунктах. В лесном хозяйстве очень много ручного, слабо механизированного труда, причем некоторые виды работ вообще с трудом поддаются механизации (лесовосстановление, уход за молодыми лесами, противопожарное обустройство и борьба с лесными пожарами, создание инфраструктуры для отдыха и туризма, охрана лесов, лесоустройство и другие). С одной стороны это плохо, поскольку лесной труд обычно тяжел и утомителен. С другой стороны это хорошо - поскольку позволяет, и даже делает необходимым, обеспечивать работой большое количество людей самой разной квалификации, даже тех, кто не имеет необходимого профессионального образования. Это очень важно для тех деревень и поселков, где постоянной, устойчивой работы нет или почти нет: развивающееся лесное хозяйство является, или может стать, источником такой работы. Для многих деревень в лесных регионах России, особенно в зоне рискованного земледелия, развитие полноценного лесного хозяйства является практически единственным шансом сохраниться и выжить.

Лес является одним из защитников свободы и независимости народа. Исторически лес нередко становился последним убежищем тех, кто боролся за свою свободу или пытался избежать какого бы то ни было угнетения или притеснения - со стороны государства, помещиков или иноземных завоевателей. В наше время эта роль леса проявляется все реже и реже (хотя и сейчас лес нередко становится последним убежищем отшельников, не находящих себе места в современном обществе). Однако, сохраняется роль леса как одного из источников экономической самостоятельности граждан. Разнообразные ресурсы леса (не только древесина, но и грибы, ягоды, лекарственные растения, береста и другие материалы для мелких поделок) обеспечивают работой, доходами и отчасти едой значительную часть жителей лесных деревень и поселков. Это позволяет людям даже в условиях кризисов и катастрофических перемен не становиться иждивенцами государства, а самостоятельно обеспечивать себя хотя бы необходимым минимумом условий для достойной жизни. В странах с развитой индивидуальной (семейной, или фермерской) частной собственностью на леса доходы от лесных владений способствуют формированию слоя экономически самостоятельных, благополучных и независимых граждан-собственников. В странах с преобладанием общественной собственности на леса аналогичную роль может выполнять аренда лесов - разумеется, при наличии разумного и справедливого лесного законодательства. Благополучные и независимые граждане, в свою очередь, являются главным оплотом любого развитого и успешного государства - поскольку именно они в первую очередь заинтересованы в грамотных законах и эффективно работающих чиновниках.

11. Природоохранное значение лесов

Влияние леса на ход процессов, протекающих в природных комплексах, весьма разнообразно. Лесные экосистемы очень важны для жизни биосферы: они обогащают атмосферу кислородом и поддерживают уровень содержания в ней диоксида углерода. Леса играют большую роль в круговороте воды. Лесные почвы фильтруют воды, стекающие с полей и промышленных площадок, и очищают их от многих вредных примесей. Лесные экосистемы испаряют в атмосферу влагу и благотворно влияют на климат, повышая влажность воздуха.

По роли, которую они играют в биосфере, различают три группы лесов. К лесам первой группы относятся леса, основным назначением которых является выполнение водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных функций, а также леса особо охраняемых природных территорий. Леса этой группы располагаются вдоль рек и по побережьям озер, вдоль крупных шоссейных дорог, в зеленых зонах городов, в заповедниках. Их вырубать нельзя. К лесам второй группы относятся леса в регионах с высокой плотностью населения и развитой сетью наземных транспортных путей; леса, выполняющие водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические, оздоровительные и иные функции и имеющие ограниченное эксплуатационное значения. В таких лесах проводят рубки, но так, чтобы древостой полностью не уничтожался, и шел процесс его самовосстановления. Это леса в регионах с недостаточными лесными ресурсами, для сохранения которых требуется ограничение режима лесоиспользования. Наконец, К лесам третьей группы относятся леса многочисленных регионов, имеющие преимущественно эксплуатационное значение. При заготовке древесины должно обеспечиваться сохранение экологических функций этих лесов. В таких лесах древостой можно вырубать почти полностью, оставляют лишь отдельные деревья как источники семян для восстановления леса естественным путем или проводится посадка деревьев. Леса третьей группы разделяются на освоенные и резервные.

12. Водоохранное значение лесов

Начало системной экологии (синэкологии) в отечественной, а затем и в мировой литературе связано, прежде всего, с наблюдениями за влиянием лесов на водные ресурсы. Люди давно заметили зависимость водности рек и уровней воды в колодцах от наличия лесов. Вырубка лесов обычно приводит к обмелению рек, исчезновению родников, пересыханию ручьев. В народе давно существуют выражения «Леса - хранители вод», «Леса - рождают реки», «Где лес - там и вода, где вода - там и жизнь» и т.п. Особенно большое внимание проблеме связи лесов и вод стали уделять в конце 19 - начале 20 столетия. В это время резко усилилось уничтожение лесов в связи с развитием промышленности, участилась повторяемость засух на юге и юго-востоке России. Одну из причин этого явления видели в уменьшении лесистости.

Леса оказывают прямое влияние на величину испарения, поверхностного и внутригрунтового стока, в целом на водный баланс, на гидрологический режим рек.

13. Влияние лесов на грунтовые воды

Положительное влияние лесов на питание грунтовых вод обычно не вызывает сомнений. Это связано с переводом значительной части поверхностного стока вод в подземный. Грунтовые воды, в свою очередь, питая реки, обеспечивают более высокий уровень воды в них зимой и летом (период межени). Весной же и при летних ливнях больше воды в реки поступает с безлесных площадей за счет поверхностного стока. Последний неизбежно связан с загрязнением вод продуктами эрозии почв и другими агентами, а также с вероятностью наводнений, их разрушительной силы. Грандиозные наводнения в бассейне Хуанхэ, катастрофические разливы Миссисипи, Дона, Вислы и многих других рек в значительной степени связаны с вырубкой лесов в их бассейнах.

Основной причиной увеличения грунтового и уменьшения поверхностного стока лесами является сохранение под ними хорошей водопроницаемости почв (защищена лесной подстилкой, разрыхлена корнями и т.п.), а также более равномерным поступлением влаги на ее поверхность (замедленная интенсивность таяния снега, гашение силы дождей пологом леса и др.). Во время дождя упругие струи воды с силой падают на ветви и с них мягко стекают на лесную подстилку, состоящую из опавших листьев и лесного разнотравья. Через подстилку вода медленно уходит в почву и по глубинным ее слоям стекает в реки. Таким образом, лес защищает почву от эрозии, берега рек от размывов. Зимой на кронах лиственных пород задерживается не более 3-5% осадков, но зато тот снег, что упадет на лес, лежит там прочным мягким покрывалом. В хвойных лесах, особенно еловых, кронами задерживается до 60% зимних осадков.

Талые и дождевые воды в лесу интенсивно пополняют запасы грунтовых вод. Запасы грунтовых вод под лесами больше и потому, что в лесу происходит накопление влаги. Зимой толщина снега в лесу больше, чем в полях, поэтому почва меньше промерзает. Весной она быстрее оттаивает и начинает впитывать в себя талые воды. Рыхлая лесная подстилка, мхи обладают большой влагоемкостью. 1 м этой своеобразной губки в состоянии поглотить в условиях южной тайги до 6 кг дождевой воды. В лесу меньше скорость ветра и, следовательно, испарение. Летом подстилка уменьшает нагревание почвы и тем самым способствует сохранению в ней влаги. Под защитой леса земля медленно насыщается живительной влагой.

Вырубка лесов резко изменяет характер стока и гидрологический режим рек, вызывает бурные весенние паводки и резкое обмеление рек в летнее время. Для того чтобы водорегулирующее значение лесов проявлялось с максимальной эффективностью, они должны располагаться равномерно по всему водосборному бассейну реки.

14. Влияние лесов на качество вод

Положительное влияние лесов на качество вод связано с процессом их фильтрации через почвенно-грунтовую толщу. Лесные воды (в том числе и поверхностного стока) всегда несут меньше взвешенных частиц и растворенных химических веществ, чем воды, поступающие с сельскохозяйственных полей, урбанизированных и других подвергающихся антропогенному воздействию территорий. Степень преимуществ качественного состава лесных вод над водами других категорий по мере возрастания антропогенных нагрузок продолжает увеличиваться. Это является свидетельством того, что леса как мощные экосистемы сохраняют еще значительный потенциал способности к самоочищению и противостоянию разрушительным силам техногенеза.

Водоочистительная роль лесных экосистем настолько существенна, что их всё более используют для очистки загрязнённых вод.

Лесные экосистемы оказывают также благоприятное влияние на бактериологические и физические свойства воды. Вода осадков, взятая на пашне, имела коли-индекс (кол-во кишечных палочек в 1 литре воды), равный 18, а после прохождения воды через 45-метровую лесную полосу он уменьшился в 2 раза - до 9. В 5 раз увеличилась прозрачность воды.

При рубках лесов их водоохранные свойства резко снижаются или пропадают полностью. Если вырубки зарастают в результате вторичной сукцессии, то эти свойства довольно быстро восстанавливаются.

Когда условия для проявления вторичной сукцессии нарушаются в результате цепных реакций, вырубки могут приходить в состояние опустынивания. Это наиболее вероятно в горных районах, где после сведения лесов интенсивно проявляется эрозия почв.

На воды особенно влияют те леса, которые растут по берегам рек. Такое влияние также значительно для небольших рек, которые почти полностью находятся в конусе тени прибрежной растительности. Имеются данные, что после удаления прибрежной древесной растительности температура воды в реке повысилась на 7^о С, это отрицательно сказалось на жизни отдельных видов животных, например форели, адаптированной к существованию в прохладных водах.

Леса перспективны для очистки вод, загрязненных удобрениями, ядохимикатами и другими веществами. Для этой цели ландшафты должны быть организованы таким образом, чтобы воды с полей, до того как попасть в источники, проходили через лесные массивы или лесные полосы рассредоточенным потоком.

15. Почвозащитное значение лесов

Леса резко уменьшают поверхностный сток. Этим они препятствуют смыву и размыву почвогрунтов талыми и дождевыми водами, выступают в качестве важного почвозащитного фактора. Лес - надежный защитник почв от выдувания (дефляция); он закрепляет подвижные пески.

16. Влияние лесов на сопредельные пространства

Леса изменяют факторы среды не только вместе произрастания, но и за его пределами. Эти свойства издавна используются человеком для защиты с помощью леса населенных пунктов, транспортных путей, сельскохозяйственных полей и других объектов от неблагоприятных погодных явлений. Наибольший опыт в этом отношении накоплен в сельском хозяйстве, где лесные полосы используются для защиты почв и посевов

Леса защищают сельскохозяйственные угодья, урожай от неблагоприятных природных процессов. Пашни, окруженные лесами, имеют более благоприятные для земледелия микроклиматические условия.

В результате мелиоративного воздействия лесонасаждений интенсивность поверхностного стока на полевых склонах уменьшается в 2-3 раза. Следовательно, поля, расположенные в пределах защитной зоны, поглотят снеговой воды на 40-60% больше, чем такие же поля в безлесной местности. Лучшая водообеспеченность гарантирует высокие урожаи всех возделываемых на неорошаемых землях культур. Особая ценность запасенной снеговой влаги в том, что она доступна растению в самый критический момент его роста - в начале всходов, когда слабая корневая система еще не в состоянии добывать воду из более глубоких слоев почвы.

Летом лесные насаждения не только защищают окружающие поля от суховеев, но постепенно отдают им накопленную зимой и весной влагу через грунтовые воды и внутрипочвенный сток. Таким образом, поля, окруженные лесами, в меньшей степени подвержены климатическим и погодным колебаниям.

Полезащитные и почвозащитные функции лесов выполняют в определенной степени лесные полосы, посаженные вокруг оврагов и балок, по границам полей, на перегибах склонов. Густая сеть лесных полос может создавать.

17. Углеродное значение лесов

Основные надежды по выводу избытка углерода из атмосферы и тем самым решению проблемы парникового эффекта люди связывают с лесными экосистемами. Известно, что при образовании 1 т (абсолютно сухой вес) растительной продукции связывается 1,5-1,8 т углекислого газа и высвобождается 1,1-1,3 т кислорода. В расчете на 1 га среднепродуктивного леса в таком случае связывается за год 6-7 т углекислого газа и выделяется 5-6 т кислорода.

Концентрация больших масс углерода в лесах связана с большой биомассой древостоев. Именно благодаря этому только лесные экосистемы способны на длительное время выводить углерод из атмосферы и тем самым как бы давать людям время и шанс для поиска путей решения проблемы парникового эффекта. Из всей массы углерода, сконцентрированного в растениях земного шара, 92% содержится в лесных экосистемах. В растениях всех других экосистем суши аккумулировано только около 7% углерода, а в растительных организмах океана - меньше 1%. Еще большая масса углерода законсервирована в мертвом органическом веществе лесов (детрите), а также в гумусе почв и торфяных отложениях лесных болот. Ясно, что расширение площадей под лесами как и повышение, их продуктивности, способствовало бы если не нейтрализация, то замедлению процессов накопления углерода в атмосфере. Из сказанного следует, насколько важно не допустить высвобождение углерода из лесных «кладовых». Это возможно только в том случае, если площади, продуктивность и биомасса лесов не будут уменьшаться. Более того, для интенсификации процессов связывания углерода должны приниматься меры к расширению площадей лесов, повышению их продуктивности. Такие рекомендации для всех стран содержатся в документах, касающихся лесов, принятых Конференцией Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию (КООНОСР) в 1992 году.

К сожалению, имеет место весьма тревожная тенденция противоположной направленности - сокращение площадей и биомассы лесов на земном шаре. Это отрицательно сказывается на выполнении ими не только углеродной, но и других многочисленных функций.

18. Воздухоочистительные функции лесов

Лес, образно говоря, - это легкие планеты. Деревья являются той зеленой фабрикой, которая восстанавливает живительную силу отработанного воздуха. Чем лучше растут леса, тем больше они выделяют кислорода и тем быстрее поглощают углекислый газ. В настоящее время установлено, что более половины фотосинтетического кислорода атмосферы поставляется лесами. Ежегодно они ассимилируют 30-35 млрд. т СО, продуцируя при этом 20-23 млрд. т органической массы. Тем самым леса играют главенствующую роль в регулировании газового состава атмосферного воздуха. Поэтому уменьшение лесистости суши, вырубка за последнее тысячелетие 50-70% естественных лесов должны были в большей или меньшей степени сказаться на углеродно-кислородном балансе атмосферы и океана. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, вероятно, есть результат не только сжигания топлива, но и смены лесов менее продуктивными типами фитоценозов - лугами, пастбищами, посевами, садами и т.п.

Кроме воздействия на баланс углерода, леса способны удалять из воздуха другие посторонние вещества. Очищение воздуха от загрязняющих веществ происходит как в результате их поглощения (первый род деятельности), так и посредством физического осаждения (второй род деятельности).

Первый род деятельности растений проявляется в накоплении загрязняющих веществ, в том числе и ядовитых (сернистый ангидрид и другие), в их теле. Лес - превосходный биологический фильтр воздуха. Он улавливает из загрязненной атмосферы озон, цементную пыль, сажу, свинец, окислы азота и другие «продукты цивилизации», оказавшиеся по недосмотру или несовершенству промышленной технологии а атмосфере. В последующем токсиканты попадают в почву либо с опадающими листьями, либо другими путями. Имеются данные, что 1 кг листьев может поглощать за сезон до 50-70 г. сернистого газа, 40-50 г. хлора и 15-20 мг свинца. Соединения азота в виде двуокиси и аммонийных солей, поглощаясь в небольшом количестве, выступают как фактор внекорневой (через листья) подкормки растений. Однако в больших количествах эти вещества, как и другие загрязнители, снижают устойчивость растений или даже ведут к их отравлению.

Уникальные фильтрующие свойства деревьев заключаются в их способности притягивать мельчайшие, взвешенные в воздухе твёрдые частицы - второй род деятельности. Лес, особенно хвойный, выделяет фитонциды, которые убивают болезнетворные микробы, оздоровляют воздух. В определённых дозах фитонциды благотворно влияют на нервную систему человека, усиливают двигательную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта, способствуют улучшению обмена веществ и стимулируют сердечную деятельность. Фитонциды обладают и ценнейшими профилактическими свойствами. Многие из них оказались непримиримыми врагами возбудителей инфекционных заболеваний, поэтому в воздухе лесов их намного меньше, чем над безлесной территорией. Например, в 1 м воздуха в кедровом лесу содержится до 700 микроорганизмов (в операционной палате допускается до 1000 микроорганизмов).

Как утверждают учёные, лес создаёт над собой зоны концентрации влаги, и над ним выпадает осадков на 9 - 30% больше, чем над безлесной территорией. Эти осадки смывают промышленную пыль. Однако на участках с загрязнённым воздухом деревья болеют, прирост их снижается. Только около половины вредных примесей (49 - 66%) осаждается на поверхности деревьев, остальное проникает в живые ткани растений. Самыми уязвимыми при этом оказываются молодые леса. Среди лесных древесных пород более стойкие дуб, клён, тополь, а среди кустарников - лох узколистный, боярышник. Совсем беспомощна по отношению к загрязнённому воздуху ель. Сосна и кедр выдерживают лишь четвёртую часть того, что под силу берёзе.

19. Климатическое и метеорологическое значение лесов

Леса оказывают существенное влияние на метеорологические факторы. Они воздействуют на атмосферные явления и тем самым создают свою специфическую среду. Ее обычно рассматривают как микроклимат, экоклимат и фитоклимат. Изменение метеорологических параметров распространяется и за пределы леса. На этом свойстве основывается использование лесов (чаще всего лесных полос) для защиты почв, посевов, дорог, населенных пунктов и т.п. В этих случаях проявляется в основном второй род деятельности лесных экосистем.

Температура и влажность воздуха в лесу и на открытых пространствах различается несущественно. Только летом при солнечной погоде и больших различиях дневной и ночной температур в лесу она может быть на 2-5 С ниже нуля. В среднем же летом в лесу бывает прохладнее только на 1-2 С. Зимой в лесу несколько теплее. Небольшие различия температур объясняются тем, что как в лесу, так и на открытых местах она измеряется при отсутствии доступа солнечных лучей (в метеорологических будках). Наши же тепловые ощущения связаны в основном с количеством солнечных лучей, которые воспринимает поверхность тела. Леса воздействуют на солнечную радиацию в небольшой степени. Если принять количество солнечной радиации на открытом месте за 100%, то под полог лесов, представленных светолюбивыми видами (сосна, береза, осина и др.) ее проникает 10-15%, а под полог лесов из теневых древесных видов (ель, пихта) - только 3-5%.

Лесу свойственна более высокая влажность воздуха и верхних горизонтов почв. Глубинные слои почв под лесом обычно суше, чем под травянистыми сообществами.

20. Движение воздуха в лесу

В глубине леса обычно практически полностью отсутствует ветер. Здесь имеют место в основном конвекционные перемещения воздуха. Если слои, прогретые в верхней части крон деревьев, как более легкие, поднимаются вверх, а их место занимает воздух, поступающий из-под полога. Ночью могут наблюдаться токи воздуха противоположного направления. Такие перемещения воздуха имеют существенное экологическое значение. Во-первых, семена многих подпологовых растений (кислица, орхидеи и др.) настолько малы, что захватываются и перемещаются конвекционными токами воздуха. Во-вторых, благодаря таким токам выравнивается концентрация углекислого газа. Обогащенный углекислотой воздух приземных слоев (результат разложения органических веществ в почве) поднимается в фотосинтезирующую верхнюю часть полога.

Температура почв в лесу - несравнимо более инертна. В лесах она практически во всех случаях остается более низкой, чем вне леса. Эти различия между лесом и полем максимальны в верхних слоях и постепенно убывают с глубиной. Весной из-за более позднего схода снега в лесу прогревание почв значительно запаздывает. Волна максимального прогревания смещается на июнь и даже июль. В поле она проходит в мае.

Показателем, который одновременно отражает степень изменения метеорологических элементов среды (температуры, влажности воздуха, скорости ветра, наличия солнечной радиации), является испарение с постоянно увлажняемой поверхности, или испаряемость. Летом этот показатель мало различается в хвойных (вечнозеленых) и листопадных лесах. В условиях Подмосковья под пологом леса испаряемость обычно составляет около ј от ее значений вне леса или над лесным пологом.

Как и другие метеорологические элементы, испаряемость закономерно увеличивается по мере движения от почвы к поверхности леса. По таким же закономерностям изменяется интенсивность физиологических процессов и средообразующая роль различных частей полога леса.

21. Решение проблем

Охрана лесов

Наиболее важным и злободневным вопросом при проведении заготовок растений для пищевых и лекарственных целей следует считать охрану их зарослей от полного истощения. Охрана растений, рекомендованных для заготовки сырья, должна заключаться в организации рационального использования их природных запасов. Прежде всего это понятие включается научно обоснованное планирование заготовок. Даже если те или иные виды лекарственных растений встречаются в изобилии, при сборе следует оставлять несколько (на 4 квадратных метрах примерно 7-9 штук) самых развитых экземпляров. Нельзя собирать те растения, которых мало, их следует оберегать до полного созревания, а потом помочь им распространиться на возможно большей площади.

Наблюдения ученых показали, что гектар леса сравнительно легко переносит присутствие 1-3 человек в сутки. Пребывание 4-10 человек уже сказывается на окружающей среде. В первую очередь начинают страдать почвенный покров и молодняк деревьев.

При увеличении числа посетителей на лесном гектаре до 16-20 человек в сутки почва уплотняется настолько, что у деревьев сохнут вершины. При таких перегрузках из леса уходят звери, и лесные птицы перестают гнездиться.

Строевой лес, пиломатериалы, древесина очень нужны стране.

Известно, что спилить деревья, даже на огромной территории, можно быстро. А вот чтобы на месте вырубки снова появился лес, потребуется 80-100 лет. В наши дни, когда человек активно включился в число истребителей леса, ежегодный прирост не покрывает уничтожения леса за тот же период.

Лес гибнет от пожаров, бурь, губят его паразитические грибы, насекомые. Не все обитатели лесов своей жизнедеятельностью помогают расти деревьям, кустарникам и травам. Многие вредят лесам, истребляя молодые побеги, подгрызая деревья, вытаптывая травы. Доказано, что лоси портят молодые сосняки, вредят осине и другим деревьям, особенно в голодное зимнее время. Лесному великану нелегко пробавляться на скудном древесном пайке. Прямой долг человека - подкармливать лосей в это время.

Для защиты лесных насаждений от повреждений применяются профилактические мероприятия, направленные на предупреждение появления и массового размножения лесных вредителей и выявления болезней. Профилактика и истребительная борьба обеспечивают эффективную защиту насаждений при условии своевременного и правильного их применения.

Важное лесохозяйственное мероприятие - рубки ухода за лесом, сопровождающиеся выборкой деревьев, свежезаселённых стволовыми вредителями. Своевременное проведение рубок предупреждает массовое появление короедов, златок, усачей и других насекомых. Так же используют хищников и паразитических насекомых, насекомоядных птиц и зверей, патогенных бактерий и вирусов. Человек широко применяет ядовитые вещества против насекомых.

Огромный ущерб лесу наносят грибы-вредители. Они живут много лет и достигают очень больших размеров. Если на стволе растет плодовое тело гриба - дерево больное.

На сосне лиственнице встречается гриб, похожий на небольшое копыто - это сосновая губка. Она разрушает древесину. Деревья заражаются в возрасте 40-50 лет, и чем старше и толще древостой, тем больше больных деревьев. Гриб поражает нижнюю часть ствола.

А заражение начинается с пустяка. Идут по лесу ребята или взрослые, сломают ветку или нанесут рану ножом, иногда животные обгрызут кору. В такую рану попадают споры гриба, имеющиеся в воздухе. Для развития гриба из споры нужны вода, питательные вещества и воздух. Воду и пищу даёт дерево, воздух поступает через рану. Развиваясь, гриб начинает разрушать дерево изнутри. Сначала образуется твёрдая гниль, потом ситовая (срез дерева похож на сито), а позже - дупло.

На многих лиственных породах развиваются трутовики (рис. 7.). Гриб вызывает сердцевинную белую гниль с чёрными полосами.

На ели, сосне, реже на лиственных породах встречается корневая губка. Гриб растёт на корневой шейке и на обнажённых корнях живых деревьев, на пнях и мёртвых деревьях. Хвоя у больных деревьев становится бледно-зелёной.

Гриб боится света и чаще встречается в густых лесах, преимущественно спелых и перестойных.

Опасными вредителями леса являются осенние опёнки. Растут они быстро, гнёздами. Споры гриба не боятся ни жары, ни холода. На мёртвых пнях или гниющей древесине из них развивается грибница и длинные, толстые шнуровидные сплетения грибных нитей, проводящие воду и питательные вещества от разветвлённой грибницы к плодовым телам. Эти сплетения проникают в боковые корни дерева там, где они соединяются со стволами. Образуют под корой грибницу, которая переходит в ствол, поднимается на высоту 2-3 метров. Грибница разрушает древесину, образуя белую гниль с чёрными линиями.

Многие видели светящиеся в темноте гнилушки и пни. Они излучают голубоватый свет. Оказывается, светятся мицелий опёнка, который оплетает тонкой паутиной гнилой пень.

Для борьбы с вредителями и болезнями леса обрабатывают пестицидами. Однако такие обработки следует проводить, строго соблюдая все правила их применения (дозы, сроки, кратность). Нельзя вести химические обработки во время цветения растений, созревания плодов и ягод, гнездования птиц.

Огонь - самый страшный враг леса. В борьбе с пожарами большую роль играет пожарная профилактика. Она включает комплекс мероприятий, направленных на предотвращение возникновения лесных пожаров, ограничение их распространения и своевременное обнаружение очагов огня. И взрослым, и детям необходимо соблюдать исключительную осторожность с огнём в лесу, с ним шутить нельзя. Каждая зажжённая в лесу спичка или сигарета должна быть тщательно потушена. Посетителям леса в целях предупреждения пожаров надо соблюдать правила пожарной безопасности в лесах.

Согласно правилам, в пожароопасный сезон запрещается разводить костры в хвойных молодняках, старых горельниках, на участках повреждённого леса (ветровал, бурелом и т.д.), торфяниках, лесосеках с остатками заготовленной древесины, в местах с подсохшей травой, а также под кронами деревьев.

Обнаружив начавшийся пожар, постарайтесь немедленно его потушить, а при невозможности справиться своими силами, сообщите о нём в ближайшее лесничество.

Потушить лесной пожар в начале его возникновения - дело нетрудное. Самый доступный и простой способ остановки огня - захлёстывание кромки его зелёными ветками и молодыми деревьями, лучше хвойных пород. Для этого бьют по горящей кромке резкими скользящими ударами, сбивают пламя и сметают угли на выгоревшую площадь. Этот способ эффективен при тушении слабых низовых пожаров.

Если есть под рукой лопата, огонь можно потушить, закидав кромку пожаров грунтом. Таким способом тушат пожары средней силы на лёгких песчаных почвах. Небольшой огонь можно затоптать ногами. Действенное средство то огня - вода.

Главное в охране лесов от огня - быстрое обнаружение пожаров. Для обеспечения обнаружения и своевременной ликвидации лесных пожаров в многолесных малонаселённых районах организованы областные база авиационной охраны лесов и обслуживания лесного хозяйства с оперативными отделениями на местах. Кроме того, необходима повсеместная постоянная широкая разъяснительная работа среди населения. Наряду с этим, важное место занимают мероприятия по созданию разного рода заградительных полос и разрывов, ограничивающих распространение пожаров в лесу и создающих для успешной ликвидации возникающих очагов огня.

Например, минеральная полоса - полоса земли, с которой полностью удалены травяная растительность, лесная подстилка и прочие горючие материалы до минерального слоя почвы. Такие полосы устраиваются для того, чтобы остановить распространение низового пожара.Можно создавать полосы путём посева растений (лютика, клевера и других полезных растений), положительное влияние оказывают также опушки из лиственных пород.

В заключение следует отметить, что борьбе с пожарами придаётся большое значение во всех странах мира. Так, в Канаде лесные пожары ежегодно охватывают в 3 раза большую, а в США в 2 раза большую территорию, чем в России. Минимальны число и размеры лесных пожаров в Швеции и Финляндии.