Лесные экосистемы как стабилизирующие факторы антропогенного воздействия на окружающую среду

 

Лесные экосистемы — самые важные для жизни биосферы: они обогащают атмосферу кислородом, с ними связан сток углекислого газа. Леса играют ведущую роль в круговороте воды: поверхность лесных почв покрыта подстилкой и впитывает дождевые и снеговые воды, пополняя запасы подземных вод. 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. Лесные экосистемы регулируют интенсивность снеготаяния и уровень воды в реках, стабилизируют состав атмосферы, значительно снижают скорость ветра, сохраняют под пологом леса фауну и микроорганизмы. Многие растения выделяют фитонциды, которые подавляют развитие болезнетворных организмов и тем самым оздоровляют окружающую среду. Лес поглощает шумы, пребывание в нем успокаивает нервную систему, содействует восстановлению работоспособности и хорошего настроения. Леса — места активного отдыха и туризма, который повсеместно получает все большее распространение. Большую роль во взаимодействии экосистем играют живые организмы, прежде всего, животные. Перемещаясь по суше, воздуху, воде, животные могут становиться обитателями различных экосистем. Например, лососевые рыбы большую часть своей жизни проводят в море, а на нерест поднимаются в реки, становясь на время речными жителями. В это время медведи, обитатели лесных экосистем, становятся заядлыми рыболовами, с удовольствием питаются свежей рыбой. Погибшая после нереста рыба — пища для животных-падальщиков. В данном примере прослеживается взаимосвязь на уровне обитателей морских, речных, лесных экосистем.

Кроме того, изменения в одних экосистемах, происходящие, в том числе, и под влиянием деятельности человека, могут привести к изменениям структуры и стабильности других. Осушение болот часто ведет к гибели прилегающего леса. Сведение лесов приводит к усилению выветривания почвенного слоя, снижению уровня грунтовых вод. Результатом этого будет обмеление рек, водохранилищ, а значит — уменьшение запасов пресной воды. Поэтому необходимо поддерживать разнообразие экосистем — основу биоразнообразия планеты. Важно сохранять заповедные участки с богатым видовым составом, которые могут стать источником видов для формирующегося сообщества.

Все экосистемы планеты оказываются компонентами единой глобальной экосистемы — биосферы. Из многих связанных друг с другом круговоротов отдельных экосистем складывается глобальный биологический круговорот веществ, поддерживающий существование биосферы в целом.

Лес играет огромную роль в функционировании геооболочек земли. Во-первых, они обогащают атмосферу столь необходимым для жизни кислородом, поглощают диоксид углерода, выделяемый животными и человеком в процессе дыхания, а также промышленными предприятиями в процессе работы. Во-вторых, они играют основную роль в круговороте воды. Деревья забирают воду из почвы, фильтруют ее, очищая от примесей, и выделяют в атмосферу, повышая влажность климата. Леса влияют на круговорот воды. Деревья служат своеобразными насосами, они поднимают подземные воды, обогащая почвы и удерживая их от опустынивания и эрозии — недаром при обезлесении моментально мелеют реки.

Национальные парки и заповедники занимают иногда значительные площади, но представить всю природу в ее многообразии они не могут. Более того, и резервации подвержены разрушительному действию загрязненной атмосферы. Поэтому мы обязаны мобилизовать весь наш экономический и научный потенциал на охрану всего лучшего, что было создано природой, поставить окружающую среду под защиту международных конвенций, требуя их неукоснительного соблюдения.

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.

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.

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).

Лесные экосистемы 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 %.

Длительность существования леса на определённой территории зависит, в частности, от степени его возобновления. Лесоводы различают естественное, искусственное и комбинированное возобновление леса. Естественное возобновление — процесс восстановления леса естественным путём (самовозобновлением), без участия лесоводов. Однако до некоторой степени этот процесс управляем. Он зависит от выбора способа рубки, оставления семенников, сохранения подроста при лесозаготовках и прочее.

При искусственном возобновлении, семена, растения или их части вводятся в почву человека. Искусственное возобновление осуществляют посевом или чаще посадкой древесных культур. Комбинированное возобновление леса — сочетание естественного и искусственного возобновления на одном участке. При стихийном возобновлении леса необходимо вмешательство человека в естественный процесс: уход за лесом, его охрана и пр. Возобновление леса может быть семенным и вегетативным. Семенами и порослью от пня размножаются берёзы, дуб, клён, бук и др.; корневыми отпрысками и семенами — осина, все виды тополя, серая ольха, боярышник, бересклет и др. Ива размножается черенками и кольями, хвойные породы — только семенами.

Важное значение придаётся эффективному использованию естественных возобновительных сил природы путём применения соответствующих систем рубок, сохранения при лесозаготовках подроста, что обеспечивает естественное возобновление леса на значительных площадях. На лесных опушках любого участка леса, который конкурирует с другими типами растительного покрова, древесные породы могут внедряться (чаще вегетативным путём) в другие типы растительности. Особенно часто это наблюдается в местах контакта леса с лугом, болотом, а также в долинах рек.

Истребление лесов и сокращение растительного покрова крайне негативно отражается и на общем экологическом состоянии Чеченской Республики, способствует развитию таких процессов, как эрозия почв и разрушение природного экологического баланса. Даже по самым поверхностным оценкам ситуация с растительным покровом в Чечне находится на грани экологической катастрофы. Вследствие боевых действий, использования установок залпового огня, передвижения военной и гражданской техники по горным склонам и внутри лесных массивов, массовых и бесконтрольных порубок, разлива нефтепродуктов и других видов загрязнения — уничтожена или сильно деформирована растительность на значительных территориях. Резко сократились численность и ареалы распространения многих видов растений, в том числе редких и реликтовых, нуждающихся в строгой охране.

В не менее плачевном состоянии оказался животный мир Чеченской Республики. Причем, многие виды животных страдают не только от разрушения среды, но и от хищнической бесконтрольной охоты. Наибольшая опасность нависла над крупными промысловыми видами животных: кабан, косули, медведь, безоаровый козел. По оценкам специалистов, например, медведей на территории Чечни осталось не более 250 особей; численность популяции безоарового козла не превышает 500 голов. Этот вид, находящийся под охраной ЮНЕСКО, относится к категории вымирающих и его сохранение невозможно без специальных мер. Неизвестна судьба изолированных популяций кавказского оленя в Старосунженском лесу и в Парабочевском заказнике, где их было не более 400 особей. Наблюдается резкое падение численности лисы, зайца-русака.

Особенность ситуации в Чеченской Республике в том, что под угрозой исчезновения оказались не только отдельные виды животных и растений, но и целые природные экосистемы. Ситуация требует принятия срочных мер по комплексному исследованию послевоенного состояния природы и ее ресурсов: состояния лесов, флоры и фауны с целью выявления их количественного состава, биоразнообразия и генофонда. Изучить состояние популяций и ресурсов хозяйственно и научно-ценных видов животных и растений (охотничье-промысловых и полезных животных; пищевых, лекарственных, декоративных и других групп растений; редких, реликтовых эндемичных видов). Для сохранения пока еще существующего достаточно разнообразного животного и растительного мира, уникальных биоценозов, необходимо срочно и серьезно заняться комплексным изучением особо охраняемых природных территорий (заповедников, заказников, национальных парков). Необходимо также создавать новые заповедные территории, включая микро-заказники на территориях наибольшего скопления редких видов животных и растений.

Власти Чеченской Республики планируют разработать и утвердить Государственную программу лесовосстановительных работ на всей территории республики, которая, в частности, будет предусматривать создание системы питомников и коллекционных участков по выращиванию посадочного материала для лесовосстановительных и озеленительных работ, а также для воспроизводства редких, реликтовых и исчезающих видов растений. Ставится вопрос и о воссоздании разрушенного войной ботанического сада, коллекция которого включала более тысячи видов растений из разных стран и континентов. Планируется также принятие ряда законодательных и нормативных актов, которые должны заложить правовую основу для создания действенной системы экологического контроля и защиты. Намечается также создание Министерства природных ресурсов Чеченской Республики с образованием необходимых агентств по природоохранной деятельности.

 

Литература:

 

1.    Балбышев И. Н. Из жизни леса. — Санкт-Петербург: ЛЕНИЗДАТ, 1990.
2.    Букштынов А. Д., Грошев Б. И., Крылов Г. В.Леса. — М.: Мысль, 1981. — 316 с.
3.    Вагапова А. Б., Сатуева Л. Л., Гакаев Р. А., Убаева Р. Ш. Экологическая регуляция и оптимизация лесных ландшафтов Чечни Сборник материалов IX Международной научно-практической конференции молодых ученых «Экологический интеллект — 2014». ДНУЗТ, г.Днепропетровск, Украина.
4.    Воронков, Н. А. Основы общей экологии. Издательство Агар, Москва. 1997.
5.    Гакаев Р. А. Активизация проявления оползневых процессов в горно-лесных ландшафтах Чеченской Республики. В сборнике: Актуальные проблемы экологии и природопользования Сборник научных трудов. 2014. С. 234–237.
6.    Гакаев Р. А., Зухайраева К. Я. Некоторые меры по снижению вероятности возникновения оползней в Чеченской Республике. Вестник Чеченского государственного университета. 2015. № 1. С. 179–183.
7.    Гакаев Р. А., Зухайраева К. Я. Растительный покров высокогорных ландшафтов Чеченской Республики и его современное состояние. Молодой ученый. 2015. № 16. С. 112–117.
8.    Гакаев Р. А. Высокогорные ландшафты Чеченской Республики и закономерности их распространения [Текст] / Р. А. Гакаев // Молодой ученый. — 2015. — № 15. — С. 327–331.
9.    Гакаев Р. А. Растительный покров высокогорных ландшафтов Чеченской Республики и его современное состояние [Текст] / Р. А. Гакаев, К. Я. Зухайраева // Молодой ученый. — 2015. — № 16. — С. 112–117.
10. Гакаев Р. А., Батукаев Н. С., Вагапова А. Б. К вопросу возникновения селей и динамики ландшафтов верховья реки Шаро-Аргун. В сборнике: Экологический интеллект — 2014. Материалы IX Международной научно-практической конференции молодых ученых. Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта. 2014. С. 59–61.
11. Гакаев Р. А. Антропогенное оползнеобразование в селитебных ландшафтах Шатойской котловины. В сборнике: Сергеевские Чтения. Инженерно-геологические и геоэкологические проблемы городских агломераций Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Москва, 2015. С. 230–234.
12. Гакаев Р. А. Влияние основных быстроизменяющихся факторов на активность проявления оползней Чеченской Республики. В сборнике: Экологические проблемы. Взгляд в будущее Сборник трудов III-й научно-практической конференции. Ответственный редактор Ю. А. Федоров. 2006. С. 66–70.
13. Гакаев Р. А., Даукаев А. А. Влияние хозяйственной деятельности на возникновение оползней в Чеченской Республике. В сборнике: Современные проблемы геоэкологии и природопользования горных территорий. Материалы IV Международной научно-практической конференции. 2009. С. 235–237.
14. Косумов Р. С. Антропогенная нагрузка на лесные ландшафты Чеченской Республики [Текст] / Р. С. Косумов, М. Д. Демельханов // Молодой ученый. — 2015. — № 24. — С. 285–288.
15. Локтионова Е. Г., Бармин А. Н., Пучков М. Ю., Иолин М. М., Байраков И. А., Автаева Т. А., Мантаев Х. З., Гакаев Р. А. Экологическая токсикология: учебное пособие. — Назрань: Пилигрим, 2007. — 210 с.
16. Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек. Москва, 1998.
17. Рашидов М. У., Гакаев Р. А. Проблемы оздоровления окружающей среды Чеченской Республики. В сборнике: Наука и устойчивое развитие общества. Наследие В. И. Вернадского Сборник материалов 2-й Международной заочной научно-практической конференции. 2007. С. 109–111.
18. Рашидов М. У., Гакаев Р. А. К вопросу взаимоотношения общества и природы в Чеченской Республике. Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. 2007. Т. 2. № 3 (9). С. 146–149.
19. Убаева Р. Ш., Гакаев Р. А., Ирисханов И. В. Основы системной экологии. Назрань, 2015.
20. Устаев А. Л. География Чеченской Республики. Природа, социальная сфера, экономика. Грозный, 2008.
21. Gakayev R. A., Ubaeva R. A. Landslide hazard in the mountainous part of the Chechen Republic. Перспективынауки. 2012. № 6 (33). С. 199–201.
22. Gakaev R. A. To the question of predisposition landslides in mountain landscapes of the Chechen Republic. В сборнике: Научные работы, практика, разработки, инновации 2013 года Cборник научных докладов. Sp. z o. o. «Diamond trading tour». Warszawa, 2013. С. 35–38.
23. Gakaev R. A. Exogenous geological processes and phenomena in landscape basin of Argun river. В сборнике: Наука вчера, сегодня, завтра Cборник научных докладов конференции, посвященной 100-летию переезда Университета Варшавского в Ростов-на-Дону. Университет Варшавский, факультет права. Diamond trading tour, Высшая экономическая школа в Белостоке. Союз поляков Дона. Warszawa, 2015. С. 40–43.