Экологическая дестабилизация природной среды

В России около 32 млн га засушливых земель, подверженных процессам опустынивания, причем год от года их площадь увеличивается. В основном это Прикаспийский регион — часть Волгоградской области, Саратовской, Астраханской, Ростовской, а также земли Калмыкии, равнинного Дагестана, Чечни и Ингушетии. Они лежат в пределах зон сухих степей, полупустыни и пустыни. Семиаридные и аридные ландшафты не одно тысячелетие вмещали в себя племена кочевников-скотоводов, сохраняя свою устойчивость и биологическую продуктивность. Попытки интенсификации хозяйства вызвали негативный отклик — начались быстрые процессы опустынивания, деградации и снижения продуктивности биогеоценотического покрова. Зазвучали тревожные предупреждения о том, что засушливые земли России превращаются в районы экологического бедствия.

Критерии опустынивания и экологического бедствия

В. С. Залетаев (1989) определяет экологически дестабилизированную среду как антропогенно-измененные и изменяющиеся естественные ландшафты, для которых характерно аномально быстрое развитие процессов деструкции экосистем и возникновение новых экологических феноменов, как правило, неблагоприятных для жизни и здоровья человека. В широком смысле говорят об опустошении земель, или детериорации (Виноградов, 1993). Антропогенному опустошению подвержены почвенный и растительный покров, животный мир. Опустошение является следствием воздействия определенных физических или химических факторов, разрушающих целостность ландшафта, загрязняющих воздух, воду и почву. Антропогенной детериорации могут быть подвержены земли любой природной зоны.

Угроза опустошения возрастает по мере усиления засушливости климата. Особенно резко эти процессы проявляются в сухих субгумидных областях, субаридной и аридной зонах. Здесь они известны под названием опустынивание. Основные критерии опустынивания, а в более широком смысле — опустошения, определены на международной конференции в Найроби в 1990 г. К их числу относятся: деградация растительного покрова, водная и ветровая эрозия, деградация почв, засоление, корообразование и — уплотнение почв, химическое промышленное и сельскохозяйственное загрязнение.

Деградация растительного покрова. Главным биологическим индикатором современного состояния ландшафтов является растительный покров: степень проективного покрытия, видовой состав, жизненные формы, первичная продукция и др. Изменения этих показателей в сторону уменьшения количества и качества указывает на тенденции роста деградации растительного покрова. Не менее важными индикаторами опустынивания являются показатели, характеризующие животный мир: структуру популяций, особенности размножения, массовые всплески обилия видов или наоборот, массовая гибель из-за болезней или недостатка корма. Наблюдения за состоянием растительного покрова, используемого в качестве пастбищ в ландшафтах степной, полупустынной и пустынной зон показывают, что при перегрузке пастбищ происходит деградация растительности и, как следствие, опустынивание ландшафта. Пустынные пастбища, характеризующиеся вообще низкой продуктивностью, особенно сильно страдают от длительного выпаса скота. Сильная обитость растительного покрова наблюдается вблизи водопоев.

Площадь пустынь, занятая естественной растительностью, постоянно сокращается вследствие трансформации ее в пашню. Практически все плодородные и удобные для освоения земли в аридных районах уже освоены под богарное или орошаемое земледелие. Освоение новых земель, как правило, сопровождается мощным техногенным воздействием на рельеф и почвенно-растительный покров, что усиливает экологическую дестабилизацию ландшафтов.

Ветровая и водная эрозия. Проявление эоловых процессов как фактора опустынивания отчетливо выделяется с помощью материалов дистанционных съемок (МДС) (рис.8). Ветер разрушает горные породы, развевает песчаные толщи, лишенные растительного покрова. Рыхлый материал переносится и отлагается на огромных пространствах. Эоловый перенос, поднимая с поверхности почвы мелкозем и кристаллики соли, способствует засолению почв далеко расположенных гумидных ландшафтов, расширяя тем самым ареал опустошенных земель.

По характеру своей деятельности ветровая эрозия может иметь площадное равномерное и очаговое проявление. В обоих случаях ее результатом являются разнообразные формы аккумулятивного эолового рельефа. Последний характеризуется подвижностью, тенденциями захвата новых территорий.

Одним из распространенных типов опустынивания является водная эрозия. Ее опасность тесно связана с крутизной склонов, структурой почв и степенью проективного покрытия растительностью. На пологих (0-5°) задерненных склонах опасность водной эрозии наименьшая, на крутых (15-30°), лишенных растительности, — наибольшая. Показателями опустынивания являются густота эрозионной сети, мощность почвенного профиля (степень смытости почв), проективное покрытие растительности.

Деградация и засоление почв. Деградация почв происходит, в результате смыва или выдувания плодородного слоя. Засоление зависит от глубины и минерализации грунтовых вод.

Угроза деградации почв зависит от таких природных факторов, как механический состав грунтов, крутизна склонов. Средний и легкий суглинок характеризуют умеренную опасность опустынивания, супесь — сильную, а песок — очень сильную. Деградация почв и растительности на песчаных отложениях ведет к образованию подвижных эоловых песчаных массивов. Отношение площади закрепленных песков к площади слабозакрепленных и подвижных песков — важный критерий опустынивания.

Как же обычно происходит соленакопление в районах интенсивного орошаемого земледелия? Известно, что в оросительных системах значительная часть воды фильтруется сквозь русла каналов. В результате длительного использования одних и тех же орошаемых земель с избыточным поливом происходит подъем уровня грунтовых вод. По капиллярам вода подтягивается к дневной поверхности. При прохождении через грунты содержание солей в воде увеличивается до 3-10 г/л, и после испарения влаги соль остается.

Рис.8. Космический мониторинг процессов опустынивания Северо-Западного Прикаспия. А — Исходный космический снимок с ДОС «Салют» 1978 г.;

Рис.8. Б — преобразованное изображение. На суше выделены антропогенные песчаные массивы

На орошаемых землях пустынь умеренного пояса за год с одного гектара испаряется до 10000м 3 воды, при этом в верхнем слое почвы может накопиться до 20 т солей.

Характеристику опустынивания принято давать по четырем классам: слабое, умеренное, сильное, очень сильное. Необходимым условием при этом является определение фонового уровня, т.е. такого состояния природной среды, при котором процессы опустынивания еще не получили развития. Критерии опасности опустынивания являются прогнозной характеристикой на ближайшее будущее. Повторные МДС могут дать материал для определения темпов и современного состояния опустынивания, а также для установления тенденций в развитии процесса. При определении опасности опустынивания возможны три случая: опасность равна темпам опустынивания, больше или меньше. В последнем случае деградация экосистем прекращается, ландшафты обретают устойчивость.

Характеристика процессов экологической дестабилизации природной среды предполагает ранжирование нарушения экосистем по глубине и необратимости. Особое внимание уделяется экстремальным состояниям, угрожающим жизни людей. В законе Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды», ст.59, п.1 (1992) дано определение зоны экологического бедствия — это участки территории Российской Федерации, где в результате хозяйственной либо иной деятельности произошли глубокие изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, нарушение природного равновесия, разрушение естественных экологических систем, деградацию флоры и фауны. Б. В. Виноградов и др. (1993) выделяют три уровня экологического нарушения.

Зона экологического риска (Р) включает в себя территории с заметным снижением продуктивности и устойчивости экосистем, максимумом нестабильности, ведущим в дальнейшем к спонтанной деградации экосистем, но еще с обратимыми нарушениями экосистем, предполагающими сокращение хозяйственного использования и планирование поверхностного улучшения. Деградация земель наблюдается на 5-20% площади.

Зона экологического кризиса (К) включает территории с сильным снижением продуктивности и потерей устойчивости, трудно обратимыми нарушениями экосистем, предполагающими лишь выборочное их хозяйственное использование и планирование глубокого улучшения. Деградация земель наблюдается на 20-50% площади.

Зона экологического бедствия — катастрофы (Б) включает территории с полной потерей продуктивности, практически необратимыми нарушениями экосистем, полностью исключающими территорию из хозяйственного использования и требующими коренного улучшения. Деградация земель превышает 50% площади.

Названные уровни экологического нарушения определяются с помощью ботанических, зоологических и почвенных критериев (Виноградов и др., 1993).

Ботанические критерии имеют наибольшее значение, поскольку они не только чувствительны к изменениям окружающей среды, но и наиболее физиономичны и наилучшим образом прослеживают зоны экологического нарушения по размерам в пространстве и по интенсивности во времени. Учитываются признаки на разных уровнях: организменном (фитопатологические изменения), популяционном (ухудшение видового состава и фитоценометрических признаков) и экосистемном (соотношение площади в ландшафте) (табл.1)

Зоологические критерии — показатели нарушения животного мира, могут рассматриваться как на ценотических уровнях: видовое разнообразие, пространственная структура, трофическая структура, биомасса и продуктивность, энергетика, так и на популяционных: пространственная структура, численность и плотность, поведение, демографическая и генетическая структура. Зона риска выделяется главным образом по этологическим критериям: потеря стадного поведения, изменение путей миграции, реакции толерантности. Зона кризиса характеризуется нарушением структуры популяций, групп и стай, сужением ареала распространения и обитания, нарушением продуктивного цикла. Зона бедствии отличается исчезновением части ареала или местообитания, мае совой гибелью возрастных групп, резким ростом численности синантропных и не характерных видов, интенсивным ростом антропозоонозных и зоонозных заболеваний (см. табл.1)

Почвенные критерии. Ухудшения свойств почв — один из наиболее сильных показателей зон экологического риска, кризиса или бедствия. Прежде всего оно проявляется в снижении плодородия почв на большой площади и с высокой скоростью. Почвенно-эрозионные критерии связаны с вторично-антропогенными геоморфологическими процессами, ускоренными неблагоприятной хозяйственной деятельностью человека. Эти процессы распространены и в естественных условиях, но нарушение человеком устойчивости растительного и почвенного покрова вызывает их значительное ускорение и расширение площади (см. табл.1)

Использование названных критериев позволило Б. В. Виноградову и др, (1993) отнести район Черных земель Калмыкии к самой крупной на территории России зоне экологической» бедствия. Об этом свидетельствуют ботанические критерии: сон ременное проективное покрытие растительности составляет менее 10% от первоначального; на большей площади территории произошла полная смена формаций. Ботанические критерии сочетаются с почвенными: содержание гумуса в почвах составляет менее 10% от исходного. Произошло увеличение площади подвижных песков: они заняли свыше 30% площади района. Снижение ботанической продуктивности коррелирует с зоологическими критериями экологического бедствия: численность сайгака стала в 10 раз ниже нормальной численности стада и то же время численность домашних животных в 2-3 раза превысила несущую способность пастбищ. Здесь наблюдается засоление почв и минерализация грунтовых вод свыше 10 г/л. Скорость полного разрушения пастбищных экосистем в 1970-1980 гг. превысила 4% площади в год.

На схеме районирования территории России по степени эко логической напряженности (Злотина и др., 1994) выделяется Прикаспийский район, высокая экологическая напряженность которого обусловлена сплошной деградацией естественных кормовых угодий. Критическим является экологическое состояние северного Каспия. Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ составляют от 1-2 до 4-6 ПДК, при максимуме 20-80 ПДК. Имеет тенденцию к росту содержание тяжелых металлов. В Волжском предустьевом районе продолжается эвтрофикация вод, сопровождающаяся периодическим возникновением у дна дефицит; кислорода, заморами и обеднением донной фауны.

Индикаторы экологической дестабилизации природной среды, по Б. В. Виноградову и др. (1993)

Источник статьи: http://biofile.ru/bio/36690.html

ЗОНАЛЬНЫЕ ТИПЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ДЕСТАБИЛИЗАЦИИ ЛАНДШАФТОВ РОССИИ

Базилевич Н. И. (1976) отмечает следующие общие закономерности в функционировании зональных типов экосистем на территории России: наибольшие запасы живого и мертвого органического вещества присущи экосистемам, развивающимся в условиях радиационного баланса около 35-40 ккал/год при индексе сухости близком к 1. Это биомы лесостепи и луговой степи, наиболее удобные для пахотного сельскохозяйственного освоения. При таком же радиационном балансе, но индексе сухости меньше 1 формируются биомы степей, в которых мертвое органическое вещество (до 95 %) накапливается в виде гумуса. Плодородие почв возрастает, однако сухость климата делает эту зону рискованной для земледелия.

Только в таежных биомах отношение между живым и мертвым органическим веществом складывается в пользу живого органического вещества — древесной растительности. Однако почвы бедны гумусом и мало плодородны. На базе этих биомов развивается лесное хозяйство. Наименьшие запасы живого органического вещества характерны для биомов тундры и пустыни. Традиционным видом хозяйственной деятельности местного населения является пастбищное животноводство оленеводство в тундре и овцеводство в пустыне.

Интенсивность биотического круговорота проявляется в скорости разложения органических веществ в ландшафте, о чем свидетельствует отношение массы подстилки к зеленой части опада. Чем интенсивнее протекают в ландшафте процессы разрушения органических веществ, в том числе антропогенного происхождения, тем выше этот коэффициент. В тундре на разложение 10 ц опада требуется около 100 лет, в лесотундре и северной тайге количество опада увеличивается более чем в два раза, а скорость его разложения — более чем в четыре раза и составляет около 20 лет, снижаясь в южной тайге до 10 лет, что на порядок отличается от тундры. В степных ландшафтах наземный опад разлагается за 1-3 года, а в сухих степях и пустынях — менее чем за год (Кочуров, 1988).

Под воздействием человека природные ландшафты преобразуются в антропогенные. В. В. Докучаев (1949) считал, что «человек зо-нален во всех проявлениях своей жизни: обычаях, религии (особенно в нехристианских религиях), в красоте. в одежде, во всей житейской обстановке; зональны — домашний скот, так называемая культурная растительность, постройки, пища и питье».

Φ. Η. Мильков (1973) предложил выделять особую категорию — естественно-антропогенные ландшафты. Их особенность состоит в том, что в результате уничтожения коренных растительных сообществ активизируются такие природные процессы, которые в ненарушенных ландшафтах были выражены слабо или не проявлялись вовсе. Отмечаются зональные закономерности в распределении естественно-антропогенных ландшафтов. Так, максимальное развитие термокарста наблюдается в тундре и лесотундре; вторичных лесов, суходольных и пойменных лугов, пустошей в зоне тайги и смешанных лесов; вторичных болот — от лесотундры до смешанных лесов; оврагов — от лесостепи до полупустыни; вторичных солончаков и развеваемых песков — в полупустыне и пустыне (рис. 12.1).

С антропогенной деятельностью связана деградация земель, снижение их биологической продуктивности. В широком смысле говорят об опустошении земель, или детериорации (Виноградов, 1993). Антропогенному опустошению подвержены почвенный и растительный покров, животный мир. Оно возникает как под воздействием деструктивных физических сил, так и в результате химического загрязнения воздуха, воды и почвы.

Антропогенной детериорации могут быть подвержены земли любой природной зоны. Угроза опустошения возрастает по мере усиления засушливости климата. Особенно резко эти процессы проявляются в сухих субгумидных областях, в аридной и субаридной зонах. Здесь они известны под названием опустынивание.

Основные критерии опустынивания, а в более широком смысле — опустошения определены на Международной конференции в Найроби в 1990 г. К их числу относятся:

1. Деградация растительного покрова. Обычно она связана с вырубкой деревьев, распашкой почв, выжиганием растительности, перевыпасом.

2. Водная эрозия. Ослабление защитной функции растительного покрова ведет к смыву почв на склонах. Различают плоскостной смыв, образование оврагов, движение масс грунта на склонах.

3. Ветровая эрозия. Ослабление защитной функции растительного покрова ведет к активизации процессов дефляции — выдуванию почвенного слоя — или аккумуляции – образованию массивов подвижных песков.

4. Уменьшение содержания органического вещества в почве, ведущее к снижению их плодородия.

5. Засоление. В условиях повышенной минерализации почвогрунтов и грунтовых вод, сухого и жаркого климата происходит накопление растворимых солей. На поверхности почвы часто образуются карбонатные, гипсовые, глинистые коры.

6. Химическое загрязнение. Накопление токсичных веществ в результате промышленного и сельскохозяйственного загрязнения почв, вод и атмосферы оказывает отрицательное воздействие на экосистемы, приводит к снижению их продуктивности.

Обсуждая вопросы трансформации зональных типов биомов в процессе их хозяйственного освоения, следует иметь в виду глобальные изменения ландшафтов в XX-XXI вв., связанные с потеплением климата. По мнению А. А. Величко (1992), мы живем в межледниковую эпоху: естественный тренд — понижение температуры. Потепление полностью обусловлено хозяйственной деятельностью человека, сопровождающейся все увеличивающимся выбросом парниковых газов в атмосферу.

И потепление, и похолодание климата по-разному проявляются в ландшафтах природных зон. Нельзя сказать однозначно, что лучше для человека — сохранить естественный тренд похолодания и бороться с выбросами парниковых газов или, напротив, сохранять действие факторов, ведущих к повышению температуры. По мнению специалистов, в начале XXI в. под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься приблизительно на 1 °С.

Основные типы экологической дестабилизации ландшафтов суши рассматриваются на примере территории России. Они обусловлены зональными типами ландшафтов и особенностями природопользования в разных природных зонах. При характеристике функционирования и изменения зональных типов экосистем использованы работы Н. И. Базилевич и др. (1976) и Ю. А. Исакова и др. (1986). Особенности вероятных изменений ландшафтов в связи с потеплением климата даются по работе А. А. Величко (1992).

ЗОНА ТУНДРЫ

Для экосистемы типичной тундры характерны небольшие запасы живого и мертвого органического вещества, причем доля первого не превышает 10 % от общего состава. В живой биомассе господствуют растения (более 95 %). Невелика также первичная продукция. Скорость разложения растительных остатков и высвобождения химических элементов очень низкая. Общий газообмен экосистемы слабый.

Еще в начале прошлого века тундра была малообитаема. Основными занятиями местного населения были кочевое оленеводство и пушной промысел, а местами также охота на морского зверя. В этот период, до второй половины XX в., всюду преобладали коренные природные экосистемы. В последние десятилетия XX в. хозяйственная деятельность в экстремальных условиях Севера получила особенно интенсивное развитие. В основном она связана с геологоразведкой, добычей нефти и газа, минерального сырья, строительством дорог, нефте- и газопроводов, городов и поселков. Площади оленьих пастбищ существенно сократились. Стада сконцентрировались на более ограниченной площади. Это неизбежно повлекло за собой перевыпас, глубокую дигрессию растительного покрова.

Наличие в тундре многолетней мерзлоты — важнейший фактор, влияющий на техногенное освоение территории. Растительная дернина, в том числе моховой покров и торфяной слой, являясь хорошим естественным изолятором, регулируют тепло- и влагообмен между атмосферой и грунтами. Разрушение этого слоя приводит к заметному увеличению притока теплоты в грунт, что способствует таянию подземных льдов, образованию просадок и провалов. Поэтому необходимо исключительно бережное отношение к почвенно-растительному покрову. Достаточно гусеничному трактору проехать по тундре и разрушить мох, чтобы вскоре следы от гусениц превратились в канаву, а затем и в глубокий овраг. Расчищенная грунтовая площадка через несколько лет может превратиться в провальное озеро.

Особую экологическую опасность в районах распространения многолетнемерзлых пород представляют геологоразведочные работы. Из-за нарушения криогенных условий начинается оттаивание почв, проседание грунта с образованием воронок, резко активизируются явления термокарста. Вследствие зачер-нения поверхности тундры горюче-смазочными материалами в зоне многолетнемерзлых пород происходит прогревание грунтов, а это вызывает пучения, просадки, возникновение термокарстовых озер. Под действием теплоты, выделяемой в процессе бурения, около скважины оттаивают мерзлотные породы, что вызывает просадки и аварии. Образуются приустьевые скважинные кратеры диаметром до 250 м.

Попадающие в грунт нефтепродукты разлагаются очень плохо. Низкие температуры и незначительное содержание кислорода в почве способствуют длительному сохранению нефтяного загрязнения. Самоочищения в зоне многолетней мерзлоты практически не происходит.

Наибольший вред геологоразведочные работы наносят оленьим пастбищам. Ягель отрастает медленно. Необходимо 50 лет, чтобы он достиг высоты 6-8 см при условии полного изъятия территории из хозяйственного оборота. Нарушенные ягельные пастбища практически не восстанавливаются.

В связи с потеплением климата к середине XXI в. ожидается, что площадь Северного Ледовитого океана, свободная от сплошных льдов, увеличится и будет существовать более длительное время. В результате смягчения климата участки арктической пустыни будут постепенно замещаться тундрами. В типичных тундрах возрастет слой сезонного оттаивания, что будет способствовать развитию термокарста, оплыванию грунтов. Это будет иметь негативные последствия для разного рода строительных сооружений, газо- и нефтепроводов, конструкций нефтегазодобывающего комплекса. Следует также ожидать интенсивного размыва морских берегов в результате термоабразии, особенно на востоке Сибири, где насыщенность берегов льдом весьма велика.

К началу XXI в. площадь природных тундровых экосистем сократится и господствующее положение займут естественно-антропогенные и техногенные системы. Коренные природные экосистемы перейдут в категорию реликтовых. С целью обеспечения продуктами питания будут создаваться искусственные управляемые человеком агроэкологические системы.

ЗОНА ТАЙГИ

Таежные леса,особенно южнотаежные ельники, характеризуются большим запасом живого и мертвого органического вещества при резком преобладании живой биомассы (более 60 %). В мертвом органическом веществе неразложившихся растительных остатков значительно больше гумуса (плодородие почв низкое). В живой биомассе господствуют растения (больше 99 %).

Таежные экосистемы обладают большими запасами надземной фитомассы, представленной в основном деревьями. Величина первичной продукции значительна. Вклад в кислородный баланс атмосферы весьма существен.

Территория средней и особенно северной тайги стала интенсивно осваиваться сравнительно недавно. В первой половине XIX в. численность населения в пределах этой зоны была небольшой и концентрировалось оно в долинах рек. Именно в широких поймах северных рек стало развиваться животноводство, а затем и земледелие, поскольку почвы пойм более плодородны. Так на месте вырубленных лесов появились пастбища и пашни. Как те, так и другие первоначально занимали совсем небольшие площади и не оказывали сколько-нибудь заметного влияния на структуру таежного биома. Основу хозяйственной деятельности населения составляли лесные промыслы: заготовка древесины, сбор дикорастущих, охота. Преобладали коренные, не измененные человеком экосистемы. В первой трети XX в. масштабы лесозаготовок несколько возросли и районы, в которых они проводились, расширились.

Принципиальные изменения в структуре таежного биома произошли во второй половине XX в. Объем заготовок древесины необычайно возрос. Расширилось техническое вооружение лесозаготовителей, появилась сеть автомобильных и железных дорог, благодаря чему значительная часть территории тайги стала сравнительно легкодоступной. Крупные районы освоения лесных ресурсов охватили практически всю европейскую часть зоны тайги, значительную часть Урала, большие площади в Западной, Средней и Восточной Сибири, а также на Дальнем Востоке. Вблизи больших городов леса все больше замещались сельскохозяйственными угодьями (рис. 12.2).

В таежной зоне, в связи с расширением геологоразведочных работ, даже в труднодоступных местах лесной покров стал подвергаться сильному антропогенному воздействию. Здесь производится вырубка древостоя под буровые площадки, места проходки наземных выработок, полевые лагеря, временные дороги. Кроме того, вырубаются просеки шириной 4-5 м для сообщения между скважинами и более узкие, шириной от 1,0 до 0,5 м, под геологические и геофизические профили и топографические визирки. В результате в районах интенсивной геологоразведки лесные массивы пронизаны густой сетью просек и вырубок.

Значительный ущерб причиняют лесные пожары, выжигающие большие площади леса, ценные охотничьи, ягодные и грибные угодья. Многочисленные пожары у полярной границы лесной зоны привели к планетарному феномену — образованию полосы относительного безлесья в северном полушарии.

Все леса выполняют водоохранные и почвозащитные функции. Однако даже в пределах одного лесного массива одни участки (вдоль рек, вокруг озер и водохранилищ, на крутых склонах, у истоков ручьев, рек и т. д.) имеют большее стокоре-гулирующее и почвозащитное значение, другие (на ровных местах и пологих склонах) — меньшее.

Уничтожение лесной растительности сопровождается ухудшением водно-физических свойств почв: снижается их инфильтрационная способность, увеличивается поверхностный сток и, как следствие, усиливается эрозия почвы; уменьшается пополнение подземных вод, ухудшается гидрологический режим рек.

На сплошных концентрированных вырубках, где полностью уничтожен подрост и тонкомер, запас воды в снежном покрове вследствие сдувания снега обычно меньше, чем в лесу. Интенсивность таяния снега там же обычно возрастает в 1,5-2 раза. Ускоренное снеготаяние и слабая водопроницаемость почв на сплошных вырубках способствуют образованию интенсивного стока, при этом изменяются не только объем стока, но и его составляющие. Так, если в сложных ельниках под пологом леса поверхностный сток составляет 28 %, а внутрипочвенный -72 % от суммарного, то на сплошной вырубке это соотношение приблизительно 58 и 42 %.

Усиление поверхностного стока в результате рубок часто сопровождается эрозионными процессами (смыв и снос почвы, оврагообразование и пр.). Эрозионные процессы более значительны при сплошных рубках, чем при выборочных и постепенных. На сплошной вырубке ельника зеленомошного смыв почвы достигает 21,6 м 3 /га, при длительно-постепенной он может быть в 2 раза меньше.

При применении лесозаготовительной техники на лесосеках существенно нарушается напочвенный покров. Верхние горизонты, особенно суглинистых и глинистых почв, сильно уплотняются. В результате ухудшается инфильтрационная способность почв. Если на участках, не измененных трелевкой, поверхностный сток при выпадении осадков наблюдается редко, то на сильноуплотненных он бывает даже при малоинтенсивных осадках.

Особенно резко ухудшаются свойства суглинистых и глинистых почв после применения в бесснежный период тракторов с высоким удельным давлением на грунт; водопроницаемость почв при этом снижается в десятки раз. Коэффициент поверхностного стока возрастает более чем в 200 раз, внутрипочвенный сток полностью исчезает, а интенсивность процессов водной эрозии увеличивается в сотни раз.

Вследствие удаления при летних лесозаготовках подстилки почва промерзает на большую глубину и обычно не успевает оттаять до полного схода снежного покрова. Поэтому весь весенний сток сбрасывается по поверхности, ухудшая гидрологический режим рек: усиливаются весенние паводки, пересыхают ручьи и речки в меженный период.

Установлено также, что корчевка пней, особенно на тяжелых суглинистых и глинистых почвах, ухудшает структуру почвы, нарушает поры и пустоты биологического происхождения (ходы червей, пустоты сгнивших корней и т. д.), по которым гравитационная влага поступает в нижние слои почвогрун-та. Вследствие таких изменений ухудшается плодородие почвы, снижается ее аэрация и уменьшается водопроницаемость. Значительное снижение испарения на вырубках способствует накоплению влаги в понижениях мезо- и микрорельефа. В таежной зоне, как правило, после сплошной рубки начинается заболачивание.

Оценивая негативные экологические последствия сведения лесов, следует иметь в виду, что таежная зона играет огромную роль в насыщении атмосферы кислородом и поглощении углекислого газа. Один гектар леса выделяет за 1 год около 1 тыс. м 3 кислорода, что удовлетворяет годовую потребность в нем человека. Подсчитано, что кислорода, выделяемого лесами Тюменского Севера за год, достаточно для дыхания в течение этого времени населения всей Тюменской области, Урала, Казахстана. В то же время сохранившиеся леса США уже не могут обеспечить кислородом население этой страны. В промышленно развитые страны, где площадь лесов сильно сокращена, кислород приносится воздушными потоками из сохранившихся лесных ландшафтов. В связи с быстрым сокращением площади лесов на земном шаре возникает угроза нарушения баланса содержания кислорода в атмосфере.

Негативными последствиями всего комплекса антропогенных факторов в таежной зоне могут быть: сокращение запасов деловой древесины, ухудшение лесорастительных условий, обеднение видового состава и общей биологической продуктивности лесов, снижение урожайности грибов и ягод, количества промысловых зверей и птиц. В случае плоского рельефа территории, лишенные леса, могут трансформироваться в верховые болота, в случае возвышенного — в денудационные бедленды.

Верховые болотатаежной зоны с хозяйственной точки зрения часто рассматриваются как источник торфа на топливо или, после осушения, как сельскохозяйственные угодья. На протяжении последних десятилетий шло массированное наступление на болота. Однако многочисленные статистические данные свидетельствуют, что экономическая эффективность осушения болот очень низка. Вместе с тем осушительная мелиорация вызывает целый ряд негативных экологических последствий.

Верховые болота — настоящие кладовые чистой воды. Пройдя через сфагновый ковер, вода становится стерильной, поскольку эти мхи — хорошие антисептики. Кроме того, экосистема болот является геохимическим фильтром, задерживающим различные вещества, в том числе тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий и т. п.). Особенно велика фильтрующая роль болот вблизи поселений и в рекреационных зонах. Вода болот — это огромный экологический и экономический потенциал, ценность которого со временем будет возрастать.

Присущая болотам естественная растительность через несколько лет после осушения деградирует, и болота превращаются в бесплодные пустоши. Слой торфа быстро срабатывается. За год толщина торфа уменьшается в среднем на 1-2 см; максимальная скорость достигает 12 см в год. Двух-трехметровый торфяной слой срабатывается до минерального грунта через 10-20 лет после осушения. В белорусском Полесье, бывшем крае болот, теперь случаются пыльные бури, в воздух поднимаются черные тучи пересушенного торфа.

Осушение болот ведет к нарушению режима питания рек: мелеют и исчезают вытекающие из болот ручьи и малые реки — истоки крупных рек. Снижается уровень грунтовых вод на прилегающих к осушенным болотам территориях. Усыхают леса, сокращается генофонд болотных растений, животных, количество перелетных птиц. Прекращаются традиционные промыслы — сбор ягод, лекарственных трав, охота.

Изменение климата в таежной зоне в XXI в. будет сопровождаться не только потеплением, но и сокращением количества атмосферных осадков. Это приведет к сокращению площади верховых сфагновых болот. Дальше на север продвинутся широколиственные породы. Ареал ели сократится.

В начале XXI в. будет продолжаться прогрессирующий рост объема лесозаготовок. Районы с интенсивным лесным промыслом займут почти всю площадь таежной зоны. В конце XXI в. коренные таежные экосистемы сохранятся лишь на небольших площадях как реликты. Ресурсные и экологические функции будут выполнять искусственные высокопродуктивные лесонасаждения, сады и парки.

Источник статьи: http://poisk-ru.ru/s4597t5.html