Лесная экология
Лесная экология исследует леса как биологические сообщества, функции и динамику населяющих их организмов во взаимодействиях с окружающей средой и между собой. Каждый лес даже в рамках своего типа (сосновый, смешанный, тропический и т.д.) представляет собой отдельную уникальную экосистему.
Лесная экология изучает взаимодействие таких фрагментов растительного мира, как древостой, подлеска, подрост, почвенный покров (гумус), животные, микробы и т.д., рассматривает их структуру, обмен веществами и энергией, устойчивость и продуктивность.
Различают несколько аспектов исследований лесных экосистем:
- аутэкологический (жизненный цикл особи отдельного вида в рамках окружающей среды);
- демэкологические (жизненный цикл популяции определенного вида;
- синэкопогические (закономерности развития леса в целом).
Задача экологии леса как науки — развитие теории оптимального взаимодействия между человеческим обществом и лесными экосистемами.
Рисунок 1. Циркуляция воды в лесной экосистеме. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Роль лесов в биосфере
Лесные зоны Земли пока остаются довольно обширными, хотя и непрестанно сокращаются под действием антропогенных факторов. Они занимают около четверти поверхности планеты. Наиболее обширные непрерывные лесные зоны — сибирская тайга, амазонская сельва, тропические леса Африки.
Лесной биогеоценоз состоит из длительное время сосуществующих на определенной территории растений и животных. Лес является источников строительных материалов, лекарственных средств, сырья для бумажной промышленности, продовольственных отраслей экономики, химической промышленности.
Экологические функции лесов: климатическая; гидрологическая; почвенная; экономическая; * оздоровительная.
Леса поглощают загрязнения, попадающие в атмосферу, генерируют кислород, необходимый для дыхания животных, служат жилищем для многочисленных биологических видов. Хвойный лес также порождает фитонциды – уничтожающие болезнетворных микробов летучие вещества.
Лесные экосистемы предотвращают эрозию почв, поверхностный сток осадков.
Экологические проблемы, связанные с лесами
Основные причины нарушения лесных экосистем:
- изменение климата;
- браконьерство;
- лесные пожары;
- замусоривание;
- промышленная вырубка.
Рисунок 2. Вырубка лесов на российско-китайской границе. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Перечисленные процессы по большей части связаны с деятельностью людских сообществ. Антропогенное воздействие ведет к глобальным процессам: перенаселенности, изменение состава атмосферного воздуха, климата, истощение водных и иных природных ресурсов.
Атмосфера является фильтром от солнечного губительного ультрафиолетового излучения, а также поддерживает комфортную для существования большинства белковых тел температуру. В ее загрязнении существенную роль антропогенные источники: транспорт (двигатели внутреннего сгорания), сельскохозяйственная деятельность, выбросы предприятий, в частности, целлюлозно-бумажной промышленности, металлургическая, химическая, топливная, машиностроительная отрасли промышленности.
Парниковый эффект, потепление климата, истощение озонового слоя, закисление почв и вод — следствия загрязнения атмосферы. Оно нарушает фотосинтез, замедляет рост растений, вызывает гибель древних экосистем: в частности, леса изреживаются и исчезают навсегда.
Браконьерство – незаконные действия по добыче или уничтожению диких животных и растений. Нелегальные охота, сбор растений приводят к истреблению биологических видов. Это приводит к нарушению круговорота веществ, пищевых цепочек. Так, вымирание хищников ведет к чрезмерному распространению крупносеменных растений. Еще одно опасное следствие браконьерства – распространение зоонозных заболеваний.
Современные государства принимают меры, предотвращающие истребление растений и животных. Как правило, это штрафы и лишение свободы.
Серьезные повреждения лесным экосистемам наносят и лесные пожары. Часто они начинаются по вине человека. Вследствие пожаров ежегодно уничтожается около двух миллионов тонн органики. Другие их следствия — снижение прироста деревьев, уменьшение качества растений, возрастание площади буреломов, ухудшение структуры почв. Исчезновение лесного покрова ведет к распространению вредных насекомых и грибов.
Урбанизация привела к тому, что посетители лесов, часто забывающие убрать за собой мусор, становятся еще одним источником бедствия для лесов. Мусор не может разложится сам по себе. Естественная утилизация свойственна только для мусора органического происхождения. Гниение пластика, коррозия металлических изделий может продолжаться десятилетиями и наносить вред природе.
Во всем мире производится массовая рубка лесов для нужд промышленности, что наносит колоссальный вред экосистемам, особенно там, где это делается с нарушением закона. Уничтожение леса губит насекомых, животных, растения. Биота вырабатывает меньше кислорода, повышается концентрация углекислого газа в атмосфере, меняются направления и силы ветров, разрушаются почвы. Место лесов занимают степи и пустыни.
Меры по защите лесов
Для регулирования объемов вырубки лесов, они разделены на три группы:
- защитные: эти леса обеспечивают экологическое равновесие на планете; они законодательно объявлены заповедниками, национальными парками и заказниками;
- леса ограниченной эксплуатации: на таких территориях разрешена частичная вырубка; к сожалению, в таких лесах древесину часто заготавливают сверх меры, уничтожая ценные виды деревьев;
- эксплуатационные леса специально выращивают для добычи древесины; их вырубают полностью, но с условием дальнейшего восстановления.
Рисунок 3. Лесоохранное подразделение. Кировская область. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Беречь леса — задача не только для государства. Каждый житель Земли как часть природы не может существовать отдельно. Экологические проблемы лесных зон в ближайшем будущем выйдут на одно из первых мест в человеческой деятельности. Сберегая леса и одновременно стремясь к повышению уровня жизни, следует помнить о вторичной переработке древесины и поисках альтернатив для ее замены в промышленном производстве.
Для сокращения ущерба от лесозаготовок следует:
- увеличивать территории, засаженные лесами;
- учреждать охраняемые лесные территории;
- регулярно бороться с лесными пожарами и предотвращать их;
- проводить профилактические меры против заболеваний леса;
- бороться с браконьерством;
- использовать щадящие методики лесоповала.
Источник
Экология леса, проблема уничтожения лесов
Лес – важная часть биосферы, представляющая собой совокупность различных растений, животных и микроорганизмов, являющихся единой экосистемой. Экология леса изучает процессы, протекающие внутри этой системы и влияние на них внешних факторов среды.
Экологические функции леса
Защита деревьев от вырубки является важной экологической задачей. Лес оказывает огромное влияние на природные процессы и компоненты биосферы:
- Климатические. Квадратный километр леса за сутки производит 10 тонн кислорода богатого ионами. Многолетние растения стабилизируют уровень углерода в атмосфере, связывая молекулы углекислого газа и уменьшая парниковый эффект. Растения замедляют скорость ветра, не позволяя пыли подниматься в воздух. Влага от осадков, испаряющаяся с поверхности листьев, увеличивает влажность, снижает температуру атмосферы
- Гидрологические. Корни деревьев задерживают осадки, не позволяя им размывать верхний плодородный слой почвы, предотвращают возникновение селей, оползней. Корневая система является биологическим фильтром, улучшая бактериальные свойства грунтовых вод, родников, рек.
- Биологические. Лес – среда обитания животных, растений и птиц. Разнообразие биологических видов тропических лесов превосходит любые другие экосистемы.
- Экономические. Древесина – природное сырье, используемое человеком в различных промышленных отраслях. Ее добыча и продажа является важной статьей доходов России, Канады, США и других стран.
- Рекреационные. Насыщенная кислородом атмосфера лесов оказывает лечебное воздействие на здоровье людей, улучшает самочувствие при болезнях органов дыхания, аллергиях, положительно влияет на нервную систему. Во всем мире популярен экотуризм. Кора и плоды деревьев, а также лесные ягоды активно используются в медицине и косметологии.
Позитивное воздействие разделяют на локальное, региональное и глобальное. Реакционные компоненты означают, что уничтожение лесов в разных частях света коснется планеты и климата в целом.
Факторы, влияющие на лесную экосистему
Компоненты биосферы тесно связаны между собой, поддерживая природное равновесие. Лесная экология выделяет следующие факторы среды, влияющие на здоровое состояние лесной экосистемы:
- Антропогенные, т. е. связанные с деятельностью человека.
- Биотические, проявляющиеся в результате взаимодействия животных, птиц, грибов и насекомых.
- Эдафические – структура, кислотность, химический состав и порода грунта.
- Климатические, связанные с количеством осадков, температурными изменениями, загрязнением атмосферы.
Для решения экологических проблем лесных зон необходимо рассматривать влияние каждого фактора в отдельности и их взаимосвязь.
Антропогенное влияние
Хозяйственная деятельность человека привела к активному уничтожению лесных массивов. Древесина используется в качестве строительного и отделочного материала. Насаждения выкорчевывают для освобождения территории под строительство зданий, прокладывания магистралей, создание полей и пастбищ. В Индии за последние 50 лет количество лесных насаждений сократилось в 2 раза. Бразилия в 2017 году сократила количество заповедников, и вырубка деревьев за год увеличилась на рекордные 13,7%. Такая политика грозит исчезновением тропических лесов.
Использование лесов в качестве рекреационного объекта приводит к их истощению. Туристический отдых, создание пешеходных троп, приводит к повреждениям нижнего яруса растений. Места кострищ оставляют участки земли, непригодными для роста травяного покрова на протяжении 5-7 лет. Зарубки на древесине и поломанные ветви разрушают структуру деревьев, снижают их защиту от насекомых и болезней. Загрязнение лесополосы неорганическими отходами, отравляющими почву при разложении, нарушает химический состав почвы и негативно влияет на питание растений.
Животные образуют сложные пищевые цепочки. Браконьерство приводит к частичному или полному уничтожению биологических видов. Уничтожение отдельного вида живых организмов нарушает экологическое равновесие системы.
Лесные пожары особенно опасны для широколиственных и хвойных первичных лесов, которые не могут самостоятельно восстанавливаться. После пожара на их месте образуется вторичный смешанный лес с преобладанием мелколиственных деревьев и кустарников.
Биотическое влияние
Сложное взаимодействие флоры и фауны лесов поддерживает баланс экологической системы. Насекомые, поедающие кору деревьев и приводящие к их высыханию, поедаются птицами. Хищные животные уничтожают травоядных, регулируя их численность и не давая истощаться растительной кормовой базе. Истребление животных и птиц нарушает естественные процессы, приводит к заболеваниям и отмиранию деревьев.
Климатическое влияние
Выброс отходов в атмосферу от промышленных и нефтедобывающих предприятий повышает содержание в воздухе оксидов серы, фтор, озон и углерод. Соединение этих веществ с водяным паром облаков образуют кислотные осадки. При выпадении кислотных дождей нарушается способность корневой системы поглощать минеральные вещества из почвы, что приводит к усыханию деревьев.
Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере создает парниковый эффект и нарушение климата на планете, с которыми леса не могут полностью справятся. Из-за несоответствия погодных условий определенному времени года сокращается количество растений. Высокая температура провоцирует возникновение лесных пожаров, а длительная зима истощает структуру древесной коры.
Эдафические факторы
Плодородность почвы влияет на разнообразие растительности лесов. Опасность для физических свойств и химического состава грунта представляют нефтедобывающие предприятия. Добыча нефти провоцирует розлив высокоминерализованных вод из геологических пород. Попадание нефтяной воды на плодородный слой почвы приводит к ее засолению и уплотнению.
Снижение пористости грунта сокращает численность полезных микроорганизмов и развитию анаэробных процессов, вредных для корневой системы растений. В результате засаливания почвы на Урале погибло часть ельников.
Охрана и защита лесов является глобальной задачей, требующей скоординированных усилий международных экологических организаций и правительств разных стран. Меры по сохранению лесных массивов должны включать в себя законодательный контроль объемов вырубки, организацию систем защиты от пожаров и загрязнений и нормативы воспроизводства лесных ресурсов.
Источник