Антропогенные воздействия на биотические сообщества и их защита

Нормальное функционирование биосферы невозможно без обеспечения благоприятной среды обитания для всех биотических сообществ. И в большей степени на окружающую среду влияет человек. Каким образом осуществляется антропогенное воздействие на растительный мир, и к чему оно приводит.

Около 1,5 млн. видов растений населяют нашу планету. Есть растения, которые показывают время суток, стороны горизонта, состав почв и атмосферы; могут расти без почвы, питаться насекомыми и даже птицами; обладают целебными свойствами и являются ядами.

Растения оказали и продолжают оказывать существенное влияние на состав атмосферы, гидросферы, литосферы и стали важнейшим элементом биосферы.

С участием растений происходило накопление каменного угля и природного газа. Ежегодно растения производят более 150-180 млрд. т органических веществ, ассимилируют 200-300 млрд. т углекислого газа и выделяют 200 млрд. т. свободного кислорода. Растения определяют биомассу планеты и являются начальным звеном движения энергии и химических веществ в пищевых цепях экосистем и формируют видовое разнообразие животного мира.

Первостепенное значение в природе и жизни человека имеют леса. В России 1,2 млрд. га (75 %) от площади земельных угодий занимают леса.

Размещение лесов в нашей стране неравномерно, наибольшая часть лесопокрытой площади находится в Западной и Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.

Значение леса в природе и жизни человека

· Поддерживает равновесие в атмосфере.

Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. Кислород, образовавшийся при фотосинтезе, имеет высокую степень ионизации, что плодотворно влияет на здоровье человека.

· Повышает влажность воздуха.

Влажность воздуха на городских бульварах и скверах выше на 2-8 % в сравнении с открытыми площадками.

· Снижает уровень запыленности воздуха.

За 1 год 1 га хвойных задерживает до 40 т пыли, а лиственных - около 100 т (особенно сирень, тополь и др.).

· Снижает уровень шума.

Полоса зеленых насаждений вдоль дорог снижает уровень транспортного шума на 10-12 децибел.

· Предохраняет почву от эрозии, поддерживает ее плодородие.

· Регулирует гидрологический режим рек.

Запасы весенней влаги, накапливаясь в лесной подстилке и почве, предупреждают опустошительные разрушения рек при разливах, а позднее подпитывают поверхностные воды, обеспечивая их полноводность.

· Восстанавливает силы и здоровье человека.

· Является источником строительных материалов, сырьем для производства бумаги, медикаментов, витаминов, спирта, сахара и многого др.

По своему значению, местоположению и выполняемым функциям все леса подразделяют на три группы:

Первая группа включает леса, выполняющие защитные экологические функции. Сюда относятся: леса государственных заповедников, почвозащитные, полезащитные, защитные полосы вдоль рек, курортные зеленые зоны вокруг городов и населенных пунктов, ленточные боры, степные колки, защитные лесополосы вдоль железных и шоссейных дорог.

Эксплуатация перечисленных лесов запрещена, возможна лишь санитарная рубка в целях ухода.

Вторая группа объединяет водоохранные леса и леса густонаселенных районов. В лесах этой группы установлен ограниченный размер рубок, который определяется с учетом правильного ведения лесохозяйства и естественного лесовозобновления.

Третья группа включает леса лесоизбыточных районов (эксплуатационные леса), которые используются для получения древесины.

Краткая характеристика растительного покрова Омской области

Растительность нашей области довольно разнообразна. В соответствии с изменением климатических условий с севера на юг, область расположена в нескольких растительных зонах. В северных пределах области она представлена темнохвойными таежными лесами. По мере движения на юг хвойные леса сменяются смешанными и лиственными. В центральной части области на смену смешанным лесам приходит осиново-березовая лесостепь. На крайнем юге она переходит в типичную степь, которая сливается с обширными степями Северного Казахстана.

Необходимо отметить, что сибирская хвойная тайга, и безлесная степь не типичны для области и занимают сравнительно небольшие части ее территории. Гораздо более характерны для нее смешанные леса и осиново-березовая лесостепь.

Покрытые лесом земли занимают около 4,5 млн. га с общим запасом древесины - 564 млн. кубических метров. Более 90% запасов леса сосредоточено в северных районах. Как и в других районах Западной Сибири, леса сильно заболочены. Лесные массивы этих районов, несмотря на их сильную заболоченность, вполне обеспечивают развитие крупных лесозаготовок и лесоперерабатывающей промышленности.

В лесах области преобладает береза, занимающая более половины площади лесов, затем следует сосна - более трети лесов, осинники составляют около 11 % от всех лесов, кедровники - 5 %, ельники - 2,5%, пихтовники - 1,5%. Весьма незначительные площади заняты лиственницей, липой, ольхой, ивой, тополем. Всего в области насчитывается 108 древесно-кустарниковых видов.

Площадь лесов 1 группы составляет чуть более 1 млн. га. (Чернолучинский, Артынский бор и др.). Площадь лесов второй группы чуть более 1,5 млн. га. Площадь лесов третьей группы (сконцентрирована в северной части области) - более 3 млн. га. В эксплуатационном фонде - 12 % приходится на хвойные насаждения, а 88% - на лиственные.

В соответствии с лесным кодексом РФ в области проводится ежегодный и периодический (каждые 5 лет) учет лесного фонда и мониторинг лесов в целях - организации системы наблюдений, оценки, прогноза состояния и динамики лесного фонда, а также для осуществления государственного управления в области использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов.

Помимо древесно-кустарниковых растений на территории области произрастает более 1000 видов травянистых растений, из которых есть виды занесенные в Красную Книгу СССР и Красную Книгу Омской области.

Характер растительного покрова Омска обусловлен местонахождением его территории близ границы лесостепной и степной природных зон, а также антропогенным воздействием. Окрестности областного центра не имеют естественных лесов. Небольшие редкие леса (березово-осиновые колки) удалены от города на значительное расстояние. Прииртышская полоса к югу от Омска - почти полностью безлесная. Повсюду расстилаются открытые посевные площади. На городской территории по данным на 2003 год произрастает 689 видов сосудистых растений.

В городе соседствуют городская культивируемая растительность, фрагменты естественной растительности и сообщества сорных растений, которые закрепляют субстраты, поглощают большое количество токсических веществ и способны обеспечить пейзажную ценность.

Деградация растительного покрова

Человеческая деятельность способна оказать как прямое, так и косвенное воздействие на растительный мир.

Виды прямого воздействия:

· сплошная вырубка леса;

· лесные пожары и выжигание растительности;

· уничтожение лесов и растительного покрова при создании хозяйственной инфраструктуры;

· нерациональный туризм.

Виды косвенного воздействия:

· загрязнение атмосферы;

· загрязнение гидросферы;

· загрязнение литосферы.

Раньше других компонентов природной среды испытали отрицательное антропогенное воздействие - леса. Лесные экосистемы становятся уязвимыми, ослабевают их защитные и средоустойчивые функции.

Ради расширения с/х угодий, получения строительной древесины и древесного топлива, строительства различных сооружений и т.д. за несколько столетий была уничтожена значительная всех лесных массивов на планете. Например, в XVII веке на Русской равнине площадь лесов достигала 5 млн. км2, а к концу 20 века их осталось не более 1,5 млн. км2. Кроме того, ежедневно в России вырубают примерно 2 млн. га. В мире (по данным ФАО – сельскохозяйственная программа ООН) обезлесение только на засушливых землях происходит на 4 млн. га в год. В Восточной и Западной Африке уничтожено 56 % лесов, в Южной Америке – 37 %, в Юго-Восточной Азии – 44 % от первоначальных площадей.

Пожары как следствие неосторожного обращения с огнем или как результат сознательных действий человека оказывают значительное пагубное влияние на лесные экосистемы. На сегодня лесные пожары представляют серьезную угрозу для лесного фонда России и мира.

В последние годы одним из факторов деградации растительного покрова становится загрязнение различными токсикантами. Так общая площадь лесов, радиоактивно пораженных в результате аварии на Чернобыльской АЭС, в Челябинской области и в зоне влияния ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне, составила 3,5 млн. га.

По свидетельству ботаников, обеднение флоры наблюдается во всех растительных зонах и на всех континентах. Разрушение естественных природных сообществ уже вызвало исчезновение ряда растений (доля вымерших видов во всех странах составляет более 0,5 % общего числа видов флоры мира). Множество видов сокращают численность и находятся под угрозой исчезновения. В общей сложности во всем мире нуждаются в охране 25-30 тыс. видов растений, или 10 % мировой флоры. В России более тысячи видов находятся на грани исчезновения и нуждаются в срочной охране.

Защита растительного мира

Для сохранения видового разнообразия и численности популяций биотических сообществ осуществляют следующие мероприятия:

▼ Научно-обоснованный расчет к вырубаемому фону и лесовозобновление.

Имеет первостепенное значение в охране лесов. При правильном ведении лесного хозяйства рубки чередуются так, что на каждом отдельно взятом участке они повторно проводятся через определенные интервалы времени, когда лес достигает полной зрелости. В Омской области срок использования расчетной лесосеки - 45 лет.

На месте рубок предусмотрено обязательное восстановление леса как путем естественного возобновления (за счет оставленных здоровых деревьев и пней), так и путем искусственного обновления (посадок). В Омской области ежегодно восстанавливается до 10 тыс. га леса, в том числе посадкой около 3 тыс. га.

Помимо этого, с целью ухода за лесом проводятся промежуточные рубки, вырубаются отставшие в росте и больные деревья. У нас в области ежегодно проводят рубки промежуточного пользования на площади более 10 тыс. га.

▼ Защита от лесных пожаров.

Помимо гибели большого количества древесины, животных и растений, обновляющиеся после пожаров леса приобретают иной характер и являются обычно менее ценными. На территории Омской области ежегодно происходит около 400 лесных пожаров (75 % из которых по вине населения). Причем площадь поражения может достигать 20 тыс. га.

Охранные мероприятия предусматривают развитие новых технических средств тушения, совершенствование методов обнаружения пожаров, соблюдение правил пожарной безопасности в лесу.

▼ Защита от вредителей и болезней.

Только болезни вызывают примерно 45 % объема порчи древесины. Так в Омской области в 1998 г. общая площадь очагов вредителей и болезней леса составила более 25 тыс. га.

Основные мероприятия по борьбе с вредителями и болезнями леса предусматривают:

1. своевременное удаление ослабленных, зараженных и больных деревьев, уборки бурелома и порубочных остатков, соблюдение правил хранения древесины в лесу, правильный выбор способа рубок, использование при лесоразведении здорового посадочного и посевного материалов;

2. прямое истребление насекомых за счет различных ловушек, ловчих колец, строительства ловчезагородительных канав и уборка в ручную (применяется для борьбы с особо опасными вредителями на небольших площадях);

3. применение химических препаратов (пестицидов от лат. рestis- зараза, cide - убивать), которые разбрасываются на зараженной площади с самолета или с помощью ручных аппаратов в виде порошка, мелких капель или аэрозоля; метод доступный и эффективный, но и опасный для окружающей среды и здоровья человека.

4. использование естественных врагов вредителей; наиболее успешно для этих целей используются насекомые-энтомофаги -стрекозы, божьи коровки, хищные клопы, муравьи (одна средняя семья способна уничтожить за летний сезон до 2 млн. насекомых); концентрация энтомофагов осуществляется либо за счет создания благоприятных условий для их массового размножения в самой природе или размножением в лабораторных условиях и последующим помещением в очаги заражения.

5. использование бактерий и вирусов, вызывающих заболевания и гибель вредителей.

▼ Охрана отдельных видов растений и растительных сообществ.

К наиболее эффективным формам охраны биотических сообществ, а также всех природных экосистем следует отнести государственную систему особо охраняемых природных территорий (ООПТ) и Красную Книгу.

ООПТ – это территории, в пределах которых обеспечивается охрана от традиционного хозяйственного использования, и поддерживается естественное состояние, для сохранения экологического равновесия, а также в научных, учебно-воспитательных и культурно-эстетических целях.

Таблица 9.

Доля площади охраняемых природных территорий в разных странах

Страны	Площадь охраняемых территорий, % от общей площади
Новая Зеландия	16,1
Австрия	15,8
Коста-Рика	11,1
Норвегия	9,2
Панама	8,64
Венесуэла	8,40
Исландия	8,05
Эквадор	7,35
Великобритания	6,11
Боливия	3,96
Колумбия	3,47
Перу	3,34
США	3,33
Парагвай	3,04
Финляндия	2,85
Венгрия	2,82
Швеция	2,61
Нидерланды	2,35
Россия	2,22
Канада	1,45
Бразилия	1,25
Италия	1,12
Аргентина	0,96
Швейцария	0,82
Болгария	0,75
Греция	0,74
Франция	0,70
Мексика	0,28
Уругвай	0,16
Никарагуа	0,12

В России закон об особо охраняемых природных территориях принят Государственной Думой в 1995 году.

Функции ООПТ - охрана окружающей природной среды, сохранение и восстановление биологических ресурсов; приобщение населения к природе; мониторинг состояния экологических систем и отдельных биологических объектов.

По степени строгости заповедного режима выделяют несколько категории ООПТ:

· заповедники;

· заказники;

· национальные парки;

· природные парки;

· памятники природы;

· дендрологические парки и ботанические сады.

Заповедники - это, во-первых, природные комплексы, полностью изъятые из хозяйственного оборота и имеющие экологическое, научное, просветительское и природоохранное значение, во-вторых, это научно-исследовательские учреждения, имеющие цель сохранить и изучить ход природных процессов и явлений.

На начало 2006 г. в России действует 101 государственный природный заповедник общей площадью около 340000 кв. км. во всех природных зонах от полярных пустынь до субтропиков в 70 субъектах Российской Федерации.

31 российский заповедник имеют статус биосферных, то есть входит в международную сеть биосферных резерватов, осуществляющих глобальный экологический мониторинг (ст.10 закона об ООПТ). Основное их отличие от остальных заповедников - наличие на территориях, прилегающих к заповеднику, биосферных полигонов, где ведется ограниченное природопользование (преимущественно традиционное для региона, а также туризм и иные виды рекреационной деятельности).

В мире в настоящее время создана единая глобальная сеть из более чем 300 биосферных заповедников.

Почти все заповедники (99 из 101) находятся в подчинении Департамента особо охраняемых природных территорий и объектов Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

Каждый из государственных заповедников строит свою деятельность в соответствии с индивидуальным "Положением о заповеднике", отражающем особенности функционирования и режима охраны территории конкретного заповедника (например, регламентация туризма на территории, выделение зон ограниченного природопользования для обеспечения функционирования кордонов и др.)

Порядок образования заповедников проходит в 2 этапа.

1 этап (эколого-правовой) - на данном этапе проходит экологическое обоснование необходимости создания заповедников, Минприроды РФ совместно с научными учреждениями и институтами РАН проводят экспертизу.

2 этап (земельно-правовой) – на данном этапе проходит оформление изъятия и отвода земель под территорию заповедника.

Заказники – участки природных территорий, в пределах которых (постоянно или временно) запрещены отдельные виды и формы хозяйственной деятельности человека для обеспечения охраны одного или нескольких ценных объектов живой природы пли живописных ландшафтов. Заказники имеют различное назначение: комплексные, ботанические, геологические, гидрологические, зоологические и др. (таб. 12).

Таблица 12.

Функциональное назначение заказников России

Заказника	Количество	Площадь, тыс. га
Зоологические	1064	51870,3
Ботанические	183	437,3
Ландшафтные	181	3622,0
Гидрологические	89	592,5
Геологические	2	6,0
Итого:	1519	56528,1

В настоящее время в России действуют 69 заказников федерального значения общей площадью около 170000 кв.км в 45 субъектах РФ. Большая их часть являются комплексными (экосистемными), то есть в них разрешена лишь хозяйственная деятельность, не связанная с серьезными нарушениями природных комплексов. Кроме того, в заказниках федерального значения запрещены промысловые охота и рыболовство.

Единого государственного органа, осуществляющего управление заказниками федерального значения, нет. Большая часть (55) заказников напрямую или опосредованно подчинена Департаменту охраны и рационального использования охотничьих ресурсов Министерства Сельского хозяйства России, 11 заказников подчинены Департаменту особо охраняемых природных территорий и объектов Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

Национальные парки – обширные территории, выделенные для сохранения природы в оздоровительных и эстетических целях, а также в интересах науки, культуры, просвещения.

Первый национальный парк создан с США в 1872 г., России только в 70-х гг. 20 века – г. Москва «Лосиный остров». На сегодняшний момент в России действуют 36 национальных парков в 36 субъектах РФ общей площадью около 70000 кв.км.

В классическом понимании национальный парк имеет функциональное зонирование территории. На территории национального парка выделяются заповедное ядро, по режиму соответствующее природному заповеднику, рекреационную и буферную зоны, в которых разрешается хозяйственная деятельность различной интенсивности (туризм и иные формы рекреации, традиционное природопользование, щадящая сельскохозяйственная и лесоустроительная деятельность). На практике в ряде случаев роль заповедного ядра играет прилегающий к национальному парку природный заповедник.

До 2000 года национальные парки России находились в большинстве своем в подчинении лесных ведомств и (или) регионов. В 2000 г., с упразднением федерального лесного ведомства, все национальные парки были переподчинены Департаменту особо охраняемых природных территорий и объектов Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

Природные парки – природоохранные рекреационные учреждения, находящиеся в ведении субъектов РФ, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие значительную экологическую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских и рекреационных целях (ФЗ "Об особо охраняемых природных территориях" от 14 марта 1995 г.). Территории П. п. располагаются на землях, предоставленных им в бессрочное (постоянное) пользование, в отдельных случаях - на землях иных пользователей, а также собственников. Решение об образовании природных парков принимают органы гос. власти субъектов РФ по представлению специально уполномоченных на то гос. органов РФ в области охраны окружающей природной среды по согласованию с органами местного самоуправления.

Природные парки имеют относительно мягкий охранный режим и используемые преимущественно для организации отдыха населения.

Памятники природы - уникальные природные объекты, имеющие научную, экологическую, культурную и эстетическую ценность.

Памятниками природы могут быть объявлены участки суши и водного пространства, а также одиночные природные объекты (например, пещеры, вековые деревья, скалы, водопады и т.п.).

Для большей части памятников природы устанавливается режим заказников, но для особо ценных природных объектов может быть установлен режим заповедников.

Памятники природы могут иметь федеральное, региональное или местное значение в зависимости от природоохранной, эстетической и иной ценности охраняемых природных комплексов и объектов.

Наиболее распространены памятники природы на региональном уровне, памятников природы федерального значения - всего 39 общей площадью 28,0 тыс. га, регионального значения - более 9 тыс. общей площадью 4, 15 млн. га.

Государственный контроль за функционированием памятников природы федерального и регионального значения осуществляют территориальные органы МПР России.

Режим особой охраны памятников природы подразумевает запрещение всякой хозяйственной и иной деятельности, которая может нарушить сохранность объекта.

Дендрологические парки и ботанические сады - это природоохранные учреждения, в которых разрабатывают научные основы декоративного садоводства, ландшафтной архитектуры, озеленения, введения дикорастущих растений в культуру, защиты интродуцированных растений от вредителей и болезней, а также разрабатывают методы и приемы селекции и агротехники по созданию устойчивых декоративных экспозиций, принципы организации искусственных фитоценозов и использования растений-интродуцентов для оптимизации техногенной среды.

Земельные участки, занимаемые дендрологическими парками и ботаническим садам, передаются в бессрочное (постоянное) пользование научно-исследовательским или образовательным учреждениям, в ведении которых находятся.

Территории дендрологических парков и ботанических садов могут быть разделены на различные функциональные зоны:

* экспозиционную, посещение которой разрешается в порядке, определенном дирекциями дендрологических парков или ботанических садов;

* научно-экспериментальную, доступ в которую имеют только научные сотрудники дендрологических парков или ботанических садов, а также специалисты других научно-исследовательских учреждений;

* административную.

Территории дендрологических парков и ботанических садов могут быть отнесены либо к особо охраняемым природным территориям федерального значения, либо к особо охраняемым природным территориям регионального значения. В России на начало 2000 г. насчитывалось 80 ботанических садов и дендрологических парков.

Режим особо охраняемых природных территорий охраняется законом и за его нарушение, законодательством РФ, установлена административная и уголовная ответственность.