Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Социальная экология. Взаимодействие общества и природы. Учебное пособие
.pdf
§ 18. ФАКТОРЫ ДЕГРАДАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА 221
картофель, томаты, люцерна и некоторые другие культуры.
Изучение поврежденных листьев показало, что озон действует
преимущественно на столбчатые клетки листа, резко нарушая
проницаемость мембран. Листья начинают терять окраску,
становятся серебристыми и глянцевитыми, кончики листьев
белеют. Затем появляются некротические участки в виде тем
но-коричневых пятен (такая картина наблюдается, например,
у винограда), причем сильнее повреждаются более старые ли
стья; происходит их преждевременный опад.
К числу сильнейших токсикантов относится фтор. Его хи
мическая активность настолько высока, что он взаимодейству
ет даже с некоторыми благородными газами, такими как крип
тон, ксенон, радон. Под воздействием фтора у хвойных деревь
ев происходит вначале побеление, а затем потемнение кончиков игл. После опада отмершей хвои вновь появляющаяся хвоя
отличается меньшими размерами.
Фтор и его соединения проникают в ткань листа путем непосредственной инфильтрации, и потому растения чувствительны к фторидам в любое время суток, независимо от того, открыты устьица листа или нет. Однако в опытах с соей, обрабатываемой фтористым водородом, была замечена положительная роль факторов, благоприятствующих закрыванию устьиц.
Сильное повреждающее действие на растения оказывают
хлор, хлористый водород и другие соединения хлора. Присутствие этих веществ в атмосфере даже в небольших концентра
циях снижает интенсивность фотосинтеза. Эффект ингибиро
вания фотосинтеза был весьма значителен в опытах с пшени
цей, овсяницей луговой и тимофеевкой луговой при десятими
нутной экспозиции воздействию хлора с концентрацией
0,75 мг/м
стого водорода в концентрации 0,12 мг/м
3
. После 140-часового воздействия на редис хлори
3
было зарегистриро
вано снижение урожая на 20 % по сравнению с контрольным
участком.
Растения способны поглощать не только газообразные хи
мические соединения, но и различные аэрозоли, в том числе
аэрозоли металлов. Например, такой широко распространен
ный загрязнитель, как свинец, интенсивно аккумулируется
хвойными породами (ель, сосна, лиственница). Слабо накапли
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
222 ГЛАВА VI. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
вают свинец осина и липа. В урбанизированных районах ак
тивным накопителем соединений свинца (среди наиболее рас
пространенных видов травянистой растительности) оказалась
крапива двудомная. Она может аккумулировать свинец в пре
делах 5–16 мг/кг сухой массы без видимых признаков угнете
ния, каковыми считаются замедленный прирост биомассы, за
поздалое вступление в фазу цветения и т. д.
1
Хвойные леса хорошо поглощают и другие металлы: мар
ганец, никель, ванадий, цинк, молибден. Зато олово способны
поглощать только лиственные леса. Кобальт хорошо поглоща
ется березой повислой и осиной, медь — лиственницей, бере
зой и липой. Поглощая различного рода загрязнители атмо
сферы, фитоценозы выполняют важную санитарно-гигиениче
скую функцию.
Поглотителем загрязнений являются также лесные почвы — особенно велика их роль как поглотителей окиси углерода (CO) и редких металлов. Специалисты отмечают, что эта
функция лесных экосистем, возможно, самая важная по сравнению со всеми другими механизмами очищения атмосферного воздуха в масштабе регионов и континентов.
2. Лесные пожары
Лесные пожары — главный фактор гибели лесов. Так,
в большинстве административных областей Сибири около
70 % леса гибнет из-за пожаров
2
.
В подавляющем большинстве случаев (около 90 %) лес
ные пожары возникают по вине людей: охотников, рыбаков,
туристов, рабочих лесозаготовительных, горно- и нефтедобы
вающих предприятий, строителей дорог, мостов, нефтепрово
довит.д.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
Бразер И. С., Родивилова О. В. и др. Биоиндикаторы загрязнения ур
банизированных территорий // Инженерная экология. — 1997.—¹3.—
С. 47–53.
2
Рожков В. А., Киселева В. В. База данных по экологическому состоя
нию лесов // Влияние атмосферного загрязнения и других антропогенных
и природных факторов на дестабилизацию состояния лесов Центральной
и Восточной Европы. Тезисы докладов Международной научной конферен
ции. — М., 1996. — Т. 2. — С. 109–110.
-
-
-
§ 18. ФАКТОРЫ ДЕГРАДАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА 223
Непосредственной причиной пожара могут быть брошен
ная спичка, незатушенный костер, тлеющие пыжи и окурки,
неосторожное сжигание порубочных остатков на лесосеках,
сухой травы и стерни, неумелое проведение искусственных
(профилактических) палов, расчищение леса под пашню под
сечно-огневым методом и т. д.
Ежегодно на Земном шаре лесные пожары происходят на
площади 10–15 млн га, а в отдельные годы эта площадь может
увеличиваться вдвое и даже больше. Крупнейшие пожары ре
гионального масштаба случаются каждые 7–10 лет. Например,
в Восточной Сибири такие пожары происходили в 1979 и
1987 годах. Крупнейший пожар в европейской части России
имел место в 1972 году. В 1988 году обширные лесные пожары
случались в Северной и Южной Америке.
В лесах Российской Федерации в 1997 году зарегистрировано 31,3 тыс. лесных пожаров, которыми пройдено около
727 тыс. га лесной площади. Прямой материальный ущерб от
лесных пожаров составил более 1300 млрд р. На корню сгорело и повреждено около 22 млн м
лее 15 тыс. м
3
заготовленной древесины. Подсчитано, что сто-
3
леса, кроме того, сгорело бо-
имость работ по очистке площадей и лесовосстановлению составит 663 млрд р
1
.
Время, за которое лесные пожары обходят всю территорию региона, называют временем оборота огня. Â ïîæà-
роопасных сообществах оборот огня составляет 50–100 лет.
Расчетная величина оборота огня в Сибири составляет
370–390 лет.
Опасность лесных пожаров существенно зависит от степе
ни хозяйственного освоения территории и природно-климати
ческих факторов. Она минимальна в вечнозеленых дождевых
тропических лесах с количеством осадков 4000–5000 мм в год,
а также в арктической зоне. В промышленно освоенных сред
них широтахивсубтропическом поясе, для которого харак
терны сезонные сухие периоды, опасность лесных пожаров
многократно возрастает.
-
-
-
-
-
-
-
1
Государственный доклад «О состоянии окружающей природной сре
ды Российской Федерации в 1997 г.» // Зеленый мир. — 1998.—¹25
(289). — С. 12.
-
224 ГЛАВА VI. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
Последствия лесных пожаров бывают весьма тяжелые.
Уничтожается не только древесина — ценнейший экономиче
ский ресурс, но и все живое, что есть в лесу (звери, птицы, на
секомые). На возникающих гарях создаются благоприятные
условия для массового размножения насекомых-вредителей
и развития грибковых заболеваний. Лес теряет практически
все свои полезные функции (водорегулирующие, почвозащит
ные, санитарно-гигиенические и т. д.).
При лесных пожарах в атмосферу поступает довольно бо
льшое количество углеводородов и окислов углерода. Кстати,
видимый дым от лесных пожаров — это в основном вода,
сконденсированная на твердых частицах. В лесах умеренной
зоны количество лесных пожаров и их масштаб в последние
десятилетия уменьшаются. Это следствие совершенствования
методов борьбы с пожарами. Однако в тропических лесах количество пожаров (прежде всего искусственных, обусловленных подсечно-огневым методом хозяйствования), не уменьшается, и это может иметь серьезные последствия для атмосферы
планеты.
В целом стихийные и искусственные (управляемые) пожары в лесах поставляют в атмосферу относительно небольшой
процент загрязнителей. Например, для территории США за период 1970–1976 годов имеются такие данные:4%окисиуглерода, 3 % твердых частиц, 2 % углеводородов и 0,6 % окислов
азота. В условиях высокоинтенсивных пожаров наблюдается
также эмиссия озона. Его концентрация может доходить до
150–200 мкг/м
3
.
Немалый вред общему состоянию природной среды нано
сят лесные пожары в условиях горной местности. Обычные
в таких случаях последствия: нарушение сложившегося водно
го режима, высыхание родников и ключей, возрастание опас
ности наводнений и селевых потоков, усиление почвенной
эрозии. Во всей ландшафтной системе происходят необрати
мые изменения, и восстановление прежнего сообщества расте
ний на горных склонах будет уже невозможным.
Существует довольно распространенное заблуждение от
носительно полезности так называемых весенних палов, кото
рые стали обычными в городских насаждениях и пригородных
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
§ 18. ФАКТОРЫ ДЕГРАДАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА 225
зонах. Заметим прежде всего, что при температуре около
600 °С, какая обычно бывает при горении сухой травы, проис
ходит временная стерилизация почвы в пределах сантиметро
вого слоя. Здесь происходит гибель всех микроорганизмов, на
секомых, червей. Гибнут и вредные, и полезные обитатели
почвы.
Иногда полагают, что палы способствуют увеличению
продуктивности и видового разнообразия трав. Это мнение
ошибочно. При луговом пожаре сгорают в первую очередь се
мена и ростки однолетних трав. А они-то и определяют как раз
основное богатство разнотравья. После палов остаются травы,
корневая система которых заглублена. Это, как правило, мно
голетние травы, дающие жесткое и малопитательное сено для
скота. Таким образом палы приводят к снижению видового
разнообразия и не улучшают качества луга
1
.
Палы в пригородных зонах, вдоль дорог и вблизи садовых
участков загрязняют воздух многими вредными веществами,
так как эти территории обычно захламлены разнообразным
мусором, в том числе разного рода пластмассами. При сгорании этого мусора в воздух поднимаются аэрозоли тяжелых металлов, полихлорированных углеводородов, среди которых
много канцерогенов. Еще одно немаловажное обстоятельство:
палы полностью прекращают естественное лесовосстановление. Причем гибнет не только естественный подрост, но и культурные лесопосадки.
Накапливаемый на поверхности травяной отпад, как и
опавшие листья, при перегнивании создают почвенный гумус.
Именно в этом состоит процесс почвообразования. В то время,
как перегнивающие растительные остатки обогащают почву
многими питательными веществами, сжигаемые растительные
остатки дают только золу. Процесс же почвообразования пре
кращается. Отпад не может быть препятствием для молодых
трав, как многие думают. Вспомним, что травы пробиваются
даже сквозь асфальтовое покрытие.
-
-
-
-
-
-
1
Каюров Б. Что остается после палов? // Зеленый мир. — 1995. —
¹ 15 (185). — Ñ. 5.
226 ГЛАВА VI. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
Различают низовые и верховые пожары. Первые распро
страняются по нижнему ярусу леса. Горят кустарники, нижняя
часть стволов и корни деревьев, а также лесная подстилка.
Если огонь переходит на кроны, то (при достаточно высоком
коэффициенте сомкнутости) пожар начинает распространять
ся по верхнему пологу леса. Возникает верховой пожар. Пере
брасываясь с кроны на крону, он может двигаться с довольно
большой скоростью, особенно в ветреную погоду.
Лесные пожары, как правило, бывают низовые (в 97,5 %
случаев). На верховые пожары приходится лишь 1,5 %. Остав
шийся1%составляютподземные пожары (иногда их называ
ют почвенными), возникающие обычно на осушенных болоти
стых участках. Материалом горения является слой перегноя
или торфа. Подземные пожары обычно локализованы, если перемещаются, то медленно, и развивают высокую температуру.
Они могут быть причиной низовых пожаров. Скорость распространения торфяных пожаров составляет несколько метров в
сутки. Низовые и верховые пожары имеют скорость от нескольких сотен метров до нескольких километров в сутки. При
сильном ветре верховые пожары способны перемещаться со
скоростью 2–3 км в час. Если при этом горящий материал отрывается и уносится ветром, то могут возникать новые очаги
пожара, опережающие его основной фронт. Это так называемый пятнистый пожар, скорость которого порой достигает
10–20 км в час. При интенсивных лесных пожарах иногда воз
никают вихревые потоки воздуха, при которых образуются ог
ненные смерчи, движущиеся со скоростью до 50 км в час. От
такого пожара практически не может спастись ни одно живот
ное, даже птицы.
В настоящее время сформировалось устойчивое мнение,
что периодические пожары умеренной интенсивности имеют
очистительное значение для лесных экосистем. Они препятст
вуют чрезмерному накоплению горючего материала в лесах
и тем предотвращают пожары катастрофического характера.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3. Опустынивание
Общая площадь пустынь и полупустынь на Земном шаре
составляет 48,4 млн км
2
, или около 43 % площади жизнепри
-
§ 18. ФАКТОРЫ ДЕГРАДАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА 227
годной суши1. Эта величина, однако, не остается постоянной.
Территория пустынь непрерывно растет. Причем в течение по
следних 50–100 лет опустынивание происходит в нарастаю
щем темпе, поглощая потенциально плодородные земли. Ско
рость опустынивания оценить довольно трудно. По разным
оценкам, она составляет от 7 до 24 км
2
в час, или от 6,9 до
21 млн га в год. Каждый год пустыня поглощает территорию,
равную по размерам Новосибирской или Омской области. Под
угрозой опустынивания находится примерно 30 млн км
2
òåð
ритории, что в три раза превосходит площадь Европы.
Наступление пустынь в определенной степени можно рас
сматривать как результат общего нарастания аридизации.
Многие пустыни появились на Земле задолго до человеческой
цивилизации. И все же человек внес в процесс опустынивания
довольно значительную лепту. Считается, что площадь антропогенных пустынь равна примерно 100 млн км
2
,тоестьоколо
30 % территории типичных пустынь. Не исключено, что эта
цифра значительно больше.
Одна из первых земледельческих цивилизаций, междуречье Тигра и Евфрата, покрытое в свое время плодороднейшими почвами, представляет сегодня печальную картину. Здесь
простирается солончаковая полупустыня. Во времена, предшествующие приходу европейцев, южные районы нынешней латиноамериканской страны Чили были покрыты лесами,авсеверных районах индейцы занимались сельским хозяйством.
Теперь на севере Чили на тысячи километров вдоль побережья
Тихого океана протянулась пустыня Атакама — самая сухая
пустыня в мире. В южных районах лет сто назад леса были вы
рублены под пастбища и пашню, которые вскоре стали бес
плодными из-за перевыпаса и водной эрозии. В результате вся
территория Чили оказалась подверженной опустыниванию.
Существуют проверенные данные, свидетельствующие
о том, что величайшая на планете пустыня Сахара, площадь
которой около 7 млн км
2
, имеет антропогенное происхожде
íèå. Найденные в пустыне многочисленные фрески и наскаль
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
Реймерс Н. Ф. Природопользование. Словарь-справочник. — М.,
1990. — Ñ. 324.
228 ГЛАВА VI. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
ные рисунки (петроглифы) говорят о том, что 10 тыс. лет назад
Сахара была благодатным краем, покрытым лесами и высоки
ми травами. Здесь водились жирафы, слоны, бегемоты, лео
парды, газели, страусы, антилопы. Именно эти животные были
изображены на наскальных рисунках. На более поздних пет
роглифах, датируемых IV тысячелетием до нашей эры, содер
жание рисунков меняется. Теперь изображаются стада домаш
них животных, сопровождаемых пастухами. Таким образом,
произошло замещение лесов пастбищами. Еще через две тыся
чи лет появляются петроглифы с изображением лошадей, ко
торые в рисунках после II века новой эры полностью вытесня
ются изображением верблюдов — «кораблей пустыни».
Сегодня Сахара на наших глазах активно продвигается на
юг, где находится обширный район полупустынь и саванн,
именуемый Сахелем. Опустынивание стран Сахеля (Сомали,
Эфиопия, Судан, Чад, Нигер, Мали, Мавритания) приобрело
катастрофический характер после жесточайшей засухи, обрушившейся на этот район в 1968 году. Быстрыми темпами стала
развиваться пастбищная дигрессия, во многих местах доходящая до стадии катаценоза, то есть до почти полной деградации
биотической среды. На оставшуюся скудную растительность
надвигаются пески, так что весь процесс фактически является
необратимым. На западе пустыня вплотную подступила к самому побережью Атлантического океана. Пески начинают засыпать главный город Мавритании Нуакшот
1
.
Опустынивание является в значительной степени само
развивающимся процессом. С исчезновением растительного
покрова увеличивается отражательная способность (альбедо)
Земли, снижается транспирация, изменяется местная атмо
сферная циркуляция и, как следствие, возрастает вероятность
наступления засух. Последние становятся все более частыми и
продолжительными. Человек активно помогает этому процес
су, вырубая растительность на пограничных с пустыней зем
лях, наращивая численность домашних животных, расширяя
площади возделываемых земель для компенсации их убываю
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
Милин С. Пески наступают // Природа и человек. — 1981.—¹2.—
Ñ. 39–40.
§ 18. ФАКТОРЫ ДЕГРАДАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА 229
щего плодородия. Стремясь выжить за счет интенсификации
хозяйственной деятельности, человек в условиях начавшегося
опустынивания превращается в мощный фактор ускорения
этого процесса. По некоторым оценкам, 87 % ежегодного при
роста пустынь в мире обусловлено антропогенной нагрузкой
на природные комплексы и только 13%—естественными
факторами
1
.
Феномен опустынивания имеет место не только в группе
слаборазвитых стран экваториального пояса Африки. Жесто
кая пастбищная дигрессия опустошила огромные пространст
ва в Аргентине. Поражен опустыниванием северо-восток Бра
зилии. Даже в США, на обширных пространствах прерий Да
льнего Запада, три четверти земель поражены эрозией и зарос
ли сорняками, здесь все более отчетливо проступают признаки
опустынивания. Попытки спасти положение при помощи усиленного орошения грунтовыми водами лишь ухудшили дело:
подземные резервуары влаги оказались значительно опустошенными, а земли подверглись процессам вторичного засоления.
Первая и пока единственная антропогенная пустыня в современной Европе образовалась буквально на наших глазах
в Калмыкии, объявленной в 1988 году зоной экологического
бедствия. Площадь пустыни здесь около 1 млн га. Ныне пло-
щадь эрозированных земель в Калмыкии продолжает расти,
опустыниваются пастбищные угодья, особенно на Черных
землях, площадь которых составляет 3,6 млн га, или около 48
% всей территории Калмыкии.
Следует иметь в виду, что ландшафты пустынь, как и тун
дры особенно уязвимы. Поверхность песка, нарушенная од
нажды колесами машин, превращается в опасный очаг дефля
ции, порождающий агрессивные барханы. Уплотнение раз
рыхленного колесами песка потребует длительного времени,
от 50 до 100 лет. Всякое строительство в пустыне должно осу
ществляться с большими предосторожностями. Нарушение
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
Жученко А. А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хо
зяйства в XXI в. // Глобальные проблемы биосферы. Вып. 1. — М., 2001. —
С. 104.
-
230 ГЛАВА VI. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
сложившихся в пустыне условий делает пески подвижными.
Железные дороги, пересекающие пустыни, а также любые
промышленные объекты могут служить препятствием для пе
реноса песчинок. В результате объекты начинают активно за
носиться песком. На борьбу с заносами обычно требуются
огромные затраты.
4. Угроза истощения лесных ресурсов
Сведение лесов планеты началось более 9 тыс. лет назад
в связи с возникновением и развитием земледелия. С развити
ем ремесленного дела лесные ресурсы стали интенсивно испо
льзоваться как промышленное сырье, прежде всего в качестве
источника тепловой энергии. Торговля продуктами сельского
хозяйства вызвала потребность в резком расширении посевных площадей под отдельные культуры, которые имели повышенный спрос на рынке. Возникли обширные монокультурные хозяйства, ставшие основой экономики в целом ряде
стран. Прошли века, и многие страны древнего земледелия
полностью потеряли свои леса. Тенденция обезлесения территории еще более усилилась, когда в ряде стран начались промышленные революции и потребность в древесине резко выросла. Оставшиеся сельскохозяйственными, по преимуществу
южные, страны усилили монокультурную ориентацию в своей
экономической политике, чтобы через торговый обмен удов
летворять возросшие потребности в промышленной продук
ции. Результат не замедлил сказаться как на промышленном
Севере, так и на сельскохозяйственном Юге. Ныне в Великоб
ритании сохранилось лишь5%отплощади первоначальных
лесов, в Италии, Греции, Испании, Франции, Бельгии и Гол
ландии — 8–20 %, Финляндии и Швеции — 50–65 %. Даже
в Соединенных Штатах Америки, которые моложе европей
ских государств, лесные площади сократились на 50 %. Неко
торые штаты вообще стали безлесными (Мичиган, Миннесо
та). На Кубе в течение XX века площадь лесов уменьшилась
с47до8%всвязисрасширениемплощадей монокультуры са
харного тростника, в Бразилии за то же время граница лесов
отодвинулась к западу на 600 км вследствие наращивания пло
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]