lesovedenie_1980

щему времени выявились два подхода к установлению водо­

охранной роли леса: показателем этой роли является увеличе.

ние_ суммарного речного стока, включающего и подземный и

поверхностный с_ток (Рахманов, 1971, 1975, и др.); таким показа­

телем считают речной сток в меженный период, т. е. завися­

щий от величиньi подземной составляющей речного стока (Мол­ чанов, 1960; Михович, 1969; и др.).

Большое значение грунтового стока, обеспечивающего за счет

запасов грунтовых во·д подземное питание водоемов, бесспорно

и давно приз.нано. Сохраняет силу требование максимально ис­

пользовать лес для перевода поверхностного стока в подзем­

ный в целях не только грунтового увлажнения, но и борьбы

с эрозией почвы. Поэтому имеются основания для определения водоохранной роли леса по подземному стоку. Но можно ли

считать такой подход исчерпывающим при оценке водности рек

и других водоемов? Ведь водность их определяется общим

объемом речного стока. Имеет немалое значение выявление

соотношений поверхностного и подземного стоков при различ­ ной лесистости, разном.характере и размещении лесов, а также

и качественных особенностей поверхностного стока в разных ус­

ловиях. Таким образом, эти два подхода вряд ли следует пока

·противопоставлять друг другу. Они дополняют один другого и

правомерно их использование при изучении водоохранной роли лесов. По мере дальнейшего изучения возможно будет tудить

сбольшей определенностью о предпочтительности того или

иного метода.

Водоохранное значение леса означает сохранение и накопле­

ние им влаги в любых проявленИях-в виде увеличения ее за­

пасав в почве и грунте, а через них и в реке, экономного рас­

ходования на испарение с поверхности почвы, снегонакопление,

особенно заметное в лиственных древостоях и на лесных про­

галинах, замедленного таяния снега и растянутого периода пи­

тани~ реки. Оно означает также очищение воды от примесей,

улучшение е-е качества.

Понятие водорегуЛирующая роль леса, по мнению некоторых лесагидрологов (Михович, 1969, и др.), более широкое, вклю­

чающее влияние леса на весь водный баланс, в том числе и на

его расходные составляющие. А. И. Михович дал балансовую

формулу водорегулирующей роли леса

11 С Г= 110-11 С П-11 И,

где СГизменение средней ·многолетней величины годового подземного стока под влиянием леса, мм; 110- изменение средней многолетней суммы осадков, мм; 11СПизменение

годовой величины поверхностного стока, мм; 11Иизмене­ ние годового суммарного испарения влаги лесом по срав­ нению с полем, мм. По мнению автора, эта формула позво­ л~т определить влияние леса в чистом виде. Конечный ре-

230

зультат оценки водорегулирующей роли леса определяет

прежде всего знак показателя д.СГ. Если он больше нуля,

лес играет увлажняющую, если меньше нуля,- иссушающую

роль.

Если исходить из приведеиного наиболее широкого понимания водорегулирующей роли леса, то естественно, вытекает вы­ вод, что водорегулирующие uфункции присущи всем лесам,

хотя и в разном виде, в разнои· степени, т. е. все леса являются

водорегулирующими, или, точнее сказать, _влагораспределите­

лямr. В таком случае понятие водоохранные леса, хотя и пред­

ставляется относительно более узким, но вполне определенным,

отражающим четкую самостоятельную категорию большой зна­

чнмости. Эта категория может включать ряд более мелких nодразделений, выделяемых, например, по _ т ер ритор и­

а ль н о м у пр и н ц и п у (приречные пойменные леса, леса ко­

ренных берегов, полосы вдоль водоразделов, леса у истоков рек

и т. д.) и по фу н к ц и о н а ль н о м у (берегоукрепительные насаждения, водопоглотительные полосы и т. д.). Таким обра­ зом, водоохранные леса можно понимать -В более широком и-

н других водоемов, осложненное последствиями воздействия че­

ловека (эродированные площади, искусственные насаждения,

гари, вырубки, сельскохозяйственные угодья и т. д.), все более вызывает необходимость дифференцированного подхода к раз­

работке мероприятий по регулированию водного режима. Наи­

более полное обеспечение водоохранной роли лесов и рацио­

нальное распределение и использование воды может быть до­

стигнуто системой контроля, регулирования и управления по

отдельным бассейнам и водосборам.

В о д н о-х и м и чес к и е а сп е к ты. В разработке лесагид­

рологических систем приобретают все большее значение ме­

тоды моделирования. Однако чтобы вписать гидрологическую модель в общую модель экасистемы или, точнее, экологагидро­

логическую или, еще точнее, лесагидрологическую модель в при­

родную систему леса, определяющую среду, необходимо под­

ключить к гидрологическим параметрам также и примыкающие к ним параметры других циклов, прежде всего химИческого,

т. е. химических примесей к воде, образующихся и преобразу­

емых в процессе ее передвижения в границах и за границами

лесного биогеоценоза.

Необходимо учитывать состав химических веществ, источ­

~ики и пути их превращений и передвижений. Эти вещества могут

кыпадать на водосборной площади вместе с дождевыми осад­

Чами. Они могут включать и атмосферную радиоактивную пыль. л асть химических веществ образуется в процессе разложения

р:сных органических матер1-1алов (опада, подстилки и пр.),

створения определенных ~оставных частей мэтеринекой гор-

231

ной породы и т. д. Они претерпевают ряд превращений, попад

на крону, ствоЛ, подстилку, затем просачиваясь в глубинн

слои грунтов, в почвенно·водную систему и окончательно в

ходя в водные резервуарыручьи, реки, озера и т. п. Влиян

биологических компонентах, в том числе на рыбном ааселею

Лессамоочистительная система, создающая чистую воДу.

Хиническиii оаланс

Рис. 16. Биогеохимичес,кая взаимосвязь химического и гидрологического ЦF лов в экоенетемах водного бассейна (по 1. W. Curlin'y)

Таким образом, водный, или гидрологический, и химичесю

циклы взаимосвязаны, действуют совместно, образуя в услови:

леса природную саморегулирующуюся систему. Вода в эт1

системе действует как транспортер и как один из реактивн1 компонентов. Одна из попыток создания модели, отражающ

гидрологический и хи~ческий циклы в водоохранных экое

стемах, принадлежит й. Курлину (Curlin, 1970). На рис.

наглядно показаны химический и водный балансы в их -дин

мике, хотя они условно отделены один от другого, однако пре,

ставлена возможность их совмещ~ния и рассмотрения в еди

стве. Эта схема отражает ненарушенные природные условия. Безусловное положительное влияние леса на состав вод на ее очищение от химических загрязнителей возможно не П1

232

уrими загрязнителями лес хотя и может некот.орре время ос­

~~блять отрицательное действие химикатов, но полностью ис-

1. лючить его не в состоянии при отсутствии специальных охрани­

;ельны.х мероприятий (постройка очистных сооружений, адми­

ннстративные меры по запреЩению загрязняющих выбросов

11 т. д.). Более того, сам лес остро· нуждается в этих случаях

в защите от отрицательного действия химических загрязните­ лей. В «Основах лесного законодательства» предусматривается необходимость осуществления мероприятий, обеспечивающих охрану лесов от отрицательного воздействия на них сточных вод, хнмических веществ, промышл~нных и коммунально-быто­ вых выбросов, отходов и отбросов.

Выполнение ле.сом защитных функций зависит от занимае­

мой им площади, территориального размещения и характера

самого леса. Эти параметры применительно к условиям за­

грязнения·, связанного с техногенными, аграгенными-и другими

антропогенными воздействиями, наукой еще не установлены. Наряду с недопущением и ограничением этих воздействий на лес следует изыскивать дальнейшие пути повышения защитных

функций леса, в том числе определения оптимальных пара­

метров.

§ 4. АНОМАЛИИ ВОЗДУШНОИ СРЕДЫ И ЛЕС

На мировых медико-биоЛогических и лесных конгрессах, меж­

дународных конференциях и симпозиумах все чаще поднимаются

вопросы, связанные с влиянием леса на здоровье и отдых лю­

дей. Благотворная роль леса в этом отношении известна давно.

Однако никогда прежде потребность в лесе в' целях отдыха и

укрепления здоровья не ощущалась в таких масштабах, как те­

перь. Сегодня, в условиях быстроменяющейся окружающей

среды, этот вопрос приобрел новый аспект. Современные виды ухудшения окружающей среды, опасные для здоровья· чело­

века,- это преимущественно физическое и химическое засоре­ ние воздуха, усиление шума, радиоактивность, а также загряз­

нение Боды.

Может ли и в какой степени лес помочь здоровью человека в современ­

IIых условиях возросших нагрузок на организм человека от загазованности

и загрязнения воздуха, шума, концентрации людей на небольшом простран­ ~тве, автоматизации и механизации рабочих процессов и т. п., вызывающих олезни, обозначаемые ныне врачами на западе сборным понятием «болезни

цивилизации»? Так был поставлен вопрос в одном из докладов на VI Ми­

ровом лесном конгрессе.

Проблема окружающей среды 11вляется особенно острой для густонасе-

ленiiых ·

индустриальных стран, например, для ФРГ, где ежегодно выбрасы-

233

вается в атмосферу около 2 млн. т пыли и копоти н 3,4 млн. т серпистог~

ангидрнда, для таких городов, как Нью-йорк, Лондон, Токио, и для много­ численных промышленных районов, как Рур (ФРГ), Силезия (Польша)·, Ост­ рава (Чехословакия), районы в зоне влияния Манчестера и Шеффилда (Се­

верная Англия) и др.

В СССР благодаря обширной территории, девственным природным объ­

ектам на ней и принимаемым в rосударственном масштабе мероприятиям

положение лучше, чем во многих других технически развитых странах. Од.

нако и у нас имеются густонаселенные старые и растущие новые индустри­

альные районы, которые характеризуются ухудшенными условиями окружаю­ щей среды. В связи с этим, а также с глобальным характером проблемы улучшение окружающей среды в оздоровительных целях является актуаль­ ной задачей и для нашей страны.

Фи з И чес к о е засорен и е. При физическом засорении

воздуха ·наиболее вредны частицы диаметром до 0,005 мм. С за­

пыленностью воздуха связаны многие болезни, включая тубер­

кулез, аллергические заболевания бронхов. Высокая концентра­ ция пыли в воздухе вызывает атрофию слизистых оболочек носа, кровотечение. Американские учены~ установили прямую связь между загрязнением воздуха и частотой заболевания раком ды­ хательных путей в городах с населением свыше 1 млн. В Англии хронический бронхит в индустриальных городах встречается

в3-4 раза чаще, чем в сельской мес1ности. Заболевания глаз,

втом числе хронические конъюнктивиты, нередко связаны с фи­

зическим загрязнением воздуха.

Лес, способный отфильтровывать ежегодно до 5070 т пыли на площади 1 га, ослабляет опасность заболевания как

перечисленными, так и многими другими болезнями. Химическое загряз н е н и е. Лес может служить за­

щитой и против химического загрязнения атмосферы. Степень

его защитного влияния зависит от состава и концентрации за­

грязнителей и от характера самого леса. В главе 9 рассмот­

рено влияние сернистого ангидрида S02 на растительность. Он

ядовит и для человека, особенно в сочетании с влажным воз­ духом, когда образуется сернистая кислота 3, сильно воздействующая на органы дыхания. Лес может механически

препятствовать распространению этого газа и таким образом уменьшать его концентрацию. Однако растительность чувстви­ тельна к примесям S02, поэтому лес сам страдает от него.

В связи с этим эффективную защиту от сернистого ангидрида путем его поглощения лес не в состоянии обеспечить. Надо учи­

тывать, разумеется, степень концентрации S02, так как с .нею

связана и опасность отравления и защитная способность леса. Кроме· того, опасность отравления может быть ослаблена под­

бором относительно более газастойких пород.

Значительна роль леса в балансе углекислоты, способности

его поглощать углерод и высвобождать кислород в течение

234

сгетацiюнного периода. Благодаря этому лес является фак­

в ром большого защитного значения в борьбе с избытками СО2,

~~ладаемыми в атмосферу в густонаселенных индустриальных

Paiioнax.

л е с и р а д и о а к т и в н о с ть. Конец первой половины ХХ в.

Ра8иоакти8ные

{}ыпаdения

t

ПерВичнае эаilержиВание

/

+

""IВнла8 азрального загрязнения

Лесная растительность

Л. Вклаil почВенного загрязнения

Рис. 17. Схема миграции искусственных радионуклидов в лесном биоrеоце­

нозе (по Алексахину и Нарышкину)

изотопов особенно опасны стронций-90, цезий-135, цезий-137

и др. В связи с этим важное значение приобретает выяснение

роли леса в защите от радиоактивности искусственного проис­ Хождения. По этому вопросу имеются пока немногочисленные

данные:

Лес очень чувствителен к ионизирующей радиации и не

Устраняет опасность радиоактивного поражения, однако он

235

делять и аккумулировать радиоактивную. пыль. Радионуклиды

частью задерживаются пологом и используются листвой и

хвоей, ч'асть их смывается и сдувается. Определенное коли­

чество их проникзет под. полог вместе с опад.ом или через

свободные промежутки в пологе, поступает в подстилку и

почву, где происходят дальнейшие превращения и перемеще­

ния.

Роль леса в перемещении радионуклидов многообразна

(Алексахин, Нарышкин, 1977). В общем виде основные пути

миграции их установлены (рис. 17). Листья й хвоя деревьев

могут собирать до 50%. радиоактивного иода. По имеющимся

данным (Diirk, 1966), полученным после выпадения радиоак­ тивных осадков, общая радиоактивность на незащищенных местах оказалась в 32 раза.выше, чем в лесу. В этом проявля­

ется прямое защитное влияние леса на человека.

Толстые листья накапливают радиоактивные выпадения более интен­

сивно, а из радиоизотопов цезий-137 и стронЦий-9{} усваиваются листьями

лучше, чем церий-144. ЗадерживаюЩая способность листьев деревьев и кус­

тарников в отношении глобальных радиоактивных выпадений находится в об­

ратной зависимости от зольности листьев (Яговой, 1967). Аккумулируя ра­

дионуклиды, лес препятствует их. разносу по земной поверхности.

Косвенно лес охраняет человека от радиоактивной радиации

тем, что он, защищая соседние луга и поля от радиоактивной

пыли, уменьшает опасность заражения продуктов питания

(овощей, молока и пр.). В этом смысле полезную роль могут

играть и полезащитные лесные полосы. Однако лес не может

нейтралnзовать поглощаемую им радиоактивность. Ради"'оактив­

ные вещества осаждаются и накапливаются наиболее сильно в лесной подстилке и в самой лесной почве (в 3-30 раз выше, чем на листьях). Высокой радиоактивности подстилки способ­

ствует смывание части радиоактивной пыли с листвы 11 хвои

атмосферными осадками, достигающими поверхност1:1 почвы. Из почвы радиоактивные продукты частично (в очень незначитель­ ном количестве) через корневую систему попадают в растения, где в различных органах также постепенно накапливаются. Зна­

чительная часть радиоактивных веществ накапливается в почве

и некоторая часть их попадает в грунтовые воды.

По данным М. А. Нарышкина, Р. М. Алексахина и др. (1973), в сосново­ березовом лесу содержание Sr90 и Cs137 в почве, подстилке и наземной части

фитоценоза в 1970 г. составляло соответственно 92-94,5; 2,8-3,6 и 2,8-4,3%.

Р. М. Алексахин, Л. И. Болтнева и И. М. Назаров (1972), исследовавшие

гамма-поле радиоактивных выпадений в сосновом и березовом лесу, пока­

зали, что самоочищение надземной части происходит быстрее в лиственном

лесу. По их данным, период полуочищения крон 50-летнего сосняка от про­

дуктов деления, оседающих в составе глобальных выпадений, равен прибли­

зительно 15 месяцам. По их же данным, в лиственных лесах при разовом

236

сосну к ели, а березу -.к буку. Оnыты по изучению расnределения продук­ тов деления в лесу подтвердили также обязательность учета фенофаз: Ис­ с.l('дования nоказали, что в безлистном состоянии в кронах березняка коэф­ фнциент nервично~о задерживания продуктов деления составляет 5 против

95% при облиственном состоянии, при 100% для сосны (Алексахин и др.,

1973).

Разные древесные породы неодинаково реагируют на об­

лучение. Некоторые из ·них, по-видимому, могут служить ин­

дикаторами степени радиоактивного загрязнения, опасной для

человека. Как показали исследования в Чехословакии, таюJм индикатором может быть сосна обыкновенная. За последние годы концентрация радионуклидов глобального происхождения

в растителыrых органах в лесу заметно снижается, в связи

с уменьшением интенсивности глобальных выпадений. (Нарыш­

кин и др., 1973).

Л е с и з а щи т а- о т шум а. За последние 30-40 лет усили­

лось и стало особенно ощутимым действие шумов,·создаваемых

промышленностью, автомобильным и железнодорожным тран­ спортом и некоторыми другими источниками. Шум стал причи­

ной ряда заболеваний человека, его перенапряжения, утомля­ емости. В зависимости от состава, структуры и сомкнутости,

а также от времени года и суток лес влияет на распростране­

ние шума извне, поглощая и ослабляя его, и этим благотворно

действует на здоровье человека. Древесные насаждения даже

на небольшой площади способны ослаблять шумовое действие.

Так, парк шириной 50 м может уменьшить дорожный шум на

20-ЗО Дб (Diirk, 1966). Способность звукового поглощения

деревьев увеличивается с увеличением частоты звуковых волн.

Это очень существенно, так как высокая частота шума произ­

водит наиболее беспокоящее действие.

Подбором древесных и кустарниковых пород, обладающих

плотной, густой, низкоопускающейся кроной, созданием плотных

опуwек с многоярусным строением насаЖдений, а также дру­

гими мерами можно усилить защитное действие леса от дорож­

ного wума. Как показывает опыт, участки леса, н~посредст­

венно при_мыкающие к аэропортам, не обеспечивают защиту от

Wума. Шум, возникающий особенно при взлете самолета, не экранируется лесом. Зашумление при обычных условиях сказы·

237

вается до 800 м от оси взлетной полосы (Карагодина и Климу. ХIЩ, 1966). В связн с этим u сплошном лесном масснве, по мере

удаЛения от этих объектов, проявляется ослабляющее действие

леса. Однако лес может иметь здесь положительное значение

только в сочетании с мерами планировочного и технологичес­

кого характера.

§ 5. РЕКРЕАЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕСА

Защитная роль леса в связи с разного рода аномалиями,

происходящими в результате современных видов антропогенного

воздействия, возросла. Но не следует забывать и о традицион­ ном благотворном влиянии леса на здоровье и состояние чело­

века, на продолжительность его жизни, которое лес оказывает

через создаваемый им микроклимат, через ароматические и дру­ гие целебные выделения в лесном воздухе, через множество своих даров в виде ягод, плодов, грибов, лекарственных расте­ ний, а также благодаря огромной эстетической привлекательно­

сти. Лесодно из красивейших созданий природы.

Роль леса в создании природных оптимальных для человека

условий зна~ительна. Лес создает исключительно бла·гоприятные

возможности для разнообразного отдыха людей в любое время года. И эта, в общем давно известная полезность леса стала

наиболее очевидной и необходимой именно в наше время. Отдых в лесу дает возможность горожанину персменить обстановку,

сменить впечатления, а значит, и снять напрЯжение от совреJ14ен­ ных городских перегрузок. К тому же расширились и возможно­ сти выездов в лес в связи с развитием автомобильного тран­ спорта, увеличением числа выходных дней и т. д.

Вот почему во многих странах выделяют особую категорию

или фотоаппаратом), рыбная ловля, сбор грибов, другие виды спорта и т. д. Применительно к целям и задачам этих лесов разрабатываются специальные методы организации и ведения

лесного хозяйства. Здесь перед лесоводами возникает много

проблем. Прежде всего необходим учет современных потреб­

ностей в отдыхе и возможностей их осущестuления в. лесах на

определенной территории, в определенные сроки, выявление чи­

сла посещений сейчас и установление прогнозов численности

лесов, что соответствует принятой у нас средней норме. Зеленая

зона характеризуется благоприятным кольцевым размещением лесов, опоясывающим город. В окрУ-жении Ленинграда, Риги и.

Таллина благоприятно сочетаются леса и водные прос.торы, что

238