Охрана растительного мира

Р астения – продуценты органических веществ в биосфере, они служат основой трофических пирамид, обеспечивая существование всех других организмов.

Из всех растительных ресурсов планеты самое важное значение в жизни природы и человека имеют леса. Они больше всего пострадали от хозяйственной деятельности и раньше других природных ресурсов стали объектом охраны.

К

акое значение имеют леса в природе и в жизни человека?

Леса покрывают около трети поверхности суши, их площадь свыше 40 млн км². Это:

широкий пояс хвойной тайги в Северном полушарии;

смешанные и лиственные леса умеренного пояса;

вечнозеленые субтропические леса;

вечнозеленые тропические леса.

На планете:

площадь хвойных лесов составляет 30%;

площадь лиственных лесов – 70%.

Лесной покров оказывает влияние на все компоненты биосферы, играет огромную средообразующую роль.

Леса влияют на:

газовый баланс и состав атмосферы;

водный и тепловой режимы земной поверхности;

подземный и поверхностный стоки;

формируют и сохраняют почвенный покров;

регулируют численность и разнообразие животного мира.

Лесной покров взаимосвязан с климатом:

он уменьшает силу ветра;

смягчает высокие и низкие температуры;

аккумулирует влагу.

У частвуя в круговороте веществ и потоках энергии, лес стабилизирует динамическое равновесие в биосфере.

Доля леса в глобальной продуктивности фотосинтеза оценивается в 70 млрд т сухого органического вещества в год, что составляет:

65% годовой биологической продукции суши, или

42% – продукции биосферы.

Лес широко используется в разных отраслях народного хозяйства:

служит источником химических веществ;

используется в качестве топлива;

используется как строительный материал;

является техническим и лекарственным сырьем;

поставляет пищевые продукты;

играет санитарно-гигиеническую, бальнеологическую и рекреационную роль.

Н

азовите причины сокращения лесов планеты и каковы его последствия?

За последние 10 тыс. лет на земном шаре сведено 2/3 всех лесов, причем в наиболее населенных регионах. За историческое время колоссальная площадь лесных массивов в 500 млн га превратилась в бесплодные пустыни. Леса уничтожаются так быстро, что площади вырубок значительно превышают площади посадок. К настоящему времени:

в зоне смешанных широколиственных лесов сведено до 50% от их первоначальной площади;

в зоне средиземноморских субтропиков – 80%;

муссонных лесов –90%.

На Великой Китайской и Индо-Гангской равнинах от бывших лесов осталось менее 5%. В первой трети XXI в. общая площадь лесов сократится на 50% от их нынешнего состояния.

Резкое сокращение лесов на планете вызвало тяжелые последствия:

обмеление рек и озер;

снижение запасов грунтовых вод;

усиление поверхностного стока:

разрушительные наводнения;

эрозия почв;

селевые потоки;

изменения климата:

становится более сухим и континентальным;

способствует:

аридизации территорий;

быстрому опустыниванию;

распространению суховеев.

К

аково современное состояние лесных ресурсов России?

Площадь лесов в России 700 млн га с общим запасом древесины 80 млрд м³. На долю РФ приходится:

1/5 площади лесов мира;

1/4 мировых запасов древесины.

Из них наиболее ценные – хвойные леса – составляют 78 млн га или 82% от общих запасов древесины.

Основная часть лесов России сосредоточена восточнее Урала (80% всего лесного фонда). Однако 2/3 потребностей народного хозяйства в древесине удовлетворяется за счет лесов европейской части и Урала, и только 1/3 лесозаготовок приходится на восточные районы страны.

В целях правильного ведения лесного хозяйства леса государственного значения разделены на три группы.

К первой группе отнесены:

зеленые зоны вокруг городов и промышленных центров;

охраняемые полосы вдоль рек и вокруг водоемов;

защитные насаждения вдоль железных и шоссейных дорог;

курортные, полезащитные и мемориальные леса;

леса заповедников и заказников.

Леса второй группы расположены главным образом в промышленных и густонаселенных районах.

Леса третьей группы имеют эксплуатационное значение.

Соотношение лесов различных групп (%):

первая – 15;

вторая – 8;

третья – 46.

Удельный вес лесов первой группы с развитием промышленности и ростом городов постепенно повышается, а третьей – снижается.

З



адание 4.5.4.1. Назовите основные меры по рациональному использованию, охране и восстановлению лесных ресурсов.

О сновная задача охраны лесов – это рациональное их использование и воспроизводство.

К первоочередным мерам следует отнести:

применение научно обоснованного расчета и распределения лесосечного фонда;

экономное расходование древесины;

воспроизводство и повышение продуктивности лесов;

защиту от пожаров, вредителей и других неблагоприятных факторов.

К

ак осуществляется распределение подсечного фонда и нормирование рубок?

При правильном ведении лесного хозяйства рубки на отдельных участках должны повторно производиться через 80–100 лет, когда лес достигнет полной спелости. Ежегодно в России можно вырубать 1,5 млрд м³ древесины, однако в настоящее время заготавливается 1/4 расчетной лесосеки. Тем не менее благополучно дело обстоит только в лесах третьей группы. Что касается лесов центральных, южных и западных районов России (леса второй группы), то они сильно оскудели в результате избыточной рубки, происходившей особенно интенсивно в дореволюционное время.

Рубка лесов, превышающая расчетную лесосеку, полностью не изжита в густонаселенных центральных, западных и южных областях европейской части России. Значительное превышение площадей вырубок над возобновлением лесов привело к тому, что во многих районах леса потеряли свое климато- и водорегулирующее значение.

Неправильная эксплуатация лесов на протяжении длительного времени привела к тому, что в европейской части России возросла доля мелколиственных насаждений за счет снижения доли хвойных пород. Перерубки приводят к существенному снижению запасов спелых древесных насаждений. Поэтому в целях правильного распределения лесосечного фонда для каждого района устанавливаются научно обоснованные нормы вырубки. Недопустимы рубки неспелого леса, уменьшающие выход древесины и перестой лесов. Перестойные леса – источник распространения вредителей и болезней, снижающих качество древесины.

К

ак осуществляется экономное расходование древесины?

Потери древесины при заготовке, транспортировке и использовании достигают таких размеров, которые не допускает в отношении своего сырья ни одна отрасль промышленности. Самые большие потери происходят при заготовке древесины. На местах рубок остается много ветвей и хвои, которые можно использовать для приготовления хвойной муки – основы витаминных и протеиновых концентратов для сельскохозяйственных животных. Кроме хвойной муки, из отходов получают эфирные масла.

На лесосеках сохраняются больные деревья и малоценные лесные породы, которые:

захламляют лес;

способствуют размножению вредителей;

смену одного биоценоза другим.

Ежегодно теряется несколько миллионов кубометров древесины на лесосплаве. Затонувшие бревна (топляк) накапливаются в руслах рек и мешают судоходству, наносят ущерб рыбному хозяйству. В настоящее время нерациональный молевой сплав (не соединяемые в плоты бревна) запрещен.

В

чем суть воспроизводства и повышения продуктивности лесов?

Из ежегодно вырубаемых в России лесов только треть восстанавливается естественным путем, остальные требуют активных мер по их возобновлению. При этом на одной половине площади достаточно использовать меры, содействующие естественному возобновлению, на другой половине – необходимы посев и посадки леса.

Слабое лесовозобновление часто объясняется:

прекращением самосева;

уничтожением подроста;

разрушением почвы при рубках леса и транспортировке древесины.

На лесовозобновлении положительно сказывается очистка лесосек от ветоши:

ветвей;

частей стволов;

коры.

Особый вред лесу и лесовозобновлению наносит трелевка древесины, когда с лесосек тракторами срубленные деревья волокут по земле. При этом на поверхности почвы образуются глубокие борозды и колеи. В результате развиваются процессы:

заболачивания и

эрозии.

Большую роль в воспроизводстве леса играют:

лесоосушительные мелиорации;

введение почвоулучшающих древесных, кустарниковых и травянистых растений;

использование удобрений;

рациональная обработка почвы;

улучшение микроклимата с помощью системы рубок главного и промежуточного пользования.

Мелиорация лесов способствует быстрому росту и улучшению качества древесины, состава травянистой растительности, а также позволяет включить площади осушенных лесов в хозяйственный оборот. Продуктивность лесных насаждений повышается биологической мелиорацией за счет посева люпина многолетнего в междурядья посадок:

сосны;

ели;

дуба.

Важное значение имеют работы по облесению вырубок, на которых естественного возобновления леса не происходит. Здесь осуществляется:

рыхление почвы;

подсев семян или посадки молодых саженцев, выращенных в питомниках;

прополка посадок;

охрана молодых деревьев.

Продуктивность леса зависит от ухода за ним. Рубки ухода – это, по существу, метод массового отбора деревьев:

по составу пород;

форме крон и стволов;

качеству древесины и быстроте роста.

К

акой вред лесам наносят лесные пожары и каковы основные меры борьбы с ними?

В результате пожара полностью или частично уничтожается лесной биоценоз. Под действием пожара:

лес теряет водоохранные и почвозащитные функции;

возникают благоприятные условия для массового размножения насекомых-вредителей и развития грибковых заболеваний;

развивается иной тип растительности, что приводит к видовой смене животных;

наносится существенный ущерб охотничье-промысловой фауне и побочной продукции леса (грибы, ягоды, орехи).

Главная причина лесных пожаров – небрежное обращение человека с огнем:

незатушенные костры;

горящие спички;

тлеющие пыжи и окурки;

пламя от выхлопных труб транспорта и сельскохозяйственных машин.

П о данным мировой статистики, 97% лесных пожаров происходит по вине человека.

Для борьбы с пожарами в России разработана система мер, которые подразделяются на три группы:

предупредительная;

дозорно-сторожевая;

борьба с огнем.

К предупредительным мерам относятся:

противопожарная пропаганда среди населения;

чистка лесосек и борьба с захламленностью леса;

противопожарное устройство лесов:

создание противопожарных просек;

минерализованных (путем распашки) полос и рвов;

создание дорог пожарного назначения.

Дозорно-сторожевая служба необходима для своевременного обнаружения очагов пожара:

регулярные обходы леса;

наблюдения с противопожарных вышек, с самолетов и вертолетов.

Непосредственно борьбу с огнем ведут:

пожарные самолеты и вертолеты;

парашютисты-пожарные и бригады, созданные из местного населения;

пожарные станции со специальными машинами и техническим оснащением.

Какой вред лесам наносят насекомые-вредители и каковы меры борьбы с ними?

Экономический ущерб, наносимый лесу вредителями и возбудителями болезней, нередко превышают урон, который наносят лесу пожары. К основным вредителям лесов относятся разнообразные:

насекомые;

грибки;

грызуны.

Вспышки численности насекомых-вредителей могут охватить огромные территории. Так, сибирским шелкопрядом в 1896–1909 гг. в Восточной Сибири было поражено 565 тыс. га леса, убытки были связаны с:

прекращением сбора кедровых орехов;

прекращением пушного промысла.

Велики потери леса от грибковых заболеваний. В некоторых случаях они превышают потери, наносимые насекомыми-вредителями. Так, например, корневой губкой повреждено около 1 млн га сосновых насаждений. Ежегодно гибнет около 1 тыс. га сосны, не достигшей технической спелости. Болезни леса, вызываемые паразитическими грибками, ржавчиной, омелой, вирусами и нематодами, портят примерно 45% общего объема пиломатериалов, что превышает разрушения древесины, связанные с другими причинами.

В периоды с благоприятными погодными условиями количество насекомых-вредителей быстро растет, усиливается их вредоносная деятельность. Они повреждают растения, поражая кору и древесину деревьев, способствуют заражению их грибковыми заболеваниями. Вредоносная деятельность грызунов повышается в годы их массового размножения. Особо ощутимый урон они наносят молодым посадкам, сеянцам и семенам в питомниках. Чтобы не допустить распространения вредителей и болезней, следует своевременно выявлять очаги их размножения и принимать необходимые меры борьбы с ними.

Борьба с вредителями и болезнями может иметь успех только тогда, когда она ведется систематически и всеми доступными методами и средствами. К важнейшим методам борьбы относятся:

физико-механический;

химический;

биологический;

лесохозяйственные мероприятия.

Лесохозяйственные мероприятия заключаются:

в подборе здорового посадочного и посевного материала;

в выращивании устойчивых к вредителям и болезням насаждений;

в поддержании насаждений в хорошем состоянии путем своевременного удаления:

зараженных деревьев;

бурелома;

растительной ветоши;

в соблюдении правил хранения древесины.

Физико-механические методы борьбы сводятся к прямому сбору и уничтожению насекомых-вредителей на разных стадиях развития. Разработаны методы борьбы с сумеречными и ночными насекомыми с использованием световых ловушек и ультразвука. Применяют простейшие механические приспособления – приманки, ловче-заградительные канавки, сбор вручную. Эти методы имеют ограниченное распространение на небольших площадях в отношении особо опасных вредителей.

Химический метод борьбы состоит в уничтожении вредителей ядохимикатами (пестицидами). Он прост, эффективен, относительно дешев, с применением авиации может использоваться на обширных территориях. Ядовитые вещества в виде порошка, мелких капель или аэрозолей разбрасывают на зараженную площадь с самолетов, машин или с помощью ручного аппарата. Попадая на вредителей, кормовые растения, почву, насыщая воздушную среду, эти вещества поражают вредителей.

По характеру действия ядохимикаты делятся на три группы:

фумиганты;

контактные;

кишечные.

Первая группа воздействует на органы дыхания насекомых. Контактные, или наружные, яды убивают насекомых, попадая на поверхность тела. Кишечные, или внутренние, яды действуют на вредителей, проникая в пищеварительную систему вместе с пищей. Многие химикаты действуют одновременно как кишечные и контактные, а иногда и как фумиганты. Борьба с мышевидными грызунами обычно проводится путем разбрасывания отравленных приманок.

Неумелое применение и чрезмерное увлечение ядохимикатами часто приводит к отрицательным результатам. Дело в том, что вместе с вредителями погибает и полезная фауна. Сохранившаяся часть вредителей размножается быстрее, чем другие насекомые, так как не подвергается контролю со стороны своих естественных врагов. Это дает новую вспышку их численности. Нередок и другой вариант. При подавлении численности одного насекомого-вредителя увеличивается популяция других, которые до этого угнетались своими естественными врагами. После гибели от химикатов многих животных эти вредители оказываются в более благоприятных условиях и заметно увеличивают свою численность.

Лес, который постоянно обрабатывается химическими веществами, теряет свою естественную сопротивляемость к заболеваниям и паразитам. Такой лес чаще страдает от вредителей. Химические меры защиты следует использовать только в крайних случаях. В сложных лесных биогеоценозах они обычно дают отрицательные последствия. Об этом нужно помнить, когда речь идет об охране природной среды в целом.

Биологический метод основан на уничтожении вредителей их естественными врагами. Для этого метода используют:

хищных и паразитических насекомых (насекомых-энтомофагов);

хищных клещей и нематод;

болезнетворные микроорганизмы:

вирусы;

грибы;

бактерии;

птиц;

земноводных;

пресмыкающихся;

зверей.

С точки зрения охраны природы, биологические методы перспективны и заслуживают наибольшего внимания. Однако их успешное применение требует хорошего знания межвидовых и внутривидовых взаимоотношений в биоценозах и экологических особенностей всех компонентов.

Хорошо разработаны методы использования насекомых-энтомофагов – жужелиц, стафилин, божьих коровок, чернотелок, стрекоз, хищных клопов, муравьев и др. В очагах заражения создают высокую концентрацию энтомофагов, обеспечивая им благоприятные условия для размножения или выпускают насекомых, выращенных в лабораториях.

Среди энтомофагов особо следует отметить рыжих лесных муравьев (Formica rufa), уничтожающих огромное количество вредителей. Муравьи крупных муравейников за сезон уничтожают от 3 до 8 млн насекомых-вредителей, защищая около 1 га леса. К сожалению, в густо населенных районах численность рыжих лесных муравьев под влиянием антропогенных факторов заметно падает. Учитывая большую роль муравьев в защите леса, их искусственно расселяют.

Широкое распространение получило использование бактерий. В качестве бактериальных препаратов у нас применяют энтобактерин и дендробациллин. Первый основан на бактериях, выделенных из гусениц пчелиной огневки; препарат поражает многих вредителей. Дендробациллин готовят из споровой культуры, полученной из гусениц сибирского шелкопряда; он предназначен для борьбы с этим вредителем. И тот и другой препараты применяют в виде сухого порошка.

Методы использования вирусов и грибов разработаны пока недостаточно.

Для борьбы с вредителями лесных растений используют насекомоядных птиц. Поедая насекомых, они приносят значительную пользу, которая особенно заметна в годы массового размножения вредителей. Птицы концентрируются в очагах массового размножения насекомых, уничтожая яйцекладки, личинок, куколок и взрослых особей. Эффективность использования птиц в борьбе с вредителями повышается в период выкармливания птенцов. Так, пара больших синиц за 18–19 дней приносит птенцам более 19 тыс. различных насекомых, а лазоревки – 28 тыс. Особая заслуга птиц состоит в том, что они постоянно регулируют численность, не допуская массового размножения вредителей.

Для птиц создают благоприятные условия гнездования, чтобы привлечь их в лесные участки. Развешивают искусственные гнездовья, оставляют при рубках дуплистые деревья и подлесок. При уходе за лесом необходимо беречь места гнездования и охранять гнезда птиц.

Биологический метод борьбы с вредителями дешев, безвреден и эффективен. Его следует сочетать с другими методами, чтобы функционировала единая система защиты лесов.

К

аковы особенности защиты леса от химических загрязнений?

Значительный урон лесному хозяйству, естественной растительности наносят химические загрязнители. Например, в некоторых районах Дании под влиянием интенсивного использования земель и применения гербицидов исчезли полевые цветы. Во многих странах на десятки километров вокруг заводов гибнут леса от содержания в воздухе диоксида серы, соляной кислоты, оксидов азота. Промышленные выбросы действуют на зеленые части растений и через почву на корневые системы. Одни вещества замедляют рост, другие вызывают гибель растений. Растения, содержащие ДДТ и радиоактивные вещества, непригодны для человека и животных. Неумеренное применение ядохимикатов для борьбы с вредителями лесов привело повсеместно к деградации полезной фауны. Поэтому во многих странах приняты меры по снижению применения ядохимикатов.

В

чем состоит рекреационное значение лесов и как охраняют рекреационные леса?

Лес всегда привлекал к себе охотников, грибников, сборщиков ягод. С развитием массового туризма отрицательное воздействие человека на лес выросло во много раз. Ежегодно для отдыха миллионы людей устремляются в пригородные леса. Туристы, проходя одними и теми же маршрутами, превращают прежде малозатронутые территории в хорошо выраженные тропы. Поэтому рекреационные леса прорезаны сетью дорог, тропинок. Туристы рубят молодые деревья, повреждают старые, вытаптывают подрост, уничтожают подлесок и уплотняют почву, что нарушает ее структуру, снижает пористость, ухудшает условия жизни микроорганизмов и почвенной фауны, задерживает рост и развитие деревьев. Леса засорены отбросами, консервными банками, бутылками, тряпками, бумагой – все это мешает естественному лесовозобновлению. Лесная растительность плохо возобновляется на местах кострищ и на уплотненных участках почвы.

О вреде, наносимом лесам повседневно отдыхающими в них людьми, можно судить по следующим показателям. Подмосковные леса в солнечный выходной день посещает до 4 млн отдыхающих. За летний сезон они вырубают деревья на площади, равной четверти древостоя Центрального парка культуры и отдыха им. А.М.Горького в Москве (площадь его 100 га). По свидетельству молдавских специалистов, общий ущерб от рубок деревьев в лесах туристами и отдыхающими, потрав посевов и сенокосов в этой республике составляет примерно 1,5 млн руб.

Для рационального использования лесов для отдыха населения разработаны предельно допустимые нормы рекреационной нагрузки для различных природных комплексов. Это предотвращает чрезмерную концентрацию отдыхающих в лесных угодьях. Установлены правила поведения людей в лесу, определены размеры штрафов, взимаемых с них за порчу природных объектов.

Одна из важных форм борьбы за охрану рекреационных лесов – широкая природоохранная пропаганда. В ней принимают участие туристические, профсоюзные и другие общественные организации. Большая роль в организации и координации этой работы принадлежит местным органам управления. Особое санитарно-гигиеническое и эстетическое значение имеют городские зеленые насаждения. Озеленение – одна из важных форм улучшения условий жизни людей в городах и поселках. Большую работу по озеленению городов проводят специалисты коммунального хозяйства и трестов озеленения. В этой работе принимают участие общественные организации, школы, лицеи, колледжи, внешкольные детские учреждения. Они сажают деревья, кустарники, цветы, охраняют их от повреждения и вытаптывания. В городах и поселках страны регулярно высаживают декоративные деревья и кустарники, созданы аллеи, озеленены бульвары, дворы, разбиты парки, организованы зеленые зоны вокруг городов и т.д. Необходима дальнейшая целенаправленная работа по озеленению населенных пунктов.

В

чем особенность охраны растительности лугов и пастбищ в России?

Луга и пастбища имеют большое значение в обеспечении кормами сельскохозяйственных животных. Травы естественных лугов – наиболее полноценный корм, богатый витаминами, микроэлементами и минеральными солями.

Площадь лугов и пастбищ России в конце 1980 г. составляла около 70 млн га. Особенно велики площади лугов в лесной зоне на местах вырубок, гарей, бывших пахотных земель и в поймах рек.

На лугах и пастбищах произрастает около 60% видов высших растений нашей страны. Ведущее место занимают злаковые и сложноцветные (до 35% всей растительной массы).

По данным Ботанического института РАН, урожайность сенокосов (без тундры и лесотундры) составляет 12,4, пастбищ – 4,2 ц/га в пересчете на воздушно-сухую массу. На сенокосах накашивается 614 млн ц и на пастбищах – 1360, а всего 1974 млн ц сухой поедаемой домашними животными массы. Для увеличения урожайности необходимы дальнейшие меры по улучшению сенокосов и пастбищ, их рациональному использованию.

В качестве мер по улучшению лугов и пастбищ рекомендуется:

расчистка и выравнивание поверхности (очистка от кустарников, камней, мусора, валежника, уничтожение кочек);

регулирование водного режима почв;

сохранение (а при необходимости и создание) прибрежных полос кустарников в поймах крупных рек;

борьба с ядовитыми растениями;

внесение органических и минеральных удобрений;

иногда посев трав.

В повышении урожайности лугов наилучшие результаты дает попеременное сенокосно-пастбищное использование. Однако ранневесенний выпас скота с последующим сенокошением вдвое снижает урожайность лугов.

Важное значение для оленеводства имеют лишайниковые пастбища. Лишайники – необходимый растительный компонент для поддержания естественных биоценозов тундры. Обеднение тундры в результате перевыпаса животных изменяет характер растительности, ухудшает качество пастбищ. Вредят травостою тундры грызуны в годы массового размножения.

Помимо охраны лесов необходимо регулировать использование другой естественной растительности как кормовой базы для домашних и диких животных. В целях поддержания и увеличения продуктивности естественной растительности и ее улучшения должен регулироваться выпас скота с учетом сроков развития травостоя и состояния пастбищ.

Т аким образом, охрана пастбищ – это устранение перевыпаса и проведение агрокультурных мероприятий по улучшению травостоя и увеличению урожайности растений.

К

акие существуют меры по охране редких видов растений?

Из 500 тыс. видов высших растений человек использует лишь незначительную часть – только 2500 видов. На территории России и ближнего зарубежья насчитывается примерно 17,5 тыс. видов дикорастущих высших растений, в хозяйственных целях используется только 250. Из мирового фонда высших растений в лекарственных целях применяют около 1500 видов [Зозуля, 1983]. Их заготовка в 1980-х гг. составляла ежегодно около 20 тыс. т. Большое значение для промышленности имеют дикорастущие дубильные, эфиромасличные, красильные и другие ценные растения. Многие виды используют в качестве декоративных растений, медоносов. В результате интенсивного сбора запасы некоторых хозяйственно ценных видов растений истощаются.

Охрана и рациональное использование хозяйственно ценных видов состоит в правильном, нормированном сборе, устраняющем возможность истощения. В настоящее время заготовку сырья проводят многие организации, что требует установления контроля за количеством собираемых растений.

Охрана редких и исчезающих видов растений осуществляется несколькими путями. Первый путь – полный запрет на сбор этих видов; второй – охрана редких видов в заповедниках и заказниках; третий – создание коллекционных участков и резерватов в ботанических садах и других научных учреждениях. На коллекционных участках растения сохраняются длительный срок и служат резервом для их восстановления в природе.

Успех охраны растительности во многом зависит от участия в этом деле широких кругов населения. В связи с этим важное значение приобретает природоохранительное просвещение, в частности пропаганда научных знаний о флоре и ее значении для человека. Велика роль природоохранительного образования и воспитания молодежи.