Введение
экологический лес омский
Стремление человека, познавшего возможности активного воздействия на природу, использовать ее в своих интересах, имело две тенденции. С одной стороны, человек качественно изменял природу, приспосабливал ее для более полного удовлетворения потребностей. Чем больше стремился человек вмешаться в природу и переделать ее на свой лад, тем больше состояние природы и ход процессов в ней отклонялись от естественных. Чем большей мощью обладал человек, опираясь на созданную им науку, технику, тем катастрофичнее для него самого в условиях обществ, где культура не регулируется сознательно, становились последствия. И все эти результаты «покорения природы» сказываются на самом человеке, так как человек и природа неотделимы /10/. Особая роль в регулировании жизни на Земле принадлежит растениям, а в частности лесной растительности. Лес - ресурс фотосинтеза и самоочищения биосферы. Темпы сокращения лесов ускоряются: за время существования человеческой цивилизации уничтожено 60% площади лесов, причем больше половины - за последние 150 лет. Ученые всех стран бьют тревогу: Земля «лысеет» /9/. Разрабатываются многочисленные подходы к сохранению лесных богатств, выявляются все новые и новые проблемы, связанные с их охраной.
Цель курсовой работы - изучить проблемы охраны лесных ресурсов в Омской области. Задачи:
. Изучить роль лесов в биосфере.
. Выявить проблемы, возникающие при охране лесных ресурсов, пути их решения.
. Указать
методы решения данных проблем в Омской области.
1. Экологическое значение лесов и их влияние на окружающую среду
.1
Энергетическая база биосферы
Мерой активности воздействия экологических групп на природные процессы может служить накопление органического вещества, так как именно в этот период происходит глобальное воздействие растительности на химизм процессов в биосфере, на ее энергетический баланс. Общую годовую первичную продуктивность биосферы Земли определяют примерно в 61 млрд. т, из которых на долю морей и океанов приходится около 30 млрд. т, на леса - 20,5 млрд. т, на обрабатываемые земли - 5,6 млрд. т, на открытые пространства 3,8 млрд. т и на пустыни - 1,1 млрд. т. Таким образом, занимая около 7% поверхности Земли, леса регенерируют более 33% всей органической массы. Уровень их воздействия на биосферу с единицы занимаемой поверхности значительно выше уровня воздействия всех других групп экологических систем. По воздействию на окружающую среду 1 га леса равноценен 6 - 7 га морей и океанов, 3 - 4 га степей, лугов или пастбищ, 23 - 25 га пустынь и полупустынь. Даже по сравнению с продуктивностью сельскохозяйственных полей первичная биологическая продуктивность лесов на 25 - 30% выше /4/.
Существование
биосферы невозможно без затрат энергии. Будущее биосферы, да и современное ее
состояние зависят от изменения ее энергетического потенциала. Современные
оценки дают приближенное представление об общем количестве энергии, которая
связывается различными экосистемами. Считается, что на Земле ежегодно
производится около 160 млрд. т сухого органического вещества. Лишь 1/3 его образуется
в морях и океанах. Из общего количества энергии в форме сухого органического
вещества лишь около 5% приходится на сельскохозяйственные угодья. Почти вся
остальная энергия (за исключением ассимилированной в морях и океанах)
связывается лесными экосистемами. Таким образом, именно леса - главная
энергетическая база биосферы, первая ступень продуцентов всех трофических
уровней экосистем, в которой «сконцентрированы» главные запасы углерода на
Земле - основной компонент всего живого; перспектива накопления природных
ископаемых для будущего. От того, насколько интенсивно и в каком направлении
будет развиваться впредь энергетический баланс лесов, зависят перспективы
изменения энергетического потенциала биосферы /10/.
1.2
Кислородпроизводительная способность лесов
Вещество биосферы по числу атомов на 99,6% состоит из водорода, кислорода и углерода. В связи с этим жизненно важное значение для биосферы имеет круговорот воды, кислорода и углекислого газа. Существование и само возникновение многоклеточных организмов, тем более сложнейшего из них - человека, возможно только при наличии в биосфере свободного кислорода. Самим происхождением кислород атмосферы обязан расщеплению воды хлорофиллом на водород и кислород в процессе фотосинтеза под воздействием солнечного света. Круговорот кислорода в атмосфере неразрывно связан с круговоротом углекислого газа. По существу, это две формы проявления одного процесса. В ходе фотосинтеза образуется свободный кислород и связывается углерод /4/.
Кислородпроизводительная
способность лесов и вместе с тем их потенциал поглощения углерода и сохранения
от засорения атмосферы углекислым газом прямо пропорциональны продуктивности
лесов и долговечности сохранения их в виде живых природных компонентов. В
увеличении продолжительности цикла кругооборота углерода и обогащении атмосферы
кислородом особенно велика роль хвойных лесов умеренных широт, где вследствие
их долговечности, малой скорости разложения органических остатков, высокой
сопротивляемости их древесины гниению углерод связывается на столетия. В связи
с этим леса не только основные потребители углерода на суше, но и главный
резервуар биологически связанного углерода (не считая горючих ископаемых,
которые выпали из круговорота, хотя часть накопленного в них углерода человек
возвращает в воздух, сжигая их). В лесах содержится 400 - 500 млрд. т углерода,
т.е. примерно две трети всего атмосферного запаса углерода. Ассимиляционная
способность не покрытых лесом площадей в 20 - 40 раз ниже ассимиляционной
способности лесонасаждений, и, кроме того, на их территориях возникает в
основном кратковременный кругооборот углерода и кислорода, подобный тому,
который характерен для сельскохозяйственных угодий. Этот кругооборот не может
оказывать существенного воздействия на состояние биосферы, поэтому именно
воздействие лесов на кругооборот углерода и кислорода в основном определяет
состояние биосферы и ее пригодность для нормальной жизни человека /4/.
1.3
Защита от ветровой и водной эрозии
Проблемы охраны природы, а также и повышения плодородия сельскохозяйственных земель непосредственно связаны с использованием лесов. Чем больше развивается человечество, тем большее значение приобретает эта проблема. Это вызвано и ростом численности населения, и потребностью людей в лучших условиях жизни. По имеющимся данным, неразумная эксплуатация сельскохозяйственных угодий, отсутствие заботы об их защите и сохранении привели к разрушению на земном шаре более 500 млн. га земель. Эрозия земель влечет за собой, кроме прямых убытков, уничтожение растительного покрова, вследствие чего изменяется водный режим, повышается засушливость и еще длинная цепь нежелательных и опасных последствий. Также большая площадь земель потенциально опасна в эрозионном отношении. Насколько велика зависимость повреждаемости посевов ветровой эрозией от лесистости, достаточно четко свидетельствуют данные научных исследований: со снижением лесистости с 5 до 1% повреждаемость посевов увеличивается до 55%. Не меньшее значение имеют леса для защиты почв от водной и почвенной эрозии. Воздействие леса на предотвращение водной эрозии характеризуют различные количественные показатели, подтверждающие, что максимальный смыв почвы происходит на пашнях даже при вспашке поперек склона. В лесу смыва почвы не происходит. Нет смыва почвы и на прилегающих к лесу территориях. Лес по сравнению с пашней в 3 - 5 раз снижает коэффициенты стока, замедляя скорость течения поверхностных вод, предотвращая смыв почвы. Сильный поверхностный сток воды на безлесных полях не позволяет создать необходимые запасы влаги в почве на период вегетации. Так, вода-кормилица (а по существу это именно так, потому как на получение тонны урожая нужно примерно 2000 т воды) превращается на безлесных площадях в воду-разорительницу /4/.
Если предотвращение
водной эрозии почв возможно с помощью инженерных сооружений, то предотвращение
ветровой эрозии никакими мерами невозможно. Исследования показали, что эрозия
почв начинается при сравнительно низкой скорости ветра. В результате, ветровой
эрозии накопленное тысячелетиями плодородие полей может быть уничтожено за
считанные часы. Леса, создавая фактическое препятствие движению воздушных масс,
способствуют повышению шероховатости местности, замедляют скорость ветра в
приземном слое, перераспределяют потоки воздуха с высокими скоростями. Регулированием
структуры лесополос и расстояния между ними можно обеспечить надежную защиту
почв от ветровой эрозии. Защищенность сельскохозяйственных полей лесами
сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур. На защищенных полях
урожай выше на 15 - 25% /4/.
1.4
Водорегулирующая и защитная функции лесов
Защитная роль лесов в охране природы проявляется не только по отношению к земле, но и по отношению к воде. Потребность человечества в воде постоянно растет. Вода стала дефицитным ресурсом не потому, что ее недостаточно на Земле, а потому что доступная пресная вода составляет незначительную долю ее общего объема на Земле. Вода пресноводных озер, прочих водоемов, составляющая лишь около 0,01% общих запасов воды на Земле, по существу - основа водных ресурсов, используемых человеком. Начинающееся освоение подземных вод сопряжено со значительными затратами и техническими сложностями. Масса воды, находящаяся в морях, требует опреснения для использования /4/.
Современное водопотребление и тем более перспективы его развития требуют регулирования гидрологического режима, охраны и защиты вод не только в целях охраны природы, но и в целях хозяйственно-экономического развития человечества. Особенно важным становится сохранение качества воды.
Итак, леса выполняют:
водоохранные функции, которые содействуют более равномерному поступлению воды в источники или увеличению ее поступления, особенно в периоды минимума запасов;
водорегулирующие, которые, не увеличивая общего поступления воды в источники, смягчают наводнения и предотвращают заболачивание или содействуют лучшему дренажу почвы;
водозащитные, которые сохраняют или улучшают качество воды, предохраняют водоемы от засорения и загрязнения /4/.
В большинстве случаев леса одновременно выполняют все эти функции. Водоохранные и водорегулирующие функции выполняют все леса независимо от их территориального размещения. Однако в разных природных условиях значимость водоохранные и водорегулирующих функций лесов различна. Наиболее заметно водоохранные функции проявляются в воздействии на продолжительность снеготаяния, увеличивая его в 1,3 - 4,5 раза, на календарное смещение окончания снеготаяния, отодвигая его в среднем на 2 недели, и в других случаях. Водорегулирующие ресурсы лесов наиболее заметно проявляются: в снижении величины поверхностного стока (в 20 - 100 раз, в зависимости от характера почвы, крутизны, протяженности склона и состояния лесов), в увеличении скорости впитывания воды в почву (в 5 - 25 раз по сравнению со скоростью впитывания пашней и в 20 - 70 раз по сравнению с пастбищами); в резком выравнивании стока рек во времени (с увеличением лесистости с 16 - 33 до 33 - 66%, величина стока в период апрель - октябрь снижается с 65 - 70 до 45-50%).
Не менее активное воздействие лесов на качество воды, особенно в весенний период. Лес в 1,5 - 2 раза снижает содержание аммиака в воде, во столько же уменьшая ее жесткость и сокращает количество взвешенных частиц. Прозрачность воды, прошедшей через лес, в 1,5 - 2,5 раза выше, цветность, как правило, в 2 - 6 раз ниже, щелочность резко пониженная или ее нет. Вместе с тем вода насыщается растворами различных солей: вода обогащается сульфатами, кальцием, магнием, железом /4/.
Важно также
воздействие лесов на бактериологические свойства воды. Количество кишечных
палочек в воде, прошедшей через лес, снижается в 2 - 10 раз. Количество
бактерий в воде, поступающей из леса, ничтожно по сравнению с их количеством в
воде, поступающей с открытых пространств. Леса сокращают испарение с
поверхности водоемов. Огромное значение имеют леса в предотвращении или
сокращении разрушения берегов водоемов и уменьшении их заиления.
Стабилизирующее воздействие лесов благотворно сказывается и на климатических
условиях. Наиболее эффективно лес влияет на температурный и ветровой режимы,
осадки, а также на световой режим обширных территорий /4/.
1.5
Среда обитания организмов
Лесные богатства не ограничиваются только лишь древесной растительностью. Лес - это кладовая природы, где все его компоненты находятся в непрерывном развитии и взаимодействии. Лес - место обитания огромного количества организмов. Растения леса ступенями возвышаются под его пологом - лесная ярусность. Большое число трав, лекарственных растений, ягод, ягодных и других кустарников, самых разнообразных грибов, уникальные виды которых можно увидеть только в лесу. Например, в Омских лесах широко распространены такие кустарники, как боярышник кроваво-красный, малина обыкновенная, шиповник коричный; грибы груздь сухой, белый гриб, опенок осенний - настоящие лакомства не только для многих животных, но и для человека; такие лекарственные травы как чистотел большой, медуница лекарственная и многие другие - видовое разнообразие очень широко. Богаты наши леса, помимо древесины, и другой продукцией. По данным омского лесоустройства, только в лесах государственного значения ежегодно можно заготавливать 8700 т ягод, 13000 т грибов, 2500 т кедровых орехов, 6600 т лекарственного сырья, 11000 т березового сока. Исследования Омской лесоустроительной экспедиции показывают, что в средний по урожайности год ее можно собирать до 667 кг/га. Огромными запасами ягод, грибов, лет сырья отличаются леса нашей области. Фактически заготавливается не более 2-3% от возможного /3/.
В наших лесах, кроме того, имеется значительная база для развития пчеловодства.
Широкие раскидистые
кроны и густые заросли на лесных опушках - лучшие места для гнезд птиц. Место
обитания около 60% всех существующих животных, 90% редких и исчезающих - это
лес. В омских лесах обитают птицы, занесенные в Красную книгу - краснозобая
казарка, савка, беркут, орел степной, шилоклювка, орлан-белохвост. Огромно
число микроорганизмов в лесной подстилке, которые принимают активное участие в
круговороте азота, разложении органических остатков; насекомых леса. Таким
образом, лесная экосистема - самая разнообразная по числу обитающих в ней видов
организмов /3/.
1.6
Санитарно-гигиеническая и рекреационная функция
Роль леса определяется не только его защитными свойствами по отношению к окружающей среде. Он необходим самому человеку со всем его комплексом санитарно-оздоровительных, защитно-стабилизирующих свойств. Потребности общества в рекреационных свойствах лесов постоянно растут, особенно у городского населения. Около 35% населения считают отдых в лесу лучшим видом рекреации, если этот отдых сопряжен с возможностью посещения водоемов. Особенно велико стремление к отдыху в лесу у людей старше 60 лет. Огромное рекреационное значение лесов отмечается специалистами всех стран. Специфические свойства лесов в оздоровлении людей, снижении нервных нагрузок, эстетическом и патриотическом воспитании проявляются разнообразно. Одна из самых существенных сторон воздействия лесов на окружающую среду - сокращение числа болезнетворных организмов в результате выделения древесной растительностью фитонцидов. В лесном воздухе болезнетворных микроорганизмов в 40 - 60 раз меньше, чем в городском. Лесная растительность озонирует и ионизирует воздух. При этом образуются наиболее активно и положительно воздействующие на организм человека отрицательные ионы кислорода. Таких ионов в лесном воздухе содержится в 5 - 15 раз больше, чем в городском, и в 20 - 100 раз больше, чем в закрытых помещениях. Лесной воздух обогащен кислородом. Это оказывает бодрящее воздействие на людей, поэтому лес в современных условиях становится насущной необходимостью для человека. Лес играют огромную роль в оздоровлении окружающей среды, поглощая вредные примеси, которые загрязняют воздух в результате выбросов промышленных предприятий и выхлопных газов автотранспорта. Важное значение для формирования исключительно высоких рекреационных свойств лесов имеют климато- и водорегулирующие свойства лесов, особый режим освещенности и т.п. вместе с тем леса обладают специфическими эстетическими свойствами, которые резко снижают нервные нагрузки, умиротворяющее действуют на человека. Ландшафтные особенности лесов, создающие эффект им закрытого пространства, позволяют каждому находящемуся в лесу человеку создать условия индивидуального общения с природой. Могущество природы, ее разнообразие, богатство проявлений - все это создает неповторимую лесную обстановку, с одной стороны, уравновешивающую человеческие эмоции, а с другой - вызывающую ощущение сближения с природой, восхищение ею, преклонение перед разнообразием ее проявлений. Природа в каждом районе нашей страны своеобразна. Знакомая с детства, она создает неповторимые черты родины, являющиеся в значительной мере источником чувства патриотизма /4/.
Рекреация - это не
только использование защитно-стабилизирующих ресурсов лесов для отдыха и
оздоровления населения, но и могучее средство патриотического воспитания.
Рекреационные свойства лесов слагаются из двух групп факторов:
санитарно-оздоровительных и эмоционально-эстетических. Вторая группа не менее
важна, чем первая, ибо «исключительно городское восприятие» не обеспечивает
развития эмоционально-психологического комплекса. Скученность, шум, напряженный
темп городской жизни создают предпосылки для нервных и психических заболеваний.
Все это заставляет рассматривать леса как важнейшее средство сохранения
физического и морального здоровья людей /4/.