Антропогенные воздействия на леса и другие растительные сообщества

В отчете ЮНЕП «О состоянии окружающей среды к 2000 году» подчеркнуто, что «сведение лесов — вероятно, наиболее серьезная экологическая проблема, стоящая перед человечеством...» Сведение (гибель) лесов в списке злодеяний человека против окружающей среды, по А. Гору , стоит на первом месте. За несколько столетий была уничтожена значительная часть всех лесных массивов на планете. На современном этапе развития производительных сил лесные экосистемы становятся еще более уязвимыми, утрачивают свои защитные функции, их потенциальные средоустойчивые возможности значительно ослабевают.

Помимо лесов возросшее негативное воздействие человеческой деятельности проявляется и в отношении остального растительного ценоза (сосудистые растения, грибы, водоросли, лишайники, мохообразные и др.). Наиболее часто отрицательное воздействие человека на растительные сообщества проявляется при выкашивании трав, сборе лекарственных растений и ягод, стравлении скоту и других видах непосредственного использования. Множество различных видов растений гибнут под воздействием загрязняющих веществ, а также в процессе мелиоративной, строительной и сельскохозяйственной деятельности.

3. Экологические последствия воздействия человека на растительный мир

Еще на начальном этапе развития земледелия и скотоводства проявилось потребительское, а нередко и хищническое отношение человека к растительным сообществам. В дальнейшем, особенно с началом бурного развития экономики, такой подход не только не был отвергнут, но, по-видимому, еще больше закрепился в сознании людей.

Одним из первых, кто заинтересовался и обратил внимание общественности на пагубные экологические последствия такого подхода, был Ф.Энгельс. В работе «Диалектика природы», оценивая  последствия вырубки лесов, он писал: «Людям, которые в Месопотамии, Греции, Малой Азии и в других местах выкорчевывали леса, чтобы получить таким путем пахотную землю, и не снилось, что они положили начало нынешнему запустению этих стран, лишив их, вместе с лесами, центров скопления и сохранения влаги», и далее: «... какое им было дело до того, что тропические ливни потом смывали беззащитный отныне верхний слой почвы, оставляя после себя лишь обнаженные скалы!»

Видеть только негативный фактор в сокращении лесов нельзя, это справедливо было отмечено В.Д.Бондаренко, необходимо учитывать объективный характер и необходимость этого процесса. Замена лесных площадей на пашни и луга в определенной степени решали продовольственную проблему, а древесный уголь был крайне необходим в начальный период развития металлургии. Но суть проблемы заключается в том, что во многих странах леса уничтожались настолько быстро, что лесопосадки не успевали за темпами вырубки деревьев.

Масштабное антропогенное  воздействие на биотические сообщества приводит к тяжелым экологическим  последствиям как на экосистемно-биосферном, так и на популяционно-видовом уровне.

На обезлесенных территориях  возникают глубокие овраги, разрушительные оползни и сели, уничтожается фотосинтезирующая фитомасса, выполняющая важные экологические функции, ухудшается газовый состав атмосферы, меняется гидрологический режим водных объектов, исчезают многие растительные и животные виды и т. д.

Сведение крупных лесных массивов, особенно влажных тропических — этих своеобразных испарителей влаги неблагоприятно отражается не только на региональном, но и на биосферном уровне. Уничтожение древесно-кустарниковой растительности и травянистого покрова на пастбищах в засушливых регионах ведет к их опустыниванию.

Еще одно негативное экологическое  последствие сведения лесов —  изменение альбедо земной поверхности. Альбедо (от лат. albedo — белизна) —  это величина, характеризующая способность  поверхности отражать падающие на нее лучи. Интегральное альбедо крон деревьев составляет 10—15%, травы 20— 25, свежевыпавшего снега — до 90%. Альбедо земной поверхности — один из важных факторов, определяющих климат как в целом в мире, так и отдельных его регионов. Установлено, что серьезные изменения климата на планете могут быть вызваны изменением альбедо поверхности Земли всего лишь на несколько процентов. В настоящее время с помощью космических снимков обнаружено крупномасштабное изменение альбедо всей поверхности Земли. Ученые полагают, что это вызвано прежде всего уничтожением лесной растительности и развитием антропогенного опустынивания на значительной части нашей планеты.

Огромный вред состоянию  естественных лесных экосистем наносят  упомянутые выше лесные пожары, надолго, если не навсегда, замедляя процесс  восстановления леса на сгоревших площадях. Лесные пожары ухудшают состав леса, уменьшают  прирост деревьев, нарушают связи корней с почвой, усиливают буреломы, уничтожают кормовую базу диких животных, гнездовья птиц. В сильном пламени почва сжигается до такой степени, что в ней полностью нарушается влагообмен и способность к удержанию питательных веществ. Выжженная дотла территория нередко быстро заселяется различными насекомыми, что не всегда безопасно для людей из-за возможных вспышек инфекционных заболеваний.

Кроме описанных выше прямых воздействий человека на биотические  сообщества важное значение имеют и  косвенные, например загрязнение их промышленными выбросами.

Различные токсиканты, и в первую очередь диоксид серы, оксиды азота и углерода, озон, тяжелые металлы, весьма негативно влияют на хвойные и широколиственные деревья, а также на кустарники, полевые культуры и травы, мхи и лишайники, фруктовые и овощные культуры и цветы. В газообразном виде или в виде кислотных осадков они отрицательно действуют на важные ассимиляционные функции растений, органы дыхания животных, резко нарушают метаболизм и приводят к различным заболеваниям. Так, например, под действием озона (0₃) в растениях снижается не только активность транспортной системы, но и содержание хлорофилла. Прослеживается высокая корреляция между повреждением листьев и количеством адсорбированного диоксида серы (S0₂). Высокие дозы S0₂ или продолжительные воздействия его низких концентраций приводят к сильному ингибированию процессов фотосинтеза и снижению дыхания. Таким образом, из приведенных выше примеров следует, что такие токсиканты, как диоксид серы, озон и др., могут существенно нарушать различные биохимические и физиологические процессы и структурную организацию клеток растений и приводить к их гибели.

Крайне отрицательно на жизнедеятельности растений сказываются автомобильные выхлопные газы, содержащие 60% всех вредных веществ в городском воздухе, и среди них такие токсичные, как оксиды углерода, альдегиды, неразложившиеся углеводороды топлива, соединения свинца. Например, под их воздействием у дуба, липы, вяза уменьшается размер хлоропластов, сокращается число и размер листьев, сокращается продолжительность их жизни, уменьшается размер и плотность устьиц, общее содержание хлорофилла уменьшается в полтора-два раза

На популяционно-видовом  уровне негативное воздействие человека на биотические сообщества проявляется в утрате биологического разнообразия, в сокращении численности и исчезновении отдельных видов. По свидетельству ботаников, обеднение флоры наблюдается во всех растительных зонах и на всех, кроме Антарктиды, материках. Причем наиболее уязвимой оказывается флора островов.

Разрушение естественных природных сообществ уже вызвало исчезновение ряда растений. В недалеком будущем множество видов растений, которые сегодня сокращаются в численности, также окажутся под угрозой исчезновения. В общей сложности во всем мире нуждаются в охране 25—30 тыс. видов растений, или 10% мировой флоры. Доля вымерших видов во всех странах составляет более 0,5% общего числа видов флоры мира, а в таких регионах, как Гавайские острова, более 11 %

В настоящее время в  России более тысячи видов находятся  на грани исчезновения и нуждаются в срочной охране. Из флоры России навсегда исчезли незабудочник Чекановского, волчеягодник баксанский, строгановия стрелолистная и многие другие виды растений.

Сокращение числа видов  сосудистых растений, а в ряде случаев  и их исчезновение ведет к изменению  видового состава экосистем. По утверждению специалистов, это приводит к разрыву эволюционно сложившихся пищевых сетей и к дестабилизации экологической системы, что проявляется в ее разрушении и обедненности. Напомним, что сокращение площадей, покрытых зеленой растительностью, или ее разреживание крайне нежелательны по двум причинам: во-первых, нарушается глобальный круговорот углерода в биосфере и, во-вторых, снижается интенсивность поглощения солнечной энергии биосферой в процессе фотосинтеза.

4. Защита растительного мира. Комплекс природоохранных мер

 Для сохранения численности  и популяционно-видового состава  растений осуществляется комплекс  природоохранных мер, в число  которых входят:

— борьба с лесными пожарами;

— защита растений от вредителей и болезней;

— полезащитное лесоразведение;

— повышение эффективности  использования лесных ресурсов;

— охрана отдельных видов  растений и растительных сообществ.

Борьба с лесными  пожарами. В нашей стране уже длительное время действует специальная служба государственной лесной охраны, оснащенная современной техникой обнаружения и тушения пожаров. Для этих целей используют самолеты, вертолеты, мощные пожарные автоцистерны, опрыскиватели, вездеходы, бульдозеры и т. д. Значительна роль авиационной охраны, на ее долю приходится почти треть всех обнаруженных и ликвидированных пожаров в лесах государственного фонда. Однако следует признать, что в последние годы отлаженная система обнаружения и тушения очагов лесных пожаров становится малоэффективной из-за недостаточного финансирования.

В борьбе с лесными пожарами большую роль играют и другие меры защиты, в частности создание противопожарных  барьеров-разрывов, специальных полос  и др.

Главные усилия следует направлять на профилактику пожаров. Подавляющее большинство лесных пожаров происходит, как известно, из-за неосторожного или неумелого обращения людей с огнем. Так, на европейской территории страны почти 100% возгораний происходит по вине местного населения.

Причиной лесных пожаров, достигающих нередко грандиозных  масштабов и наносящих непоправимый экологический урон и огромные экономические убытки, становятся, как правило, незатушенные костры, брошенные горящие окурки и спички, тлеющие пыжи, пламя из выхлопных труб и другие неосторожные действия. В связи с этим важнейшее значение имеют профилактические меры, особенно разъяснительная работа среди населения. Люди, посещающие лес, должны знать и неукоснительно соблюдать правила пожарной безопасности в лесах. Этими правилами запрещается разводить костры в пожароопасных местах (под кронами деревьев, на сухой подстилке, на торфяных почвах) и в пожароопасный период, оставлять непогашенные костры, бросать окурки и др.

Невыполнение законных требований органов государственного контроля за использованием, воспроизводством и охраной лесов влечет за собой административный штраф, а умышленное повреждение или поджог леса относятся к тяжким преступлениям.

Защита растений от вредителей и болезней. Среди методов защиты растений от болезней и вредителей различают профилактические и истребительные меры. Лучшие результаты дают профилактические меры, а именно: надзор, карантинная служба и различные лесохозяйственные мероприятия.

К истребительным (точнее, лечебно-истребительным) относятся следующие методы:

— агротехнические (правильные севообороты, сортировка и очистка  семян, выведение и возделывание непоражаемых сортов культурных растений, и др.);

— химические (использование специальных веществ, токсичных для вредителей);

— биологические (основаны на уничтожении вредителей хищными  и паразитическими насекомыми —  энтомофагами, микроорганизмами, нематодами, насекомоядными птицами и другими их естественными врагами).

По утверждению В. Г. Нестерова, «лучшие друзья леса, истребители  мельчайших и самых вредных насекомых, скромнейшие птички с оперением серого цвета — обыкновенная пищуха и обыкновенный поползень, а также обыкновенный скворец, многочисленные синицы и певчий дрозд». Деятельность насекомоядных птиц в очаге размножения лесных вредителей позволяет сохранить более 30% деревьев.

Один из перспективных  биологических способов — внедрение в природные популяции, численность видов которых надо уменьшить, таких особей, которые не способны давать потомство. По мнению А. В. Яблокова и С. А. Остроумова, этот генетический метод защиты в ряде случаев оказался эффективным и заслуживает широкого распространения.

В отношении химического  метода также выявлены его отрицательные стороны (загрязнение пестицидами почвы и природных вод, накопление токсичных веществ в продуктах питания и др.). В настоящее время во многих странах мира ведутся работы по дальнейшему развитию интегрального метода защиты растений, при котором пестициды постепенно заменяются биологическими методами, изыскиваются химические средства избирательного действия, строго регламентируется применение пестицидов. Этот сбалансированный комплекс защиты растений позволяет уже на нынешней стадии разработки значительно сократить использование токсичных веществ.

Полезащитное  лесоразведение. Искусственно выращенные лесные полосы, сформированные из быстрорастущих биологически устойчивых пород для поддержания биологического равновесия, создают по границам полей и севооборотов, снаружи и внутри садов, на пастбищах и т. д. Лесонасаждения положительно влияют на окружающую природную среду, способствуют защите сельскохозяйственных полей, пастбищных трав, плодовых деревьев, кустарников, виноградников от вымерзания, вредного действия ветров, пыльных бурь, засух, суховеев.

Повышение эффективности  использования лесных ресурсов. В комплекс мероприятий данного назначения входят перебазирование лесозаготовок и лесоперерабатывающих предприятий в многолесные районы, ликвидация перерубов в малолесных районах, сокращение потерь древесины при сплаве и перевозках и др. Для сохранения численности и популяционно-видового состава лесов необходимо также проведение в достаточных объемах лесовосстановительных работ с целью восстановления лесов до стадии климакса, улучшение их состава, дальнейшее развитие сети лесных питомников и разработка методов выращивания леса на специальных плантациях.