Окружающей среды

Лес - неотъемлемая часть природы, экологический фактор огромного значения, который оказывает комплексное влияние на окружающую человека среду. От состояния леса зависит функционирование эко- и геосистем.

Лес оказывает комплексное влияние на окружающую среду. Влияние леса проявляется через изменение жизненных для человека субстанций, таких как воздух и вода, существенных экологических факторов - почвы, фауны и других, обуславливающих экологию человека.

Лес оказывает исключительно благоприятное влияние на здоровье и состояние человека, на продолжительность его жизни через создаваемый им микроклимат, через ароматические и другие целебные выделения в воздухе, через множество своих даров в виде ягод, плодов, грибов, лекарственных растений, а также благодаря огромной эстетической привлекательности. В этом комплексном влиянии заключаются практически важные особенности, свойства и вытекающие из них функции леса как природного фактора, которые могут быть использованы в целях сохранения и улучшения окружающей человека среды.

Являясь крупнейшим биологическим ресурсом планеты, лес выполняет ряд экологических функций, обеспечивая поддержание на ней жизни.

1. Биосферная. При фотосинтезе лесами Земли каждый год поглощается около 300 млрд. тонн углекислого газа и выделяется 200 млрд. тонн кислорода. Общие запасы растительной фитомассы в лесах составляют 82% от всей фитомассы на Земле. Леса ежегодно связывают 56% энергии всех фитоценозов, синтезируют 70% органической массы, образующейся на суше.

2. Водоохранная. В лесу почвы более влагоемкие, накапливают влагу внутри грунта, препятствуют ее испарению из почвы. Поэтому запасы грунтовых вод под лесами больше чем на безлесной местности. В лесных районах грунтовые воды равномерно питают реки и ручьи в течение всего года. При лесистости 20% поверхностный сток уменьшается на 14%, при полной облесенности территории поверхностный сток не превышает 5%. Таким образом, леса – своеобразные водохранилища. Оптимальная лесистость на равнинах 25 – 39%, а в горных районах 35 – 50%.

3. Почвозащитная. Снижая поверхностный сток, леса препятствуют смыву и размыву почвы и грунтов талыми и дождевыми водами. Слой почвы 18 см смывается под паром за 15 лет, под луговым разнотравьем за 3тыс. лет, под лесом за многие тысячелетия. Лес надежно защищает почвы от дефляции, прочно закрепляет подвижные пески.

4. Полезащитная. Леса защищают сельскохозяйственные угодья и урожай от неблагоприятных природных процессов. Поле, окруженное лесом, имеет более благоприятный для земледелия микроклимат: меньшую амплитуду температур, меньшую скорость ветра, более высокую влажность, слабый турбулентный обмен. Это снижает испарение с поверхности земли, урожаи становятся более устойчивыми.

5. Воздухоохранная. Леса очищают атмосферу от загрязнений. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере – это результат не только сжигания топлива, но и смены лесов менее продуктивными фитоценозами (луг, посевы, пастбища, сады).

6. Климатоохранная. Лес влияет на климатические процессы. Влажные тропические леса выделяют в атмосферу огромное количество водяного пара, их сравнивают с Мировым океаном. Многие современные пустыни имеют антропогенное происхождение, начало опустынивания было положено уничтожением лесов.

Комплексное влияние леса используется в практике полезащитного лесоразведения, здравоохранения, охраны и рационального использования водных ресурсов и др.

Может ли лес помочь в современных условиях возросших антропогенных нагрузок на окружающую среду от загрязнения воздуха, шума, радиации и других экологически неблагоприятных явлений, вызывающих у человека состояния, обозначаемые понятием «болезни цивилизации»? Научные исследования, выполненные в этом направлении, дают положительный ответ [17].

Лес служит защитой против химического загрязнения атмосферы. Степень его защитного влияния зависит от состава и концентрации загрязнителей в воздухе и от вида леса. В современном мире велико влияние на растительность приоритетного загрязнителя, имеющего антропогенное происхождение - сернистого ангидрида S0₂, он ядовит и для человека, особенно в сочетании с влажным воздухом, когда образуется сернистая кислота H₂SO₃, сильно воздействующая на органы дыхания. Лес препятствует распространению этого газа в окружающей среде, уменьшая его концентрацию, однако при этом может пострадать сам. У каждого вида деревьев есть свое значение ПДК в воздухе по отношению к этому загрязнителю: тополь - 0,8 мг/м³ ; клен, береза - 0,7 мг/м³ ; сосна - 0,4 мг/м³ ; акация – 0,25 мг/м³. Для сравнения ПДК SO₂ в воздухе для человека составляет 0,5 мг/м³.

Значительна роль леса в балансе углекислоты, способности его поглощать углерод и высвобождать кислород в течение вегетационного периода. Благодаря этому лес является фактором защитного значения в борьбе с избытками углекислого газа, попадающими в атмосферу в густонаселенных индустриальных районах.

При загрязнении воздуха пылью наиболее вредны для человека частицы диаметром до 0,005 мм. С запыленностью воздуха связаны многие заболевания человека, в том числе профессиональные. Американские ученые установили прямую связь между загрязнением воздуха и частотой заболевания раком дыхательных путей в городах с населением свыше 1 млн. человек. В Англии хронический бронхит в индустриальных городах встречается в 3-4 раза чаще, чем в сельской местности. Лесной массив на площади 1 га способен отфильтровывать ежегодно до 50-70 т пыли, ослабляя опасность негативного влияния пылевого загрязнения воздуха на здоровье людей, поэтому в практику планирования населенных мест введено «зеленое строительство».

Лес очень чувствителен к ионизирующей радиации, он не устраняет опасности радиоактивного поражения, но ослабляет ее действие. Степень этого влияния зависит от характера леса, его составных частей. Особенно значительна роль леса в ослаблении последствий ядерных взрывов в виде радиоактивных загрязнений атмосферы, так как он способен задерживать, перераспределять и аккумулировать радиоактивную пыль. Радионуклиды частично задерживаются пологом и используются листвой и хвоей, часть их смывается дождем и сдувается ветром. Листья и хвоя деревьев могут собирать до 50 % радиоактивного йода. Определенное количество радиоактивных элементов проникает под полог вместе с опадающими листьями или через свободные промежутки в пологе, поступает в подстилку и почву, где происходят их дальнейшие превращения и перемещения.

После выпадения радиоактивных осадков, общая радиоактивность на незащищенных местах в 32 раза выше, чем в лесу. В этом проявляется прямое защитное влияние леса на человека.

Косвенно лес охраняет человека от радиации тем, что он, защищая соседние луга и поля от радиоактивной пыли, уменьшает опасность заражения продуктов питания - овощей, молока и пр. Разные древесные породы неодинаково реагируют на облучение. Некоторые из них могут служить индикаторами степени радиоактивного загрязнения, опасной для человека, например, сосна обыкновенная.

За последние 30-40 лет прошлого века усилилось и стало особенно ощутимым действие шумов, создаваемых промышленностью, автомобильным и железнодорожным транспортом и некоторыми другими источниками. Шум стал причиной ряда заболеваний человека, его перенапряжения, утомляемости. В зависимости от состава, структуры и сомкнутости, а также от времени года и суток лес влияет на распространение внешнего шума, 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 20-30 дБ. Способность звукового поглощения деревьев увеличивается с увеличением частоты звуковых волн. Это очень существенно, так как высокая частота шума (более 1000 Гц) наиболее неблагоприятна для человека. Подбором древесных и кустарниковых пород, обладающих плотной, густой, низкоопускающейся кроной, созданием плотных опушек с многоярусным строением насаждений можно усилить защитное действие леса от дорожного шума. Участки леса, непосредственно примыкающие к аэропортам, не обеспечивают полной защиты от шума, распространяющегося до 800 м от оси взлётной полосы, но по мере удаления от этих объектов, проявляется их ослабляющее действие.

Естественными лесными богатствами человек пользуется более 3 миллионов лет. Обработка древесины относится к наиболее древнейшей отрасли природопользования - вначале для топлива, затем, для изготовления предметов и сооружений. Еще в начале XX столетия жили мастера, умевшие создавать шедевры деревянного зодчества без единого гвоздя, они интуитивно понимали законы жизни дерева. Оснащение процессов обработки древесины техникой началось позже. Более чем 3тыс. лет назад в древнем Ливане в лесах работали вахтовые бригады лесорубов, которые применяли сохранившиеся до сих пор методы разделения труда, ручные приспособления и инструменты.

История знает много примеров, когда постепенно на земле на местах интенсивных лесозаготовок появлялись пустыни (Сахара, Средняя Азия), болота и оголенные горы (Греция). В ответ на это в Европе почти 300 лет назад началось осмысленное наблюдение за изменением состояния лесов и возникло «лесное хозяйство» как совокупность научно-обоснованных методов обработки древесины. В России, благодаря большим массивам естественных лесов, до 30-х годов XX века лесная техника использовалась мало, затем наступил период «бурных машинных лесозаготовок».

В начале третьего тысячелетия пришло понимание единства природных и хозяйственных процессов, необходимости учета в лесопользовании экологических требований. Лес – это возобновляемый ресурс и при рациональном освоении, может использоваться бесконечно долго.

Лес имеет многоцелевое значение. Он дает около 25 тыс. видов продукции, используемой практически во всех сферах человеческой деятельности. Народно- хозяйственное значение древесных пород обусловлено их биологическими свойствами и потребительской ценностью.

Светлохвойные леса формируются, главным образом, лиственницей. По прочности она не уступает дубу, устойчива к промышленному загрязнению. Древесина лиственницы тяжелая, быстро намокает в воде, тонет при сплаве, поэтому ее неудобно транспортировать. Лиственницу используют при создании лесных полос.

Древесина сосны прочная, устойчива против биологических повреждений и физических нагрузок. Ее широко используют при строительстве. В местах заготовок организуют побочные производства, получая живицу, скипидар, деготь. У кедра сибирского древесина прочная и одновременно мягкая, ароматная, легко поддается обработке. Применяется в мебельном, музыкальном и карандашном производстве. Кроме того, из кедра получают живицу, скипидар, канифоль, эфирные масла.

Древесина ели более легкая, чем у сосны, это ценное сырье для целлюлозно-бумажной промышленности, производства мебели и музыкальных инструментов.

Мягкая древесина пихты удобна в обработке для получения товаров народного потребления, пихтового масла и камфары.

Береза имеет твердую, упругую, сухую древесину, которая применяется в фанерном мебельном производстве, для изготовления лыж, паркета и др.

Мягкая древесина ольхи используется в целлюлозном производстве.

В семействе ивовых: упругая древесина ивы применяется в лозоплетении, белая мягкая древесина осины незаменима при производстве спичек, тополь используется при искусственном озеленении.

Древесина дуба нашла применение в судостроении.

Крепкая, упругая древесина ясеня применяется в мебельной промышленности, при производстве предметов домашнего обихода, им засаживают парки. Клен находит применение в садово-парковом строительстве. Иногда с ним борются как с сорняком.

Древесина липы мягкая, хорошо поддается обработке и полировке, применяется при производстве мебели, музыкальных инструментов, при озеленении городов.

В последние годы были приняты важные решения по усилению охраны природы и улучшению использования природных ресурсов. В них предусмотрен контроль за правильным использованием земель лесного фонда, соблюдением экологических норм и правил с целью сохранения защитных функций леса. Экологическая доктрина РФ предусматривает решение многих практических вопросов лесопользования с учетом требований экологии [15]. Рациональное использование, сбережение и приумножение лесных богатств – общегосударственная задача.