ЛЕКЦИЯ 1
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТОЙЧИВОГО ЛЕСОУПРАВЛЕНИЯ. ЛЕС КАК ЭКОСИСТЕМА
ЛИТЕРАТУРА: 1. Лесной кодекс РФ (2007) 2. П.М. Верхунов Н.А. Моисеев, Е.С. Мурахтанов. Лесоустройство: Уч. пос.. – Й.-Ола: МарГТУ, 2002. – 444 с. 3. Сафонова А.А. Основы лесопользования: метод. указ. к изучению курса. – Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2009. – 32 с. 4. Лесоустроительная инструкция (от 06.02.08)
Выхлопные газы содержат диоксид серы, монооксид углерода и смесь нескольких окислов азота, все из которых образуются при сжигании ископаемых видов топлива. Кроме того, образуется большое количество двуокиси углерода, что ускоряет парниковый эффект. Диоксид серы и оксиды азота входят в более высокие воздушные слои. Они проникают в облака, в которые накапливается дождевая вода. Вода в облаке становится кислым и идет дождь на землю, как кислотный дождь. Токсичные соли тяжелых металлов, такие как свинец, ртуть или соединения кадмия, также попадают в почву через сточные воды и отходы.
5.Основы ВЛХ и организация лесопользования: Уч. пос. / под ред. В.Т. Яборова. – Благовещенск: ДальГАУ, 2005. – 284 с.
6. М. Л. Карпачевский и др. Основы устойчивого лесоуправления: уч. пос. для студентов вузов. – М.: Всемирный фонд дикой природы, 2009
Любой лес является экосистемой. Имеется много определений экосистемы. Экосистемой называется множество популяций видов разных трофических групп, находящихся в процессе взаимодействия между собой и преобразования абиотических компонентов среды в конкретном местообитании. Понятие «экосистема» не подразумевает определенный масштаб, т.е. экосистема – понятие безразмерное. Даже самый крошечный уч-ок леса – вплоть до одного отдельно взятого растения, пня и т.д. – можно считать экосистемой: любое зеленое растение аккумулирует энергию солнечного света, производит органические в-ва, может стать пищей для животных и пр. Как экосистему м. рассматривать и крупный лесной массив, и географическую обл., и природную зону, и аже Землю в целом (ее биосферу). Чем больше экосистема, тем больше в ней компонентов и взаимосвязей м-ду ними. В лесной экологии и лесоведении наиболее часто под лесной экосистемой подразумевают определенное растительное сообщество вместе с местообитанием, в котором оно сформировалось. Такое местообитание, представляющее собой уч-ок суши или водной пов-ти с однородными условиями, называют биотопом . Любая экосистема существует в определенных климатических усл-ях. Это основной фактор, определяющий тип экосистем, которые могут существовать в данном месте. Он проявляется в формировании природных зон (биомов ), закономерно распространенных по планете в соответствии с основными показателями климата (примеры биомов: саванны, степи, пустыни, тропические и бореальные леса и т.д.). В любой экосистеме обязательно присутствуют и постоянно взаимодействуют м-ду собой 2 составляющие – абиотическая (неживая: внутренняя атмосфера, вода, минералы) и биотическая (живая). Виды живых организмов по их месту и роли в экосистемах делятся на 3 основные группы – продуценты, консументы и редуценты. Продуценты (первое звено цепи преобразования энергии в экосистеме) – это организмы, которые производят органические в-ва из неорганических. Это все зеленые растения. А среди наземных экосистем именно леса обладают самой высокой первичной продуктивностью и производят основную часть органического в-ва на Земле. Консументы – живые организмы, которые потребляют органические в-ва, синтезированные продуцентами, но не могут разложить их до простейших минеральных компонентов, которые могли бы вновь использовать растения. Это большинство животных, некоторые микроорганизмы и незеленые растения. Редуценты – осуществляют разложение органических остатков до мин. компонентов, которые могут быть вновь использованы растениями. Это бактерии, некоторые животные, грибы и микроорганизмы. Так замыкается круговорот в-в в экосистеме. Нормальное функционирование любой экосистемы обеспечивается наличием всех этих групп организмов. Изменения в каком-либо звене, в т.ч. вызванные внешними нарушениями, неизбежно передаются по пищевым и энергетическим цепочкам и отражаются на всем функционировании системы. Каждый блок процесса преобразования в-в и энергии в экосистеме представлен разнообразными организмами. В подавляющем большинстве лесных экосистем, как правило, присутствуют: - растительноядные животные (черви, паукообразные, насекомые, птицы, млекопитающие); - хищники (насекомые, земноводные и пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие); - потребители погибших животных (черви, птицы, насекомые); - сапрофиты (грибы, бесхлорофилльные растения, простейшие животные и микроорганизмы). Кроме пищевых связей, обитатели экосистемы взаимодействуют друг с другом множеством др. способов. Их взаимоотношения могут иметь конкурентный или взаимовыгодный хар-р. Взаимовыгодные связи в лесных экосистемах крайне разнообразны. Общеизвестна роль животных в распространении плодов и семян. Так, кедровка уносит кедровые орешки на расстояние 4-5 км от дерева, прячет и не всегда может найти. С помощью кедровки возобновление кедра проходит гораздо эффективнее, т.к. при образовании густого подлеска, выросшего из опавших на землю семян, шансы на выживание многих таких экземпляров минимальны. Куда больше шансов выжить имеют выросшие из унесенных птицами семян молодые деревья, т.к., во-первых, им не придется конкурировать с основной массой сеянцев, а во-вторых, они могут оказаться в менее затененном месте. Другой пример. Жизнь большинства цветковых раст-й невозможна без насекомых-опылителей. Перекрестное опыление необходимо растениям для поддержания генетического разнообразия их популяций. Или же: семена некоторых растений (Рб, Тс, черника, брусника) способны прорастать, только пройдя ч-з желудок животных или птиц. Еще один пример взаимосвязи – микориза. Ее могут образовывать 98 % видов наземных высших раст-й. Она характерна для многих деревьев (Д, С, Е, береза, Ив), кустарников, травянистых р-й. За счет микоризы увеличивается поглощающая пов-ть корня. Грибы-микоризообразователи способны вырабатывать в-ва, необходимые растениям, аналогичные витаминам и гормонам роста, а также разлагать орг. соединения почвы, делая доступными для раст-й наиболее дефицитные элементы питания – фосфор, калий, азот. Общеизвестна и роль хищников в регулировании численности животных. При отсутствии их или недостаточном кол-ве происходит вспышка численности растительноядных жив-х. Так, регулярные весенние палы приводят к постоянной гибели личинок хищных насекомых (в частности муравьев), а значит к росту численности вредителей (тли, гусениц). Чтобы в лесу жили муравьи, следует сохранять при рубках старые пни и лесную подстилку. Т.о. для длительного устойчивого существования лесной экосистемы необходимо присутствие в ней множества самых различных видов живых организмов. Способность организмов производить орг. в-во в процессе своей жизнедеятельности называется биологической продукцией . Биопродукция, которую создают продуценты считается первичной, а создаваемая консументами и редуцентами – вторичной. Скорость пр-ва продукции наз. продуктивностью . Продуктивность различают первичную и вторичную, аналогично с биопродукцией. Средообразующая роль лесов Любая экосистема сильно меняет исходные условия местообитания благодаря жизнедеятельности живых организмов. В этом смысле наиболее показательным примером является лесная экосистема. Лесные растения (прежде всего деревья, но не только они) изменяют условия в местах своего произрастания сразу по нескольким параметрам. Лес влияет на уровень кислородного и углеродного баланса: наиболее крупные лесные регионы планеты вырабатывают около 50 % всего кислорода, поступающего в атмосферу. В год все р-ния Земли поглощают до 3 % углекислого газа из атмосферы. Лес улучшает климат, сохраняет водные источники, снижает силу ветра, укрепляет и обогащает почву, очищает воздух от пыли, вредных в-в и микробов, защищает от шума. В лесном воздухе в 300 раз меньше бактерий, чем в городском; 1 га леса снабжает кислородом до 200 чел. Леса уменьшают воздействие прямой солнечной радиации в 7 раз. Густой еловый лес задерживает до 99 % радиации, сосновый – до 96 %. 1 га соснового леса задерживает 36-60 т пыли. Лес аккумулирует в листьях, коре и корнях огромное кол-во тяжелых металлов из атмосферы. Наиболее активны в этом смысле хвойные породы, поэтому именно они начинают первыми погибать от чрезмерного загрязнения воздуха. Шум на улице, засаженной деревьями, в 5 раз ниже, чем на не озелененной. Деревья высотой всего 7-15 м снижают уровень шума на 10-20 дцб. Летом в лесу прохладнее, а зимой теплее. Под пологом леса всегда создается особый микроклимат – лесная среда. Многие из лесных видов практически не могут существовать без леса, т.к. приспособлены именно к условиям лесной среды. Молодые хвойные насаждения могут выделять в день до 30 кг/га эфирных масел, что делает воздух практически стерильным. Кроме фитонцидов, лес содействует образованию озона. В лесу ионизированного кислорода в 2-3 раза больше, чем над поверхностью моря и в 5-10 раз больше, чем в атмосфере городов. Особенно много его в сосняках. В лесу совсем нет пыли. 1 га спелого леса может удержать пыли за вегетационный период: тополевый лес – 337 кг, липовый – 770 кг, сиреневый гектар – 1100 кг, ильмовый – 2235 кг. Суммарная пов-ть листьев в лесу в 10-15 раз превышает занимаемую ими площадь, что позволяет во время листопада осаждать на землю до 50-60 т пыли с 1 га. По данным ВНИИЛМ, более 60 % кислорода поставляет в биосферу растительность суши. Леса способны задерживать на кронах от 6 до 78 кг/га твердых осадков, что составляет 40-80 % взвешенных примесей в воздухе. После вырубки леса содержание химических в-в в водоемах возрастает в 50 и более раз. Чем крупнее экосистема, тем больше в ней разнообразных компонентов. Все вместе они образуют сложную мозаику. Это мозаичность также является условием жизни ряда видов. Так, для многих видов высших животных необходимо обязательное наличие на определенном пространстве различных типов экосистем: одни используются ими как места для кормежки, другие – ночлега, третьи – охоты. Причем места кормежек могут меняться в разные сезоны. Так, лось в Карелии летом предпочитает прибрежные леса и берега водоемов, моховые болота и др. полуоткрытые территории, а зимой – зарастающие вырубки и гари. Наиболее ярко взаимосвязь различных экосистем прослеживается на примере далеко мигрирующих животных, птиц. Так, серый журавль, гнездящийся почти повсеместно в России, зимует в Южной Европе, Крыму, С. Африке, Ю-З Азии, Китае, С. Индии. Места гнездования и места зимовки разделяют тысячи км, но для сохранения этого вида одинаково важны. В каждой из этих экосистем он играет свою роль, в частности регулирования численности мелких животных. В то же время журавль гнездится в основном на лесных болотах, а кормится на с/х угодьях. Динамика лесных экосистем Все виды живых организмов представлены в экосистемах популяциями. Популяцией наз. группа организмов одного вида, обитающая на определенной территории. Ее составляют особи разного возраста. Количественное соотношение м-ду особями разных возрастов наз. возрастной структурой популяции. Каждому виду (в т.ч. и деревьев) свойственна своя возрастная структура популяций. Разные виды вносят неодинаковый вклад в формирование, динамику и функционирование экосистемы. Наиболее сильное влияние имеют так называемые виды-эдификаторы и ключевые виды. Эдификаторы – виды, которые создают основу экосистемы, определяют ее структуру и играют важнейшую роль в создании ее внутренней среды. Примерами могут являться доминирующие виды растений. Эдификаторы создают условия для существования множества других видов и в итоге определяют «лицо» экосистемы. Уничтожение вида-эдификатора означает, по сути, исчезновение всей экосистемы в целом (так, не может быть елового леса, если нет ели). Ключевые виды – это виды, играющие в экосистеме очень важную роль, несмотря на относительно небольшую биомассу (они могут и не занимать доминирующего положения в экосистеме). Примером такого вида может служить кедровка, которая при относительно небольшой численности играет основную роль в воспроизводстве кедра – эдификатора этой экосистемы. Исчезновение ключевых видов существенно влияет на популяции др. видов и процессы в экосистеме. В лесных сообществах выделяют несколько функциональных групп эдификаторов и ключевых видов: деревья, листо- и хвоегрызущие насекомые, крупные растительноядные и хищные животные и дереворазрушающие грибы. Деревья создают основную часть продукции в лесных экосистемах и тем самым выступают основанием для большинства трофических цепочек. Большинство видов в лесных экосистемах существуют именно благодаря наличию деревьев. Сами деревья являются местообитаниями для многих видов: лишайников, мхов, грибов, насекомых, птиц, зверей. Важным фактором динамики лесных экосистем являются различные естественные нарушения. Они могут иметь разный масштаб: микро-, мезо- и макро-. Микро- и мезонарушения связаны с гибелью отдельных крупных деревьев или их групп, деятельностью крупных копытных, растительноядных насекомых и т.д. Макронарушения связаны с последствиями рубок, пожаров, различных катастроф (ураганы, наводнения, вспышки размножения вредителей). Не всегда те или иные нарушения являются гибельными для экосистемы. Лесные пожары не для всех видов являются отрицательным фактором. Семена многих видов прорастают успешно только или почти исключительно на гарях, не встречая при этом конкурентов. Другой пример – шишки некоторых видов сосны раскрываются и разбрасывают семена только при высокой температуре. Есть лесные экосистемы, где периодические пожары – естественное явление, пространственная структура таких экосистем в крупном масштабе представляет собой мозаику гарей разного возраста. Например, популяции С и Л после пожаров не только выживают, но и осваивают новые территории. После пожара создаются благоприятные условия для прорастания семян, приживания и дальнейшего развития всходов в рез-те улучшения освещенности, обеспечения минеральными элементами, резкого снижения конкуренции со взрослыми растениями. На открытых пространствах, где пожаром была полностью уничтожена существовавшая ранее экосистема, первыми поселяются определенные виды р-ний, которые наз. пирогенными. К ним относятся вейники, некоторые лишайники, малина, кипрей и др. Наибольшее кол-во макронарушений в настоящее время вызвано антропогенными воздействиями. В результате таких нарушений создается мозаика крупных нарушенных уч-ков, находящихся на разных этапах восстановления. Крупномасштабные нарушения частично уничтожают неоднородность среды, вызванную локальными нарушениями. Исчезновение отельных микроместообитаний, связанных с мелкими нарушениями, ведет к исчезновению из экосистемы отдельных видов. Если в соседних с пострадавшим уч-ках эти виды отсутствуют, то восстановление биоразнообразия в такой экосистеме будет неполным. Для полного восстановления потребуется весьма длительное время, и то при условии наличия источников возобновления исчезнувших видов. В ином случае оно не произойдет вообще. Процесс поэтапного развития экосистемы на месте, лишенном живого покрова, или ее восстановления после разрушения называется сукцессией . В ходе и в результате сукцессий меняются видовой состав, пространственная структура, показатели круговорота в-в, почвы и др. параметры экосистемы. Процесс восстановления экосистемы под воздействием ее внутренних механизмов наз. восстановительной сукцессией . Считается, что ч-з определенное время и при отсутствии повторных нарушений лесная экосистема может восстановиться до равновесного состояния. Чем более существенное внешнее воздействие на экосистему оказано, тем больше времени понадобиться для ее восстановления. Например, однократная зимняя выборочная рубка в разновозрастном ельнике с сохранением подроста, подлеска и напочвенного покрова, части старых дервьев и определенного кол-ва мертвой древесины (она также необходима для экосистем) приведет к тому, что за несколько десятилетий и древесный ярус, и биоразнообразие данного уч-ка леса полностью восстановятся. Противоположный пример – полное восстановление лесной экосистемы после катастрофического пожара требует обычно несколько столетий, особенно если после пожара гарь зарастает травянистой растительностью, препятствующей ВЛ. Экосистемы, сформировавшиеся без воздействия человека, в стабильных условиях не нуждаются в какой-либо поддержке. Чем сильнее человек меняет леса, тем более неустойчивыми становятся их экосистемы, тем меньше они способны самостоятельно поддерживать себя в равновесии. Соответственно, тем выше будут затраты человека на его поддержание. Например, в большинстве регионов центра европейской России в лесах практически полностью исчезли волки, медведи, рыси и др. крупные хищники. В результате нужно регулировать поголовье копытных и зайцев, чтобы снизить риск возникновения у них эпидемий и уменьшить повреждение молодых деревьев. Т.о. чем сильнее человек меняет леса, тем более неустойчивыми становятся их экосистемы, тем менее они способны самостоятельно поддерживать себя в равновесии. Сравнение контуров первоначального и современного лесного покрова свидетельствует о том, что с появлением «человека с топором» площади лесов на планете значительно сократились. Если оставить все обезлесенные за этот период территории без какого-либо хоз. воздействия на неограниченно долгое время, то бóльшая их часть в результате восстановительных сукцессий вновь зарастет лесом. Во многих случаях такой лес будет отличаться от первоначального хотя бы потому, что некоторые виды уже вымерли или исчезли с этой географической территории. Поэтому равновесное состояние в новой экосистеме будет уже иным. Чтобы сохранить биоразнообразие лесных экосистем, недостаточно сохранить лишь крупные территории. Во многих регионах таких территорий уже нет. Заметно снизить потери биоразообразия при ведении рубок леса позволяет сохранение ключевых биотопов (ключевых местообитаний) – так называемые модельные леса (в Хаб. крае – это модельный лес Гассинский). Понятие «ключевые биотопы» вкл., помимо местообитаний редких видов, уч-ки редких экосистем, отдельные небольшие ландшафтные и биологические элементы, важные для сохранения большого числа коренных лесных видов. В Швеции, Норвегии и Финляндии составлены списки ключевых биотопов, которые охраняются либо законодательно, либо нац. системами лесной сертификации. Лесовладельцам разъясняется необходимость их сохранения. Их площадь в среднем составляет 0,8-1 % от площади продуктивных лесных земель. Зачем нужно сохранять разнообразие видов? Можно ли, например, не заботиться о выживании видов, являющихся вредителями леса? Или о мелких малозаметных видах, например, мхах или моллюсках, о жизни которых нам ничего не известно? Существует чисто прагматический ответ на эти вопросы. Генетически каждый вид живых организмов уникален, каждый из видов может являться носителем каких-либо еще не открытых полезных для человечества св-в, например пищевых или лекарственных. Т.о. исчезновение любого вида может привести к невосполнимой утрате важного ресурса. Кроме того, каждый вид представляет собой интерес для науки. Еще более важно то, что каждый вид занимает свою, только ему присущую, экологическую нишу и играет уникальную роль в экосистеме. Исчезновение вида приводит к разрыву его многочисленных связей с др. видами, вследствие этого нарушается функционирование экосистемы. Подумайте о том, к чему может привести, например, исчезновение пчел, которое ученые давно предсказывают? Без пчел не выживет и сам человек. Конечно, в экосистемах обычно имеются группы видов, занимающих сходные экологические ниши. Поэтому утрата одного вида, как правило, не приводит к существенным нарушениям равновесия в экосистеме. Однако более высокое разнообразие видов способствует лучшему выполнению экосистемой своих функций и большей устойчивости данной экосистемы. По прогнозу крупнейших ученых, при сохранении нынешних темпов вымирания животных и растений, уже к концу ХХI века на планете перестанут существовать ⅔ всех известных науке видов птиц, млекопитающих, бабочек и растений. Сложность организации естественных экосистем не дает нам оснований для надежд на построение искусственных экосистем, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности. ________________________ В лесах России зарегистрировано около 3,5 тыс. сосудистых р-ний. Наивысший уровень биоразнообразия отмечен на С. Кавказе и юге Д. Востока. Самое большое кол-во древесных и кустарниковых пород (36) произрастает в Сочинском нац. парке, самое меньше – в некоторых р-нах Калмыкии, Карелии, Юж. Таймыра, Якутии (2-5). Среди равнинных территорий наибольшим разнообразием отличаются леса Калининградской обл., где насчитывается 21 лесообразующая порода. Доля малонарушенных лесов в европейской части России (около 10 %) – самая высокая в Европе, а в целом они составляют 20-25 % лесов страны. Однако и их площадь последние годы неуклонно сокращается. По данным на 2007 г., в России сохранилось около 276 млн. га малонарушенных лесных территорий, на которых представлена значительная часть лесного биоразнообразия Европы. В 1995 г. Россия присоединилась к всемирной Конвенции о биологическом разнообразии. Согласно ей, «биологическое разнообразие означает вариабельность живых организмов из всех источников, включая среди прочего наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие вкл. в себя внутривидовое разнообразие, разнообразие видов, разнообразие экосистем. Устойчивое использование означает использование компонентов биоразнообразия таким образом и такими тепами, которые не приводят в долгосрочной перспективе к истощению биоразнообразия, тем самым сохраняя его способность удовлетворять потребности нынешнего и будущих поколений и отвечать их чаяниям». Подводя некий итог, следует заметить, что как говорил известный лесовод Г.Ф. Морозов, «Всякое вторжение в лес, даже самое рац., всегда будет нарушением того подвижного равновесия, которым характеризуется природа вообще и природа леса в частности». Это необходимо помнить. Лесная растительность является составной неотъемлемой частью биосферы планеты. Биосфера – пространство вокруг Земли, где существует жизнь в форме мира животных и растений. Элементарной частицей биосферы является биогеоценоз. Биогеоценоз – однородный участок земной пов-ти с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и т.д.) компонентов, объединенных обменом в-ва и энергии в единый природный комплекс. Биогеоценоз – элементарная частица биосферы, однородная по комплексу неорганической среды, видовому составу и взаимоотношениями между ними. Совокупность биогеоценозов образует биогеоценотический покров Земли. Лесной биогеоценоз – это биогеоценоз, где основной образователь – древесные растения. Он отличается от просто «фитоценоза». Фитоценоз – растительное сообщество, совокупность растений на относительно однородном участке земной пов-ти (например, фитоценоз пойменные луга, болота). Фитоценоз – открытая динамичная система, представляющая существенную часть биогеоценоза и изменяющаяся в течение года и по годам. Разновидностью фитоценоза является лесной фитоценоз (насаждение). Лесной фитоценоз (ГОСТ 18486-73) – участок леса, однородный по древесной, кустарниковой раст-ти и живому напочвенному покрову. Отличие фитоценоза от лесного фитоценоза в том, что во втором образующим элементом являются деревья. Лесной фитоценоз является частью лесного биогеоценоза (лесной фитоценоз не учитывает животный мир). Жизненными формами древесных растений являются: деревья, кустарники, полукустарники, лианы. Лесообразовательный процесс – этосовокупность всех явлений возникновения, развития, разрушения и смены лесных насаждений, сопровождающих эволюцию лесного покрова (по Б.П. Колесникову). Для лесоводов, в обязанности которых входит выращивание высокопродуктивного леса, в определенный момент стало необходимым не только различать деревья в лесу по крупности, но и давать им конкретные наименования. Систематизированная классификация деревьев для одновозрастного однородного леса была дана немецким лесоводом Крафтом в 80-х гг. XIX века. Деревья в ней подразделены на 5 классов по степени господства и угнетенности.
Они достигают корней деревьев через грунтовые воды и наносят им ущерб, чтобы они больше не могли поглощать воду. Поглощение загрязняющих веществ называется иммиссией. Деревья поглощают загрязняющие вещества через корни из подземных вод, непосредственно над воздухом или кислотными дождями. Вода необходима для живых растений. Через корни деревья поглощают воду растворенными питательными веществами. Через стебель вода достигает листьев, где дерево абстрагирует питательные вещества из воды и возвращает воду в воздух через щелевые отверстия листьев в виде водяного пара.
Среднесрочный план развития государственного природного заповедника «Кологривский лес»
ДокументГосударственный природный заповедник «Кологривский лес» на момент написания плана является последним (101) из созданных заповедников России. Одним из условий эффективного выполнения возложенных на заповедники задач является планирование
Для защиты от высыхания листья покрыты крошечным слоем воска, в котором расположены крошечные отверстия, отверстия для зазоров. В жаркие дни деревья закрывают щелевые отверстия, так как слишком много воды испаряется. Кислотный дождь может повредить слой защитного воска листа. Затем дерево испаряется слишком много воды. Загрязнители воздуха повреждают механизм щелевых отверстий напрямую, так что они не могут закрыться должным образом, что еще больше ускоряет испарение.
Почему лес более продуктивный
Сегодня кислотные дожди больше не являются основной причиной повреждения леса, но потребление кислоты в экосистемах вызывает другие проблемы: может произойти подкисление озер и озер, в результате чего восприимчивые существа умрут. Прежде всего, кислотный дождь разрушает здания и скульптуры из песчаника, например, на больших соборах. Существует множество причин для опасности экосистемного леса.
Отчет центра по проблемам экологии и продуктивности лесов ран о результатах научно-исследовательских и научно организационных работ
Публичный отчетРазработана методология прогнозирования динамики углеродного бюджета лесов при различных сценариях лесоуправления. Прогнозирование углеродного бюджета базируется на математическом моделировании естественной и антропогенной динамики
Благодаря природоохранным мерам, которые стимулировались и осуществлялись в основном экологическими ассоциациями и экологически ориентированными сторонами, выбросы загрязняющих веществ были снижены до воздуха в последнем квартале года. Кроме того, в меры по защите лесов было инвестировано много денег. Сегодня промышленность прилагает большие усилия для предотвращения выбросов. Тем не менее, явление болезненных деревьев и лесов продолжает наблюдаться. Болезнь деревьев - сложное взаимодействие причин и последствий.
Значительную роль играют вмешательства людей в различные экосистемы. Существует много причин. По-видимому, антропогенный парниковый эффект также несет ответственность за гибель лесов. Чтобы противостоять деревьям, висящим на листьях, или они закатывают их. Глобальное потепление приводит к увеличению лесных пожаров. Риск лесных пожаров в основном связан с сухими ветрами при высоких температурах. Лес может расти только в том случае, если в пострадавших районах имеется достаточное количество подземных вод.
Глобального Экологического Фонда (гэф), в рамках Программы проон «Охрана окружающей среды для устойчивого развития», Кыргызская Республика подготовила «Четвертый национальный отчет
Публичный отчетВ 2008 г., в соответствии с обязательствами Кыргызстана, вытекающими из присоединения к Конвенции о биоразнообразии при поддержке Глобального Экологического Фонда (ГЭФ), в рамках Программы ПРООН «Охрана окружающей среды для устойчивого
В случае сожженных лесов девственных лесов важные лесные площади земли уничтожаются навсегда. Ограниченный огонь на земле также может быть полезен для леса, так как некоторые виды деревьев выигрывают от омоложения или уничтожения конкурентов. Красные огни размножаются в развале высотой коронок дерева, они очень опасны, так как здесь разрушаются семена.
Увеличение озона на уровне земли является еще одной причиной повреждения дерева. Озон повреждает, прежде всего, иглы и листья в верхней части дерева. Проблема заключается в разрезании смежных лесных массивов, создании монокультур, опускании грунтовых вод или выпрямлении рек с последующей потерей важных пойменных лесов. Все эти факторы приводят к потере биоразнообразия. Смешанные леса со многими видами деревьев, даже разных возрастных уровней, благоприятствуют биоразнообразию леса, поэтому предпочтение отдаётся разнообразию видов животных и растений.
Концепция устойчивого развития и теории ноосферного развития Становление и тенденции развития в современных условиях
ДокументВ данной книге автор рассматривает теорию и практики экологической модернизации на примере российских промышленных предприятий лесного сектора, а также влияние на этот процесс международных экологических общественных организаций.
Опасные события, такие как пожары, бури или снежные покровы, могут лучше компенсировать обильные леса как монокультуры с древесными породами. Смешанные леса с их неповрежденными почвенными структурами способствуют чистой питьевой воде и имеют лучшую емкость для хранения воды при сильных осадках, что снижает риск затопления рек. Тотализаторы, лежащие на земле, являются средой обитания многих насекомых или грибов, которые имеют большое значение для функционирования экосистемного леса.
Вращающаяся древесина имеет большое значение для экосистемного леса. он разлагается деструкторами и превращается в питательные вещества. Классификация уровней урона в дереве. Повреждения в дереве делятся на четыре этапа. Следует учитывать, что деревья также могут восстанавливаться. Когда дерево умирает, молодые деревья снова растут на одной земле с помощью целенаправленных мер по лесовосстановлению. Чем старше дерево, тем он более уязвим. Этапы повреждения иллюстрируются примером елового дерева.
Министерство образования Pоссийской Федеpации
ДокументНормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки магистра по направлению 560900 Лесное дело, при очной форме обучения 6 лет. Основная образовательная программа подготовки магистра состоит из программы подготовки
ЛЕКЦИЯ 1
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТОЙЧИВОГО ЛЕСОУПРАВЛЕНИЯ. ЛЕС КАК ЭКОСИСТЕМА
Вершины деревьев загораются, образуется древовидный урон, иголки желтеют. Когда ветки висят едва, возникает синдром мишуры. Потеря иглы теперь превышает 60%, иглы становятся коричневыми и падают повсюду. Экспозиция видна на всем дереве, верхняя часть исчезает.
Дерево увядает и находит смерть. Объясните полезность деструкторов. Какие виды птиц вы можете увидеть рано утром с помощью полевого укола или пения в лесу? Каким образом отдельные виды адаптированы к лесной среде обитания? Возьмите звуки с помощью цифрового записывающего устройства в лесу и создайте тестовую викторину.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Лесной кодекс РФ (2007)
2. П.М. Верхунов Н.А. Моисеев, Е.С. Мурахтанов. Лесоустройство: Уч. пос.. – Й.-Ола: МарГТУ, 2002. – 444 с.
3. Сафонова А.А. Основы лесопользования: метод. указ. к изучению курса. – Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2009. – 32 с.
4. Лесоустроительная инструкция (от 06.02.08)
5.Основы ВЛХ и организация лесопользования: Уч. пос. / под ред. В.Т. Яборова. – Благовещенск: ДальГАУ, 2005. – 284 с.
Найдите деревянную кучу или пеньку после годовых колец. Что говорят более тонкие годовые кольца о жизни дерева? Поиск листьев, коры, дерева, конусов или орехов после следов, указывающих на животных, и фотографирования их. Свяжитесь с лесничим и проведи экскурсию по лесу!
Знакомство, воспитание, получение, Мюнхен. «Образование для устойчивого развития» обеспечивает людей устойчивым мышлением и действиями. Мы приняли этот руководящий принцип в наших программных предложениях. Компетенции даются широкой тематике леса, природы, экономики с природой. Содержание основано на учебных программах начального и среднего классов. Таким образом, предметы домашнего и технического образования, такие как экосистемный лес и вода, ориентация в этом районе обрабатываются картой и компасом, пищевыми цепочками, видами знаний или типами мест обитания.
6. М. Л. Карпачевский и др. Основы устойчивого лесоуправления: уч. пос. для студентов вузов. – М.: Всемирный фонд дикой природы, 2009
Любой лес является экосистемой. Имеется много определений экосистемы. Экосистемой называется множество популяций видов разных трофических групп, находящихся в процессе взаимодействия между собой и преобразования абиотических компонентов среды в конкретном местообитании.
В наших модулях поощряются дизайн и социальные навыки детей и молодежи. Здесь мы задаем следующие приоритеты. Эмпатия и солидарность. Способность работать в команде в отношении планирования и действий. Возможность мотивировать и стать активными. Междисциплинарные знания.
И для нас все еще важно обучение сенсорному восприятию детей и подростков. Мы сознательно рассматриваем вкус, зрение, слух, обоняние и вкус, чтобы способствовать личному развитию детей. Ночью все кошки серые. Мы намеренно будем использовать все пять чувств во время после миграции и познакомим вас с секретами животных, которые активны ночью. Например, мы используем чувство осязания и ощущаем, как звери атакуют добычу. Традиционно истории и таинственные звуки ночи подслушиваются во время наших последствий в лагере.
Понятие «экосистема» не подразумевает определенный масштаб, т.е. экосистема – понятие безразмерное. Даже самый крошечный уч-ок леса – вплоть до одного отдельно взятого растения, пня и т.д. – можно считать экосистемой: любое зеленое растение аккумулирует энергию солнечного света, производит органические в-ва, может стать пищей для животных и пр. Как экосистему м. рассматривать и крупный лесной массив, и географическую обл., и природную зону, и аже Землю в целом (ее биосферу).
Иногда, с завязанными глазами, с босиком или с кружкой, мы пройдем через лес. Здесь можно обнаружить гораздо больше, чем в любое время года, кроме деревьев. Вы когда-нибудь обнимались мехом лисицы или прогулкой по дереву? Чтобы быть творческим, нужно развить что-то в голове и сформировать его своими руками. Мы будем изучать цвета, формы и структуры природы как вдохновение. Затем будут созданы скульптуры, картины или водные работы.
Приготовление на открытом огне - особенное увлечение. Взрыв приключений. Вместе собираются дикие растения, готовятся огонь и готовятся маленькие блюда. И в противном случае повседневный процесс приготовления пищи становится опытом оригинальности. Если вы планируете отправиться в летнее теплое озеро, кататься на коньках на замороженном пруду или стакане воды из трубопровода, наша жизнь тесно связана с водой. Но часто мы очень мало знаем о витальном, влажном элементе. Из чего состоит вода? Что живет в ручье, озере или реке?
Чем больше экосистема, тем больше в ней компонентов и взаимосвязей м-ду ними.
В лесной экологии и лесоведении наиболее часто под лесной экосистемой подразумевают определенное растительное сообщество вместе с местообитанием, в котором оно сформировалось. Такое местообитание, представляющее собой уч-ок суши или водной пов-ти с однородными условиями, называют биотопом .
С сетями, чашками ликеров и листами определения мы добираемся до сути дела. Выживание - Высокое искусство выживания. Вы потеряли свой путь, становится темно и холодно. Когда вы останетесь в горах без каких-либо инструментов, вы узнаете об этом туре. В небольших группах лагеря устанавливаются на ночь, а заводы собираются на еду. Вы узнаете, как вернуться к цивилизации. Это интересно, поучительно и важно!
В начале тура вы будете проинструктированы в области чтения карт и использования компаса. Впоследствии нас просят найти путь к нашей общей цели. И, конечно, вопрос будет не только один раз: мы все еще верны? Чтобы хорошо передать тему детям, мы работаем здесь с меньшей группой. Класс делится как минимум на 12, максимум 16 участников.
Любая экосистема существует в определенных климатических усл-ях. Это основной фактор, определяющий тип экосистем, которые могут существовать в данном месте. Он проявляется в формировании природных зон (биомов ), закономерно распространенных по планете в соответствии с основными показателями климата (примеры биомов: саванны, степи, пустыни, тропические и бореальные леса и т.д.).
В совместных играх процессы обучения можно поощрять игриво. Основное внимание уделяется совместной работе, общению и групповому опыту. Группе дается четко определенная задача. Их преодоление требует максимальной приверженности со стороны всех участников.
Задача для всего класса. «Любопытство детей - знание знания, поэтому нужно поощрять и поощрять их в них». Джон Локк. Любопытство и знание достоинства характеризуют еще маленьких детей. Поэтому дети - это родившиеся философы. В группах от 12 до 15 детей следует философскому обсуждению после игривого введения. Результаты затем записываются в творческом действии.
В любой экосистеме обязательно присутствуют и постоянно взаимодействуют м-ду собой 2 составляющие – абиотическая (неживая: внутренняя атмосфера, вода, минералы) и биотическая (живая).
Виды живых организмов по их месту и роли в экосистемах делятся на 3 основные группы – продуценты, консументы и редуценты.
Продуценты (первое звено цепи преобразования энергии в экосистеме) – это организмы, которые производят органические в-ва из неорганических. Это все зеленые растения. А среди наземных экосистем именно леса обладают самой высокой первичной продуктивностью и производят основную часть органического в-ва на Земле.
Ваш школьный класс проходит по узким дорожкам, через вершину холма и через горы. Мы находимся в пути по дорогам, которые предлагают нам множество возможностей для общей образовательной деятельности. В зависимости от того, какие темы вы работаете с вашим классом, какие новые импульсы вы хотите установить или какие цели вы стремитесь, мы разработаем для вас индивидуальную дневную программу: шаг за шагом, укрепляйте, изучайте и продвигайте сообщество!
Пойдем к следующему учебному году! Ваш школьный класс только что собрался, ученики узнают друг друга. В программе «Пойдем к следующему учебному году» основное внимание будет уделено взаимному обучению и новой групповой системе. Этот треккинг-тур посвящен сотрудничеству и совместной стратегии. Например, мы разрабатываем цели и правила классового сообщества, разрабатываем альтернативы тревожному поведению или силам класса, чтобы обеспечить мотивационную атмосферу обучения в классе.
Консументы – живые организмы, которые потребляют органические в-ва, синтезированные продуцентами, но не могут разложить их до простейших минеральных компонентов, которые могли бы вновь использовать растения. Это большинство животных, некоторые микроорганизмы и незеленые растения.
Редуценты – осуществляют разложение органических остатков до мин. компонентов, которые могут быть вновь использованы растениями. Это бактерии, некоторые животные, грибы и микроорганизмы. Так замыкается круговорот в-в в экосистеме.
Нормальное функционирование любой экосистемы обеспечивается наличием всех этих групп организмов. Изменения в каком-либо звене, в т.ч. вызванные внешними нарушениями, неизбежно передаются по пищевым и энергетическим цепочкам и отражаются на всем функционировании системы.
Каждый блок процесса преобразования в-в и энергии в экосистеме представлен разнообразными организмами. В подавляющем большинстве лесных экосистем, как правило, присутствуют:
Растительноядные животные (черви, паукообразные, насекомые, птицы, млекопитающие);
Хищники (насекомые, земноводные и пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие);
Потребители погибших животных (черви, птицы, насекомые);
Сапрофиты (грибы, бесхлорофилльные растения, простейшие животные и микроорганизмы).
Кроме пищевых связей, обитатели экосистемы взаимодействуют друг с другом множеством др. способов. Их взаимоотношения могут иметь конкурентный или взаимовыгодный хар-р. Взаимовыгодные связи в лесных экосистемах крайне разнообразны. Общеизвестна роль животных в распространении плодов и семян. Так, кедровка уносит кедровые орешки на расстояние 4-5 км от дерева, прячет и не всегда может найти. С помощью кедровки возобновление кедра проходит гораздо эффективнее, т.к. при образовании густого подлеска, выросшего из опавших на землю семян, шансы на выживание многих таких экземпляров минимальны. Куда больше шансов выжить имеют выросшие из унесенных птицами семян молодые деревья, т.к., во-первых, им не придется конкурировать с основной массой сеянцев, а во-вторых, они могут оказаться в менее затененном месте.
Другой пример. Жизнь большинства цветковых раст-й невозможна без насекомых-опылителей. Перекрестное опыление необходимо растениям для поддержания генетического разнообразия их популяций. Или же: семена некоторых растений (Рб, Тс, черника, брусника) способны прорастать, только пройдя ч-з желудок животных или птиц.
Еще один пример взаимосвязи – микориза. Ее могут образовывать 98 % видов наземных высших раст-й. Она характерна для многих деревьев (Д, С, Е, береза, Ив), кустарников, травянистых р-й. За счет микоризы увеличивается поглощающая пов-ть корня. Грибы-микоризообразователи способны вырабатывать в-ва, необходимые растениям, аналогичные витаминам и гормонам роста, а также разлагать орг. соединения почвы, делая доступными для раст-й наиболее дефицитные элементы питания – фосфор, калий, азот.
Общеизвестна и роль хищников в регулировании численности животных. При отсутствии их или недостаточном кол-ве происходит вспышка численности растительноядных жив-х. Так, регулярные весенние палы приводят к постоянной гибели личинок хищных насекомых (в частности муравьев), а значит к росту численности вредителей (тли, гусениц). Чтобы в лесу жили муравьи, следует сохранять при рубках старые пни и лесную подстилку.
Т.о. для длительного устойчивого существования лесной экосистемы необходимо присутствие в ней множества самых различных видов живых организмов.
Способность организмов производить орг. в-во в процессе своей жизнедеятельности называется биологической продукцией . Биопродукция, которую создают продуценты считается первичной, а создаваемая консументами и редуцентами – вторичной.
Скорость пр-ва продукции наз. продуктивностью . Продуктивность различают первичную и вторичную, аналогично с биопродукцией.
Средообразующая роль лесов
Любая экосистема сильно меняет исходные условия местообитания благодаря жизнедеятельности живых организмов. В этом смысле наиболее показательным примером является лесная экосистема.
Лесные растения (прежде всего деревья, но не только они) изменяют условия в местах своего произрастания сразу по нескольким параметрам. Лес влияет на уровень кислородного и углеродного баланса: наиболее крупные лесные регионы планеты вырабатывают около 50 % всего кислорода, поступающего в атмосферу. В год все р-ния Земли поглощают до 3 % углекислого газа из атмосферы.
Лес улучшает климат, сохраняет водные источники, снижает силу ветра, укрепляет и обогащает почву, очищает воздух от пыли, вредных в-в и микробов, защищает от шума. В лесном воздухе в 300 раз меньше бактерий, чем в городском; 1 га леса снабжает кислородом до 200 чел.
Леса уменьшают воздействие прямой солнечной радиации в 7 раз. Густой еловый лес задерживает до 99 % радиации, сосновый – до 96 %. 1 га соснового леса задерживает 36-60 т пыли. Лес аккумулирует в листьях, коре и корнях огромное кол-во тяжелых металлов из атмосферы. Наиболее активны в этом смысле хвойные породы, поэтому именно они начинают первыми погибать от чрезмерного загрязнения воздуха.
Шум на улице, засаженной деревьями, в 5 раз ниже, чем на не озелененной. Деревья высотой всего 7-15 м снижают уровень шума на 10-20 дцб.
Летом в лесу прохладнее, а зимой теплее. Под пологом леса всегда создается особый микроклимат – лесная среда. Многие из лесных видов практически не могут существовать без леса, т.к. приспособлены именно к условиям лесной среды.
Молодые хвойные насаждения могут выделять в день до 30 кг/га эфирных масел, что делает воздух практически стерильным. Кроме фитонцидов, лес содействует образованию озона. В лесу ионизированного кислорода в 2-3 раза больше, чем над поверхностью моря и в 5-10 раз больше, чем в атмосфере городов. Особенно много его в сосняках.
В лесу совсем нет пыли. 1 га спелого леса может удержать пыли за вегетационный период: тополевый лес – 337 кг, липовый – 770 кг, сиреневый гектар – 1100 кг, ильмовый – 2235 кг. Суммарная пов-ть листьев в лесу в 10-15 раз превышает занимаемую ими площадь, что позволяет во время листопада осаждать на землю до 50-60 т пыли с 1 га.
По данным ВНИИЛМ, более 60 % кислорода поставляет в биосферу растительность суши. Леса способны задерживать на кронах от 6 до 78 кг/га твердых осадков, что составляет 40-80 % взвешенных примесей в воздухе. После вырубки леса содержание химических в-в в водоемах возрастает в 50 и более раз.
Чем крупнее экосистема, тем больше в ней разнообразных компонентов. Все вместе они образуют сложную мозаику. Это мозаичность также является условием жизни ряда видов. Так, для многих видов высших животных необходимо обязательное наличие на определенном пространстве различных типов экосистем: одни используются ими как места для кормежки, другие – ночлега, третьи – охоты. Причем места кормежек могут меняться в разные сезоны. Так, лось в Карелии летом предпочитает прибрежные леса и берега водоемов, моховые болота и др. полуоткрытые территории, а зимой – зарастающие вырубки и гари.
Наиболее ярко взаимосвязь различных экосистем прослеживается на примере далеко мигрирующих животных, птиц. Так, серый журавль, гнездящийся почти повсеместно в России, зимует в Южной Европе, Крыму, С. Африке, Ю-З Азии, Китае, С. Индии. Места гнездования и места зимовки разделяют тысячи км, но для сохранения этого вида одинаково важны. В каждой из этих экосистем он играет свою роль, в частности регулирования численности мелких животных. В то же время журавль гнездится в основном на лесных болотах, а кормится на с/х угодьях.
Динамика лесных экосистем
Все виды живых организмов представлены в экосистемах популяциями.
Популяцией наз. группа организмов одного вида, обитающая на определенной территории.
Ее составляют особи разного возраста. Количественное соотношение м-ду особями разных возрастов наз. возрастной структурой популяции. Каждому виду (в т.ч. и деревьев) свойственна своя возрастная структура популяций.
Разные виды вносят неодинаковый вклад в формирование, динамику и функционирование экосистемы. Наиболее сильное влияние имеют так называемые виды-эдификаторы и ключевые виды.
Эдификаторы – виды, которые создают основу экосистемы, определяют ее структуру и играют важнейшую роль в создании ее внутренней среды. Примерами могут являться доминирующие виды растений. Эдификаторы создают условия для существования множества других видов и в итоге определяют «лицо» экосистемы. Уничтожение вида-эдификатора означает, по сути, исчезновение всей экосистемы в целом (так, не может быть елового леса, если нет ели).
Ключевые виды – это виды, играющие в экосистеме очень важную роль, несмотря на относительно небольшую биомассу (они могут и не занимать доминирующего положения в экосистеме). Примером такого вида может служить кедровка, которая при относительно небольшой численности играет основную роль в воспроизводстве кедра – эдификатора этой экосистемы. Исчезновение ключевых видов существенно влияет на популяции др. видов и процессы в экосистеме.
В лесных сообществах выделяют несколько функциональных групп эдификаторов и ключевых видов: деревья, листо- и хвоегрызущие насекомые, крупные растительноядные и хищные животные и дереворазрушающие грибы.
Деревья создают основную часть продукции в лесных экосистемах и тем самым выступают основанием для большинства трофических цепочек. Большинство видов в лесных экосистемах существуют именно благодаря наличию деревьев. Сами деревья являются местообитаниями для многих видов: лишайников, мхов, грибов, насекомых, птиц, зверей.
Важным фактором динамики лесных экосистем являются различные естественные нарушения. Они могут иметь разный масштаб: микро-, мезо- и макро-. Микро- и мезонарушения связаны с гибелью отдельных крупных деревьев или их групп, деятельностью крупных копытных, растительноядных насекомых и т.д. Макронарушения связаны с последствиями рубок, пожаров, различных катастроф (ураганы, наводнения, вспышки размножения вредителей).
Не всегда те или иные нарушения являются гибельными для экосистемы.
Лесные пожары не для всех видов являются отрицательным фактором. Семена многих видов прорастают успешно только или почти исключительно на гарях, не встречая при этом конкурентов. Другой пример – шишки некоторых видов сосны раскрываются и разбрасывают семена только при высокой температуре.
Есть лесные экосистемы, где периодические пожары – естественное явление, пространственная структура таких экосистем в крупном масштабе представляет собой мозаику гарей разного возраста. Например, популяции С и Л после пожаров не только выживают, но и осваивают новые территории. После пожара создаются благоприятные условия для прорастания семян, приживания и дальнейшего развития всходов в рез-те улучшения освещенности, обеспечения минеральными элементами, резкого снижения конкуренции со взрослыми растениями.
На открытых пространствах, где пожаром была полностью уничтожена существовавшая ранее экосистема, первыми поселяются определенные виды р-ний, которые наз. пирогенными. К ним относятся вейники, некоторые лишайники, малина, кипрей и др.
Наибольшее кол-во макронарушений в настоящее время вызвано антропогенными воздействиями. В результате таких нарушений создается мозаика крупных нарушенных уч-ков, находящихся на разных этапах восстановления.
Крупномасштабные нарушения частично уничтожают неоднородность среды, вызванную локальными нарушениями. Исчезновение отельных микроместообитаний, связанных с мелкими нарушениями, ведет к исчезновению из экосистемы отдельных видов. Если в соседних с пострадавшим уч-ках эти виды отсутствуют, то восстановление биоразнообразия в такой экосистеме будет неполным. Для полного восстановления потребуется весьма длительное время, и то при условии наличия источников возобновления исчезнувших видов. В ином случае оно не произойдет вообще.
Процесс поэтапного развития экосистемы на месте, лишенном живого покрова, или ее восстановления после разрушения называется сукцессией .
В ходе и в результате сукцессий меняются видовой состав, пространственная структура, показатели круговорота в-в, почвы и др. параметры экосистемы.
Процесс восстановления экосистемы под воздействием ее внутренних механизмов наз. восстановительной сукцессией . Считается, что ч-з определенное время и при отсутствии повторных нарушений лесная экосистема может восстановиться до равновесного состояния. Чем более существенное внешнее воздействие на экосистему оказано, тем больше времени понадобиться для ее восстановления. Например, однократная зимняя выборочная рубка в разновозрастном ельнике с сохранением подроста, подлеска и напочвенного покрова, части старых дервьев и определенного кол-ва мертвой древесины (она также необходима для экосистем) приведет к тому, что за несколько десятилетий и древесный ярус, и биоразнообразие данного уч-ка леса полностью восстановятся.
Противоположный пример – полное восстановление лесной экосистемы после катастрофического пожара требует обычно несколько столетий, особенно если после пожара гарь зарастает травянистой растительностью, препятствующей ВЛ.
Экосистемы, сформировавшиеся без воздействия человека, в стабильных условиях не нуждаются в какой-либо поддержке. Чем сильнее человек меняет леса, тем более неустойчивыми становятся их экосистемы, тем меньше они способны самостоятельно поддерживать себя в равновесии. Соответственно, тем выше будут затраты человека на его поддержание. Например, в большинстве регионов центра европейской России в лесах практически полностью исчезли волки, медведи, рыси и др. крупные хищники. В результате нужно регулировать поголовье копытных и зайцев, чтобы снизить риск возникновения у них эпидемий и уменьшить повреждение молодых деревьев.
Т.о. чем сильнее человек меняет леса, тем более неустойчивыми становятся их экосистемы, тем менее они способны самостоятельно поддерживать себя в равновесии.
Сравнение контуров первоначального и современного лесного покрова свидетельствует о том, что с появлением «человека с топором» площади лесов на планете значительно сократились. Если оставить все обезлесенные за этот период территории без какого-либо хоз. воздействия на неограниченно долгое время, то бóльшая их часть в результате восстановительных сукцессий вновь зарастет лесом. Во многих случаях такой лес будет отличаться от первоначального хотя бы потому, что некоторые виды уже вымерли или исчезли с этой географической территории. Поэтому равновесное состояние в новой экосистеме будет уже иным.
Чтобы сохранить биоразнообразие лесных экосистем, недостаточно сохранить лишь крупные территории. Во многих регионах таких территорий уже нет. Заметно снизить потери биоразообразия при ведении рубок леса позволяет сохранение ключевых биотопов (ключевых местообитаний) – так называемые модельные леса (в Хаб. крае – это модельный лес Гассинский). Понятие «ключевые биотопы» вкл., помимо местообитаний редких видов, уч-ки редких экосистем, отдельные небольшие ландшафтные и биологические элементы, важные для сохранения большого числа коренных лесных видов.
В Швеции, Норвегии и Финляндии составлены списки ключевых биотопов, которые охраняются либо законодательно, либо нац. системами лесной сертификации. Лесовладельцам разъясняется необходимость их сохранения. Их площадь в среднем составляет 0,8-1 % от площади продуктивных лесных земель.
Зачем нужно сохранять разнообразие видов? Можно ли, например, не заботиться о выживании видов, являющихся вредителями леса? Или о мелких малозаметных видах, например, мхах или моллюсках, о жизни которых нам ничего не известно?
Существует чисто прагматический ответ на эти вопросы. Генетически каждый вид живых организмов уникален, каждый из видов может являться носителем каких-либо еще не открытых полезных для человечества св-в, например пищевых или лекарственных. Т.о. исчезновение любого вида может привести к невосполнимой утрате важного ресурса. Кроме того, каждый вид представляет собой интерес для науки.
Еще более важно то, что каждый вид занимает свою, только ему присущую, экологическую нишу и играет уникальную роль в экосистеме. Исчезновение вида приводит к разрыву его многочисленных связей с др. видами, вследствие этого нарушается функционирование экосистемы.
Подумайте о том, к чему может привести, например, исчезновение пчел, которое ученые давно предсказывают? Без пчел не выживет и сам человек.
Конечно, в экосистемах обычно имеются группы видов, занимающих сходные экологические ниши. Поэтому утрата одного вида, как правило, не приводит к существенным нарушениям равновесия в экосистеме. Однако более высокое разнообразие видов способствует лучшему выполнению экосистемой своих функций и большей устойчивости данной экосистемы.
По прогнозу крупнейших ученых, при сохранении нынешних темпов вымирания животных и растений, уже к концу ХХI века на планете перестанут существовать ⅔ всех известных науке видов птиц, млекопитающих, бабочек и растений.
Сложность организации естественных экосистем не дает нам оснований для надежд на построение искусственных экосистем, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности.
________________________
В лесах России зарегистрировано около 3,5 тыс. сосудистых р-ний. Наивысший уровень биоразнообразия отмечен на С. Кавказе и юге Д. Востока. Самое большое кол-во древесных и кустарниковых пород (36) произрастает в Сочинском нац. парке, самое меньше – в некоторых р-нах Калмыкии, Карелии, Юж. Таймыра, Якутии (2-5). Среди равнинных территорий наибольшим разнообразием отличаются леса Калининградской обл., где насчитывается 21 лесообразующая порода. Доля малонарушенных лесов в европейской части России (около 10 %) – самая высокая в Европе, а в целом они составляют 20-25 % лесов страны. Однако и их площадь последние годы неуклонно сокращается. По данным на 2007 г., в России сохранилось около 276 млн. га малонарушенных лесных территорий, на которых представлена значительная часть лесного биоразнообразия Европы.
В 1995 г. Россия присоединилась к всемирной Конвенции о биологическом разнообразии. Согласно ей, «биологическое разнообразие означает вариабельность живых организмов из всех источников, включая среди прочего наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие вкл. в себя внутривидовое разнообразие, разнообразие видов, разнообразие экосистем. Устойчивое использование означает использование компонентов биоразнообразия таким образом и такими тепами, которые не приводят в долгосрочной перспективе к истощению биоразнообразия, тем самым сохраняя его способность удовлетворять потребности нынешнего и будущих поколений и отвечать их чаяниям».
Подводя некий итог, следует заметить, что как говорил известный лесовод Г.Ф. Морозов, «Всякое вторжение в лес, даже самое рац., всегда будет нарушением того подвижного равновесия, которым характеризуется природа вообще и природа леса в частности». Это необходимо помнить.
Лесная растительность является составной неотъемлемой частью биосферы планеты. Биосфера – пространство вокруг Земли, где существует жизнь в форме мира животных и растений. Элементарной частицей биосферы является биогеоценоз.
Биогеоценоз – однородный участок земной пов-ти с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и т.д.) компонентов, объединенных обменом в-ва и энергии в единый природный комплекс.
Биогеоценоз – элементарная частица биосферы, однородная по комплексу неорганической среды, видовому составу и взаимоотношениями между ними.
Совокупность биогеоценозов образует биогеоценотический покров Земли.
Лесной биогеоценоз – это биогеоценоз, где основной образователь – древесные растения. Он отличается от просто «фитоценоза».
Фитоценоз – растительное сообщество, совокупность растений на относительно однородном участке земной пов-ти (например, фитоценоз пойменные луга, болота).
Фитоценоз – открытая динамичная система, представляющая существенную часть биогеоценоза и изменяющаяся в течение года и по годам. Разновидностью фитоценоза является лесной фитоценоз (насаждение).
Лесной фитоценоз (ГОСТ 18486-73) – участок леса, однородный по древесной, кустарниковой раст-ти и живому напочвенному покрову.
Отличие фитоценоза от лесного фитоценоза в том, что во втором образующим элементом являются деревья. Лесной фитоценоз является частью лесного биогеоценоза (лесной фитоценоз не учитывает животный мир).
Жизненными формами древесных растений являются: деревья, кустарники, полукустарники, лианы.
Лесообразовательный процесс – это совокупность всех явлений возникновения, развития, разрушения и смены лесных насаждений, сопровождающих эволюцию лесного покрова (по Б.П. Колесникову).
Для лесоводов, в обязанности которых входит выращивание высокопродуктивного леса, в определенный момент стало необходимым не только различать деревья в лесу по крупности, но и давать им конкретные наименования. Систематизированная классификация деревьев для одновозрастного однородного леса была дана немецким лесоводом Крафтом в 80-х гг. XIX века. Деревья в ней подразделены на 5 классов по степени господства и угнетенности.
I класс – исключительно господствующие деревья с особенно сильно развитой вершиной (н-р, в чистых сосняках их около 12 %);
II класс – господствующие деревья с относительно хорошо развитыми вершинами (25-40 % в сосняках);
III класс – господствующие деревья с редкими кронами неправильных очертаний (25-35 %);
IV класс – подчиненные, угнетенные деревья; лишь частью кроны входят в общий полог, 2 подкласса:
А) деревья с незатененными, большей частью сжатыми вершинами (10-15 %);
Б) деревья с затененными вершинами, верхняя часть кроны зеленая, нижняя отмирает (2-10 %);
V класс – отмирающие и мертвые:
А) деревья с кронами, имеющими зеленую вершину (7-10 %);
Б) с отмирающими и отмершими кронами (7-8 %).
Из данной классификации видно, что деревья в одновозрастном лесу сильно отличаются друг от друга. Одни имеют более мощные кроны и крупные стволы, другие более слаборазвитые кроны и меньшие стволы. Однако здесь не было учтено, что деревья в одном и том же классе могут встречаться разные. Поэтому были разработаны более совершенные классификации деревьев в насаждении М.Д. Данилова, П.В. Воропанова, В.Г. Нестерова и др. Последний разработал классификацию деревьев по росту и развитию. Согласно ей, все деревья поделены на 3 класса роста, в каждом из которых выделено 2 подкласса по развитию.
I класс – деревья сильного роста: а) замедленного развития; б) быстрого развития;
II класс – деревья замедленного роста: а) замедленного развития; б) быстрого развития;
III класс – отставшие в росте: а) неразвившиеся; б) сильно отставшие, отмирающие и усохшие.
Растения в целом классифицируются по отделам, семействам, родам, видам (породам). Например, отдел Хвойные, отдел Покрытосеменные, Голосеменные. Отдел включает в себя несколько семейств (например, отдел Хвойные включает семейства Сосновые, Кипарисовые, Тисовые). Семейство также объединяет несколько родов. Так, в семейство Сосновых включены род Пихта, род Ель, род Лиственница, род Сосна. Род объединяет множество видов. Например, род Лиственница включает Л даурскую, сибирскую, охотскую, Комарова, Сукачева, курильскую, европейскую, Любарского, Миддендорфа, приморскую, ольгинскую, Каяндера и др.
Под лесоводственными св-ми древесных и кустарниковых пород понимается их отношение к факторам внешней среды, а также другие качества, имеющие значение для хозяйственной практики.
К основным лесоводственным св-вам пород относятся светолюбие, засухоустойчивость, требовательность к плодородию почвы, теплолюбие. По Н.В. Усенко классификация древесных пород ДВ по лесоводственным св-вам выглядит с.о.:
1. По отношению к теплу
Очень теплолюбивые (Д зубчатый, береза Шмидта, абрикос маньч., П цельнолистная, Лп маньч. и др.);
Теплолюбивые (Бх, К корейский, Ор маньч., Я, Е корейская и др.);
Среднетребовательные к теплу (Лп амурская, Гр уссур., Д монгольск., Л Комарова, П белокорая и сахалинская, Км и др.);
Малотребовательные к теплу (Тс, Бб, Ос, С обыкновенная, Еа, Е сибирская, Л даурская, кедров. стланик и др.)
2. По светолюбию
Светолюбивые (Л даурская, Комарова и амурская, Бч, С обыкн. и др.);
Относительно светолюбивые (Бб, Л Любарского, Т Максимовича, Ос, Я и Ор маньч., Кл маньч., Км и приречный, Д монгольский и др.);
Относительно теневыносливые (Бх, К корейский, Ол волосистая, Чм Ае, П цельнолистная, маакия амурс., Лп амурск. и др.);
Теневыносливые (Ид, Е Глена и корейская, Еа, П белокорая, Тс, ККз и др.)
3. По отношению к влаге
Ксерофиты – способны выдерживать недостаток влаги в результате увеличения ее поглощения или накопления в тканях.
Мезофиты – растения умеренно увлажненной почвы. На ДВ к ним относится значительная часть деревьев, кустарников и лиан.
Гигрофиты – любители влаги.
По Г.В. Гукову классификация выглядит так:
1. Отношение к влаге
Ксерофиты (С обыкн. и густоцветковая, Д зубчат., абрикос сибирский и др.)
Ксеромезофиты (абрикос маньч., Д монгольский, Бч, Яб сибирская и др.);
Мезофиты (К корейск., Рб амурск., П цельнолист., Тс, Гр уссур., Ид, Бб и др.);
Мезогигрофиты (Я и Ор маньч., Ос, Еа, Бх, Т душист., П белокор. и др.);
Гигрофиты (Ол волосист., Ив корзин. и другие виды ивы, Л даурск. и амурск и др.).
2. По отношению к почв. плодородию
Олиготрофы (нетребовательные) – С обыкн. и густоцветк., кедров. стлан., Л даурск., Ос, Бб, Д монгольск., Рб амурск., Еа и др.);
Мезотрофы – маакия, Ол волосист., П белокор., оч. многие лиственницы, Лп амурск., К корейск., Бч, Км и др.;
Мегатрофы (требовательные) – Л приморская, Тс, Ор и Я маньч., Бх, П цельнолист., Ид, Кз и др.).
Из пород некоторые являются почвоулучшающими (Я, Кл, Ол, Л, береза, Лщ, ильм и др.), другие – почвоухудшающими (Ос, Е и некоторые др.).
Зональность растительного покрова
На ДВ выделяется 6 географических , или природных, зон – зона полярных пустынь, тундры, лесотундры, зона хвойных (таежных) лесов, хвойно-широколист-венных лесов и лесостепная зона (ПЛАКАТ).
- Зона полярных (арктических) пустынь
- Зона тундры
- Зона лесотундры
В долинах некоторых рек попадаются участки редких лиственничных лесов.
Большие пространства занимают заросли кедрового стланика. Лесотундра – кормовая зона оленеводства.
- Зона хвойных (таежных) лесов
В южной части ареала ели обязательно присутствуют в качестве примеси пихты – белокорая, сахалинская, Майра. Кроме П в сложении еловых лесов могут участвовать Л, березы белая и каменная, К корейский.
5. Зона хвойно-широколиственных лесов
Преобладающий тип растительности – лесной. Наряду с хвойными значительное участие в составе насаждений принимают различные лиственные. Видовой состав хвойных на материковой и островной частях зоны неодинаков. На материке характерен К корейский в составе кедровников и кедрово-широколиственных насаждений. На о. Сахалин и Курильских о-вах кедра нет, вместо него произрастают елово-широколиственные леса, куда входят Еа, П сахалинская и Майра.
Кедрово-широколиственные леса наиболее характерны для южной части ДВ и отличаются богатством флористического состава. Эти леса занимают очень обширную область, различаются составом сопутствующих пород и видов раст-й. Поэтому их подразделяют на 3 подобласти (подзоны):
- южная (или подобласть П цельнолистной и граба);
- средняя (с кедрово-широколиствеными лесами);
- северная (кедрово-широколиственные леса со значительным участием в составе Е и П, также произрастают елово-широколиственные леса, характерная особенность подзоны – довольно значительная примесь Л).
- Зона лесостепная
Флористические зоны ДВ
Каждой растительной зоне ДВ свойственна своя растительность, или флора.
Флора – исторически сложившаяся совокупность видов растений, произрастающая на определенном географическом пространстве. 4 типа флор на ДВ:
- Маньчжурская (КАРТА)
- Охотско-камчатская флора
- Чукотская (берингийская) флора
- Восточносибирская (якутская)
Кроме этих 4 флор в сложении растительности южных частей ДВ принимают участие представители степной монголо-даурской флоры, лесной умеренной предсубтропической северокорейской флоры и представители лесной субтропической северояпонской флоры.
Флоры ДВ разнообразнее и богаче по видовому составу, чем флоры соответствующих им по зональным условиям р-онов Сибири и европейской части РФ в связи с тем, что здесь еще сохранились древние реликтовые виды растений.
Классификация смен пород
Первая и основополагающая классификация смен пород была предложена Г.Ф. Морозовым. Он разделил все смены на вековые (без вмешательства человека) и временные (прямо или косвенно связаны с деятельностью человека).
Вековые протекают на фоне медленных возрастных и устойчивых изменений экологического режима (например, постепенное понижение уровня грунтовых вод приводит к смене еловых древостоев на более засухоустойчивые сосновые).
Временные смены происходят относительно быстро, и они обратимы. Например, в результате пожара уничтожен еловый древостой; гарь заселяет береза, под пологом которой снова поселяется ель. Временные смены сопоставимы с жизнью 1-2 поколений древесных пород.
Морозов поделил все породы на породы-пионеры и породы-лесообразователи.
Колесниковым для ДВ была предложена классификация смен пород для кедрово-широколиственных лесов. Им выделено 4 типа смен :
Возрастные
Коротко-восстановительные
Длительно-восстановительные
Устойчивые (естественно-необратимые).
Е.Д. Солодухин предложил разделить все смены на 2 группы:
1
) смены пород в процессе развития природных лесов (обратимые и необратимые) – происходят без вмешательства человека;
коротко-восстановительные длительно-восстановит.
устойчивые неустойчивые
2) смены пород при восстановлении лесов на вырубках, гарях и др. непокрытых лесом площадях.
Типологическая классификация лесов
Издавна лесоводы пытались разделить многообразие существующих лесов на некие однородные единицы, где были бы учтены и отражены все особенности насаждений, их сходство и различие между собой. Так было введено понятие «типа леса», которое объединяет насаждения с общими чертами состава и строения, продуктивности и пр. характеристик.
Тип леса – участок леса (или их совокупность), характеризующийся общим типом лесорастительных условий, одинаковым составом древесных пород, количеством ярусов, аналогичной фауной, требующий одних и тех же лесохозяйственных мероприятий. Примеры: ельник зеленомошник, сосняк брусничник, лиственничник багульниковый и т.п.
Мелехов И.С.: Тип леса – это биогеоценоз в развитии. Тип леса образует участки леса, объединенные общим характером древостоя, общими особенностями лесорастительных условий, общностью этапов и тенденций развития.
Типы леса объединяют в так называемые хозяйственные группы типов леса (ХГТЛ) – более крупные по своим размерам.
Изначально лесная типология стала развиваться в связи с необходимостью выявить местонахождение и запасы наиболее ценной древесины, используя зависимость ее качества от почвы.
В 1897 г. И.И. Гуторович выделил 9 типов насаждений : болото, рада (сосна по болоту), суболоть (сосна на сырой почве), согра (сосновые или еловые заболоченные леса), ровнядь (ельник по суглинистой сырой почве), холм (ельник на возвышенных местах), лог, бор, билль (сосняк или ельник на влажной почве). По каждому типу он указал: состав насаждения, топографическое положение, покров, почву и качество древесины.
Позже появились классификации Китаева, Ляховича, Тимофеева, Назарова. С целью их стандартизации А.С. Рожков составил сводную таблицу типов леса.
Позднее пользовалась известностью классификация Серебренникова. Он выделил 15 типов для ельников, сосняков, лиственных и смешанных хвойнолиствен-ных насаждений.
Кравчинский выделил 3 категории ельников: 1) с преобладанием в покрове кислицы и майника; 2) с преобладанием ягодников; 3) хвощей и болотных мхов. Сосняки он разделил на 2 категории: 1) сосна строевая трех классов добротности; 2) сосна болотная; березняки – так же на 2 категории: 1) по суходолу; 2) по болоту.
Основателем учения о типах леса лесоводы считают Г.Ф. Морозова , создавшего «Учение о лесе». Он впервые доказал необходимость широкого применения лесной типологии в лесном хозяйстве. Он классифицировал леса сначала на климатические зоны, затем на районы с учетом геологических особенностей. В пределах района выделял типы леса, приуроченные к рельефу, а затем – типы, зависящие от почвы.
После Морозова развитие лесной типологии в России продолжилось по двум направлениям. Во главе первого стоял В.Н. Сукачев, второе связывают с именами Крюденера, Алексеева и П.С. Погребняка.
Тип леса Сукачев понимал как тип лесного биогеоценоза, принимая во внимание все компоненты леса. Название типа складывается из названия древесной породы и растения-индикатора почвенно-грунтовых условий (сосняк кисличник).
Крюденер привязывал типы леса в основном к тем почвам, где лес произрастал. Типы почвенных условий разделены им на 3 вида: суходольные, пойменные, заболоченные. Описание каждого участка включает: рельеф, почвы, покров, подлесок, смену пород и естественное возобновление, хозяйственное значение. Составу древостоя придается второстепенное значение.
Алексеев в типологии отдает первенство составу древостоя и напочвенного покрова, а затем уже механическому составу и влажности почвы.
У Погребняка нет типов леса Морозова и Алексеева. Речь идет о типах условий произрастания и коренных типах (эталонах) вместо действительных насаждений. Отдельные положения экологического подхода Погребняка расширил Д.В. Воробьев, выделивший три типологические ед-цы: тип лесного уч-ка, леса и древостоя.
Ивашкевич рассматривает тип леса как «ряд лесных сочетаний, развивающихся естественным путем одно из другого», он объединяет большое число типов насаждений, представляющих собой звенья длинной цепи превращений в пределах каких-то условий произрастания.
Классификацией лесов в динамике вслед за Б.А. Ивашкевичем занимался Б.П. Колесников.
Б.П. Колесников разработал типы леса кедровой формации в Приморье. Он ввел понятие о лесообразовательном процессе. Разработал генетическую классификацию типов леса.
Более широким подходом к лесу, учитывающим антропогенное влияние, стала динамическая типология И.С. Мелехова. Признавая важность древостоя как главного компонента леса, он не умалял роли нижних ярусов, эволюции лесной среды, хода лесовозобновительных процессов и пр.
Тип леса – важная составляющая науки о лесе. С типом леса связаны восстановление леса, лесокультурные мероприятия, способы рубок, уход за лесом, охрана лесов от пожаров, повышение продуктивности и др. вопросы ВЛХ. Типам леса соответствуют определенные системы лесохозяйственных мероприятий. Их своевременное применение дает возможность реализовать максимальную продуктивность лесов, управлять лесообразовательным процессом.
Основа типа леса – тип лесорастительных условий. Ведущим признаком для определения типов лесорастительных условий является положение в рельефе в сочетании с особенностями гидрологического режима и почвенного покрова .