Л6: ОХРАНА БИОРЕСУРСОВ: РАСТИТЕЛЬНОСТЬ.

 

Л6: ОХРАНА БИОРЕСУРСОВ: РАСТИТЕЛЬНОСТЬ.

 

1. Роль растений в природе и жизни человека.

Значение растительности в природе и жизни человека велико и разнообразно. Фотосинтез в растениях происходит повсеместно, поэтому суммарный его эффект колоссален. Годовая химическая энергия продуктов фотосинтеза в 100 раз превышает количество энергии, вырабатываемой всеми электростанциями мира. С фотосинтезом связан важнейший для биосферы процесс – фотолиз воды, в результате которого выделяется кислород, которым дышат все живые организмы.

Растения, являясь продуцентам органических веществ в биосфере, служат основой трофических пирамид, тем самым обеспечивают существование жизни на Земле. По приблизительным расчетам ежегодно растения Земли образуют около 177 млрд. тонн органических веществ, из них 122 млрд. тонн приходится на растительность суши и 55 млрд. тонн – на растительность мирового океана.

За миллиарды лет растения синтезировали огромное количество органических веществ, часть которых дошли до наших дней в виде запасов нефти, природного газа, каменного угля, горючих сланцев, торфа. Количество углерода, сохранившегося в виде угля и нефти, примерно в 50 раз превышает его количество во всех живых организмах.

Растения населяли нашу планету еще задолго до появления на ней людей. С тех самых пор они живут на самых разных участках суши, порою мало приспособленных для жизни. Они растут в тундре, лесах, степях, пустынях. Они населяют озера, реки, моря и океаны. Растения можно встретить даже на голых скалах и сыпучих песках. 

Растительность создает необходимую среду для жизни людей и разводимых им домашних животных, служит неиссякаемым источником разнообразных пищевых продуктов, технического и лекарственного сырья, строительных материалов. Многие виды растений человеком используются в различных технологических процессах. Дикорастущие виды растений – ценный и незаменимый генофонд для селекционной работы, для выведения новых, более продуктивных сортов. Иногда проявляется отрицательная роль растений – это появление сорняков на обрабатываемых землях и пастбищах; зарастание водоемов, вызывающее летние заморы рыбы в озерах; аллергические заболевания, отравления людей. Некоторые растения приносят заметный ущерб и народному хозяйству (обрастание судов, образование сплавин, зарастание дорог).

 

 

2. Лес. Антропогенные воздействия на леса.

Леса покрывают около трети поверхности суши (более 40 млн. км²). Это широкий пояс хвойной тайги в Северном полушарии, смешанные и лиственные леса умеренного пояса, вечнозеленые субтропические и влажные тропические леса. Большая часть приходится на тропики; тайга и лесотундра составляют 32%, смешанные и лиственные леса умеренного пояса – 17%. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов.

Россия богата лесом. Общая лесопокрытая площадь в стране составляет 1,2 млрд га, или 75% от площади земельных угодий. Ни одна страна в мире не имеет больших запасов древесины. Размещение лесов в России неравномерно, значительная их часть находится в Западной и Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Здесь сосредоточены основные площади сосны обыкновенной, ели, лиственницы, пихты, кедра сибирского, осины. Основные лесные богатства находятся в Восточной Сибири (45% лесов всей страны) и простираются от Енисея почти до Охотского моря. Этот богатейший лесной край представлен такими ценными древесными породами, как лиственница сибирская и даурская, сосна обыкновенная, кедр сибирский и др.

Лесной покров оказывает воздействие на все компоненты биосферы, играет огромную средообразующую роль. Леса влияют на газовый баланс и состав атмосферы, водный и тепловой режим земной поверхности, подземный и поверхностный сток, формируют и сохраняют почвенный покров, регулируют численность и разнообразие животного мира. Лесной покров взаимосвязан с климатом: уменьшает силу ветра, смягчает высокие и низкие температуры, аккумулирует влагу. Доля лесов в глобальной продуктивности фотосинтеза оценивается в 70 млрд. тонн сухого органического вещества в год, что составляет 65% годовой биологической продуктивности суши и 42% биосферы.

Лес широко используется в разных отраслях народного хозяйства. И хотя из этого универсального сырья можно изготовить свыше 15–20 тыс. изделий и продуктов, почти половина всей потребляемой в мире древесины пока расходуется на топливо, а треть идет на производство строительных материалов.

Лес поставляет техническое и лекарственное сырье, пищевые продукты и т.д. Мировая заготовка леса составляет 121 млрд. м³/год. Дефицит древесины уже остро ощущается во многих промышленно развитых странах. В последние десятилетия все большее внимание уделяется санитарно-гигиенической, бальнеологической и рекреационной роли лесов. Общеизвестно благотворное влияние сосновых боров на больных туберкулезом, связанное с дезинфицирующими свойствами терпенов. Древесные насаждения в городах поглощают из воздуха избыток диоксида углерода и восстанавливают необходимый для жизни кислород. Они служат хорошим фильтром – в парках количество пыли бывает в десятки раз меньше, чем на улицах города. Листья и цветки деревьев выделяют фитонциды, многие из которых обезвреживают городской воздух, губительно действуют на микроорганизмы, задерживают развитие носителей инфекций. Зеленые насаждения хорошо поглощают звуки, защищая людей от шума. Неоценимо психологическое воздействие леса на человека.

Леса раньше других компонентов природной среды испытали отрицательное влияние деятельности человека. Деградация лесов служит одним из проявлений глобальных изменений, происходящих на Земле, которые начались с появлением земледелия и скотоводства.

Воздействие человека на леса и вообще на весь растительный мир может быть прямым и косвенным.

К прямому воздействию относятся:

1) вырубка лесов;

2) лесные пожары и выжигание растительности;

3) уничтожение лесов и растительности при создании хозяйственной инфраструктуры (затопление при создании водохранилищ, уничтожение вблизи карьеров, промышленных комплексов);

4) усиливающийся пресс туризма.

Косвенное воздействие - это изменение условий обитания в результате антропогенного загрязнения воздуха, воды, применения пестицидов и минеральных удобрений. Определенное значение имеет также проникновение в растительные сообщества чуждых видов растений (интродуцентов).

Вырубка лесов началась на заре развития человечества и продолжается до настоящего времени. Деревья рубят и сжигают для получения тепла, для увеличения площади пастбищ и пашен. С развитием хозяйства и ремесла лес стал использоваться не только как топливо, но и как строительный и поделочный материал.

Со временем потребность людей в древесине и других продуктах леса быстро возрастала, усиливалась и эксплуатация лесов. Наиболее пострадали мировые лесные ресурсы в связи с промышленной революцией. За последние 10 тыс. лет на земном шаре сведено ⅔ всех лесов. За историческое время колоссальная площадь лесных массивов в 500 млн. га превратилась в бесплодные пустыни.

Резкое сокращение лесов на планете вызвало тяжелые последствия: обмеление рек и озер, разрушительные наводнения, эрозию почв, селевые потоки, изменение климата.

Сокращение водоносности рек и высыхание озер в связи с рубками лесов хорошо известны с давних пор. Сейчас обмеление рек и озер – широко распространенное явление во многих странах мира. Оно отрицательно сказывается на рыбных запасах и сельском хозяйстве.

С истреблением лесов растет количество наводнений, увеличивается их мощность. Вырубка лесов в горах приводит к возникновению катастрофических селевых потоков. Особенно тяжелым последствием вырубки лесов является эрозия почв, которая распространена на земном шаре повсеместно.

Уничтожение лесов на обширных территориях ухудшает климат, делает его более сухим и континентальным, способствует аридизации территорий, быстрому опустыниванию, распространению суховеев.

По своему значению, местоположению и выполняемым функциям все леса подразделяются на три группы:

Ü первая группа - леса, выполняющие защитные экологические функции (водоохранные, полезащитные, санитарно-гигиенические, рекреационные). Эти леса строго охраняются, особенно лесопарки, городские леса, особо ценные лесные массивы, национальные природные парки. В лесах этой группы допускаются только рубки ухода за лесом и санитарные рубки деревьев;

Ü вторая группа - леса, имеющие защитное и ограниченное эксплуатационное значение. Распространены они в районах с высокой плотностью населения и развитой сетью транспортных путей. Сырьевые ресурсы лесов этой группы недостаточны, поэтому, чтобы сохранить их защитные и эксплуатационные функции, требуется строгий режим лесопользования;

Ü третья группа - эксплуатационные леса. Распространены они в многолесных районах и являются основным поставщиком древесины. Заготовка древесины должна осуществляться без изменения естественных биотопов и нарушения естественного экологического равновесия.

Принадлежность леса к той или иной группе определяет режим лесопользования, который должен вестись на строго научной основе с соблюдением основных принципов максимального сбережения природных экосистем и рационального использования лесных ресурсов.

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

Одной из важнейших форм борьбы за охрану рекреационных лесов служит широкая природоохранная пропаганда. В ней принимают участие туристические, профсоюзные и другие общественные организации. Большая роль в организации и координации этой работы принадлежит местным органам самоуправления.

Особое санитарно-гигиеническое и эстетическое значение имеют городские зеленые насаждения. Озеленение – одна из важных форм улучшения условий жизни людей в городах и поселках. Поэтому в населенных пунктах регулярно высаживают декоративные деревья и кустарники, создают аллеи, озеленяют бульвары, дворы, разбивают парки, организуют зеленые зоны вокруг городов и т.д.

 

3. Охрана растительного мира.

Из 500 тыс. видов высших растений человек использует лишь незначительную часть – только 2500 видов. На территории России и ближнего зарубежья насчитывается примерно 17,5 тыс. видов дикорастущих высших растений, в хозяйственных целях употребляют только 250. Из мирового фонда высших растений в лекарственных целях применяют около 1500 видов.

Большое значение для промышленности имеют дикорастущие дубильные, эфиромасличные и другие ценные растения. Многие виды используют в качестве декоративных растений, медоносов. В результате интенсивного сбора запасы некоторых хозяйственно ценных видов истощаются.

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

ü борьба с лесными пожарами;

ü защита растений от вредных болезней;

ü полезащитное лесоразведение;

ü повышение эффективности использования лесных ресурсов;

ü 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.

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 агротехнические методы (правильные севообороты, сортировка и очистка семян, выведение и возделывание непоражаемых сортов культурных растений и др.), биологические (основаны на уничтожении вредителей хищными и паразитическими насекомыми - энтомофагами, насекомоядными птицами, микроорганизмами, нематодами и другими их естественными врагами) и химические, основанные на использовании специальных веществ, токсичных для вредителей.

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

В отношении химического метода необходимо обратить внимание на такие 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 и способствуют защите сельскохозяйственных полей, пастбищных трав, плодовых деревьев, кустарников, виноградников от вымерзания, вредного действия ветров, пыльных бурь, засух и 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 состояния климакса, улучшение их состава, дальнейшее развитие сети лесных питомников и разработка методов выращивания леса на специальных плантациях.

Охрана отдельных видов растений и растительных сообществ. Обычно выделяют два аспекта, связанных с охраной растительного мира: 1) охрана редких и исчезающих видов флоры и 2) охрана основных растительных сообществ. К редким относят растительные виды, имеющие ограниченный ареал и низкую численность. Правительственными постановлениями взяты под защиту десятки редких видов растений. В местах их произрастаний строго запрещается сбор, выпас скота, сенокошение и другие формы уничтожения растений и их сообществ.

Очень важной задачей является сохранение в качестве генофонда видового разнообразия растений. В случае когда исчерпаны все резервы сохранения видов растений, создают специальные хранилища - генетические банки, где генофонд видов сохраняется в виде семян.

Процесс создания банка клеток и тканей достаточно сложен и включает в себя следующие операции: сбор пыльцы - получение культуры клеток - развитие эмбрионов – программное замораживание при температуре, равной -196⁰C - рекультивирование после оттаивания - регенерация растений.

Под прямым или косвенным воздействием человека многие виды растений стали редкими и исчезающими. В Красной книге России зарегистрировано около 444 таких видов. Из них можно назвать водяной орех, лотос (сохранился в виде куртин, на Каспийском море и озере Ханка), альдрованду (насекомоядное растение), железное дерево, дуб каштанолистный, самшит колхидский, сосну пицундскую, ягодный падуб и др.