Курсовая работа: Роль лісу в екологічній стабілізації ландшафтів
Спостереження Г.Т. Селянинова, О.С. Козьменко, Н. П'. Леонтієвського і Г.А. Харитонова, В.І. Рутковського та ін. підтвердили висновки В.Р. Вільямса, що під масивними насадженнями і лісовими смугами грунт промерзає менше, сніг тане повільніше, поглинення води більш повне, ніж на полях. Підтвердився також висновок В.В. Докучаєва, що лісов насадження є резервуарами вологи: вони нагромаджують її і розподіляють рівномірно.
Гідрологічними і лісівничими дослідженнями встановлена роль лісів та лісистості водозбору в підтриманні підґрунтового й нфільтраційного стоку на певному рівні. Так, О.А. Дроздов відмічає, що зміна лісистості на кожні 10% викликає зміну кількості опадів на даній територ на 4%. Аналогічні дані одержано й на багатьох дослідних станціях США. Користуючись ними, американські лісогідрологи визначили узагальнені показники гідрологічної ролі лісів. В Західних штатах, де середня лісистість становить 21%, понад 50% всього постійного стоку річок надходить з лісових територій. В Каліфорнії, де лісистість доходить до 42%, лісові території дають 95% постійного стоку річок. Таким чином, вкриті лісом площі забезпечують постійний місцевий стік, який в 2 – 2,5 рази перевищує процент лісистості.
Знищення лісів призвело до різкого збільшення поверхневого стоку, характерного для відкритої місцевості, значного обміління річок у літній період або навіть до повного їх висихання. Наприклад, у верхів'ях Сіверського Дінця береги, як зазначають В.Т. Ніколаєнко та ін., за останні 70 – 80 років відступили приблизно на 20 км. Вирубки насаджень по берегах обумовили швидке руйнування їх, замулення річки.
Зменшення постійної частини стоку річок дуже знижує енергетичний потенціал і судноплавство.
За даними А.Д. Дубаха, ліс є основним фактором природного регулювання стоку рік протягом року. На підстав багаторічних досліджень цей автор встановив, що чим менша лісистість, тим вище піднімається вода в річках, особливо малих, навесні.
Аналіз матеріалів гідрологічних досліджень показує, що ліс по-різному впливає на рівень ґрунтових вод і на середовище в цілому. Особливо чітко ця властивість проявляється у місцях надмірного зволоження. Ліс, дренуючи грунт, осушує його, знижує ступінь заболочування, а в посушливих районах додатково зволожує. Встановлено, що у північних районах болота можуть зникати в міру росту лісу, а після вирубки його грунт знову заболочується. Г. І. Танфільєв (1894) вважає, що заболочення північних районів Росії є наслідком зрідження і вирубки лісів. Слід пам'ятати, що вплив лісу на ґрунти значною мірою залежить від його географічного положення, територіального розміщення, особливостей і будови ґрунту, клімату району та інших факторів.
Численними дослідженнями встановлено також особливості впливу лісів різного складу і віку на гідрологічні умови району, що дає можливість відповідно цілеспрямовано регулювати гідрологічний режим річок та місцевості в цілому. Доцільним є створення двох'ярусних з підліском різновікових високоповнотних (0,7–0,8) насаджень з добре розвиненою кореневою системою і потужним шаром лісової підстилки. За даними О.О. Мол-чанова, вирішальне значення в цих насадженнях має стан ґрунту. Ліс виконує гідрологічн функції за умови, що грунт його структурний.
При створенні водорегулюючих насаджень велике значення має правильний добір деревних і чагарникових порід, їх розміщення залежно від природних умов і елементів рельєфу. Цьому питанню присвячено велику кількість наукових праць, з яких найбільш значними є роботи А.Д. Дубаха і В.А. Троїцького. А.Д. Дубах встановив, що мішані різновікові лісонасадження сприяють поступовому таненню снігу і посиленому переведенню поверхневого стоку у внутрішній.
Водоохоронні і водорегулюючі функції лісу невід'ємні від функцій ґрунтозахисних, які проявляються в закріпленні ґрунту. Вони запобігають змиванню і розмиванню ґрунту, збереженню і поліпшенню його властивостей, закріпленню рухомих пісків, припиненню утворення яруг. Завдяки розвинутим кореневим системам, ліси з глибоких шарів ґрунту виносять на поверхню мінеральні поживні речовини, які разом з органічними сполуками, розкладаючись з допомогою мікробів, сприяють не тільки підтриманню; а й підвищенню їх родючост [16].
Вище зазначалась одна з найважливіших рунтозахисних властивостей лісів – протиерозійна. Численні дослідження вітчизняних і зарубіжних учених свідчать, що в системі боротьби з ерозією вирішальна роль належить лісові; в боротьбі з вітровою ерозією можуть допомогти раціональна агротехніка і створення полезахисних смуг.
Вивчаючи роль лісу в зменшенні поверхневого стоку, А.Д. Дубах встановив, що в лісі поверхневий стік наближається до нуля, в той час як на лугових схилах. він значний – 184 мм.
Особливо важлива протиерозійно-водорегулююча роль лісів на нижніх частинах схилів. Вони поглинають рідкий і затримують твердий стоки з вищерозташованих ділянок, завдяки чому площі, що знаходяться нижче, захищаються від змиву ґрунтів, а днище балок, береги рік та інші водойми – від розмивання, замулення та занесення продуктами ерозії.
Для посилення водоохоронно-регулюючих функцій захисних лісових насаджень, створених по берегах річок, важливе значення має їх ширина, яка залежить від характеру ґрунтів, крутизни схилів, ширини річки та нших умов. Г.А. Харитонов встановив зв'язок між шириною лісових смуг та здатністю їх поглинати поверхневий стік. Так, 80- і навіть 40-метрові смуги майже повністю усувають поверхневий стік, переводячи його у внутрішньогрунтовий та ґрунтовий.
Захисна функція лісів має особливо важливе значення в горах, оскільки дерева, закріплюючи ґрунт корінням, оберігають його від змиву, усувають розвиток селей, зсувів, утворення стрімких гірських потоків, що являє велику небезпеку для нижче розташованих угідь, шляхів, будов. Механізм протизсувної дії лісів полягає в тому, що вони, споживаючи вологу на транспірацію, зменшують вологість ґрунтів на водотривких шарах, внаслідок чого процес зсуву послаблюється.
Для того щоб добитися повнішого прояву захисних властивостей лісу, необхідно підбирати відповідний склад насаджень. Так, А.К. Денисов рекомендує породи, що глибоко вкорінюються, з великою транспіраційною здатністю, а для запобігання осипам – породи з міцною поверхневою кореневою системою [16].
Гірські ліси є могутнім регулятором кругообігу вологи в природі, вони впливають на клімат району і прилеглих територій. На цю особливість гірських лісів вказували Г.М. Висоцький, Г.Ф. Морозов та н. Вони встановили, що ліс на гірських схилах збільшує кількість опадів, зменшує можливість формування поверхневого стоку, поліпшує і оберігає структуру рунтів та ін.
Г.Ф. Морозов писав, що в гірських лісах шкідливі зливи знешкоджуються, винесення каміння в долини, а також змивання винесення ґрунту зменшуються.
Велике водоохоронно-захисне значення має лісова підстилка, яка сприяє збереженню ґрунтів, підвищує їх вологість і затриму поверхневий стік (за даними Д.Л. Соколовського, ліс зменшу середній річний стік приблизно на 15–20%). Крім того, підстилка зберігає ґрунт від прямого впливу дощових вод, тобто від руйнування і ущільнення його, вона фільтрує воду і тим запобігає замуленню ґрунтів.
В умовах Лісостепу і Степу лісам відводиться особлива роль у збереженні полів від посухи і пилових бур. Високу ефективність лісових насаджень у боротьбі з вітровою ерозією відзначали Г.М. Висоцький, М. І. Сус, П.С. Погребняк, Б.Й. Логгінов, Ю.П. Бялович, М.М. Дрюченко, Г. І. Матякін, С.А. Смалько та ін. Г.М. Висоцький в 1894 р. писав, що для збереження ґрунтів від руйнівного впливу вітрової ероз необхідно посилювати шершавість ґрунтів, збільшувати коефіцієнт тертя шляхом «вкриття рунту лісовою і сільськогосподарською рослинністю. Він підкреслював, що під час посухи навіть трирічні насадження сприяють підвищенню вологості повітря. З ростом насаджень збільшується випаровування і повітря ще. більше збагачується вологою.
М. І. Будико (1950), Н.Н. Милосердов (1968) та інші встановили, що при правильному розміщенні лісових смуг вони затримують поверхневий стік, сприяють рівномірному розташуванню снігу на міжсмугових полях, зменшують швидкість вітру в приземному шарі повітря, внаслідок чого змінюється структура вітру, затримується випаровування ґрунтової вологи.
Надзвичайно важливе значення для степових умов півдня України має створення лісових смуг на зрошуваних полях. За даними В.В. Лебедєва і Б.Й. Логінова, тільки при захисті зрошуваних полів лісовими смугами можна запобігти шкідливому впливові суховіїв і забезпечити високі врожа сільськогосподарських культур. Лісові смуги затримують повітряні потоки, зменшують їх швидкість на міжсмугових ділянках, внаслідок чого волога затримується довше, а випаровування зменшується. За таких умов норму поливання можна знизити на 25%.
Лісові «насадження надійно захищають піски від роздування і «занесення ними прилеглих водойм, полів, населених пунктів. Як відмічав Е.Е. Керн (1919), роль лісу як фактора, що сприяє закріпленню ґрунту, надзвичайно важлива, оскільки при зникненні лісів з рухомих пісків останн починають пробуджуватися, стають рухомими і здатні засипати цілі будови навіть селища.
Загальновідомим є сприятливий вплив лісів на клімат. Вплив лісів на мікро- і мезоклімат проявляється в його зволоженні, регулюванні температурно-вологого режиму, зниженні швидкості вітру, в змін мікрокліматичних елементів (випаровування і транспірації, температури повітря рунту, відносної вологості повітря й ін.). Відмічаючи вплив лісу на вологість повітря, П.С. Погребняк (1948) вказував, що було б неправильним чекати збільшення опадів тільки безпосередньо над лісовими масивами, які можуть обумовити випадання додаткової кількості снігу і дощів.
Зволожувальний вплив лісів на клімат обумовлений зокрема виділенням вологи в атмосферу внаслідок випаровування опадів, що затримуються на кронах дерев. Ступінь зволоження повітря залежить від багатьох факторів: типу лісу, його вікової структури, ступеня зімкнутості, метеорологічних умов (кількості опадів, інтенсивності вітру, температурного режиму та ін.). Найбільший зволожувальний вплив мають хвойні ліси, як пропускають мало атмосферних опадів як у літній, так і в зимовий періоди. З листяних порід бук випаровує щодня 60 л вологи, на що витрачається 36 тис. калорій тепла (Гаврилович, 1958).
Ліс пом'якшує клімат, робить його більш прохолодним влітку і більш теплим взимку. М.А. Гаврилович відмічав, що в ясний сонячний день температура повітря була 20°, землі 24,4°, а газону – 23,8°. Зниження температури повітря пояснюється не тільки тим, що крони затримують сонячні промені, а й поглинанням тепла листям дерев і наземних рослин. Внаслідок нагрівання верхньої частини крони дерев процеси випаровування посилюються, що призводить до зниження температури.
Необхідно також відмітити важливу роль лісів у зменшенні швидкості вітру. Роботи ряду вчених (Н.С. Нестерова, Г.М. Висоцького та ін.) показали, що швидкість вітру за межами лісового масиву знижується до 60% поблизу посадок і до 20%–на віддалі, що дорівнює десятиразовій висот насаджень.
Відомий польський вчений Т. Моленда (1965) підкреслює, що у формуванні мікроклімату ліс має вирішальне значення. Біологічні зв'язки поєднують лісове, водне і сільське господарство в єдине ціле [16].
Протягом останніх двох десятиліть ліси, економічне значення яких не применшується, набули важливого значення як основний природний фактор збереження навколишнього середовища і природних комплексів. Зросло екологічне і соціально-культурне значення лісів. За нових умов суть лісової політики полягає в досягненні комплексного використання розширеного відтворення лісових ресурсів з урахуванням збереження і посилення водоохоронних, ґрунтозахисних, кліматоутворюючих. та інших корисних природних функцій лісу, які тісно переплітаються з інтересами промисловост сільськогосподарського виробництва. Природоохоронні властивості лісів та їх позитивний вплив у збереженні навколишнього середовища вимагають дальшого всебічного вивчення.
3.2 Соціальна функція лісу
Ліси найбільш ефективно підтримують природний стан біосфери. Вони виконують соціальну функцію, мають велике рекреаційне, культурно-естетичне, санітарно-гігієнічне значення. В міру розвитку індустрії, будівництва нових міст і населених пунктів, збільшення народонаселення, підвищення його добробуту і культурного рівня роль соціальної функції лісу зростає.
Нормалізуючи газовий режим і поліпшуючи хімічний склад атмосфери, сприяючи біологічному очищенню води і повітря, усуваючи інші несприятлив явища, ліс виконує істотні санітарно-гігієнічні функції. Однією з важливих санітарно-гігієнічних властивостей лісу є його здатність підвищувати вміст кисню і фітонцидів глибше вивчати проблему взаємодії суспільства і природи, а також наслідки цієї взаємодії з метою опрацювання прогнозів раціонального використання природних ресурсів.
Прискорені темпи технічного прогресу, невпинне зростання чисельності населення і задоволення його потреб викликають глибок зміни в природі. Нині на значних територіях повністю змінюються природн ландшафти: рослинний природний покрив поступається місцем культурному, не тим стає тваринний світ, знищуються ліси і осушуються болота, розорюються останн незаймані ділянки й цілинні степи, зазнають змін також водний режим і клімат [4].
Докорінні перетворення в природі відбуватимуться й надалі, в зв'язку з ростом попиту на природні ресурси. Тому виникає гостра необхідність збереження найважливіших природних об'єктів з їх рослинним тваринним світом.
Однією з форм охорони й збереження первісно природи є створення заповідних територій. Типові природні ділянки різних ботаніко-географічних районів, що мають особливо велике наукове або культурно-історичне значення, вилучаються з господарського користування оголошуються державним заповідником. Заповідники відіграють важливу роль у відновленні й збільшенні чисельності особливо цінних тварин і рослий.
Заповідники мають велике наукове значення. Це своєрідні лабораторії в живій природі, де можна провадити комплексн дослідження по вивченню природних процесів і явищ в умовах, не змінених людиною. Вони дають змогу встановити, чи правильно використовуються природн ресурси. В разі виявлення нераціонального господарювання розробляються природоохоронні заходи, що змінюють попередній напрям господарської діяльності.
Заповідники – це народне, національне добро. Вони охороняються в недоторканості і зберігаються як еталони природи не тільки для сучасних, але й для прийдешніх поколінь. Заповідники сприяють збереженню екологічних зв'язків, що склалися протягом тисячоліть, між компонентами географічних ландшафтів, між атмосферою, водою, ґрунтом, рослинним і тваринним світом.
Особливо важливими є лісові заповідники. Вони поряд із збереженням фауни сприяють поліпшенню водного режиму даної місцевості, водозбірними площами для гірських і передгірських районів, виконують водозахисну і протиерозійну функції.
Лісові заповідники особливо цінні як об'єкти для вивчення сукцесій лісових біоценозів, що відносяться до найбільш складних довговічних рослинних угруповань. Лише в заповідниках, вилучених з господарського користування, можна досліджувати динамічні тенденції лісових біоценозів у різних екологічних умовах і географічних зонах в історичному аспекті (Стойко, 1966). Оскільки в заповідниках мають зберігатися в природному стані типові ділянки природи, доцільно відводити для них великі території – десятки тисяч гектарів і більше. Це зумовлене тим, що на незначних площах важко зберігати заповідний режим, оскільки на нього значною мірою впливають сусідн ділянки, що перебувають у господарському користуванні. Не виключена також загроза загибелі рідкісних та цінних природних об'єктів від стихійних явищ природи [16].
Крім заповідників, є й інші форми охорони природи. Великого поширення набувають заказники. Для охорони ландшафтних, ботанічних, геологічних, орнітологічних та інших об'єктів природи створюються постійні заказники. Вони відрізняються від заповідників тим, що в них зберігаються в природному стані тільки окремі елементи природного комплексу, а решта ресурсів використовується в народному господарстві. Якщо охорона природного об'єкта обмежується певними строками, найчастіше 10 роками, то заказники оголошуються тимчасовими. Створення їх передбачає забезпечення сприятливих умов для відновлення і збільшення кількості цінних промислових тварин, які будуть потім використані в господарстві.
Рідкісні природні екосистеми, які мають важливе наукове, історичне або культурно-естетичне значення, оголошуються пам'ятками природи і підлягають охороні. До пам'яток природи відносяться визначні об'єкти.
