Экология

республики Башкортостан



На главную
Водные ресурсы
Пещеры РБ
Водопады РБ
Животный мир
Законодательство
Охрана среды
География РБ
ООПТ РБ
Заповедники
Заказники
Словарь терминов
Статьи
Национальные парки
Памятники природы
Леса РБ
Флора и фауна
Природа районов РБ
"Красная книга"
Санатории РБ
Юмор

Экологические проблемы леса

Лес – это совокупность земли, древесной, кустарниковой травяной растительности, животных, микроорганизмов и других компонентов окружающей среды, биологически взаимосвязанных и влияющих друг на друга в своем развитии.

Лес входит в сферу высшего уровня интеграции живой материи не только как система генетическая и не просто как слагаемое природной среды, но и как система экологическая, как носитель колоссальной энергии. Лес значительно влияет на энерго- и массообмен в биосфере, на ее функционирование, формирование природной обстановки, трансформацию гидрологических, геохимических и других факторов.

Сведение лесов в результате хозяйственной деятельности либо их уничтожении вследствие пожаров, наводнений ,а также насекомыми вредителями ведет к серьезным нарушениям в ходе естественных природных процессов как на региональном уровне, так и в глобальном масштабе.

Последствия таких нарушений проявляются в утрате биоценозами потенциала самовосстановления. На вырубках, на гарях, болотах леса первичного типа восстанавливаются крайне редко. Фактически происходит их замена лесами вторичного типа.

Например, хвойные и широколиственные леса замещаются осиновыми, березовыми, ольховыми зарослями. Замена лесов и кустарников травянистыми ассоциациями, а тем более пашней приводит к изменению соотношения тепла и влаги, гидрологических и геохимических условий почвенного покрова, фауны и т.д.

Благодаря своим гигиеническим и эстетическим свойствам леса имеют огромное рекреационное значение. С ростом городов и увеличением численности городских жителей возрастает роль лесов и лесопарков как мест массового отдыха, туризма, профилактики заболеваний и лечения, удовлетворения эстетических и познавательных потребностей населения.
Таким образом леса испытывают значительную антропогенную нагрузку.

Таблица 2.1*

Лесные ресурсы, их основные полезные функции и роль в экономике
Роль в экономике ФункцииФункции
Защитные Социальные
•Производство древесины
• Создание рабочих мест
• Получение вторичной продукции (плодов, ягод, орехов, лекарственных растений)
• Защита почв от эрозии
• Защита населенных пунктов от лавин
• Охрана вод (предотвращают паводки, обеспечивают равномерный сток, аккумулируют влагу и т.д.)
• Улучшение климата (охлаждают и увлажняют воздух вблизи городов благодаря высокому испарению
• Защищают от бурь
• Нейтрализация вредного воздействия выбросов загрязняющих веществ(очищают воздух)
• Рекреационная
• Декоративно-защитная
• Эстетическая

2.1 Промышленные выбросы и их влияние на лесную растительность


Кислотные дожди, образующиеся в результате промышленного загрязнения атмосферы, в комплексе антропогенных факторов, отрицательно действующих на природную среду занимают особое место по масштабам и опасности воздействия.

Кислотность той или иной среды обуславливается наличием свободных ионов H+. Концентрация свободных ионов водорода обозначается символом pH. Показатель pH химически чистой воды при 20°C равен 7,0. Растворы с pH <7,0 – кислотные, с pH> 7,0 - щелочные. Вещества, способствующие снижению pH, называются кислотообразующими. В атмосферу кислотообразующие вещества попадают не только в результате хозяйственной деятельности человека, но и вследствие природных явлений (например, при извержениях вулканов, землетрясениях). Принято считать, что при pH, равном 5,6 и отсутствии других примесей атмосферные осадки не загрязнены. Кислотные осадки имеют pH ниже 5,6.

Кислотообразующие вещества при взаимодействии с водяными каплями облаков образуют кислоты, а затем соли кислот, нередко еще более токсичные, что приводит, таким образом, к выпадению кислотных дождей. Это сопровождается существенными негативными экологическими последствиями. В настоящее время выпадение кислотных дождей стало широко распространенным явлением, приводящим к существенному закислению природной среды и заметным экологическим изменениям на территории целых регионов.

При этом кислотные дожди могут выпадать на расстоянии многих сотен и тысяч километров от источников первичного выброса веществ. В широком смысле к кислотным осадкам относят собственно дождь, снег, туман, сухое осаждение аэрозольных частиц, поглощение газов подстилающей поверхностью, вызывающие появление на последней свободных ионов водорода, обуславливающих формирование кислой среды.

К наиболее распространенным антропогенным загрязняющим веществам относят: окислы серы, азота, озон, соединения углерода, фтора, хлора и др., а также твердые и жидкие аэрозоли различного происхождения: продукты неполного сгорания топлива, отходы плавильного производства черных и цветных металлов, выбросы цементных заводов, продукты трансформации первичных поллютантов. Леса поражаются в наибольшей мере двуокисью серы и кислотными осадками, образованными преимущественно серной и азотной кислотами. К числу поллютантов антропогенного и природного происхождения относятся также озон, фтор, хлор. Другие фитооксиданты оказывают на леса менее отрицательное влияние в силу их ограниченного распространения.

Сера поступает в атмосферу не только в результате природных процессов (деятельность микроорганизмов, бактерий, разложение органического вещества почвы, извержение вулканов, морские брызги и т.д.), но и в результате хозяйственной деятельности человека. Большая ее часть (96%) в атмосферу поступает в виде оксида серы вследствие сжигания угля и нефтепродуктов. Доля суммарного выброса оксидов, по данным Ю.А. Израэля и др. , составляет: производство тепла и электроэнергии – 37%, промышленность – 13%, транспорт – 50%. Диоксид серы в основном выбрасывается при производстве тепла и электроэнергии(55%).

Соединения серы по своему отрицательному воздействию на окружающую среду занимают одно из первых мест среди загрязняющих веществ. Негативные последствия этого воздействия отмечены не только вблизи источников выбросов, но и на весьма значительном расстоянии от них.

Вредное влияние загрязненного воздуха на растения происходит как путем прямого воздействия газов на ассимиляционный аппарат, так и путем косвенного воздействия через почву. Отмечается, что прямые эффекты происходят за счет повышенного содержания диоксида серы в атмосферном воздухе и носят в основном локальный характер. Среди вторичных эффектов закисления природных сред можно назвать поражение наземной растительности за счет смены метаболических процессов в почве и соответствующего изменения характера питания растений.

Важным последствием воздействия диоксида серы является понижение устойчивости растений к засухе, морозу, засолению почв, вредителям, болезням. Накопление вредных веществ в почве приводит к своеобразной патологии: гибели полезной микрофлоры, нарушению роста, отравлению корневых систем и нарушению минерального питания, что, в свою очередь, способствует снижению плодородия и усилению мутационных процессов. Внешние признаки поражения древесных растений проявляются различно, в зависимости от загрязнителя и лесорастительных условий.

П.С. Пастернак и др. отмечают, что установить четкую зависимость между загрязнениям атмосферы и повреждаемостью лесных насаждений сложно, поэтому важно использовать биоиндикаторы загрязнений воздуха. Наиболее пригодны в качестве индикаторов организмы, занимающие наиболее низкие трофические уровни, прежде всего, лишайники, особенно чувствительные к техногенному загрязнению атмосферного воздуха. Общая деградация эпифитного лишайникового покрова позволяет судить о наличии загрязнения. Если лишайники покрывают не менее половины поверхности комлевой части ствола на высоте 0,5-2,0м, воздух в лесу можно считать чистым, при покрытии менее 10% поверхности ствола – воздух сильно загрязнен.

В.А.Алексеевым (1990) предлагается шкала категорий жизненного состояния деревьев по характеристике кроны: здоровое дерево, ослабленное(поврежденное), сильно ослабленное (сильно поврежденное), сильно ослабленное (сильно поврежденное), отмирающее дерево, сухостой. Им выделяется V классов лесных экосистем по жизненному состоянию.

1. Класс не нарушенных атмосферным загрязнением лесных экосистем (без признаков ослабления). Древостой по жизненному состоянию «здоровый». Никаких симптомов повреждений от загрязнения ни у одного из компонентов экосистем не отмечается. В I классе выделяются эталонные леса для сравнительного изучения поврежденных экосистем.

2. Класс начального повреждения лесных экосистем (ослабленные). Нарушается или разрушается покров эпифитных лишайников. Преобладают здоровые деревья и жизненное состояние древостоев не имеет существенных (более 10%) отклонений от соответствующего показателя незагрязненных лесов. Леса II класса обычны при региональном типе загрязнения атмосферы, наблюдаются в сфере действия выбросов мощных тепловых электростанций.

3. Класс поврежденных лесных экосистем (сильно ослабленные). Доля здоровых деревьев составляет в лесах этого класса менее 50% как по числу, так и по объему. Поврежденность древостоев достигает 20-49%. Происходит отмирание ветвей в верхней части кроны. Покров эпифитных лишайников практически разрушен. На распространение лесов этого класса дополнительно влияет длительное региональное загрязнение.

4. Класс сильно поврежденных лесных экосистем (усыхающие). В древостоях таких экосистем здоровые деревья основного лесообразователя единичны или отсутствуют. Подрост и подлесок повреждены. Это зоны разрушения экосистем, которые вокруг крупных комбинатов по выплавке цветных металлов занимают десятки и сотни тысяч гектаров. Существенное значение в ухудшении жизненного состояния растений здесь имеет изменение почвенных условий. В случае регионального загрязнения сильно поврежденные леса возникают как результат дополнительного воздействия других абиотических или биотических стрессов. При этом само загрязнение может играть роль триггерного механизма, вызывающего ослабление экосистем и провоцирующего тем самым дальнейшее развитие неблагоприятной ситуации, в частности, вспышки численности насекомых-вредителей.
5. Класс полностью разрушенных экосистем (усохшие – свежий и старый сухостой). Леса отсутствую, возможны остатки разрушенных древостоев с сильно поврежденными и отмирающими особями.

2.2 Загрязнения промышленными выбросами в зоне произрастания лесов

Впервые данные о загрязнении природной среды страны опубликованы в докладе Государственного комитета СССР по охране природы «Состояние природной среды в СССР в 1988 году» (1990). Используя данные государственного доклада, можно отметить что в 1988 году почти на всей территории Республики Башкортостан отмечалась максимальная среднегодовая интенсивность выпадения сульфатной серы – более 20кг/га в год(в единицах серы).

Среднегодовая интенсивность выпадения нитратного азота на большей части территории республики составила в 1988 году 2-5кг/га в год, в восточной части и на юге была максимальной – более 5кг в год.

Интенсивность выпадения аммонийного азота в большинстве районов составила 2-5кг/га в год, однако в северных районах она была повышенной – 5-10кг/га, а в южных –максимальной – более 10кг/га в год.

Следует отметить, что сера, нитратный и аммонийный азот являются кислотообразующими элементами, в значительной степени именно они обусловливают образование кислотных дождей.

Просматривая статистические данные, можно отметить снижение выбросов в атмосферу за последние 15 лет. Однако вряд ли можно согласиться с тем, что снижение выбросов в атмосферу обусловливается природоохранными мероприятиями, скорее – это результат экономического спада. Кроме того, следует учитывать, что ведомственные отчеты ранних лет не учитывают значительные выбросы от транспортных средств, чья доля значительно возросла в последнее десятилетие.

Наибольшие объемы валовых выбросов в атмосферу наблюдаются в городах: Уфа (29,5% выбросов республики), Стерлитамак (14,5%), Салават(10,7%). В «Государственном докладе о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1991 году» сообщается, что около 65% промышленных выбросов от стационарных источников приходится на европейскую территорию России. Постоянно наблюдается рост концентраций оксида и диоксида азота. Для промышленных регионов центра России и Урала характерны максимальные значения выпадений сульфатной серы. В этих регионах и на юге Сибири наблюдаются также повышенные уровни выпадений азота (сумма выпадений нитратов и аммония). Учитывая географическое положение Башкортостана, климатические условия и розу ветров (преобладающий перенос воздушных масс - западный), следует признать, что загрязнение атмосферы республики происходит и в результате воздушного межобластного переноса загрязняющих веществ.

Загрязнителями атмосферы в регионе являются также нефтегазодобывающие управления (НГДУ). Многочисленные объекты нефтепромыслов являются источниками загрязнения атмосферного воздуха различными соединениями. Многочисленные объекты нефтепромыслов являются источниками загрязнения атмосферного воздуха различными соединениями. Газообразные выделения, поступающие в атмосферу, состоят из углеродов(метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, гептан), сероводорода, сернистого газа, углекислого газа, окислов азота и др. Основными причинами попадания этих соединений в атмосферный воздух являются: неполная герметичность технологического оборудования, сжигания попутного газа на факелах, открытые поверхности накопителей и очистных сооружений, аварии на различных этапах добычи, подготовки и транспортировки нефти, газа и воды. Большая протяженность нефте- и газопроводов, частые аварии на них с разливом нефти, сточных вод, своевременная ликвидация которых чрезвычайно затруднена, также способствует загрязнению атмосферного воздуха и почв.

Среди наиболее загрязненных районов следует отметить Нефтекамский, где самым крупным источником загрязнения является Кармановская ГРЭС. Дымовые трубы Кармановской ГРЭС относятся к категории сверхвысоких (две трубы по 250м, одна- 270м). отработанные газы на станции часто выбрасываются выше области инверсии и распространяются на большие расстояния. Приземные инверсии температур способствуют задержке попадающих в воздух примесей, созданию условий для увеличения их концентрации, образованию так называемой индустриальной дымки. Часто такая дымка наблюдается и на территории Янаульского и Татышлинского районов. В рассматриваемом регионе отмечаются кислотные туманы, которые, по сравнению с кислотными дождями, более вредны.

2.3 Химический состав снеговой воды

Показателем загрязненности атмосферы вредными веществами является наличие их в снеге. В течение 1989-1998гг. в лесхозах республики отбирались пробы снега для определения кислотности атмосферных осадков в рамках программы регионального мониторинга воздействия загрязнения атмосферы на леса. Анализ снега, проводимый в лесной почвенно-химической лаборатории показал, что практически все леса республики (за исключением территорий, прилегающих к промышленным центрам в радиусе примерно 20-30 км) произрастают в зоне, где pР снеговой воды менее 5,6. Это говорит о выпадении кислых атмосферных осадков на территории республики.

Выделяются районы с сильной кислотностью снеговой воды (pH 4,0-4,3). В местах произрастания равнинных ельников, интенсивно усыхающих в последние годы, снеговая вода характеризуется сильной кислотностью(как и в юго-восточной половине Уфимского плато). Обширность таких районов обусловливается влиянием южного промышленного узла (г.Стерлитамак, Салават, Ишимбай, Мелеуз), а также в крайне западной части республики.
Значительная часть территории Башкортостана расположена в зоне выпадения кислых осадков средней степени кислотности (pH 4,3-4,7). Загрязнение насаждений района темнохвойно-широколиственных лесов кислотообразующими веществами отображено на карте кислотности снега, составленной по материалам обследования снега в конце зимы 1989-1997гг.

2.4 Локальные сильные загрязнения почв

Наибольшую опасность в районах нефтегазодобычи для почвы и произрастающей на ней растительности представляет загрязнение ее нефтью и высокоминерализованными водами. Разливы этих вод сопровождаются засолением верхнего плодородного слоя почвы. Во многих случаях на выровненных участках или микропонижениях воды отстаиваются, проникают в глубокие слои почвы, что приводит к гибели растительности. Почвы, подверженные загрязнению в процессе добычи и транспортировки нефти, имеют неблагоприятные агрофизические свойства. Агрономически ценные структурные частицы размером 1-3 мм слипаются, и почва становится глыбистой, уплотняется. В результате чего ухудшаются вводно-физические и воздушные свойства, в почве развиваются анаэробные процессы, изменяются условия для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, уменьшается их численность и снижается биологическая активность, и как следствие этого – подавляется способность почвы к самоочищению.

В местах локального загрязнения, вызванного нефтедобычей, в результате закисления почв погибли ельники Татышлинского лесхоза и дубравы Аургазинского лесхоза; в результате подщелачивания почв – осинники Белебеевского лесхоза, в результате засоления – дубравы Благовещенского и Иглинского лесхозов, Уфимского лесхоз-техникума и т.д.

Восстановление лесорастительных свойств загрязненных почв связано с большими финансовыми затратами и длительным временем. Необходима разработка научно обоснованных рекомендаций по лесовосстановительным мероприятиям.

2.5 Рекреационное использование лесов

Рекреационное лесопользование имеет огромное значение для повышения ресурсного потенциала общества. Однако следствием стремления к загородному отдыху стал заметный экологический ущерб, который наносится природе отдыхающими. Рекреационные нагрузки на лесных территориях растут, вызывая ухудшение качественного сосояниялеса, а в некоторых случаях и его полную деградацию. Снижаются санитарно-гигиенические, водоохранные и почвозащитные функции природных лесов, теряется их эстетическая ценность.

Лесам наносят ущерб туристы (портят деревья, кустарники,траву), автомашины. Механическое воздействие вызывает уплотнение почвы и повреждает ломкие лесные травы.

С уплотнением почвы деградирует состояние древесно-кустарниковой растительности, ухудшается питание деревьев, так как на высоких вытоптанных участках почва становится суше, а на пониженных – переувлажненной. Ухудшение питания ослабляет деревья, задерживает их развитие. Заметно уменьшается ежегодный прирост, особенно хвойных деревьев.

Сбор грибов, цветов и ягод подрывает самовозобновление некоторых видов растений. Костер на 5-7 лет полностью выводит из строя клочок земли, на котором он был разложен. Обламывание ветвей, зарубки на стволах и другие механические повреждения способствует заражению деревьев насекомыми вредителями. В связи с создавшейся ситуацией установлены предельно допустимые рекреационные нагрузки на лес. Рекреационные нагрузки подразделяются на безопасные (включающие как низкие, так и предельно допустимые), опасные, критические и катастрофические.
Безопасной можно считать нагрузку, при которой в природном комплексе не происходит необратимых изменений, не утрачивается восстановительная сила. Предельно допустимая рекреационная нагрузка приводит природный комплекс к порогу устойчивости.

Если природный комплекс переходит порог устойчивости, рекреационная нагрузка считается опасной. Критическим считаются нагрузки, при которых резко угнетается растительное сообщество. Катастрофические нагрузки вызывают нарушение связей как между природными комплексами, так и между их составными частями.

Исходя из этого, можно сказать, что особенно тяжелые рекреационные нагрузки испытывают леса городских поселений, как естественные ,так и высаженные. Например, для города Уфы, который занимает первое место в Западной Европе по количеству естественных лесов в черте города, часто характерна опасная, а в некоторых районах и критическая степень нагрузки на лесной массив. Один из наиболее подверженных лесных массивов города – Парк Лесоводов Башкирии.

2.6 Пожары ,насекомые-вредители и болезни

В пожароопасном периоде 2003 года в лесном фонде республики было зарегистрировано 304 случая лесных пожаров на территории 39 лесхозов. Общая площадь лесных пожаров составила 2746 га, средняя площадь одного пожара – 9,03 га. Более трети пожаров потушены в день их обнаружения. Причиненный пожарами ущерб лесному хозяйству составил 4 млн.856,5 тыс руб., в том числе потеря древесины на корню в объеме 3125 м? на сумму 1млн. 441,6 тыс. руб., погибло хвойных молодняков на 182 га сумма ущерба составила 1 млн. 209,3 тыс.руб. Расходы по тушению пожаров составили 1 млн. 291,7 тыс. руб.

Ежегодно в республике гибнет определенное количество лесов(таб.5) . Так, в гослесфонде за 2002 год погибло 152 га лесов, из них 27 га с преобладанием хвойных пород. Основной причиной гибели лесов явились вредители и болезни леса, по этой причине погибло 133 га насаждений. Наибольшая гибель лесов наблюдалась в 1996 году, погибли лесные культуры вследствие неблагоприятных климатических условий, гибель 95% всех погибших насаждений, или 2310 га лесов, объясняется именно этой причиной.

Леса Республики Башкортостан подвергаются в различной степени неблагоприятным воздействиям пожаров, изменения уровня грунтовых вод, ураганных ветров, промвыбросов. повышенной рекреационной нагрузки, вредных насекомых, мышевидных грызунов, копытных, возбудителей болезней, а также комплексу вышеперечисленных факторов.

Накопление в насаждениях перестойной древесины, в следствие неполного освоении расчетной лесосеки, продолжает ухудшать санитарное состояние лесов и создавать благоприятные условия для возникновения и развития очагов болезней и столовых вредителей.

Таблица 2.2* Информация о пожарах за 1998 -2002 годы

Основные показатели Годы
1998 1999 2000 2001 2002
Количество возникших лесных пожаров(шт.) 355 20 4 68 58
Площадь, пройденная лесными пожарами (га) 1032 9,37 2,6 73 176,7
Средняя площадь одного пожара (га) 2,91 0,47 0,65 1,07 3,04
Сумма ущерба, нанесенного лесному хозяйству(млн. руб) 1,45 0,032 0,050 0,45 0,75


Таблица 2.3* Распределение общей площади лесов по классам пожарной опасности
Класс пожарной опасности Степень пожарной опасности Площадь (тыс. га) Показатель(%)
1 Высокая пожарная опасность 443,7 7
2 Пожарная опасность выше средней 676,3 11
3 Средняя пожарная опасность 1885,7 31
4 Пожарная опасность ниже средней 3080,0 50
5 Низкая пожарная опасность 68,8 1


Таблица 2.4* Гибель лесов за 1993-2002 года
Годы 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Гибель лесов всего(га): 808 343 272 2428 99 515 209 122 212 152
В том числе от неблагоприятных климатических условий (га) 364 169 134 2310 49 168 50 47 78 18




Все сайты Уфы и Башкортостана на BASHSITE.ru Счетчик посещений сайта www.priroda-rb.info от студии веб-дизайна Legal Studio
Неофициальный сайт
по охране природы Башкортостана

Разработка, дизайн и техническая поддержка: Bulat,© 2006-2015
Неофициальный сайт
по охране природы Башкортостана