С нейтрализацией загрязнений растениями неизбежно связаны и отрицательные последствия для жизнедеятельности растений (Воронков,2000).
2.3 Влияние лесов на сопредельные пространства
Леса изменяют факторы среды не только в месте произрастания, но и за его пределами. Эти свойства издавна используются человеком для защиты с помощью леса населенных пунктов, транспортных путей, сельскохозяйственных полей и других объектов от неблагоприятных погодных явлений. Наибольший опыт в этом отношении накоплен в сельском хозяйстве, где лесные полосы используются для защиты почв и посевов.
Степень влияния лесных полос на прилежащей территории зависит от высоты деревьев и от плотности полога лесопосадок. Так, скорость ветра замедляется вблизи леса на расстоянии, равном 20 – 30 кратной высоте деревьев. Примерно в этих же пределах смягчается действие температур, влажности воздуха и почв, уменьшается степень и вероятность ветровой эрозии, увеличивается урожайность. Положительное влияние лесных посадок проявляется так же в предотвращении снегопереноса, замедлении снеготаяния, усилении питания грунтовых вод (Воронков, 2000).
В силах человека регулировать экологические функции лесных полос. Полосы плотной конструкции (густые и с кустарниками) способствуют местному накоплению снега в полосах и вблизи них. В то же время не плотные (ажурные) полосы (продуваемая конструкция) обуславливают равномерное распределение снега и продуктов эрозии в межполосных пространствах. Можно создавать полосы и такой конструкции, скорость ветра внутри которых будет повышаться как в аэродинамической трубе за счет занятости части пространства стволами деревьев.
2.4 Водоохранные функции лесов
Начало системной экологии (синэкологии) в отечественной, а затем и в мировой литературе связано, прежде всего, с наблюдениями за влиянием лесов на водные ресурсы. Люди давно заметили зависимость водности рек и уровней воды в колодцах от наличия лесов. Вырубка лесов обычно приводит к обмелению рек, исчезновению родников, пересыханию ручьев. В народе давно существуют выражения «Леса – хранители вод», «Леса – рождают реки», «Где лес – там и вода, где вода – там и жизнь» и т.п. Особенно большое внимание проблеме связи лесов и вод стали уделять в конце XIX – начале XX столетия. В это время резко усилилось уничтожение лесов в связи с развитием промышленности, участилась повторяемость засух на юге и юго-востоке России. Одну из причин этого явления видели в уменьшении лесистости (Воронков, 2000).
В целом по проблеме взаимоотношений лесов и вод, лесов и климата опубликованы сотни книг и десятки тысяч статей. Проблема чаще всего рассматривается под названиями «Гидрологическая роль лесов», «Водоохранно-защитная роль лесов», «Метеорологическая роль лесов» и др.
Обилие литературы по проблеме объясняется тем, что в силу неполноты информации об экосистемах на одни и те же вопросы далеко не всегда даются однозначные ответы (Воронков, 2000).
2.5 Влияние лесов и другой растительности на качество вод
Положительное влияние лесов на качество вод связано не только с процессом их фильтрации через почвенно-грунтовую толщу. Лесные воды (в том числе и поверхностного стока) всегда несут меньше взвешенных частиц и растворенных химических веществ, чем воды, поступающие с сельскохозяйственных полей, урбанизированных и других подвергающихся антропогенному воздействию территорий. Степень преимуществ качественного состава лесных почв над водами других категорий по мере возрастания антропогенных нагрузок продолжает увеличиваться.
Это является свидетельством того, что леса как мощные экосистемы сохраняют еще значительный потенциал способности к самоочищению и противостоянию разрушительным силам техногенеза. Лесные экосистемы оказывают также благоприятное влияние на бактериологические и физические свойства воды. Так, вода осадков взятая, на пашне, имела коли-индекс (количество кишечных палочек в 1 л воды), равный 18, а после прохождения воды через 45-метровую лесную полосу он уменьшается в 2 раза – до 9. В 5 раз увеличилась прозрачность воды (Николаенко, 1968).
При рубках лесов их водоохранные свойства резко снижаются или уничтожаются полностью. Если вырубки зарастают в результате вторичной сукцессии, то эти свойства довольно быстро восстанавливаются (Воронков, 2000).
Водоочищающая способность растений (совместно с другими организмами) широко используется для очистки вод на полях орошения. В качестве компонентов полей орошения можно использовать лесные экосистемы. Последние, в частности, перспективны для очистки вод, загрязненных удобрениями, ядохимикатами и другими веществами. Для этой цели ландшафты должны быть организованы таким образом, чтобы воды с полей, до того как попасть в источники, проходили через лесные массивы или лесные полосы рассредоточенным потоком (Воронков, 2000).
3. Влияние рекреационных нагрузок на леса
Термин «рекреация» все больше входит в употребление. С ним связывается восстановление здоровья и трудоспособности людей путем отдыха вне жилища.
В качестве рекреационных объектов широко используются леса и лесные ландшафты. Имеются данные, что городскому жителю для восстановления сил на природе требуется в 4 – 5 раз меньше времени, чем в условиях города или в других густонаселенных местах (Воронков, 2000).
В ряде стран рекреация проводится на коммерческой основе. Ученые США считают, что от организованного отдыха в лесах можно ежегодно получать боле 50 млрд. долларов, что существенно выше, чем доход от вырубаемой древесины. Рекреационные ресурсы России (в основном лесные) принимаются равными 240 – 250 млн.га.
Рост численности городского населения и стрессовых явлений увеличивают стремление людей общаться с природой. По этой причине возрастает площадь лесов, используемых в рекреационных целях, растут нагрузки на них. В связи с этим сформировался самостоятельный раздел лесоводственной науки – рекреационное лесоводство. Его задачи – оценка рекреационной ценности отдельных экосистем (типов леса), разработка мероприятий по регулированию нагрузок, снижению ущерба для экосистем и хозяйств в целом (Воронков, 2000).
Для снижения ущерба, причиняемого лесам рекреационными воздействиями, проводятся специальные мероприятия. Важнейшие из них следующие.
1. Нормирование нагрузок. Оно обычно выражается через допустимое количество людей, посещающих леса. Нагрузки существенно различаются в зависимости от видового состава, возраста и других особенностей фитоценозов, а также условий их произрастания. Например, леса из мелколиственных пород (береза, осина) в несколько раз устойчивее к нагрузкам, чем хвойные леса.
В этой связи предельно допустимой нагрузкой для лесов средней полосы России считается 25 – 30 чел./га для березняков и осинников, 7 чел. Для сосняков на бедных песчаных почвах и только 1 – 5 чел./га для влажных еловых лесов.
2. Уменьшение отрицательных последствий нагрузок. Среди них создание тропиночной сети, оборудование стоянок автотранспорта, мест отдыха и другие мероприятия.
3. Проведение разъяснительной и воспитательной работы среди отдыхающих. В их числе издание путеводителей, использование различного рода указателей, проведение организованных экскурсий и т. п.
4. Регулирование потоков отдыхающих с учетом допустимых нагрузок. Например, действенным является привлечение отдыхающих к наиболее устойчивым экосистемам (Воронков, 2000).
Действительной и экономически оправданной формой деятельности является введение обоснованной платы за рекреационные услуги.
4. Использование древесины
Древесину используют для изготовления мебели, столярно-строительных изделий, покрытий полов; из нее делают тару, шпалы, спортивный инвентарь элементы мостов, судов, музыкальные инструменты. Натуральную и модифицированную древесину применяют в машиностроение и горнорудной промышленности; она служит исходным сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности и т.д.
Широкому использованию древесины способствуют высокие физико-химические свойства, хорошая обрабатываемость, а также эффективные способы изменения отдельных ее свойств химической и механической обработкой. Древесина прочно склеивается, сохраняет красивый внешний вид, хорошо отделывается. Вместе с тем она горит и загнивает, разрушается от воздействия насекомых и грибов. Поэтому при изготовлении изделий из древесины важную роль играют клеи, лаки, отделочные пленки, пластмассы, фурнитуры и другие материалы, от вида и свойств которых зависят качества вырабатываемых изделий, внешний вид, прочность, долговечность.
Рациональное и комплексное использование древесного сырья путем переработки его в полезную и полноценную продукцию без потери в отходы – одно из основных задач одиннадцатой пятилетки. (Григорьев, 1984)
Используют круглые лесоматериалы: бревна, кряжи, чураки, строительные бревна. Пиломатериалы: брусья, доски, бруски, шпалы, рейки, дощечки, планки.
Для многих районов древесина остается наиболее доступным местным топливом и в последнее время, руководствуясь экономическими соображениями, вновь стали проявлять интерес к энергетическому использованию низкокачественной древесины и отходов лесозаготовительности. В отличии от каменного угля и нефти древесное сырье при сжигании не образует сернистых соединений, загрязняющих окружающую среду. Требования к качеству дров для отопления устанавливает ГОСТ 3243 – 46 (Боровиков, 1989).
5. Уничтожение лесов
Лесами на планете занято около 3,6 млрд га (24 – 27% земель). Преобладает два лесных пояса: северный (хвойные леса) и южный (влажные тропические леса). В настоящее время в грандиозных количествах производят кислород леса Сибири и Дальнего Востока, Канады, бассейнов рек Амазонки, Конго и др.