Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Географический факультет

Кафедра географической экологии

Специальность «Геоэкология»

Курсовая работа

Смешанные леса умеренного пояса и их экологическое состояние

Студентки 1 курса

Радкевич А.С.

Научный руководитель

Доцент Галай Е.И.

Минск

2012



Введение

Растения - это особое царство природы, в которое входит более чем 300 тыс.видов.

Большую роль в поддержание жизни на земле играет растительность лесов. В настоящее время лесом покрыто около 3,8 млрд. га, или 30% суши.

Распределение лесов на планете неравномерно.

Они сосредоточены в средних широтах Северного полушария и в тропической зоне, составляя соответственно54% и 46% общей лесной площади.

Лесной покров - главная производительная сила Земли, энергетическая база её живой оболочки - биосферы, связующие звено всех компонентов и важнейший фактор её устойчивости.

Суммарная листовая поверхность лесов мира почти в 4 раза превышает поверхность всей нашей планеты.

С этим связаны и высокие параметры поглощения солнечной радиации и углекислоты, выделения кислорода, транспирации, других процессов, влияющих на формирование природной обстановки.

Лес один из факторов поддержания равновесия химического состава атмосферы, особенно в балансе трёх веществ: кислорода, углерода и азота.

Подсчитано, что 1 га леса в год способен поглотить 5-10 тонн углекислого газа и выделить 10-20 тонн кислорода.

Леса называют «зелёными лёгкими» планеты.

Лесу принадлежат решающая роль в поддержании гидрологического режима рек, в предупреждении дефляции и эрозии почв, а так же борьбе с засухами и сухостоями.

Лес имеет огромные санитарно-гигиенические и целебные свойства. Неоценимо и эстетическое значение лесов.

Лесопарковый пояс в непосредственном окружении является мощным резервом чистого воздуха для городов и защитой от неблагоприятных ветров, заноса пыли из окружающих города территорий.

Растительные ресурсы планеты колоссальны и могут обеспечить существование значительно большего, чем в конце XX столетия, количества людей, домашних и диких животных, если эти ресурсы использовать разумно и принимать меры к их охране и воспроизводству.



Глава 1. Биоклиматические особенности умеренной зоны

Умеренный климат, или климат умеренных широт, характерен для умеренного географического пояса преимущественно Северного полушария, между 40-45 и 62-68 °с. ш. и 42 и 58 °ю. ш. В Северном полушарии свыше 1/2 поверхности умеренного пояса занимает суша, в южном -- 98 % территории покрыто морем. Умеренному климату присущи частые и сильные изменения давления и температуры воздуха и направления ветра, происходящие из-за интенсивной деятельности циклонов.

В умеренных широтах наблюдаются большие сезонные различия в радиационных условиях. Летом радиационный баланс подстилающей поверхности велик и в районах с небольшой облачностью приближается к условиям тропических широт, зимой на материках он отрицательный.

Умеренные широты являются также ареной наиболее интенсивной циклонической деятельности на полярных и арктических фронтах, поэтому режим погоды здесь очень изменчив. Часты вторжения воздушных масс как из полярных, так и из субтропических широт, а следовательно, и резкие изменения температуры.

В Северном полушарии существуют большие различия в циркуляционных условиях на материках и океанах, обусловливающие резко выраженные типы морского и континентального климата. В преимущественно океаническом Южном полушарии- континентальный тип климата в умеренных широтах практически отсутствует.

Весьма значительные различия климата существуют на западных и восточных окраинах материков умеренных широт. Климат западных берегов, подверженных преобладающему воздействию морских воздушных масс, является переходным от морского к континентальному; часто его называют просто морским. На восточных берегах наблюдается муссонный тип климата, особенно в Азии.

В умеренном поясе Б. П. Алисов выделяет следующие четыре типа климата: континентальный, морской климат западных частей материков, муссонный климат восточных частей матери ков и океанический.

1.1 Внутриконтинентальный климат

Этот тип климата имеется на материках Евразии и Северной Америки. Он характеризуется теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовая амплитуда температуры большая и растет с удалением в глубь материка. Условия увлажнения меняются в направлении как с юга на север, так и с запада на восток.

В южной части умеренных широт Евразии зимой преобладает режим высокого давления. На климатологических картах именно в этих широтах находится центр знаменитого зимнего Азиатского антициклона с отрогом, направленным на южную часть Европы. Поэтому зимние осадки здесь небольшие и убывают с удалением в глубь материка. Снежный покров по этой причине невысокий, а в Забайкалье, вблизи центра антициклона, достигает ничтожных значений, несмотря на очень суровую зиму.

Летом в южной части умеренных широт Евразии также нередки антициклоны уже субтропического типа, способствующие жаркой и сухой погоде. Летние осадки больше, но и они недостаточны из-за высокой испаряемости при больших летних температурах, поэтому увлажнение в южной части умеренных широт оказывается недостаточным. В общем, за год здесь выпадает 200--450 мм осадков.

В результате, начиная от Молдовы, через Украину, южную часть европейской территории России и дальше за Урал, до Монголии включительно, тянутся степи, в которых летом нередко создаются засушливые условия.

В Прикаспийской низменности степи переходят в полупустыню, а за Уралом, в северной части Туранской низменности (Казахстан),-- даже в пустыню, т. е. в области с постоянно сухим (аридным) климатом. В Херсоне (46,6° с. ш., 32,6° в. д.) средняя температура июля +23°С, января -- 4°С; годовая сумма осадков 380 мм. В Ахтубе (48,3° с. ш., 46,1° в. д.) в июле +25°С, в январе -- 9°С; осадков за год 240 мм. В Балхаше (46,9° с. ш., 75,0° в. д.) в июле +24°С, в январе -- 15°С; осадков за год 127 мм. Под одной и той же широтой с удалением на восток понижаются зимние температуры и убывают осадки, меняются ландшафты: от степи через полупустыню до пустыни.

В более высоких широтах умеренного пояса Евразии лето менее жаркое, но все же очень теплое, зима более суровая (для каждой данной долготы), большие годовые суммы осадков (300--600 мм). Континентальность также растет с запада на восток (главным образом за счет понижения температур зимы): возрастают годовые амплитуды температуры и убывают осадки.

Снежный покров здесь выше и лежит дольше. Это зона смешанных или лиственных лесов. Сравним условия в некоторых ее пунктах. В Москве (55,8° с. ш.., 37,6° в. д.) средняя температура июля +18°С, января -- Ю°С; годовая сумма осадков 600 мм. В Казани (55,8° с. ш., 49,1° в. д.) в июле +20оС, в январе -- 13°С; осадков за год 459 мм. В Новосибирске (55,0° с. ш., 82,9° в. д.) в июле +19°С, в январе -- 19°С; осадков за год 425 мм. Максимум осадков везде приходится на лето.

Еще севернее располагается зона тайги, которая тянется от Скандинавии до Тихого океана, с такими же закономерностями в изменении климата с запада на восток, но с большей суровостью зимы.

Южная граница зоны тайги в направлении на восток смещается к более низким широтам. В Забайкалье климат тайги уже непосредственно граничит со степным климатом; зона лиственных лесов между тайгой и степью здесь исчезает. На север тайга и ее климат дальше всего заходят на Таймыре. Лето в зоне тайги такое же жаркое, как и в более низких широтах, но зима еще холоднее.

Именно за счет суровости зимы климат в восточной части зоны тайги достигает наибольшей континентальности. Осадков выпадает в общем столько же, сколько и в зоне лиственных лесов; увлажнение в общем достаточное, в Западной Сибири приводящее даже к заболачиванию. В Каргополе (61,5° с. ш., 38,9° в. д.) средняя температура в июле +17°С, в январе -- 12°; осадков за год 540 мм. В Енисейске (58,4° с. ш., 92,1° в. д.) в июле +18°С, в январе --22°С; осадков за год 460 мм. В Якутске (62,0° с. ш., 129,6° в. д.) в июле +19°С, в январе --44°С; осадков за год 190 мм. Именно в Якутии континентальность климата достигает наибольшей величины.

На материке Северной Америки обнаруживаются те же типы континентального климата умеренных широт. Они распределяются очень сложно, отчасти под влиянием орографии. На западе внутренней части материка, защищенном Скалистыми горами от воздушных масс с Тихого океана, преобладают пустыни и степи, на востоке -- лиственные леса. Севернее большая часть Канады занята тайгой, которая особенно далеко на север заходит на Аляске. Соответственно этому распределяются и климатические условия. Приведем данные по некоторым станциям.

В степной зоне, в Солт-Лейк-Сити (40,8° с. ш., 112° з. д.), на значительной высоте над уровнем моря (1300 м) средняя температура июля +25°С, января -- 2°С; осадков за год 395 мм. Севернее, в Хавре (48,6° с. ш., 109,7° з. д.), в июле +21°С,в январе -- 10°С; осадков за год 350 мм.

В зоне лиственных лесов, в Чикаго (41,9° с. ш., 87,6° з. д.),

в июле средняя температура +23°С, в январе -- 4°С; осадков за год 815 мм.В более северных широтах в зоне тайги, на станции Принс-Альберт (53,2° с. ш., 105,6° з. д.), средние температуры июля + 17°С, января --20°С; осадков за год 406 мм.



1.2 Климат горных районов

В горных районах Тянь-Шаня осадки обильнее, чем в Туранской низменности и на Памире. В благоприятных условиях рельефа они могут превышать 2000 мм; с запада на восток осадки убывают. Температуры здесь, конечно, ниже, чем на низменности. Например, в Пржевальске (42,4° с. ш., 78,4° в. д., 1744 м) в июле +17°С, в январе -- 7,1°С.

В высокогорной области Саян и Алтая температурный режим очень разнообразен и зависит от высоты и рельефа. Осадки значительные на наветренных склонах (в Западном Алтае до 1500 мм и более) и небольшие на южных склонах и в замкнутых котловинах (на Алтае менее 200 мм). В Саянах на западных и северо-западных склонах годовое количество осадков превышает 1000 мм. Поэтому на наветренных склонах накапливается большой снежный покров и снижается снеговая линия.

В Северной Америке очень большие количества осадков выпадают на наветренных склонах Каскадных гор, более 2000 мм в год. Максимум осадков в связи с усиленной циклонической деятельностью приходится на зиму, и снежный покров местами превышает 5 м. В расположенных восточнее Скалистых горах осадков меньше: на западных склонах до 1000 мм, в долинах местами только 150--200 мм.

Средние температуры января во внутренних долинах и на плато порядка --5--10°С и ниже.

Очень резкие колебания темературы зимой нередко связаны с чинуком (феном) на западных склонах Скалистых гор. Отмечались такие случаи, как повышение температуры в январе при чинуке от --31 до +19°С, правда, за значительное время (несколько десятков часов). Лето сухое и нежаркое, но, конечно, температуры зависят и от широты, и от высоты над уровнем моря.

Особые условия климата высоких степей и полупустынь наблюдаются в Монголии, На высотах 700--1200 м и выше теплое лето и очень холодная и малоснежная зима; осадки вообще очень

небольшие и выпадают преимущественно летом, так как зимой это район центральной части зимнего Азиатского антициклона. В Улан-Баторе (47,9° с. ш., 106,8° в. д., 1309 м) средняя температура июля +17°С, января --28°С; очень большие суточные амплитуды температуры. Осадки (243 мм год) выпадают преимущественно с мая по сентябрь. В Джаргаланте (Кобдо) (47,9° с.ш., 91,6° в.д., 1370 м) осадков еще меньше, около 122 мм, причем осадки типично летние, зима почти бесснежная.

1.3 Климат западных частей материков

В западных частях Евразии и Северной Америки

в умеренных широтах резко преобладает перенос на материк морских воздушных масс и зимой, и летом. Поэтому здесь климат несет сильный отпечаток океанических влияний и является морским климатом. Он характеризуется не очень жарким летом и мягкой зимой без устойчивого снежного покрова, достаточным количеством осадков и более или менее равномерным сезонным распределением. Это определяет ландшафт широколиственных лесов и лугов. Осадки резко увеличиваются на западных склонах гор.

В Северной Америке вследствие наличия Каскадных и Скалистых гор этот тип климата ограничивается сравнительно узкой

прибрежной территорией. В Западной Европе он распространяется в глубь материка с постепенным увеличением континентальности. Например, в Париже (48,8° с.ш., 2,5° в.д.) средняя температура июля +18°С, а января +3°С; осадков за год 613 мм. В более высоких широтах, в Бергене (60,4° с.ш., 5,3° в.д.), в июле осадков 1730 мм -- сказывается влияние орографии (Берген лежит к западу от Скандинавских гор, на побережье). За хребтом, внутри и на востоке полуострова, климат становится континентальным. В Стокгольме, например, в июле +16°С, в феврале -- 3°С, а осадков за год 540 мм при летнем максимуме; по ландшафту это уже юг зоны тайги.

В Европе к востоку от Берлина климат становится континентальным. В пределах России такой тип климата переходит в континентальный климат умеренных широт, описанный выше. Наибольшие количества осадков выпадают в этом типе климата в Европе на наветренных склонах гор, на некоторых станциях Альп выпадает и свыше 2500 мм в год.

Морской климат для запада Северной Америки характеризуют

данные станции Ситка на Аляске (57,1° с.ш., 135,3° з.д.), где в августе +13°С, в январе 0°С; годовая сумма осадков 2343 мм. Но на склонах Каскадных гор выпадают и еще большие суммы осадков -- от 3000 до 6000 мм. Такое огромное количество осадков также связано с ярко выраженным влиянием топографии.

1.4 Климат восточных частей материков

На востоке Азии климат типично муссонный. Муссоны умеренных широт являются продолжением муссонов тропических и субтропических, выражены очень отчетливо и наблюдаются примерно до широты северного Сахалина. Юг Камчатки от них свободен, а над Охотским морем и над севером Камчатки обнаруживается лишь муссонная тенденция. Таким образом, умеренный муссонный климат наблюдается в Приморском крае, в северо-восточном Китае, в северной Японии и на Сахалине.

Зимой окраина материка сказывается на периферии азиатского антициклона и здесь преобладает перенос холодного воздуха из Восточной Сибири, поэтому зима малооблачная и сухая со значительными холодами и резким минимумом осадков. Летом над востоком Азии господствует циклоническая деятельность с достаточно обильными осадками. Примером могут служить данные для Хабаровска (48,5° с.ш., 135,0° в.д.), где средняя температура в июле +21°С, в январе --22°С и осадков 569 мм в год, из которых на зимнее полугодие (октябрь -- март) приходится лишь 99 мм.

Сложнее обстоит дело в Японии, где и зимой достаточно часты циклоны с фронтальными осадками, которые еще усиливаются орографией. Летом, напротив, имеется относительный минимум осадков в середине сезона в связи с отступлением циклонической деятельности к северу. В результате зима может оказаться не менее богатой осадками, чем лето. В Саппоро (43,1° с.ш., 141,4° в.д.) средняя температура в августе +21°С, в январе --6°С; осадков 1078 мм в год, причем за зимнее полугодие 560 мм и за летнее 518 мм.

В северных районах российского Приморья, где муссонный

режим ветра выражен слабо или отсутствует, зима вследствие сильной циклонической деятельности мягче и распределение осадков в течение года равномерное. Так, на станции Ключи на Камчатке (56° с.ш., 160° в.д.) средняя температура в июле + 15° С, в январе --17° С; осадков 562 мм в год, из них 314 мм приходится на зимнее полугодие.

На Атлантическом побережье Канады и Ньюфаундленда муссонная циркуляция выражена слабо или отсутствует. Зимы не так холодны, как на востоке Азии, а лето достаточно теплое. Например, в Галифаксе (44.6° с.ш., 63,6° з.д.) в июле и августе средняя температура +18°С, а в январе --4°С; осадков за год 1386 мм, причем распределение их по сезонам довольно равномерное.

В Южной Америке к климату восточной части материка в умеренных широтах можно отнести всю Патагонию, примерно от 38 до 52° ю.ш. и от предгорьев Анд до Атлантического океана. Своеобразная географическая обстановка местности создает и своеобразный климат полупустыни в непосредственной близости к океану. Причина в том, что от влияния морских воздушных масс с Тихого океана Патагония закрыта Андами. В то же время холодные воздушные массы антарктического происхождения свободно проникают сюда с юга. Атлантический воздух, изредка вторгаясь, в Патагонию, предварительно проходит над холодными водами Фолклендского течения, где становится устойчиво стратифицированным, и потому также не дает больших осадков.

В большей части Патагонии годовая сумма осадков 120--

200 мм» причем в летние месяцы их совсем мало, не более 20--30 мм за три месяца. Средняя температура января от +20°С на севере до + 10°С на юге, т. е. лето холоднее по сравнению с пустынями Северного полушария под теми же широтами. Средняя температура июля близка к +5°С, но на высоких плато понижается до --5°С; следовательно, зима значительно мягче, чем во внетропических пустынях Северного полушария. На низком берегу Атлантического океана на юге Патагонии, в Санта-Крус (50,0° ю.ш., 68,5° з.д.), осадков выпадает только 171 мм в год, средняя температура января + 15°С, а июня и июля +2°С.

1.5 Океанический климат

Атлантический и Тихий океаны занимают большие площади в умеренных широтах обоих полушарий, а Индийский океан -- в умеренных широтах Южного полушария. Преобладающий западный перенос выражен над океанами лучше, чем над материками, особенно в Южном полушарии. Скорости ветра больше, чем над материками. В 40-х и 50-х широтах Южного полушария, между зоной субтропических антициклонов и субантарктическими широтами, где чаще всего проходят центры глубоких циклонов, средние скорости ветра 10--15 м/с. Штормы здесь часты и продолжительны; моряки недаром назвали 40-е широты Южного полушария ревущими.

Распределение температуры над океанами более зональное, чем над материками в тех же широтах, а различия между зимой и летом выражены меньше. В связи с холодным летом ландшафт тундры находится на океанических островах в таких низких широтах, в которых на материках тундры еще нет. Так, тундрой покрыты Алеутские и Командорские острова, под 55--52° с.ш.; в Южном полушарии тундрой покрыты Фолклендские острова под 52° ю.ш., остров Южная Георгия, Южные Оркнейские острова и др.

В Северном полушарии западные части океанов зимой заметно холоднее восточных из-за частых вторжений холодных воздушных масс с материков. Летом различия меньше. Облачность над океанами умеренных широт велика и осадки значительны, особенно в широтах субполярных, где наблюдаются наиболее глубокие циклоны.

В зоне между 40 и 60° с.ш. в обоих океанах Северного полушария средние температуры августа заключаются между+22 и +8° С. В феврале в Атлантическом океане -- от +15 до -- 10°С, но в Тихом океане значительно ниже -- от +10 до -- 10°С.В общем, разность температур между 40-й и 60-й широтами от зимы к лету убывает. Годовые амплитуды здесь порядка 10--15°С. В Южном полушарии средние температуры этих океанов в зоне между 40 и 60° ю.ш. в феврале от +15 до 0°С, в августе от + 10 до-- 10°С. Преобладающие западные ветры здесь очень сильны и устойчивы, часты штормы.



Глава 2. Смешанные леса, их структура и закономерности распространения

Это леса с различными породами деревьев: хвойно-широколиственными, мелколиственными, мелколиственно-сосновыми. Данная зона располагается на севере Северной Америки (на границе Канады и США) , в Евразии, образуя узкую полосу, лежащую между тайгой и зоной широколиственных лесов, на Камчатке и Дальнем Востоке.

Разнообразие растительности этой зоны объясняется различиями климата: температурой, количеством осадков и режимом их выпадения. На Русской равнине, где осадки выпадают круглый год благодаря западным ветрам с Атлантики, распространена европейская ель, дуб, липа, вяз, пихта, бук, то есть здесь расположены хвойно-широколиственные леса.

На Дальнем Востоке, где осадки приносятся только летом муссонами с Тихого океана, смешанные леса имеют южный облик и отличаются большим разнообразием пород, многоярусностью, обилием лиан, а на стволах -мхов и эпифитов. В Западной Сибири в лиственных лесах преобладают сосны, березы, осины с примесью ели, кедра, пихты. В смешанных лесах Северной Америки из хвойных наиболее часто встречается белая сосна, достигающая высоты 50 м, и красная сосна. Из лиственных широко распространена береза с желтой твердой древесиной, сахарный клен, американский ясень, вяз, бук, липа.

2.1 Хвойные леса умеренного холодного климата. Бореальная зона

Между зонами широколиственных и хвойных лесов расположена переходная область, в которой чистые лиственные и хвойные леса мозаично взаимопроникают и в которой наряду с этим развиты смешанные насаждения. Смешанные леса широко распространены в Северной Америке ( см.рис 2.1.1); здесь они проникают в глубь неморальной зоны, а их существование обусловлено эдафическими причинами.

Монреаль Дорваль(30м)6,3°973 Стивенвилл (13м)4,3°1017 Тимминс (294м)

Рис 2.1.1 Климадиаграммы зоны смешанных и хвойных лесов Северной Америки. (Монреаль -- северная часть зоны лиственных лесов, образованная смешанными лесами; Стивенвилл -- зона хвойных лесов; Тимминс -- граница смешанных и хвойных лесов)

Основное значение имеет не столько среднегодовая температура, сколько продолжительность периода со средней температурой выше 10^оС.Виды лиственных деревьев требуют более 120 дней.

Хвойные в этих лесах представлены различными видами сосен: белая сосна, красная сосна. Из лиственных широко распространены береза с желтой твердой древесиной, сахарный клен, американский ясень, вяз, бук, липа. Смешанные насаждения приурочены к более бедным почвам, в основном песчаным или кислым, и к сухим местообитаниям, где конкурентная способность лиственных деревьев заметно снижается. Распространению смешанных древостоев способствуют пожары; в большинстве случаев эти леса представляют различные стадии послепожарных сукцессий.



2.2 Бореально -неморальная зона смешанных лесов

Ареал смешанных лесов Восточной Азии показан на рис 2.1.2.

Стокгольм (44м) Москва(167м) Казань(35м)

Рис.2.1.2 Климадиаграммы европейской зоны смешанных лесов.

(Стокгольм -- южная граница распространения хвойных лесов; Москва -- зона смешанных лесов; Казань -- вблизи границы распространения лиственных лесов и непосредственного перехода степей в бореальную зону хвойных лесов (континентальный климат).

В европейской области условия развития этих лесов менее сложны. В южной Скандинавии зона в прошлом чистых лиственных лесов, образованных буком, сменяется бореально- неморальной зоной, которая простирается, достигая 60° с. ш. В пределах этой зоны доминируют ель или сосна ; а наиболее богатых почвах и в более благоприятных в климатическом отношении местообитаниях встречаются небольшие участки лиственного леса, образованного в основном дубом , а на юго-западе -- Quercus petraea и Fagus siluatica; из числа других лиственных деревьев здесь растут Ulmus glabra, Acer platanoides, Fraxinus excelsior, Tilia cordata и балтийский эндем Sorbus intermedia x.

В Восточной Европе южнее границы распространения ели основной хвойной породой является сосна. Она образует в районе Полесья (между Киевом и Минском) на моренах и флювиогляциальных отложениях ледникового периода чистые или смешанные с дубом и другими лиственными породами насаждения. Выделяют многие типы леса, для наименования которых используются особые названия.

1.Б о р -- чистый сосновый лес на бедных флювиогляциальных песках; в зависимости от степени влажности почвы эти леса характеризуются различным составом нижних ярусов.

2. Суборь -- дубово-сосновый лес, в котором верхний древесный ярус образован сосной, а нижний -- дубом; нижние ярусы слаборазвиты; почва слабоподзолистая, легкая супесь.

3. Сугрудки -- сосново-лиственные леса; по Клеопову --он понимает смешанные дубовые леса с липой, вязом и кленом.

Граб образует в сугрудках нижний древесный ярус. Эти леса встречаются в виде отдельных островов и образуют переход к чистому лиственному лесу (груд), развитому в Восточной Европе только на наиболее богатых серых лесных почвах, подстилаемых лёссом.

В чистых лиственных лесах дуб образует верхний древесный ярус, а граб -- нижний; на востоке Европейской части граб исчезает, и здесь леса сформированы дубом и липой.

Взаимосвязь вышеупомянутых типов леса с определенными почвенными условиями показана на рис.2.1.3 . Бонитет сосновых, а также дубовых насаждений возрастает с увеличением богатства почвы питательными веществами; при этом имеет значение и степень влажности почвы. биоклиматический эдафический лес

Зависимость распространения отдельных видов деревьев и основных видов травянистых растений нижних ярусов зависит от условий местообитания в упомянутых выше лесах. Эти естественные леса изменяются различным образом под воздействием человека.

1. Во всех лесах выпасается скот, что препятствует развитию подлеска и способствует распространению сорняков.

2.Лесные пожары чаще всего бывают в чистых сосновых лесах и и очень редко в лиственных лесах. Поэтому на месте сосняков особенно распространены вторичные сообщества, возникшие после пожара.

Рис. 2.1.3. Взаимосвязь типов леса и почвенных условий западнее Днепра (по Погребняку).

А -- бор на песчаной почве; сосна с единичной березой;

Б -- суборь;

Г-на супеси; нижний древесный ярус образован дубом;

В -- сугрудок на суглинке; нижний ярус древостоя сформирован Carpinus betulus;

Г -- груд (Carpineto-Quercetum) на серых лесных почвах, подстилаемых лёссом; верхний древесный ярус образован дубом, нижний -- Carpinus; развит ярус кустарников.

3. Вырубка нижнего яруса преимущественно влияет на дубово-сосновые леса, поскольку после удаления дуба формируются чистые сосновые леса, и меньше -- на другие типы леса.

4.Заготовка древесины особенно сильно изменяет сосново -листвен- ные леса, так как после вырубки сосны они превращаются в чистые лиственные леса.

5. В основном раскорчевывают лиственные леса, произрастающие на самых богатых почвах, и гораздо реже леса других типов; чистые сосновые леса на песках вообще не раскорчевываются, поскольку почвы, на которых они растут, непригодны для земледелия.

Смешанные сосновые леса раньше были широко распространены на песчаных почвах центральной Германии. С применением лесохозяйственных мероприятий они большей частью превращены сегодня в чистые сосновые насаждения. Даже однородные в прошлом лиственные леса, такие, как дубово-березовые леса на песчаных почвах в западной части Центральной Европы и леса Верхнерейнской низменности, в настоящее время превратились в чистые сосняки с примесью бука в нижнем ярусе.

Смешанные пихтово-буковые леса распространены в верхней половине пояса бука в горах Центральной Европы. Еще выше в горах к ним примешивается ель. Склоны северной экспозиции обычно покрыты еловыми лесами, южные склоны -- буковыми, а восточные и западные склоны -- смешанными лесами.

Возможность существования смешанных насаждений в естественных условиях может быть доказана наличием в природе девственного леса.

Такой лес произрастает на территории Нижней Австрии, в Восточных Альпах близ Лунца. Благодаря своей недоступности лес Ротвальд никогда не вырубался и использовался только как угодье для охоты. Это типичный смешанный древостой, образованный равным числом стволов бука, пихты и ели.



Глава 3. Изменение лесов под влиянием антропогенной деятельности

В процессе эволюции общества менялись характер и масштабы воздействия человека на лес, как и на природу в целом. Учёные полагают, что уже на стадии собирательства, охоты и рыболовства произошёл первый экологический кризис антропогенного происхождения. Равнинные леса Европы стали сокращаться в результате вырубки и применения огня. Значительно большие воздействия на лес проявились на стадии скотоводства и земледелия в развитии человеческого общества. По подсчётам, занимаемая площадь лесами за исторический период сократилась в 2 раза. Некоторые леса подвергались особенно сильному воздействию: уже сведено 40-50% первоначальной площади смешанных и широколиственных лесов, 85-90% - муссонных, 70-80% - средиземноморских сухих.

3.1 Типы воздействия человека на леса и последствия этого воздействия

Антропогенное воздействие на лесные экосистемы может быть: непосредственное(прямое) и опосредственное (косвенное). К непосредственному, можно отнести вырубки, возникновение пожаров и их тушение, отстрел животных, биологическая защита от вредителей и др. К опосредственному: загрязнение, изменение климата и др.

3.1.1 Непосредственное воздействие. Вырубки

Последствия вырубки. В результате вырубки леса на огромных пространствах возникают вторичные сукцессии. В зависимости от исходного (тип леса, состав деревьев и др.), размеров вырубаемой площади, от способов рубок (выборочно или сплошь вырубаются деревья), от используемой технологии лесосечных работ и мероприятий по очистке лесосек (сжигание порубочных остатков, разбрасывание по площади и пр.), от обеспечения доступа диаспор растений извне, а также дальнейшего использования лесосек (выпас и пр.) - сукцессии проходят различно.

После вырубки леса живыми остаются отдельные деревья, кустарники, растения травяно-кустарничкового яруса, мохово-лишайникового покрова. Сохраняются организмы, населяющие почву, а также имеющиеся в почве жизнеспособные семена. Условия произрастания типичных лесных расени, однако резко изменяются.

После уничтожения древесного яруса резко возрастает доступ солнечной радиации, увеличивается прогревание приземного слоя и почвы, усиливается воздействие ветра.

Поскольку устранен перехват атмосферных осадков кронами деревьев, с последующим их испарением, в почву проникает большое количество воды, а потери ее в таежных условиях резко уменьшаются из-за прекращения расходования ее на транспирацию деревьями.

Как следствие этого, несмотря на увеличение испарения воды с поверхности почвы, а иногда и поверхностного стока (главным образом в период таяния снега), на вырубках воды в почву поступает значительно больше, чем в лесу.

Из антропогенных воздействий наибольшее влияние на структуру лесного фонда оказывают рубки главного пользования, особенно концентрированные сплошнолесосечные. Размер рубок главного пользования регламентируется расчетной лесосекой, которая в последнее десятилетие существенно снизилась.

Серьезным недостатком современной технологии отечественной деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности следует считать ее ориентацию на преимущественное потребление дефицитов хвойной древесины. Огромные же ресурсы мягколиственных лесов, находящихся вблизи лесоперерабатывающих предприятий, не осваиваются. В зарубежных странах эта древесина в больших объемах потребляется целлюлозно-бумажной промышленностью и охотно закупается у нас по дефицитным ценам. В скандинавских странах большой размах в последнее время получили исследования и практические работы по искусственному разведению насаждений березы.

Практически не используются в стране ресурсы сухостойной и валежной древесины. Много теряется древесного сырья в процессе лесозаготовок, транспортировки и переработки.

Размер этих потерь достигает 30% и более от объема заготавливаемой древесины. Уровень использования биомассы в лесосеках(в %) приведен в таблице 1.

Таблица 1

Рубки ухода. Под рубками ухода за лесом подразумевают периодические разреживания древостоев, осуществляемые с раннего возраста до главной рубке. Некоторые положительные стороны рубок ухода общепризнанны.

1. Рубки ухода - важное средство регулирования состава смешанных древостоев (В пределах слагающих древостой пород).

2. Систематические разреживания сокращают срок выращивания сортиментов требуемого размера.

З. В результате рубок ухода при извлечении промежуточного пользования увеличивается общее пользование, по крайней мере в объеме естественного отпада.

Наше современное наставление по рубкам ухода за лесом, опираясь на недавно укоренившуюся в стране терминологию, относящуюся к данному мероприятию, дает отдельным видам ухода нижеследующие названия:

Осветления и прочистки - рубки ухода, осуществляемые в молодняках 1 класса возраста.

Прореживания - рубки ухода в насаждениях 2 класса возраста.

Проходные рубки - рубки ухода в насаждениях 3 класса возраста и выше, до их окончания.

При всех видах разреживаний, осуществляемых в различном возрасте насаждения, уход ведется за приростом, за составом и т. Д. Раньше термин «рубки ухода» заменялся термином «прореживание», хорошо отражающим суть мероприятия.

Рубки ухода - мероприятие, направленное главным образом в будущее и проводимое в интересах грядущих поколений. Рубки же промежуточного пользования направлены на удовлетворение интересов сегодняшнего дня - это мероприятие утилитарное, потребительское, не дающее никакого прогресса и, следовательно, заменить собою термин «рубки ухода» оно не может.

3.1.2 Лесные пожары

Лесные пожары в России и других странах мира - явление довольно распространенное. Возникновение их связано в основном с деятельностью человека и усугубляется опасным сочетанием метеорологических условий, неблагополучным санитарным состоянием насаждений, недостатками системы противопожарной профилактики.

Изучение последствий лесных пожаров издавна привлекало внимание исследователей самого разного профиля: лесоводов, ботаников, зоологов, почвоведов, экологов, географов.

К настоящему времени накоплен огромнейший материал, характеризующий влияние пожаров на все биотические и абиотические компоненты лесных экосистем, их пространственную структуру, ход сукцессий и эволюцию ландшафтов.

Установлено, что пожары - один из наиболее мощных экологических факторов, оказывающий многогранное влияние на лесные биогеоценозы, определяющие состав и функционирование бореальных лесов. До недавнего времени лесные пожары считалась бедствием, наносившим не только хозяйственный, но и экологический урон. В настоящее время значение лесных пожаров учеными переосмысливается. Все яснее становится факт, что лесные пожары - не аномальное и случайное явление, а полноправный и важный фактор эволюции наземной биоты, такой же как все остальные, и исключать его полностью не следует.

Лесные пожары в зависимости от их площади разделяют на шесть классов:

А - загорание (менее 0,2 га, в среднем около 0,1 га), которое может быть ликвидировано одним человеком (например, патрульным);

Б - малый пожар (до 2 га, в среднем около I га), который может быть остановлен звеном из 2-4 человек;

В - небольшой пожар (до 20 га, в среднем около 10 га), для ликвидации которого необходима бригада численностью до 10 человек;

Г - средний пожар (до 200 га, в среднем около 100 га), который может быть остановлен группой численностью порядка 30-40 человек;

Д - крупный пожар (до 2000 га, в среднем около 1000 га), который может быть остановлен группой численностью порядка 100 человек;

Е - катастрофический пожар (более 2000 га, в среднем около 10 тыс. га), который может быть остановлен только ударной специальной группой чнслеиностъю около 400 человек.

Крупные и катастрофические пожары обычно действуют на фоне вспышки большого количества меньших по размеру пожаров.

По степени повреждения древостоя огнем горельники разделяют на пять классов:

1 - древостой слабо повреждается пожаром, почти не изреживается: характеризуется частичным отмиранием подчиненных ярусов древостоя или даже сохранением их после слабых низовых пожаров (отпад до 30% по числу деревьев или 25% по запасу);

2 - древостой заметно изреживается за счет отмирания наиболее угнетенных и отставших в росте деревьев, но характеризуется сохранением жизнедеятельности значительного количества деревьев верхнего полога (отпад 31-70% по числу стволов и 26-60% по запасу);

2 - древостой сильно разрушается и усыхает почти полностью; характеризуется сохранением жизнедеятельности только незначительного числа деревьев верхнего полога (отпад 71-100% по числу стволов и 61-100% по запасу);

5 -сухостойные горельники. полностью утратившие жизнедеятельность (отпад 100% и 110 по запасу);

6 - древостой в результате пожара вываливается; представляет собой валежные горельники (отпад более 100%).

В зависимости от того, где распространяется огонь, пожары делятся на низовые, верховые и подземные: при низовом пожаре сгорает лесная подстилка, лишайники, мхи, травы, опавшие на землю ветки и т. п. Скорость движения пожара по ветру 0,25--5 км/ч. Высота пламени до 2,5 м. Температура горения около 700 ^о С (иногда выше).

Низовые пожары бывают беглые и устойчивые:

При беглом низовом пожаре сгорает верхняя часть напочвенного покрова, подрост и подлесок. Такой пожар распространяется с большой скоростью, обходя места с повышенной влажностью, поэтому часть площади остается незатронутой огнем. Беглые пожары в основном происходят весной, когда просыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов.

Устойчивые низовые пожары распространяются медленно, при этом полностью выгорает живой и мертвый напочвенный покров, сильно обгорают корни и кора деревьев, полностью сгорают подрост и подлесок. Устойчивые пожары возникают преимущественно с середины лета.

Верховой лесной пожар охватывает листья, хвою, ветви, и всю крону, может охватить (в случае повального пожара) травяно-моховой покров почвы и подрост.

Скорость распространения от 5--30 км/ч.

Температура от 900^о C до 1200 ^оC. Развиваются они обычно при засушливой ветреной погоде из низового пожара в насаждениях с низкоопушенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте. Верховой пожар -- это обычно завершающаяся стадия пожара. Область распространения яйцевидно-вытянутая.

Верховые пожары, как и низовые, могут быть беглыми (ураганными) и устойчивыми (повальными):ураганный пожар распространяется со скоростью от 7 до 30 км/ч. Возникают при сильном ветре. Опасны высокой скоростью распространения.

При повальном верховом пожаре огонь движется сплошной стеной от надпочвенного покрова до крон деревьев со скоростью до 8 км/ч. При повальном пожаре лес выгорает полностью. При верховых пожарах образуется большая масса искр из горящих ветвей и хвои, летящих перед фронтом огня и создающих низовые пожары за несколько десятков, а в случае ураганного пожара иногда за несколько сотен метров от основного очага.

Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны с возгоранием торфа, которое становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (Торф может гореть без доступа воздуха и даже под водой). Для тушения таких пожаров необходима предварительная разведка.



3.1.3 Классификация лесных пожаров по силе

В зависимости от характера возгорания и состава леса лесные пожары подразделяются на низовые, верховые и почвенные.

По скорости распространения огня низовые и верховые пожары делятся на устойчивые и беглые. Скорость распространения:

-- слабого низового пожара не превышает 1 м/мин (Высота слабого низового пожара до 0,5 м)

-- среднего от 1м/мин до 3 м/мин (Высота среднего -- до 1,5 м)

-- сильного свыше 3 м/мин. (Высота сильного -- свыше 1,5 м)

Верховой пожар, скорость распространения:

-- слабый до 3 м/мин,

-- средний до 100 м/мин,

-- сильный свыше 100 м/мин.

Сила почвенного пожара определяется по глубине выгорания:

-- слабым почвенным (подземным) пожаром считается такой, у которого глубина прогорания не превышает 25 см,

-- средним -- 25-50 см,

-- сильным -- более 50 см.

Оценка по площади:

-- загорание -- огнём охвачено 0,1-2 гектара

-- малый -- 2-20 га

-- средний -- 20-200 га

-- крупный -- 200-2.000 га

-- катастрофический -- более 2000 га

Средняя продолжительность лесных крупных пожаров 10-15 суток при выгорающей площади -- 450--500 гектаров.



3.2 Опосредственное воздействие

Антропогенное воздействие на леса, а именно загрязнение происходит через свалки, кислотные дожди(вызваны загрязнением атмосферы), через выбросы радиации и др.

Наиболее яркий пример последствия воздействия радиации на леса изменение окраски леса после аварии на Чернобыльской АЭС 1986 года, позднее названного "Рыжим лесом".

В результате аварии на ЧАЭС десятки тысяч гектаров леса испытали мощное радиоактивное загрязнение, общей протяженностью около двух километров на запад от станции и в непосредственной близости от ЧАЭС. Это были, в основном, монокультурные насаждения сосны обыкновенной (Pinussilvestris). Признаки радиоактивного поражения хвойных пород проявляются уже при поглощенных дозах около 100 рад.

Нужно отметить, что основные радиационные нагрузки на сосну в результате аварии на ЧАЭС пришлись на период активизации процессов роста растений. В такой период радиочувствительность растений увеличивается в 1,5 - 3 раза по сравнению с другими периодами. Крона сосен достаточно плотная и является эффективным фильтром, что способствовало задержке значительного количества радиоактивной пыли и аэрозолей в кронах этих деревьев.

Сосна не сбрасывает хвою на протяжении 2-3 лет, что обуславливает медленную естественную очистку крон по сравнению с деревьями лиственных пород. Этот фактор усилил радиационное поражение хвойных по сравнению с другими породами.

У поврежденных деревьев наблюдали нарушение в ритме ростовых процессов, ориентации побегов, морфологических процессов. При дозах 300-400 рад вдвое снизился прирост по диаметру ствола в березы, ели и сосны.

Вместе с этим у пораженных деревьев наблюдали активные восстановительные процессы. Например, в ели формировалась гигантская хвоя до 4-4,5 см, в сосны - 12-14 см. В 1989-1992 гг. общая масса хвои на молодых побегах увеличилась по сравнению с 1986 г. в 3,0 - 3,5 раза. Увеличилось прорастание семян. Данный факт указывает на увеличение репродуктивных функций у вида.

Совокупность результатов проведенных исследований дает возможность спрогнозировать последующее развитие восстановительных процессов. В зонах летательного и сублетального поражения будет происходить природная реабилитация (восстановление) леса. На месте сосняков будут развиваться преимущественно лиственные насаждения с преобладанием березы и кустарниковых видов растений. Происходит постепенное задернение почвы.

Погибший лес представлял собой значительную опасность, например при пожаре, как источник вторичного радиоактивного загрязнения. Кроме того, погибший лес значительно ухудшал радиационную ситуацию возле дороги, которая была одной из основных транспортных магистралей Чернобыльской АЭС.

Для дезактивации территории «Рыжего леса» предлагались разные методы. Еще до завершения дискуссий о методах проведения дезактиваций работ, в 1987 году, вокруг погибшего леса был насыпан вал высотой 2,5 метра и общей длиной около 3,5 км. Захоронения погибших деревьев (Документальные фото ликвидации Рыжего леса), лесного подлеска и верхнего слоя почвы выполнялось путем валки, сгребания и закладку в траншеи с последующей засыпкой слоем почвы толщиной около 1 метра. Для этих целей применялась специальная военная техника, такая как Инженерные машины разграждения и Путепрокладчики БАТ. Эта инженерная техника специально сконструирована для работы в условиях интенсивного радиоактивного загрязнения окружающей среды (для условий ядерной войны).

Всего было захоронено более 4 тысяч кубических метров радиоактивных материалов. В результате проведенных мероприятий мощность экспозиционной дозы гамма-излучения уменьшилось в 4-50 раз и во второй половине 1987 года (по окончании работ по дезактивации) максимальные уровни мощности дозы составляли 180 мР/час.

Захоронение радиоактивной древесины происходило в траншеи глубиной полтора - два метра. То есть на уровне залегания грунтовых вод. Это привело к загрязнению грунтовых вод радиоактивными веществами аварийного выброса. По данным ученых, уже через 2-3 года после захоронения, было отмечено наличие радионуклидов в грунтовых водах возле траншей, в которых был похоронен погибший лес.

На данный момент места захоронения погибшего леса являются источниками поступления радиоактивных веществ в грунтовые воды, что обусловливает их длительное загрязнение. Ввиду негативных последствий для окружающей среды такого мероприятия, а также сложность его устранения (минимизации), можно сделать вывод - захоронение погибшего леса не решило, а лишь углубило экологические проблемы.



Аннотация

Радкевич А.С. Смешанные леса умеренного пояса и их экологическое состояние(курсовая работа). - Минск, 2012. - c.

Биоклиматические особенности умеренной зоны. Смешанные леса, их структура и закономерности распространения. Изменение лесов под влиянием антропогенной деятельности. Мероприятия по рациональному использованию и охране леса.

Приводятся общие сведения о климатических особенностях умеренного пояса, его определяющие характеристики, почвенно-растительный покров. Рассмотрены породы деревьев, относящиеся к смешанным лесам, состояние лесов, проведен анализ лесных ресурсов. Рассмотрены меры по рациональному использованию и охране лесов.



Анатацыя

Радкевіч А.С. Змешаныя лясы ўмеренага пояса і іх экалагічнае становішча.(курсавая работа). - Мінск, 2012. - с.

Біакліматычныя асаблівасці ўмеранай зоны. Змешаныя лясы, іх структура і заканамернасці распаўсюджвання. Змяненне лясоў пад уплывам антрапагеннай дзейнасці. Мерапрыемствы па рацыянальнаму выкарыстанню і ахове леса.

Прыводятся агульныя звесткі аб кліматычных асаблівасцях умеранага пояса, яго вызначаюць характырыстыкі, глебава- расліннам покрыве. Разгледжаны пароды дрэў, якія адносяцца да смешаных лясоў, стан лясоў, праведзены аналіз лясных рэсурсаў. Разгледжаны меры па рацыянальнаму выкарыстанню і ахове лясоў.



L'annotation

Radkevitch A. Les forкts de la zone tempйrйe et leur йtat йcologique (le travail de cours). - Minsk, 2012. - ?? c.

Les particularitйs bioclimatiques de la zone modйrйe. Les forкts aux essences variйes, leur structure et les rйgularitйs de la diffusion. Le changement des bois sous l'influence de l'activitй anthropique. Les actions selon l'utilisation rationnelle et la protection du bois.

On amиne les informations totales sur les particularitйs climatiques de la zone tempйrйe, ses caractйristiques dйfinissant, la couverture potchvenno-vйgйtale. On examine les races des arbres se rapportant aux forкts aux essences variйes, l'йtat des bois, on passe l'analyse des ressources forestiиres. On examine les mesures de l'utilisation rationnelle et la protection des bois.

Размещено на Allbest.ru

...