Каждый человек знает пользу леса, а особенно прогулок в лесу. Когда гуляешь по лесу, открывается "второе" дыхание, чувствуешь связь с природой, с каждым пеньком и травинкой.
Но, к сожалению, лесов на Земном шаре становиться все меньше. Леса, в том числе посаженные людьми, занимают площадь около 40 млн. км2, или около 1/3 поверхности суши. Половина этой лесной зоны принадлежит тропическим лесам, четвёртая часть расположена в северном полушарии. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов.
Лес используется в различных отраслях народного хозяйства, он служит источником химических веществ, получаемых при переработке древесины, коры, хвои. Лес поставляет сырье для получения свыше 20 тыс. изделий и продуктов. Почти половина производимой в мире древесины расходуется на топливо, а треть идет на производство строительных материалов. Дефицит древесины остро ощущается во всех промышленно развитых странах. В последние десятилетия большое значение приобрели леса рекреационных и санитарно-курортных районов. Вырубка лесов началась на заре человеческого общества и по мере его развития возросла, так как потребность в древесине и других продуктах леса быстро увеличивалось. За последние 10 тыс. лет на Земле сведено 2/3 лесов. Поэтому говорят: человеку предшествуют леса, его сопровождают пустыни. За историческое время около 500 млн. га из лесов превратились в бесплодные пустыни. Леса уничтожаются так быстро, что площади вырубок существенно перевешивают площади посадок деревьев.
Лес имеет для человека еще и санитарно-гигиеническое и целебное значение. В воздухе природных лесов присутствует более 300 наименований различных химических соединений. Леса активно преобразовывают атмосферные загрязнения, особенно газообразные. Наибольшей окисляющей способностью обладают хвойные (сосна, ель, можжевельник), а также некоторые сорта лип, берёз. Лес активно поглощает промышленные загрязнения, в частности пыль, углеводороды.
Лес, особенно хвойный, выделяет фитонциды - летучие вещества, обладающие бактерицидными свойствами. Фитонциды убивают болезнетворные микробы. В определённых дозах они благотворно влияют на нервную систему, усиливают двигательную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта, способствуют улучшению обмена веществ и стимулируют сердечную деятельность. Многие из них являются врагами возбудителей инфекционных заболеваний. Но только если их немного.
Фитонциды почек тополя, антоновских яблок, эвкалипта губительно действуют на вирус гриппа. Веточка пихты, внесённая в комнату, в 10 раз снижает содержание микробов в воздухе, особенно коклюша и дифтерии. Листья дуба уничтожают бактерии брюшного тифа и дизентерии.
Проблема охраны леса уже не просто актуальна, она стала чем-то само собой разумеющимся. Нужно искать новые быстрые пути ее решения. В 21 веке нет никакой необходимости издавать всю литературу и периодическую печать на бумаге. Компьютерные технологии и сеть Интернет предоставляют прекрасные возможности для создания, хранения и доставки читателям всех текстов и иллюстрированных изданий. Большинство литературных произведений, газет и журналов доступно в электронной форме.
Введение
Лес - особенное богатство любой страны. Это прекрасный, способный к восстановлению природный комплекс, на котором, зачастую, держится вся экосистема.
Термином «лесопользование», обычно обозначают использование всех ресурсов леса, всех видов лесных богатств.
Можно выделить несколько неблагоприятных последствий пагубно влияющих на лес. Первым неблагоприятным фактором, является переруб древесины. Обычно, перерубом принято называть момент когда вырубается больше деревьев, чем произрастает за год, но иногда, это является не самым важным фактором критического отношения к лесу. Дело в том, что в большинстве случаев, при перерубе, забирают хорошие, сильные деревья, оставляя больные, а это в свою очередь ведет к еще большему экологическому вреду. При рубках, отстающих по темпам прироста древесины, наблюдается второй неблагоприятный фактор - недоруб, который, с частности, приводит к старению леса, снижению его продуктивности, заболеваниям старых деревьев. Следовательно, как переруб, приводит к истощению лесных ресурсов так и недоруб – к недоиспользованию лесоразработок.
Пока на планете преобладает переруб лесов. Возникновение экологических проблем может быть связано не только с масштабами рубки лесов, но и со способами рубки. На сегодняшний день, выборочная рубка, является хоть и более затратной формой, но зато, отличается значительно меньшим экологическим ущербом. На возобновление лесных площадей должно отводится не менее 80-100 лет. Наряду с проблемами лесовосстановления, которые могут осуществляться путём самовосстановления лесопосадок и для ускорения – путём создания лесных плантаций, встаёт проблема бережного использования заготовленной древесины. Cведению лесов, должно противостоять стремление к полному использованию древесины, к применению щадящих методов рубки леса, а так же конструктивная деятельность – лесовосстановление.
Мировая экологическая катастрофа лесохозяйства
Состояние лесов в мире нельзя признать благополучным. Леса интенсивно вырубаются и далеко не всегда восстанавливаются. Ежегодный объём рубок составляет более 4,5 млрд. м 3 .
На сегодняшний день, деградировало около 160 млн. га тропических лесов, а из вырубаемых ежегодно 11 млн. га восстанавливается плантациями лишь десятая часть. Эти факты, очень тревожат мировое сообщество. Тропические леса покрывающие 7% земной поверхности в районах, близких к экватору, нередко именуются лёгкими нашей планеты. Их роль в обогащении атмосферы кислородом и поглощении углекислого газа исключительно велика. Тропические леса – это место обитания 3 – 4 млн. видов живых организмов. Здесь обитает 80% видов насекомых, произрастает 2/3 известных видов растений. Эти леса поставляют 1/4 запасов кислорода. Для рационального использования все леса подразделяются на три группы.
Первая группа. Леса, имеющие большое значение в водоохране и почвозащите, зелёные зоны курортов, городов и других населённых пунктов, заповедные леса, защитные полосы вдоль рек, шоссейных и железных дорог, степные колки, ленточные боры Западной Сибири, тундровые и субальпийские леса, памятники природы и некоторые другие.
Вторая группа. Насаждения малолесистой зоны, расположенные в основном в центральных и западных районах страны, имеющие защитное и ограниченное эксплуатационное значение. Третья группа. Эксплуатационные леса многолесных зон страны – районы Европейского севера, Урала, Сибири, и Дальнего Востока.
Третья группа. К этой группе относят промышленный режим рубки. Она являются основной базой заготовки древесины.
Леса первой группы не используются, в них проводятся только рубки в санитарных целях, омоложения, ухода, осветления и т. д. Во второй группе режим рубок ограниченный, использование в размере прироста леса.
Важность леса в формировании биосферы
Обзор литературных данных и логические построения автора показывают, что в жизненном цикле отдельного дерева и их совокупности количество кислорода, которое выделяется их живой массой за счет фотосинтеза, точно соответствует количеству кислорода, которое потребляется растением на дыхание при жизни и на его гниение после смерти.
При полном уничтожении лесов планеты концентрация кислорода, в соответствии с представленными расчетами автора, снизится на 0,001%.
Кислород атмосферы – необходимое условие сохранения многих форм жизни на Земле, в частности человечества. Вместе с тем все возрастающие потоки топлива, вовлекаемые в процесс сжигания (нефть, газ, уголь, др.), повышают алармистские настроения определенной части населения планеты, подогреваемые эмоциональными публикациями средств массовой информации и некоторых специализированных изданий. Известна, например, точка зрения, согласно которой расход кислорода на порядок выше, чем его приход, составляя соответственно 1,16·1010 и 1,55·109 т/год.
По мнению многих, тенденция снижения количества кислорода в атмосфере тем более опасна, что развивается на фоне сокращения лесистости планеты. Изначально она составляла 75% ее поверхности, однако в настоящее время упала до менее чем 27%. Особенно быстро уменьшается площадь тропических лесов, равная 0,95 млрд га, или 56% общей лесной площади. Из них ежегодно вырубается 11 млн, а восстанавливается только 1 млн га.
На этом основании делается вывод, что человечество ухудшает условия своего существования, так как растительность, и прежде всего громадная масса лесов, – мощный источник выработки кислорода по реакции фотосинтеза:
6 СО2 + 6 Н2О + 2822 кДж 6 С6Н12О6 + 6 О2 – хлорофиллсвет.
Поскольку положительная роль лесов в выработке О2 обычно не подвергается сомнению, то полагают при этом, что необходимы меры по стимулированию международным сообществом тех стран, на территории которых находятся «легкие» планеты. Одно из них – тропические леса бассейна р. Амазонки (Бразилия), другое – необозримые леса России, прежде всего сибирские. Количество статей на тему «Россия – легкие планеты» перечислить невозможно. Укажем лишь на две последние в одном из номеров журнала, претендующего на лидерство в экологии и природопользовании:
«Россия, на территории которой находятся большие лесные массивы, где диоксид углерода превращается в углерод клетчатки растений и свободный кислород, должна иметь льготные квоты на сокращение выбросов СО2» ; «представляется целесообразным, чтобы страны-производители кислорода получали за него плату и использовали эти средства на содержание лесных массивов» .
Отмечается, что в рамках ООН рассматриваются предложения «малолесных» стран (Германия и др.) по сохранению и увеличению российских лесов в интересах всей планеты. А относительно тропических лесов подобное соглашение принято в начале 90-х гг. Развитые северные страны обязались выплачивать развивающимся африканским странам своеобразную премию в 10 долларов за каждую тонну углекислого газа, переработанную в кислород. И такие выплаты начаты в 1996 г. «Подсчитано, – продолжает В.М.Гарин с соавторами, – что один гектар леса за час поглощает около 8 л углекислого газа (такой же объем его выделяется при дыхании двухсот человек за то же время)»
Вместе с тем столь широко распространенные алармистские ожидания не находят подтверждения в данных фундаментальной науки.
Так, не обоснованы опасения о возможном уменьшении количества атмосферного кислорода вследствие увеличения сжигания ископаемого углерода. Подсчитано, что единовременное использование всех доступных человечеству залежей угля, нефти и природного газа уменьшит среднее содержание кислорода в воздухе с 20,95 до 20,80%. Сравнение с наиболее точными анализами 1910 г. показывает, что, в пределах погрешности измерения, изменения содержания кислорода в атмосфере к 1980 г. не произошло.
Исчезновение кислорода в гидросфере даже при сбросе в нее большинства современных отходов также не грозит опасностью. Из расчетов Брокера следует, что при десятимиллиардном населении планеты (примерно в 1,7 раза больше, чем сейчас) ежегодный сброс в море по 100 кг сухих органических отходов в расчете на каждого жителя (значительно выше нынешней нормы) потребует порядка 2500 лет для израсходования всего запаса кислорода гидросферы. Это больше, чем продолжительность его возобновления.
Брокер заключает, что содержание О2 в атмосфере не ограничено в сравнении с человеческими потребностями в нем и что почти аналогичная картина наблюдается для гидросферы. Он пишет: «если существованию человеческого рода будет серьезно грозить опасность загрязнения окружающей среды, то он скорее погибнет по какой-либо другой причине, чем из-за недостатка кислорода» (цит. по ).
Роль лесов в облагораживании атмосферы (поглощение СО2 и выработка кислорода) также не столь однозначна, как представляется алармистам. Распространение эмоциональных точек зрения является следствием непрофессиональной оценки влияния лесных массивов на состояние окружающей среды. Отметим особенности проблемы, обычно в таких случаях намеренно или осознанно не замечаемые.
Да, действительно, реакция фотосинтеза бесспорна. Но бесспорна и обратная ей реакция, проявляющая себя в процессе дыхания живых организмов и при гниении (окислении) мортмассы (почвенное дыхание). Поэтому в настоящее время в природе существует устойчивое равновесие между количеством кислорода, образующегося в процессе фотосинтеза и поглощаемого при дыхании живых организмов и почвенном (гниении)
После гибели растения при гниении мортмассы весьма сложная структура органики превращается в простые соединения типа CO2, H2O, N2 и др. Источником окисления мортмассы является кислород, выработанный сверх необходимого для дыхания растений. На этой же стадии высвобождается и поступает в окружающую среду СО2, ранее связанный при фотосинтезе. Иными словами, после гибели организма весь его углерод вновь окисляется, связывая количество кислорода, являющееся разницей между его массой, выделенной при фотосинтезе и использованной на дыхание растений при их жизни.
Каждый год число деревьев на земле уменьшается примерно на сто миллионов. Впечатляющая цифра? Да, леса относятся к восполняемым ресурсам, но, тем не менее, чересчур агрессивное их использование приводит к эффекту, известному как "обезлесение". Помимо очевидных проблем с экологией это грозит ещё и увеличением парникового эффекта. Джунгли Амазонки, так нещадно истребляемые, одни перерабатывают до 15 процентов всего выделяемого на Земле углекислого газа. А что будет, если их уничтожить? Пожалуй, ничего хорошего.
Недаром развитые европейские страны категорически отказываются от промышленного использования своих лесных массивов. В той же Финляндии, например, более двух третей территории страны покрыто таёжным лесом, а в Норвегии действует строжайший запрет на вырубку лесов - всю древесину эта страна предпочитает закупать у тех, кто относится к ней менее бережно. А что до Китая, то из-за чудовищного расхода древесины на одноразовые палочки для еды правительству КНР пришлось ввести запрет на их изготовление из дерева.
Треть всей суши нашей гостеприимной планеты покрывают леса. Четверть из них - тайга, и изрядная её доля расположена в России. Тайгу нередко называют "лёгкими планетами", так как она не менее, а то и более важна для глобальной экологической обстановки, чем южноамериканский тропический лес. Впрочем, известные нам говорят о том, что, к счастью, лишь незначительная её часть находится в коммерчески доступных зонах. Переводя на обычный язык, это означает, что большая часть таёжных лесов находится так далеко от промышленных предприятий, что её вырубка и дальнейшая переработка попросту нецелесообразны с коммерческой точки зрения. Это позволяет надеяться на то, что тайга сохранит свою неприкосновенность хотя бы отчасти.
Хорошей новостью является то, что во многих странах вторичное использование макулатуры действительно набирает обороты. Мало кто знает, что, переработав около семидесяти килограммов бумажного вторсырья, можно сохранить жизнь одному дереву! Разве дерево не стоит того, чтобы рассортировывать мусор и бережно использовать по второму разу старую бумагу? За примером далеко ходить не надо - так, США занимают первое место в мире по безвозвратному потреблению бумаги ежегодно, причём более трети этой бумаги идёт на разного рода упаковки для товаров.
Да, деревьев на планете намного, намного больше, чем людей, но это отнюдь не означает, что не нужно относиться к лесам с разумной бережливостью. Мировой лес является тем фактором, без которого жизнь на Земле в привычном смысле слова была бы невозможна, и человечеству стоит его поберечь.
Согласно Библии, Бог создал весь мир за шесть дней. На третий, по воле Творца, планета покрылась растениями - деревьями, травами, цветами самых причудливых форм и расцветок. Величественные леса стали домом для тысяч представителей флоры и фауны и украсили Землю ярким, сочным ковром.
Леса принято называть лёгкими планеты и это действительно так - колоссальные массивы растительности обеспечивают кислородом всё живое. Но кроме этого, они являются регулятором средней температуры на планете и концентрации углекислого газа. Уровень последнего, кстати, неуклонно растёт, в то время как площади девственных лесов, по утверждению экологов, постоянно сокращаются .
Леса принято называть лёгкими планеты, фото WEB
Сейчас леса занимают немногим менее 40 млн. км², что составляет приблизительно треть поверхности всей суши . Но ещё несколько десятилетий назад лесные массивы покрывали её половину… Печальная статистика всерьёз беспокоит специалистов, но несмотря на все старания «зелёных» организаций, под охраной сегодня находится только 18% мирового леса.
Самым большим по площади является таёжный лес . На более чем 6 миллионах гектар Тайги сосредоточена третья часть всех деревьев мира, а потому эта экосистема оказывает наибольшее влияние на уровень углекислоты в атмосфере. Примечательно, что полноценно Тайга освещена солнцем не более одного месяца в году, потому, чтобы вырасти здесь, любому деревцу требуется около 50 лет !
Самым большим по площади является таёжный лес, фото WEB
А вот лес Амазонки - крупнейший массив дождевых лесов планеты - такой проблемы не знает. Он растянулся по территориям восьми стран и по своей площади превосходит все дождевые леса, взятые вместе . По оценкам специалистов, сочная зелень бассейна Амазонки продуцирует пятую часть кислорода Земли . Но так было не всегда. Старейшим дождевым лесом принято считать лес австралийского Парка Дейнтри - его возраст, предположительно, составляет 135 млн. лет.
Сочная зелень бассейна Амазонки продуцирует пятую частькислорода Земли, фото WEB
Поражающие своим величием и масштабом лесные просторы неизменно влекут человека. Некоторые территории так живописны, что становятся невероятно популярными среди туристов. Например, удивительной красоты национальный лесной парк в Китае Чжанцзяцзе настолько фантастичен, что стал местом съёмок «Аватара» . Гигантские скалы, напоминающие колонны, полностью покрыты причудливой растительностью, а смотровые платформы со стеклянным полом идеально дополняют ощущение парения над миром .
Национальный парк в Китае Чжанцзяцзе стал местом съёмок «Аватара», фото WEB
Другой лес, покоривший сердца туристов, находится в Японии. Полюбоваться Сагано - зарослями бамбука, которые рассекает туристическая дорожка - приезжали со всей страны ещё в VIII веке.
Сагано - заросли бамбука, фото WEB
Ещё один диковинный лес растёт, в буквальном смысле, на озере Каддо в США. Он представляет собой сплошные лабиринты, созданные болотами, каналами, кипарисовыми зарослями и островами, поросшими бородатым мхом. Нечто похожее и, в то же время, совершенно иное, можно увидеть в Казахстане, на озере Каинды . В его водах затонул целый еловый лес и теперь над водной гладью, будто мачты потопленных кораблей, возвышаются сотни высохших стволов . Бирюзовые воды озера, поглотившего лес, магнитом манят дайверов со всего мира.
Озеро Каинды (слева), озеро Каддо (справа), фото WEB
Не будучи любителем подводных прогулок, увидеть нечто невероятное можно и в других местах. Например, в Польше, где существует «кривой» лес . Здесь стволы более четырёхсот сосен имеют странную форму, явно созданную не природой. Принято считать, что это искусственное насаждение выращивалось немцами с 1930 года, но с какой целью и, главное, как - пока не понятно.
Впрочем, на планете ещё колоссальные территории леса остаются девственными , никогда не знавшими знакомства с человеком. Их границы постепенно сужаются , подвергаясь вырубке и страдая от пожаров. Пока динамика неутешительна - по оценкам экспертов, некоторые леса полностью исчезнут с лица Земли уже через 30-50 лет.
Существует журналистский штамп о том, что лес — легкие планеты Земля. А как же быть тогда с данными науки, которая говорит о том, что кислородная атмосфера возникла на нашей планете задолго до фотосинтеза?
На самом деле растения как суши, так и океанов в процессе фотосинтеза вырабатывают кислорода примерно столько, сколько затем потребляют сами в процессе дыхания.
Первоначально атмосфера Земли имела в целом восстановительный характер: метан + аммиак + вода + углекислый газ.
Земная кора тоже должна бы ла иметь восстановительный характер — ведь она находилась в равновесии с атмосферой.
А на сегодняшний момент мы имеем, что в атмосфере содержится 20% свободного кислорода, а большинство горных пород полностью окислены и система находится в состоянии равновесия (состав атмосферы существенно не меняется уже несколько сотен миллионов лет).
Для того, что бы окислить всю первичную атмосферу и литосферу нужно огромное количество свободного кислорода.
Балансы не сходятся
По общепринятой гипотезе считается, что за выделение кислорода ответственны живые организмы.
Но они на эту роль не подходят, так как несмотря на то, что растения выделяют значительное количество кислорода в единицу времени, но в целом биосфера достаточно стабильна — в ней происходит круговорот веществ. Выделение свободного кислорода может достигаться только за счет накопления неразложившихся остатков (в основном в виде угля). Иначе говоря:
H2O + CO2 = биомасса(С + O + H) + O2 + С + CH4.
Учитывая, что текущая биомасса мала по сравнению с массой даже свободного кислорода в атмосфере (ее приблизительно в сто раз меньше), получаем что для того чтобы образовался весь атмосферный и литосферный (для окисления первичной литосферы) кислород, нужно чтобы где-то в Земле хранились бы аналогичные по массе запасы угля и углеводородов — а это слой в несколько метров только для атмосферного кислорода, а для литосферного на порядки больше. Таких запасов не наблюдается (предполагаемые запасы угля и других углеводородов приблизительно соответствуют общей биомассе).
Итак — у нас явно не сходятся балансы.
На ярком Солнце
Заметим, что еще один источник кислорода — диссоциация молекул воды под действием солнечного излучения.
Как известно, скорость молекул в газе подчиняется распределению Максвелла. Согласно этому распределению всегда присутствует определенная доля молекул, скорость которых превышает вторую космическую. И такие молекулы могут беспрепятственно покидать Землю. Причем из атмосферы в первую очередь ускользают лёгкие газы — водород и гелий. Расчеты показывают, что время полного улетучивания водорода из земной атмосферы составляет всего несколько лет. Но все же водород присутствует в атмосфере. Почему? Для кислорода и прочих газов это время превышает время жизни Земли. млн. лет. В земной атмосфере водород и гелий постоянно обновляются за счёт поступления из земных недр и ряда атмосферных процессов. Водород, образующий «корону» вокруг Земли, является продуктом диссоциации молекул воды под действием ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца.
Расчеты показывают, что за время порядка десяти миллионов лет в атмосфере за счет фотодиссоциации возникает количество кислорода равное нынешнему значению.
Итак мы получаем:
1) Первоначально атмосфера, литосфера и вся мантия Земли носят восстановительный характер.
2) За счет фотодиссоциации вода (которая, кстати, поступила в результате вулканической активности из мантии) разлагается на кислород и водород. Последний покидает Землю.
3) Оставшийся кислород окисляет первичную литосферу и атмосферу до текущего состояния.
4) Почему кислород не накапливается, ведь он поступает в результате фотодиссоциации постоянно (текущее количество набегает за 10 миллионов лет, а возраст Земли — 4.5 миллиарда)? Он идет на окисление мантии. В результате движения континентов в зонах субдукции образуется из мантии новая кора. Породы этой коры окисляются под действием атмосферы и гидросферы. Затем эти окисленные породы из океанических плит в зонах субдукции попадают обратно в мантию.
Статисты мироздания
Ну а что же живые организмы, спросите вы? Они фактически выполняют роль статистов — не было свободного кислорода, жили без него — на примитивном одноклеточном уровне. Появился — приспособились и стали жить вместе с ним — но уже в виде продвинутых многоклеточных организмов.
Так что будут ли на Земле леса или нет – на содержание кислорода в атмосфере планеты это не повлияет. Другое дело, что лес очищает воздух от пыли, насыщает его фитонцидами, дает кров и пищу множеству зверей и птиц, доставляет людям эстетическое наслаждение… Но называть лес «зелеными легкими» — как минимум, безграмотно.
Загрузка...
