РОЛЬ ЛЕСНЫХ СООБЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

Лес представляет собой тип растительности, состоящий из сложной совокупности древесных, кустарниковых и травянистых растений. Он включает также микроорганизмы, грибы, животных – представителей других царств природы.

Лес характеризуется большим видовым разнообразием растений. Природа создала в ходе эволюции богатейшую коллекцию деревьев, кустарников, полукустарников, кустарничков и трав. Поэтому лес служит объектом изучения многих дисциплин, таких как ботаника, физиология растений, геоботаника, зоология, почвоведение, климатология, лесоведение, физическая география, экология и другие.

В последние годы лес подвергается сильному антропогенному воздействию. Происходит загрязнение почвы, воды и воздуха, сокращение площадей занятых естественной растительностью, возрастают рекреационные нагрузки и т.д. Чтобы лес, как важный фактор устойчивости биосферы нормально функционировал, человек должен направить свои действия на его сохранение и восстановление.

Лес представляет собой одну из важнейших составных частей растительного покрова Земли. Они формировались в разных частях земного шара, в разных почвенно-климатических условиях. Поэтому возникли различные типы лесов, т.к. растительность тесно связана с окружающей средой и в большей степени зависит от климата и почвы. В каждом типе леса мы находим определенный набор лесных растений, соответствующий данным природным условиям. Лесами занято около 30% суши, свыше 40 млн.кв.км.

Лес обеспечивает материальное благосостояние общества. Без древесины не может обойтись ни промышленное производство, ни сельское хозяйство. Она необходима в качестве строительного материала, сырья для производства целлюлозы и бумаги, химических веществ, искусственных волокон и т.д.. Из смолы хвойных деревьев вырабатывают канифоль и скипидар, необходимые в текстильном, бумажном, парфюмерном производствах, для медицины и других нужд.

Лес является одним из средообразующих факторов. Он определяет уровень углеродного и кислородного баланса воздуха, увлажнение воздушной среды, влияет на силу ветра и т.п.Леса способны ослаблять влияние отдельных природных факторов и техногенных явлений.

Отличаясь биологической насыщенностью, разнообразием растительных и животных организмов лес дает "и стол, и дом" его многочисленным обитателям. Независимо от территориального размещения леса служат прекрасным местом отдыха для населения.

В трудах других русских ученых-лесоводов определения понятия леса отражают и дополняют морозовскую концепцию. Так почвовед и лесовод Г.Н. Высоцкий понятие "лес" выразил в виде упрощенной зависимости – S = LGPH, где:

S – лес (silva);

L – дерево ( Lignum )

G – среда ( gremium );

P – влияние леса на среду;

H – влияние человека на лес (Homo);

Особое место среди лесных массивов занимают те, которые непосредственно примыкают к городам так называемые пригородные леса. Городские леса входят в государственный лесной фонд и относятся к 1 категории лесов государственного значения. Эти леса используют прежде всего в культурно-оздоровительных целях и для отдыха населения. В них установлен наиболее строгий, ограниченный режим лесопользования

В царской России пригородные леса служили главным образом местом заготовки древесины для строительства и отопления. Именитая знать, буржуазия, купечество с давних пор использовали их под дачное строительство, загородные парки и усадьбы. Петр I впервые предпринял попытку создать на базе пригородных лесов насаждения лесопаркового типа. В 1723 г. –им был создан указ " О подчищении лесов на приморских и загородных дворах". Но пригородные леса в результате не регулированной рубки быстро сводились и их границы все дальше отходили от городов.

Планомерное и целенаправленное освоение пригородных лесов в нашей стране начало осуществляться после революции. Выделение зеленых зон было определено Декретом ВЦИК "О лесе" от 27 мая 1918 г. Декрет предусматривал выделение защитных лесов с особым режимом хозяйствования.

В июле 1923 г. Лесным кодексом РСФСР предусматривалось выделение лесов особого назначения. К ним были отнесены городские леса и защитные лесные дачи, имеющие санитарно-гигиеническое и эстетическое значение, а также леса подлежащие по каким-либо научным основаниям сохранению в их естественном состоянии.

Массовое выделение лесов в качестве зеленых зон началось после выхода постановления СНК СССР от 23 апреля 1943 г. "О порядке отвода лесосек в лесах государственного фонда СССР и о лесосечном фонде на 1943 г.", которым в целях упорядочивания пользования лесом и предупреждения истощения древесных запасов в малолесных районах весь государственный лесной фонд страны был разделен на три группы. Леса зеленых зон вокруг промышленных предприятий и городов, в соответствии с народнохозяйственным значением и выполняемыми функциями были отнесены к лесам I группы. В этих лесах с целью их сохранения были запрещены рубки главного пользования. Деление лесов на группы было закреплено "Основами лесного законодательства СССР и союзных республик", утвержденным Верховным Советом СССР в июне 1977 г.

Особенно широко развернулась работа по установлению зеленых зон вокруг городов и населенных пунктов в послевоенные годы. Все леса расположены вокруг областных и районных центров были отнесены к лесам зеленой зоны (Пряхин, Николаенко, 1981).

В Самарской области (Куйбышевской области) с конца 60-х г. и начала 70-х г. члены секции охраняемых природных территорий при областном совете ВООП области проводили планомерную и систематическую работу по выделению памятников природы. К 1989 г. в Самарской области было выделено 275 охраняемых природных объектов, в том числе более 100.
Санитарно-гигиеническое значение природных лесов.
Природные леса, к которым с полным правом можно отнести леса г. Тольятти, играют особую санитарно-гигиеническую роль.

Микроклимат и санитарно-гигиенические условия города резко отличаются от природных условий пригородной зоны, занятой зелеными насаждениями. В летний жаркий день температура воздуха в городе на 10 – 15^оС выше, чем в зеленых насаждениях.

Пригородные леса способствуют снижению температуры воздуха. Масса более холодного и чистого воздуха как более тяжелого, образуют в зеленой зоне нисходящие токи и поступают в жилые районы города, вытесняя и замещая загрязненный и более теплый воздух. Последний образует восходящие токи, которые поднимаются в верхние слои атмосферы.

рис. 1. Схема воздушных потоков над городом

Лес на площади в 1 га примерно в 10 раз больше увлажняет и освежает воздух, чем водный бассейн тех же размеров. При 30⁰С человек воспринимает влажность воздуха как понижение температуры. Поэтому лесные насаждения, повышая относительную влажность воздуха в летнюю жару примерно на 15 – 30 %, делают его более благоприятным для человека.

В формировании благоприятного микроклимата зеленые насаждения существенно влияют на уменьшение силы ветра, скорость которого они способны снижать в 7 - 11 раз. Леса приостанавливают движение горячих (летом) и холодных (зимой) ветров. Полоса леса шириной 10 – 12 м и высотой 15 – 17 м снижает скорость ветра в 2 раза на расстоянии от 200 – 600 м.

В процессе жизнедеятельности леса в дневное время поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Ежегодно образуется около 300 млрд. т кислорода. Наибольшей интенсивностью фотосинтеза отличаются дуб, береза, липа, сосна и другие деревья. Санитарно-гигиенические функции лесных насаждений проявляются в том, что они поглощают углекислоту и обогащают воздушный бассейн кислородом. В солнечные теплые дни 1 га леса поглощает из воздуха 220 – 280 кг углекислого газа и выделяет 180 – 220 кг кислорода. На той же площади за 1 час лесная растительность поглощает 8 кг углекислого газа – количество, которое выдыхают за это время 200 человек.

Поглощение СО₂ и выделение О₂ при образовании

1 т органической массы (по Белову, 1964 а), в кг.

Биологическая активность кислорода, необходимая для нормальной физиологической деятельности человека определяется степенью ионизации (наличием ионизированных молекул). Ионизация воздуха в лесу значительно выше, чем на открытой местности. Степень ионизации лесного воздуха в 2 – 3 раза больше, чем морского или воздуха над лугом.

Таблица 2.

Степень ионизации воздуха

в различных условиях (по Белову, 1964 б).

Повышенная ионизация оказывает благотворное влияние на организм человека, способствует активности дыхательных ферментов, увеличивает биотоки мозга, повышает содержание кислорода в крови, снижает уровень сахара и фосфора, улучшает самочувствие и настроение, снимает усталость, а также способствует излечению от ряда заболеваний. Так лечебные свойства отрицательно заряженного воздуха применяют при лечении бронхиальной астмы, бессонницы и переутомления.

Количество легких отрицательных ионов зависит от состава насаждений. Заметно увеличивают количество легких ионов в воздухе береза, дуб, клены, сосна, рябина и другие древесные и кустарниковые растения. В смешанном лесу легких ионов на 32 % больше, чем на открытой поляне, в городском воздухе количество их уменьшается в 5 – 7 раз.

Лес очищает атмосферный воздух от сажи пыли и дыма. Отмечено, что 1 м³ поверхности листвы зеленых насаждений задерживает до 1,5 – 10 грамм пыли. Под деревьями пыли в воздухе меньше в среднем на 42,2 % в вегетационный период и на 37,5 % при отсутствии листвы.

Особенно велика роль пригородных лесов в очищении атмосферного воздуха городов от примесей различных газов. Лесные насаждения обладают довольно высокой газоочищающей и газопоглотительной способностью. Она зависит от ряда элементов леса, слагающих его лесоводственную структуру то есть от состава и полноты насаждений, формы и высоты деревьев, наличия подроста и подлеска и другие. 1 га лесных насаждений способен поглотить из воздуха 400 кг сернистого газа, 100 кг хлоридов, 20 – 25 кг фторидов и других газов. . Зимой в безлиственном состоянии газопоглощающая способность деревьев сохраняется. Многие растения могут усваивать из атмосферы алканы и ароматические углеводороды, карбонильные соединения, эфиры и эфирные масла, фенолы. Аналогичное свойство проявляется у растений по отношению к наиболее вредным тяжелым элементам: свинцу, стронцию и другим.

Особенно замечательна способность леса извлекать из воздуха радиоактивные вещества. Пригородные леса уменьшают содержание в воздухе радиоактивных веществ на 25 % и более. Листья и хвоя деревьев могут собирать до 50 % радиоактивного йода. В лиственном лесу самоочищение надземной части от радиоактивных выпадений происходит значительно быстрее, чем в хвойном.

Древесные и кустарниковые породы обладают различной газоустойчивостью (табл. 3). Поглощая вредные вещества и пыль из воздушного бассейна, древесные и кустарниковые породы повышают прозрачность атмосферы. Коэффициент прозрачности воздуха в прилегающих к лесным массивам районах на 6 – 10 % выше, чем в центре города. Большие лесные массивы способствуют увеличению ультрафиолетовой радиации на 15 – 20 %, снижают аэрозольное помутнение на 20 – 40 %, а мутность атмосферы на 10 – 30 % .
Таблица 3.

Оценка устойчивости древесных и кустарниковых

пород к атмосферным примесям

(по данным Г.И. Илькуна, 1978).

I балл – очень устойчивые; II балла – устойчивые; III балла – относительно

устойчивые; IV балла – малоустойчивые; V баллов – неустойчивые.

Другая положительная роль леса, улучшающая санитарно-гигиенические условия проживания – это снижение шума. Развитие техники и постоянное наращивание шумового загрязнения создают условия, крайне тяжелые для жизни и отдыха человека. Влияние леса на шум может быть прямым и косвенным. Прямое заключается в поглощении звуковых волн и снижении уровня шума. Косвенное состоит в том, что лес сам по себе не только не производит вредных для человека звуков, но и благотворно влияет на слуховой аппарат и психику человека. . Средний уровень сокращения шумов на расстоянии 100 м в глубь леса на 5 – 16 фонов ниже, чем на открытой местности.

Эффективность снижения шума зависит от характера и состояния насаждений (состав, размеры, размещения, конструкция, полнота, наличие подроста, подлеска и др.). Снижение силы шума пропорционально ширине лесной полосы. Лиственные породы высотой 7 – 8 м средней густоты снижают транспортный шум на 10 – 13 дБ. А лесная полоса шириной 200 – 250 м почти полностью поглощает шум транспорта. Кроны лиственных пород поглощают 26 % падающей на них звуковой энергии, отражают и рассеивают 74 %. Лучшими шумоулавливающими свойствами обладают многоярусные насаждения, в составе которых несколько древесных и кустарниковых пород. Такие смешанные по составу и сложные по структуре насаждения не только уменьшают уровень шума, но и декоративны во все времена года. .

Большое влияние на состояние здоровья населения оказывают возможные летучие вещества, выделяемые лесными насаждениями. Общее количество непредельных и ароматических углеводородов, выделяемых в атмосферу за вегетационный период, составляет: в сосновых лесах 400 – 450, в березовых 200 – 220 кг/га.

Среди летучих органических соединений особое значение имеют фитонциды. Они губительно действуют на вредные для человека микроорганизмы. Известно, что 1 га леса выделяет в сутки 2 – 5 кг летучих органических веществ. Фитонциды, выделяемые лесными насаждениями, оказывают благотворное влияние на сердечно-сосудистую и симпатическую нервную систему человека, активизируют важнейшие физиологические процессы в организме. Фитонциды повышают оздоровляющее действие лесного воздуха и их по праву называют "витаминами" атмосферы. В сосновом лесу воздух почти не содержит никаких бактерий.

Общеизвестна санитарная роль леса в охране источников водоснабжения, защите городов от пыльных бурь и снежных заносов. Лесные насаждения улучшают органолептические свойства, химический состав и бактериологические показатели вод, поступающих в водоемы.

Пригородные леса и рощи – лучшее украшение городов и незаменимое место отдыха людей.
Эстетическое значение пригородных лесов.
Лес оказывает большое эстетическое воздействие на человека. Он представляет собой один из компонентов ландшафта и служит прекрасным и любимым местом отдыха. Эстетическая привлекательность леса возрастает, если в нем есть небольшие опушки и поляны с хорошо развитым цветущим покровом и с разнообразными древесными и кустарниковыми породами. Лесные массивы притягивают взрослых и детей независимо от времени года из-за свежести воздуха, для укрепления здоровья и удовлетворения эстетических запросов.

Нельзя не сказать об эмоциональном воздействии на человека природы вообще, а леса в особенности. Невольно каждый человек, входя в лес, ощущает чувство удовлетворения радости и признательности. Сердце любого человека не может остаться равнодушным и откликается на красоту природы.

Недаром в нем черпали свое вдохновение великие художники И.И. Шишкин, В.Д. Поленов, И.И. Левитан и другие. Известный физик Гельмгольц писал, что новые идеи появлялись в –его голове не в физической лаборатории и не в кабинете за письменным столом, а чаще всего во время прогулок по лесистым горам в солнечную погоду. Под впечатлением красоты леса композитор И. Штраус создал прекрасный вальс "Сказки венского леса". О благотворном влиянии лесов на развитие творческих способностей человека писали П.И. Чайковский, А.П. Чехов, И.С. Тургенев и многие другие деятели русской культуры. Лесам посвящены сотни страниц гениальных литературных произведений. " Леса украшают землю – устами своих литературных героев, говорил русский писатель А.П. Чехов – учат человека понимать прекрасное и внушают ему величавое настроение…". Многие писатели, такие как Л.Н. Толстой, Н.А. Некрасов, А.И. Куприн и другие, использовали лес в качестве аллегории человеческих жизней, характеров и судеб. Тема леса захватила и советских писателей. Роман Леонова стал классическим произведением мировой литературы посвященной защите "зеленого друга". Да и теперь образы леса не чужды музыке, литературе, изобразительному искусству.

Чистый воздух, ровный микроклимат, краса лесной природы, разнообразие красок лесных пейзажей, тишина и покой способствуют быстрому восстановлению сил, оказывают благотворное психологическое воздействие на человека.

Где все для сердца мило,

Где чистым воздухом

Так сладостно дышать,

Есть в травах и цветах

Целительная сила,

Для всех умеющих

Их тайну разгадать.